DE3308683C2

DE3308683C2 -

Info

Publication number: DE3308683C2
Application number: DE3308683A
Authority: DE
Inventors: Manfred Windel; Rolf 3000 Hannover De Heise
Original assignee: Mannesmann Rexroth Pneumatik GmbH
Current assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Schienenfahrzeuge GmbH
Priority date: 1983-03-11
Filing date: 1983-03-11
Publication date: 1991-01-24
Also published as: IT1208774B; DE3308683A1; IT8467218A0

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Entwässern einer Druckluftleitung bzw. eines Druckluftvorratsbe hälters gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine derartige Einrichtung ist z. B. aus der DE-OS 22 13 530 bekannt.

Diese als selbsttätiges Entwässerungsventil ausgebildete Einrichtung besteht im wesentlichen aus einem Doppelvenitl körper, welcher mit zwei einander gegenüberliegenden Ventil sitzen zusammenwirkt und von einem Membrankolben betätigt wird. Die beiden Ventilsitze bilden zusammen mit dem Doppel ventilkörper ein Einlaßventil und ein Auslaßventil. Über das Einlaßventil ist eine Druckluftleitung mit einer das Konden sat sammelnden Kammer und über das Auslaßventil ist diese Kammer mit der Atmosphäre verbindbar. Das Einlaßventil und das Auslaßventil stehen miteinander in Wirkverbindung, der art, daß sich das Einlaßventil bei geschlossenem Auslaßven til in der Offenstellung bzw. das Einlaßventil bei geöffne tem Auslaßventil in der Schließstellung befindet.

Die das Kondensat aufnehmende Kammer dient gleichzeitig als Druckmittelkammer, in welcher sich der auf den Membrankol ben in Öffnungsrichtung des Auslaßventils einwirkende Druck aufbaut.

Wird das Auslaßventil zwecks Ablassens von Kondensat in die Offenstellung gebracht, so wird gleichzeitig über dieses Auslaßventil der Druck in der Kammer zur Atmosphäre hin ab gebaut.

Bei diesem Vorgang entsteht ein starkes Entlüftungsgeräusch.

Um dieses Entlüftungsgeräusch zu dämpfen, ist es denkbar, am Ausgang des Auslaßventils einen Geräuschdämpfer anzuord nen.

Von Nachteil ist jedoch bei der Anordnung eines Geräusch dämpfers am Ausgang eines Entwässerungsventils, daß der z. B. aus porösem Material bestehende Geräuschdämpfer verschmutzt (durch verharztes Öl oder Teerstoffanteile), so daß sowohl eine schnelle Entlüftung als auch eine vollkommene Entleerung der das Kondensat und die Druckluft zur Betätigung des Kol bens aufnehmenden Kammer nicht mehr gewährleistet ist. Dies kann unter Umständen zur Folge haben, daß insbesondere im Winterbetrieb bei sehr niedrigen Temperaturen das in der Kammer verbleibende Kondensat gefriert und so das Entwäs serungsventil wirkungslos wird, da in einem solchen Fall sowohl das Kondensat als auch die Druckluft nicht mehr aus der Kammer herausgebracht werden kann.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Ein richtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei welcher auch unter schwierigen Einsatzbedingungen das Entlüften der Einrichtung geräuschvermindert vor sich geht und das Ausscheiden des Kondensats auf einfache Weise weitgehend sichergestellt werden kann.

Diese Aufgabe wird mit der im Patentanspruch 1 angegebenen Erfindung gelöst.

Weiterbildungen und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfin dung werden in den Unteransprüchen aufgezeigt.

Die Erfindung bietet insbesondere den Vorteil, daß durch die Trennung der Ausgänge für die Druckluft und für das Konden sat die Entlüftung der Einrichtung und die Entlüftung der Leitung zwischen Kompressor und Druckluftvorratsbehälter sichergestellt ist. Da dem Auslaß für das Kondensat kein Geräuschdämpfer mehr nachgeschaltet ist, kann das Konden sat leichter und schneller abfließen, wodurch die Gefahr des Einfrierens verringert wird.

Anhand der Zeichnung werden nachstehend zwei Ausführungs beispiele der Erfindung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Einrichtung zum Entwässern einer Druckluft leitung bzw. eines Druckluftvorratsbehälters, welche für die Druckluft und für das Kondensat getrennte Ausgänge aufweist und

Fig. 2 eine der in Fig. 1 gezeigten Einrichtung im wesent lichen gleiche Einrichtung, bei welcher jedoch ein zusätzliches Ventil zum Absperren der Einrichtung gegen die Druckluftleitung bzw. gegen den Druck luftvorratsbehälter vorgesehen ist.

In Fig. 1 ist eine Einrichtung zum Entwässern einer Druck luftleitung dargestellt, welche an einem Leitungsabschnitt zwischen dem Kompressor und dem Druckluftvorratsbehälter an einem Ölabscheider, welcher in die Druckluftleitung ge schaltet ist, angeordnet ist, derart, daß das Kondensat ohne Zuhilfenahme irgendwelcher Druckmittel zur Atmosphäre hin abfließen kann.

In einem Ventilgehäuse 1 ist eine Steuerkammer 19 vorge sehen, welche von einem mit einem Dichtring 22 versehenen Betätigungskolben 21 begrenzt wird. Der Betätigungskolben 21 wird auf seiner der Steuerkammer 19 abgewandten Seite von einer Druckfeder 23 beaufschlagt, welche sich am ringförmigen Bodenteil eines Federraumes 7 abstützt. Über einen Steueran schluß 8 ist die Steuerkammer 19 mit einer Druckluftquelle verbindbar. Der Betätigungskolben 21 ist mit einem Ventil schieber verbunden, welcher sich in einer in Richtung der Längsachse des Betätigungskolbens 21 verlaufenden Ge häusebohrung zu beiden Seiten des Betätigungskolbens 21 vom Betätigungskolben 21 weg erstreckt.

Der Ventilschieber setzt sich aus einem ersten Schließ glied 17, 24 und einem zweiten Schließglied 13 und einem dritten Schließglied 27 zusammen, wobei zwischen dem ersten Schließ glied 17, 24 und dem zweiten Schließglied 13 eine erste Ein schnürung 15 und zwischen dem dritten Schließglied 27 und dem ersten Schließglied 17, 24 eine zweite Einschnürung 25 vorgesehen ist.

In der Gehäusebohrung ist ein erster Dichtring 16 angeord net, welcher mit dem ersten Schließglied 17 ein erstes Ven til 17, 16 bildet. Über das erste Ventil 17, 16 ist eine als Auslaßkammer für das Kondensat dienende erste Kammer 11 mit einer als Speicherkammer für das Kondensat dienenden zweiten Kammer 10 verbindbar. Die erste Kammer 11 ist über ein vom zweiten Schließglied 13 des Ventilschiebers und einem zweiten in der Gehäusebohrung vorgesehenen Dichtring 12 gebildeten zweiten Ventil 13, 12 mit einem zur Atmosphäre hin führenden Auslaß 14 verbindbar. Ein in der Gehäuseboh rung angeordneter dritter Dichtring 26 bildet zusammen mit dem dritten Schließglied 27 ein drittes Ventil 27, 26, über welches eine als Druckluftauslaßkammer dienende dritte Kam mer 5 mit einer als Einlaßkammer dienenden vierten Kammer 29 verbindbar ist. Die als Einlaßkammer dienende vierte Kam mer 29 steht einerseits über einen Druckluftanschluß 28 mit einer hier nicht gezeigten Druckluftleitung und andererseits über einen im Ventilgehäuse 1 vorgesehenen Kanal 20 mit der als Speicherkammer für das Kondensat dienenden zweiten Kammer 10 in Verbindung. Im Ventilgehäuse 1 ist ein zur Atmosphäre hin führender Druckluftauslaß 3 vorgesehen, welcher mit der Druckluftauslaßkammer 5 verbunden ist. Im Druckluftauslaß ist ein Geräuschdämpfer 4 angeordnet. In einer Gehäuseausnehmung ist ein Heizwiderstand 9 zum Verhindern des Einfrierens des Kondensats vorgesehen. Das Ventilgehäuse 1 weist zwecks Geräuschdämpfung und Wärmedämmung eine Umschäumung 2 auf.

Die Funktion der beschriebenen Einrichtung wird im folgen den näher erläutert.

Während der Förderphase des Kompressors befindet sich der Ventilschieber der Einrichtung in der gezeigten Stellung und über den Druckluftanschluß 28 sowie den Kanal 20 steht Druckluft in der als Speicherkammer für das Kondensat dienenden zweiten Kammer 10 an.

Das in der Druckluftleitung vorhandene Kondensat gelangt vom nicht dargestellten Ölabscheider in die Einrichtung und lagert sich am Boden der zweiten Kammer 10 im Bereich des ersten Ventils 17, 16 ab. Wird der Kompressor bei Er reichen eines vorbestimmten Druckes im Vorratsbehälter ab geschaltet, so wird auf ein nicht dargestelltes Magnetven til ein Schaltimpuls gegeben. Das Magnetventil gelangt in seine Offenstellung und über den Steueranschluß 8 wird Druckluft in die Steuerkammer 19 eingesteuert. Der sich in der Steuerkammer 19 aufbauende Druck verschiebt den Betä tigungskolben 21 gegen die Kraft der Druckfeder 23 nach links in Richtung auf den Federraum 7 zu. Dabei wird der Ventilschieber vom Betätigungskolben 21 mitgenommen. Das zweite Ventil 13, 12 gelangt in die Schließstellung und das erste Ventil 17, 16 gelangt in die Offenstellung. Ebenso wird das dritte Ventil 27, 26 in die Offenstellung gebracht.

Die als Auslaßkammer für das Kondensat dienende erste Kam mer 11 ist jetzt gegen den zur Atmosphäre führenden Aus laß 14 abgesperrt und die als Speicherkammer für das Kon densat dienende zweite Kammer 10 ist jetzt mit der ersten Kammer 11 verbunden. Das Kondensat fließt von der zweiten Kammer 10 in die erste Kammer 11. Über den Kanal 20, die Einlaßkammer 29 und das geöffnete dritte Ventil 27, 26 ge langt die Druckluft aus der zweiten Kammer 10 in die Druck luftauslaßkammer 5 und von dort durch den mit dem Schall dämpfer 4 versehenen Druckluftauslaß 3 zur Atmosphäre. Gleichzeitig wird über den Druckluftanschluß 28, die Einlaß kammer 29 sowie das dritte Ventil 27, 26 und die Druckluft auslaßkammer 5 die vom Kompressor zum Druckluftvorratsbe hälter führende Leitung entlüftet. Die zweite Kammer 10 und die erste Kammer 11 sind jetzt frei von Druckluft.

Wird der Kompressor wieder eingeschaltet, so gelangt ein Schaltimpuls auf das dem Steueranschluß 8 vorgeschaltete Magnetventil. Das Magnetventil schaltet um und die Steuer kammer 19 wird entlüftet. Die Kraft der auf den Betätigungs kolben 21 einwirkenden Druckfeder 23 überwiegt jetzt und verschiebt den Betätigungskolben 21 nach rechts in Richtung auf die Steuerkammer 19 zu. Der Ventilschieber wird dabei vom Betätigungskolben 21 mitgenommen. Das erste Ventil 17, 16 gelangt in die Schließstellung und sperrt die als Speicherkammer für das Kondensat dienende zweite Kammer 10 gegen die als Auslaßkammer für das Kondensat dienende erste Kammer 11 ab. Das zweite Ventil 12, 13 befindet sich jetzt in der Offenstellung und das Kondensat fließt durch den Auslaß 14 zur Atmosphäre hin ab. Das dritte Ventil 27, 26 ist wieder geschlossen und sperrt die Einlaßkammer 29 gegen die Druckluftauslaßkammer ab.

Während bei der Einrichtung gemäß Fig. 1 die Druckluftleitung mit entlüftet wird, um ein leichtes Wiederanlaufen des Kom pressors zu erzielen, ist es bei Verwendung der erfindungs gemäßen Einrichtung zum Entwässern einer Druckluftleitung, die nicht entlüftet werden soll oder zum Entwässern eines Druckluftvorratsbehälters erforderlich, die Einrichtung beim Entwässerungsvorgang gegen die Druckluftleitung bzw. gegen den Druckluftvorratsbehälter abzusperren. Eine entsprechen de Einrichtung ist in Fig. 2 dargestellt.

In einem Ventilgehäuse 30 ist eine Steuerkammer 48 vorge sehen, welche von einem mit einem Dichtring 51 versehenen Betätigungskolben 50 begrenzt wird. Der Betätigungskolben 50 wird auf seiner der Steuerkammer 48 abgewandten Seite von einer Druckfeder 52 beaufschlagt, welche sich am ringför migen Bodenteil eines Federraumes 36 abstützt. Über einen Steueranschluß 37 ist die Steuerkammer 48 mit einer Druck luftquelle verbindbar. Der Betätigungskolben 50 ist mit einem Ventilschieber verbunden, welcher sich in einer in Richtung der Längsachse des Betätigungskolbens 50 verlaufen den Gehäusebohrung zu beiden Seiten des Betätigungskolbens 50 vom Betätigungskolben 50 weg erstreckt. Der Ventilschie ber setzt sich aus einem ersten Schließglied 46, 53, einem zweiten Schließglied 42 und einem dritten Schließglied 56 zusammen, wobei zwischen dem ersten Schließglied 46, 53 und dem zweiten Schließglied 42 eine erste Einschnürung 43 und zwischen dem dritten Schließglied 56 und dem ersten Schließ glied 46, 53 eine zweite Einschnürung 54 vorgesehen ist. In der Gehäusebohrung ist ein erster Dichtring 45 angeordnet, welcher mit dem ersten Schließglied 46 ein erstes Ventil 46, 45 bildet. Über das erste Ventil 46, 45 ist eine als Aus laßkammer für das Kondensat dienende erste Kammer 40 mit einer als Speicherkammer für das Kondensat dienenden zwei ten Kammer 39 verbindbar. Die erste Kammer 40 ist über ein vom zweiten Schließglied 42 des Ventilschiebers und einem zweiten in der Gehäusebohrung vorgesehenen Dichtring 41 ge bildeten zweiten Ventil 42, 41 mit einem zur Atmosphäre füh renden Auslaß 44 verbindbar. Ein in der Gehäusebohrung an geordneter dritter Dichtring 55 bildet zusammen mit dem dritten Schließglied 56 ein drittes Ventil 56, 55, über welches eine als Druckluftauslaßkammer dienende dritte Kammer 34 mit einer als Einlaßkammer dienenden vierten Kammer 59 verbindbar ist. Über ein vom dritten Schließglied 56 und einem weiteren in der Gehäusebohrung angeordneten Dicht ring 57 gebildetes viertes Ventil 56, 57 ist die Einlaß kammer 59 mit der Druckluftleitung verbindbar. Die als Einlaßkammer dienende vierte Kammer 59 steht einerseits über einen Druckluftanschluß 58 mit einem hier nicht gezeigten Druckluftvorratsbehälter und andererseits über einen im Ventilgehäuse 30 vorgesehenen Kanal 49 mit der als Speicherkammer für das Kondensat dienenden zweiten Kammer 39 in Verbindung.

Im Ventilgehäuse 30 ist ein zur Atmosphäre führender Druck luftauslaß 32 vorgesehen, welcher mit der Druckluftauslaß kammer 34 verbunden ist. Im Druckluftauslaß 32 ist ein Ge räuschdämpfer 33 angeordnet. In einer Gehäuseausnehmung ist ein Heizwiderstand 38 zum Verhindern des Einfrierens des Kondensats vorgesehen. Das Ventilgehäuse 30 ist zwecks Geräuschdämpfung und Wärmedämmung von einem Mantel 31 umgeben.

Die Funktion der in Fig. 2 dargestellten Einrichtung wird im folgenden näher erläutert.

Es wird angenommen, daß die in Fig. 2 dargestellte Ein richtung zum Entwässern einer Druckluftleitung bzw. eines Druckluftvorratsbehälters in der Bremsanlage eines Schie nenfahrzeugs zwischen dem Druckluftvorratsbehälter und den Verbrauchern oder auch am Druckluftvorratsbehälter ange ordnet ist.

Während der Förderphase des Kompressors befindet sich der Ventilschieber der Einrichtung in der gezeigten Stellung und über den Druckluftanschluß 58 sowie den Kanal 49 steht Druckluft in der als Speicherkammer für das Kondensat die nenden zweiten Kammer 39 an. Das Kondensat aus der Druck luftleitung oder aus dem Druckluftvorratsbehälter lagert sich auf dem Boden der zweiten Kammer 39 im Bereich des ersten Ventils 46, 45 ab.

Wird der Kompressor bei Erreichen eines vorbestimmten Druckes im Vorratsbehälter abgeschaltet, so wird auf ein nicht dargestelltes Magnetventil ein Schaltimpuls gegeben.

Das Magnetventil gelangt in seine Offenstellung und über den Steueranschluß 37 wird Druckluft in die Steuerkammer 48 eingesteuert. Der sich in der Steuerkammer 48 aufbauende Druck verschiebt den Betätigungskolben 50 gegen die Kraft der Druckfeder 52 nach links in Richtung auf den Feder raum 36 zu. Dabei wird der Ventilschieber vom Betätigungs kolben 50 mitgenommen.

Das zweite Ventil 42, 41 gelangt in die Schließstellung und das erste Ventil 46, 45 gelangt in die Offenstellung. Ebenso wird das dritte Ventil 56, 55 in die Offenstellung gebracht. Das vierte Ventil 56, 57 gelangt in Schließstellung und sperrt die Einlaßkammer 59 gegen die Druckluftleitung ab. Die als Auslaßkammer für das Kondensat dienende erste Kammer 40 ist jetzt gegen den zur Atmosphäre führenden Aus laß 44 abgesperrt und die als Speicherkammer für das Kon densat dienende zweite Kammer 39 ist jetzt mit der ersten Kammer 40 verbunden. Das Kondensat fließt von der zweiten Kammer 39 in die erste Kammer 40. Über den Kanal 49, die Einlaßkammer 59 und das geöffnete dritte Ventil 56, 55 gelangt die Druckluft aus der zweiten Kammer 39 in die Druckluftauslaßkammer 34 und von dort durch den mit dem Schalldämpfer 33 versehenen Druckluftauslaß 32 zur Atmos phäre. Die zweite Kammer 39 und die erste Kammer 40 sind jetzt frei von Druckluft.

Wird der Kompressor wieder eingeschaltet, so gelangt ein Schaltimpuls auf das dem Steueranschluß 37 vorgeschaltete Magnetventil. Das Magnetventil schaltet um und die Steuer kammer 48 wird entlüftet. Die Kraft der auf den Betätigungs kolben 50 einwirkenden Druckfeder 52 überwiegt jetzt und verschiebt den Betätigungskolben 50 nach rechts in Richtung auf die Steuerkammer 48 zu. Der Ventilschieber wird dabei vom Betätigungskolben 50 mitgenommen. Das erste Ventil 46, 45 gelangt in die Schließstellung und sperrt die als Speicher kammer für das Kondensat dienende zweite Kammer 39 gegen die als Auslaßkammer für das Kondensat dienende erste Kam mer 40 ab. Das zweite Ventil 41, 42 befindet sich jetzt in der Offenstellung und das Kondensat fließt durch den Aus laß 44 zur Atmosphäre hin ab. Das dritte Ventil 56, 55 ist wieder geschlossen und sperrt die Einlaßkammer 59 gegen die Druckluftauslaßkammer 34 ab. Über das vierte Ventil 56, 57 ist die Einlaßkammer 59 wieder mit der Druckluftleitung verbunden.

Claims

1. Einrichtung zum Entwässern einer Druckluftleitung bzw. eines Druckluftvor ratsbehälters mit folgenden Merkmalen:

a) es ist ein erstes Ventil (17, 16) vorgesehen, über welches die Druckluft leitung bzw. der Druckluftvorratsbehälter mit einer ersten Kammer (11) verbindbar ist;
b) es ist ein zweites Ventil (13, 12) vorgesehen, über welches die erste Kammer (11) mit der Atmosphäre verbindbar ist;
c) das erste Ventil (17, 16) und das zweite Ventil (13, 12) stehen miteinan der in Wirkverbindung, derart, daß sich das erste Ventil (17, 16) in der Offenstellung befindet, wenn das zweite Ventil (13, 12) geschlossen ist und daß das erste Ventil (17, 16) in die Schließstellung gelangt, wenn das zweite Ventil (13, 12) geöffnet wird,

gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:

d) es sind ein drittes Ventil (27, 26) und eine Geräuschdämpfungseinrichtung (4) vorgesehen, über welche die erste Kammer (11) über das erste Ventil (17, 16) und/oder die Druckluftleitung bzw. der Druckluftvorratsbehälter mit der Atmosphäre verbindbar sind,
e) das dritte Ventil (27, 26) steht mit dem ersten Ventil (17, 16) und dem zweiten Ventil (13, 12) in Wirkverbindung, derart, daß das dritte Ventil (27, 26) und das erste Ventil (17, 16) sich in der Offenstellung befinden, wenn das zweite Ventil (13, 12) geschlossen ist und daß das dritte Ventil (27, 26) und das erste Ventil (17, 16) geschlossen sind, wenn sich das zweite Ventil (13, 12) zwecks Ablassens von aus der Druckluft ausge schiedene Kondensats in der Offenstellung befindet.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:

a) die erste Kammer (11) ist als Auslaßkammer für das aus der Druckluft ausgeschiedene Kondensat ausge bildet;
b) es ist eine als Speicherkammer für das Kondensat dienende zweite Kammer (10) vorgesehen, welche zwischen der Druckluftleitung bzw. dem Druckluft vorratsbehälter und dem ersten Ventil (17, 16) angeordnet ist;
c) die zweite Kammer (10) ist über das erste Ventil (17, 16) mit der ersten Kammer (11) verbindbar.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:

a) es ist eine dritte Kammer (5) vorgesehen, die zwischen dem dritten Ventil (27, 26) und der Geräuschdämpfungs einrichtung angeordnet ist;
b) die zweite Kammer (10) und die dritte Kammer (5) sind über das dritte Ventil (27, 26) miteinander verbindbar.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:

a) es ist ein viertes Ventil (57, 56) vorgesehen, welches zwischen der Druckluftleitung bzw. dem Druckluftvor ratsbehälter und der zweiten Kammer (10) angeordnet ist;
b) das vierte Ventil (56, 57) steht mit dem ersten Ven til (46, 45), dem zweiten Ventil (42, 41) und dem dritten Teil (56, 55) derart in Wirkverbindung, daß das vierte Ventil (56, 57) sich in der Offen stellung befindet, wenn das erste Ventil (46, 45) und das dritte Ventil (56, 55) sich in der Schließ stellung befinden, und daß das vierte Ventil (56, 57) sich in der Schließstellung befindet, wenn sich das erste Ventil (46, 45) und das dritte Ventil (56, 55), in der Offenstellung befinden.

5. Einrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Geräusch dämpfungseinrichtung im Gehäuse (1) der Einrichtung angeordnet ist.

6. Einrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung in einem Gehäuse (1) angeordnet ist, welches teilweise oder ganz von einer geräusch- und wärmedämmenden Schale (2) umschlossen ist.