DE7825273U1 - Ablassventil - Google Patents
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Description
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Ablaßventil
Die Erfindung betrifft Ablaßventile zum Abziehen von Kondensat aus einen Druckmittelbehälter im wesentlichen ohne Druckabfall
iir. Druckmittelbehälter.
Solche Ventile, die häufig als Kondensatventile bezeichnet werden,
werden zum Beispiel in Druckluftbehältern von Fahrzeugbremssystemen verwendet und werden in Intervallen auf die eine
oder andere Weise zum Entleeren von Kondensat intermittierend betrieben, das sich im Behälter angesammelt haben kann.
Das Ablaßventil nach der Erfindung enthält ein eine Flüssigkeit
skammer bildendes Ventilgehäuse mit einem am Druckmittelbehälter
anzuschließenden Einlaß und mit einem Auslaß zum Entleeren von Flüssigkeit aus der Kammer, ein Vcntilglied zum abwechselnipn
Schließen des Einlasses beziehungsweise des Auslasses, wobei der jeweils andere offen ist, und einen Elektro-
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magneten zur Betätigung des Ventilgliedes.
Bisherige Ventile dieser Art haben eine komplizierte und empfindliche
Konstruktion mit einem Ventilglied, das im Ventilgehäuse geführt ist zur hin- und hergehenden Bewegung im Ventilgehäuse,
und das die Anordnung von komplizierten Kanälen im Gehäuse erfordert. Zur Vermeidung des Gefrierens von Wasser, das sich im
Ventil angesammelt hat, bei niedrigen Außentemperaturen, sind die bisherigen Ventile häufig mit einem elektrischen Heizelement
zum Heizen der Kammer versehen, wobei die Anordnung solcher Heizelemente die Konstruktion der Ventile noch aufwendiger macht.
Ein Hauptziel der Erfindung ist die Schaffung eines Ablaßventils der eingangs angegebenen Art, das eine einfache und sichere
Konstruktion hat und das Ventil bei Betrieb ausfallsicher macht.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines Ablaßventils,
das beim Entleeren von Wasser aus einem Druckmittelbehälter mit hoher Geschwindigkeit arbeitet.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines Ablaßventils,
das das Entweichen einer sehr geringen Menge von Druckmittel aus dem Behälter bei jedem Betrieb des Ventils zum Entleeren
von Flüssigkeit gestattet, wobei diese Menge an Druckmittel in der Größenordnung von 1 cm liegt. Ϊ
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines Ablaßventils,
das trotz des Vorsehens einer elektrischen Heizung klein bemessen ist.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines Ventils der obigen Art, bei dem der Elektromagnet, der die Betätigungsenergie für das Ventil liefert, auch das Heizelement des Ventils
bildet.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines Ablaß-
•j. 6"-
ventils, bei dem unter Druck stehendes Druckmittel mit hoher
ifeschwindigkeit durch das Ventil geleitet wird zur schnellen
Reinigung des Ventils von in der Kammer angesammelter Flüssigkeit, wenn der Auslaß des Ventils geöffnet ist.
Dies wird·bei einem Ablaßventil der eingangs angegebenen Art
erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß das Ventilglied in der Flüssigkeitskammer verschiebbar ist zwischen einem Sitz am Einlaß
und einem weiteren Sitz am Auslaß, daß das Ventilglied durch die Verschiebung zwischen den Sitzen dichtend mit einem der
Sitze in Berührung kommt, und daß durch die Innenwand der Flüssigkeitskammer
und durch das Ventilglied zwischen den gegenüberliegenden Enden des Ventilgliedes ein Kanal gebildet wird.
Die Erfindung wird anhand der Zeichnung beschrieben. Die einzige
Figur zeigt eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer bevorzugten Ausführungsform eines Ablaßventils nach der Erfindung
und eine schematische Darstellung einer hiermit verbundenen elektrischen Schaltung.
Das dargestellte Ventil enthält ein Ventilgehäuse IO mit einem
Gewindeansatz 11 , der unmittelbar mit dem Boden eines Behälters für Druckluft oder ein anderes Druckmittel verbunden ist. Ein
Kanal 12 erstreckt sich durch den Ge winde ans atz, v/o er mit dem
Innenraum eines zylindrischen Filtersiebelementes 13 in Verbindung steht j das vom Gewindeansatz 11 absteht und im Innenraum
des Behälters anzuordnen ist, mit dem das Ventilgehäuse durch den Gewindeansatz 11 verbunden ist.
Ein Kanal 14 im Ventilgehäuse 10 verbindet das untere Ende des Kanals 12 mit einer zylindrischen Flüssigkeitskammer 15 . Das
Gehäuse soll so montiert werden, daß die Achse der Flüssigkeitskammer 15 im wesentlichen senkrecht verläuft. Ein die Öffnung
des Kanals 14 umgebender Ventilsitz 16 in einer Endwand der Flüssigkeitskammer 15 , d.h. in der oberen Endwand, wenn die
Kammer im wesentlichen senkrecht ist, ragt in die Flüssigkeitskammer, während an der gegenüberliegenden Endwand, d.h. an der
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unteren Endwand, der Flüssigkeitskammer 15 ein ähnlicher Ventilsitz
17 vorgesehen ist, der eine Öffnung 18 umgibt, die die Flüssigkeitskammer mit der Außenseite des Ventilgehäuses verbindet.
Ein Ventilglied 19 mit einem als Parallelflach ausgebildeten Körper aus Magnetmaterial, etwa Eisen, mit quadratischem Querschnitt
ist in der Flüssigkeitskammer 15 angeordnet und dariia
zwischen den Sitzen axial geführt- Der Kreisumfang der Kammer umschreibt den quadratischen Querschnitt des Ventilgliedes 19 ,
wobei der erforderliche Gleitsitz zwischen dem Ventilglied und der Innenwand der Flüssigkeitskammer gebildet wird. An den gegenüberliegenden
Enden des Ventilelementes 19 , den Sitzen 16 bzw. 17 zugewandt, ist am Ventilglied jeweils eine Gummi- oder andre
Dichtung 20 vorgesehen, die mit dem jeweiligen Sitz zusammenarbeitet. Zwischen jeder ebenen Seite des quadratischen Ventilelementes
19 ist ein Spiel 21 ausgebildet, wobei die zylindrische Innenwand der Flüssigkeitskammer 15 einen Flüssigkeitskanal
und Vorratsraum in der Kammer bildet.
Im Ventilgehäuse 10 ist ein ringförmiger Elektromagnet 22 vorgesehen,
von. dem ein Teil den oberen oder inneren Abschnitt der flüssigkeitskammer 15 umgibt. Dieser Elektromagnet ist eng an
der Kammer angeordnet und hiervon durch einen verhältnismäßig dünnen Wandabschnitt 23 getrennt. Ein Ende der Wicklung des
Elektromagneten ist bei 24 an Masse gelegt, während das andere
Ende über einen Leiter 25 an einen feststehenden Kontakt a ! eines Relaiskontaktes 26 angeschlossen ist, das einen weiteren
feststehenden Kontakt b aufweist, der ein Blindkontakt ist. Der Relaiskontakt 26 ist bei + an eine elektrische Energiequelle
$ angeschlossen.
Die Wicklung 2γ des Relais 26 ist mit dem elektrischen Bremslichtkreis
des Bremssystems eines Fahrzeuges verbunden, in dem
X der Druckluft- oder Druckmittelbehälter vorgesehen ist, wobei
j dieser Kreis bei 28 angegeben ist. Der Relaiskontakt 26 wird
in der Stellung b gehalten, wenn die Schaltung 28 und somit
die Spule 27 erregt ist, wobei der Kontakt 26 in die Stellung a geschaltet wird, wenn der Kreis 28 und somit die Wicklung 27
aberregt ist. In der Zeichnung ist der Kontakt 26 in der Siel-H
lung b gezeigt. Dies bedeutet, daß der Elektromagnet 22 des ;| Ablaßventils aberregt ist, und daß das Ventilglied 19 hauptg
sächlich durch Schwerkraft, aber auch durch den Druck über dem
\ Ventilglied in der unteren dargestellten Stellung gehalten wird,
In der die untere Enddichtung 20 den Sitz 17 berührt und somit die Verbindung zwischen dem Innenraum der Flüssigkeitskammer
15 und der umgebenden Durchgangsöffnung 18 unterbrochen hält.
Am oberen Ende der Flüssigkeitskammer 15 ist die Dichtung 20 vom Sitz 16 abgehoben, weshalb die Verbindung zwischen dem
Kanal 12 und der Flüssigkeitskammer 15 durch den Kanal 14 offen ist.
Für den Hauptteil der Betriebszeit des Fahrzeuges, in dem das Ablaßventil verwendet wird, sind der Kreis 28 und die Wicklung
27 aberregt. Dies bedeutet, daß der Eelaiskontakt 26 sich in der Stellung a befindet, und daß der Elektromagnet 22 erregt
f, ist. Dies ist demnach der normale Zustand des Ablaßventils. Dies
bedeutet, daß das Ventilglied 19 , das den Kern des Elektromagneten 22 bildet, normalerweise in der angehobenen "teilung
gehalten wird, in der die obere Dichtung 20 den Sitz 16 berührt und somit die Verbindung durch den Kanal 14 unterbrochen
hält, während die Verbindung durch die Öffnung 18 frei ist, da die untere Dichtung 20 in dieser Stellung des Ventilgliedes 1?
vom Sitz 17 abgehoben ist.
Wenn der Elektromagnet 22 erregt ist, wird er durch den Ohm·-
schen Widerstandsverlust im Elektromagnet erhitzt. Die auf diese
Weise entwickelte Wärme wird durch den Metallkörper des Ventil— gehäuses 10 geleitet. Somit werden die Innenwände der Hohlräume
des Ventilgehäuses, etwa der Kanal 12 , der Kanal 14 , die Flüssigkeitskammer 15 und die Öffnung 18 bezüglich der Umgebung
auf einer erhöhten Temperatur durch die Wärme gehalten, 'die bei Erregung im Elektromagneten 22 erzeugt wird. Der Widerstand
des Elektromagneten kann auf einen geeigneten Wert einge-
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stellt werden, sodaß die darin entwickelte Wärme ausreicht, den
Innenrauin des Ventilgehäuses 10 ziemlich über dem Gefrierpunkt
zu halten, und zwar bei den normalerweise auftretenden und unter dem Gefrierpunkt liegenden Temperaturen der Umgebung. Auf diese
Weise wird das in den Hohlräumen des Ventilgehäuses angesammelte Wasser in keinem Fall im Ventilgehäuse zu Eis gefrieren, was den
beabsichtigten Betrieb des Ablaßventils beeinträchtigen würde.
Wenn der Elektromagnet 22 erregt und das Ventilglied 19 angehoben ist zur Berührung des Ventilsitzes 16 strömt das V/asser,
das sich durch Kondensation im Druckluftbehälter gebildet hat, an den das Ablaßventil angeschlossen ist, durch das Filtersiebeiement
13 in den Kanal 12 und den Kanal 14 . Wenn dann der Elektromagnet 22 aberregt ist auf Grund der Erregung der Wicklung
27 » wenn der Bremslichtkreis 28 im Anschluß an eine Betätigung der Bremsen erregt wird, verschwindet die Magnetkraft,
durch die das Ventilglied 19 gegen den Sitz 16 angehoben gehalten
wird, und das Ventilglied 19 fällt durch die Schwerkraft in die untere dargestellte Stellung, in der es den Sitz 17 berührt.
Somit ist die Verbindung durch die Öffnung 18 unterbrochen. Wenn sich das Ventilglied 19 von seiner oberen Stellung
in seine untere Stellung bewegt, wird eine kleine Menge an Druckluft durch den Innenraum des Ventilgehäuses 10 gedrückt
und entweicht durch die Öffnung 18 vor dessen Schließung. Diese Luft treibt das darin mitgenommene Wasser aus dem Ventilgehäuse
aus. Jedoch sind der Kanal 14 und die Öffnung 18 nur für einen sehr kurzen Augenblick offen, weshalb das verbleibende Wasser
ixi der Flüssigkeitskammer eingefangen und gesammelt wird, wenn
das Ventilglied 19 am Sitz 17 schließt.
Wenn die Betätigung der Bremsen aufhört, wird der Elektromagnet 22 in der oben beschriebenen Weise erneut erregt und wird das
Ventilglied 19 in die angehobene Stellung angehoben, in der es den Ventilsitz 16 berührt. Auch in diesem Fall ist ein kurzer
Augenblick vorhanden, in dem sowohl der Kanal 14 .als auch die Öffnung 18 offen sind, wenn sich das Vontilglied 19 zwischen
der unteren und der oberen Stellung bewegt. Während dieses kur-
zen Augenblickes treibt die Druckluft wiederum Wasser aus der
Flüssigkeitska-τητηer 15 aus. Wenn das Ventilglied 19 den oberen
Ventilsitz 17 berührt, kann das in der Ventilkammer 15 verbleibende
Wasser auf Grund der Schwerkraft durch die Öffnung 18 frei aus der Ventilkammer ausfließen.
Bei einer Abänderung der oben beschriebenen Ausf ührungsform der
Erfindung wird das Ventilglied 19 normalerweise von einer Druckfeder in der oberen Stellung gehalten und wird gegen die Vorspannung
dieser Druckfeder in die untere Stellung verschoben, wenn der Elektromagnet 22 erregt ist.
Erfindungsgemäß wird es aber bevorzugt, daß der Elektromagnet für den Hauptteil der Zeit erregt ist. Dieser Zustand des Ablaßventils
bildet somit dessen normalen Zustand. Der durch diese Anordnung erzielte Vorteil besteht darin, daß das Ablaßventil
die meiste Zeit geheizt bleibt, wobei die Heizung nur unterbrochen wird, wenn die Bremsen betätigt werden. Es ist aber selbstverständlich
auch möglich, daß der Elektromagnet 22 normaler- -weise aberregt ist und nur für die kurze Zeitdauer erregt wird,
wenn die Bremsen betätigt werden. Dies erolgt durch Verbinden der Leitung 25 mit dem Kontakt b und durch Ausbildung des
Kontaktes a als Blindkontakt. Bei dieser Ausf ührungsform der
Erfindung kann vorzugsweise der Widerstand des Elektromagneten
22 so herabgesetzt werden, daß die während der kurzen Erregungsdauer entwickelte Wärme intensiver ist und die somit in der Masse
des Ventilgehäuses entwickelte und gespeicherte Wärmeenergie
langer anhält und die Temperatur der Innenräume des Ventilgehäuses
langer auf einer über dem Gefrierpunkt liegenden Temperatur hält.
Oas Ablaßventil muß nicht unbedingt mit dem Bremslichtkreis des
Fahrzeuges verbunden sein. Andere Betriebskreise bzw. Schaltungen des Fahrzeuges können zur Betätigung des Ablaßventils verwendet
werden. Selbstverständlich kann auch ein gesonderter Erregungskreis für die Relaiswicklung 27 oder unmittelbar für den Elektro-|
magneten 22 vorgesehen werden, der durch einen Zeitgeber ge- I
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steuert wird zur Erregung und Aberregung des Elektromagneten 22
in geeigneten Intervallen.
Als Abänderung kann das Ventil selbstverständlich, ohne Inbetracht-1I
Ziehung der Heizung intermittierend "betrieben werden. Eine Art,
u dies zu erreichen, besteht in dem Einb.au des Ventils in den
Bremslichtkreis des Fahrzeuges.
Der Kanal 21 zwischen den gegenüberliegenden Enden des Ventilgliedes
19 kann durch Längsnuten oder Flansche gebildet werden, die sich zwischen den gegenüberliegenden Enden des Ventilelementes
erstrecken. Es ist auch denkbar, das Ventilglied 19 zylindrisch zu machen und eine ebene Fläche darauf vorzusehen zur
Bildung des erforderlichen Kanals 21 zwischen den Enden des Ventilgliedes.
Claims (3)
- Schutzansprüche1= Ventil zum Ablassen von Kondensat aus einem Druckbehälter ojane nennenswerten Druckabfall im Druckbehälter, mit einem Gehäuse, dessen Kammer einen Einlaß mit Ventilsitz für das zuströmende Kondensat und einen Auslaß mit Ventilsitz zum Ablassen des Kondensats aufweist 9 und einem Ventilglied in Form eines zwischen Ein- und Auslad verschiebbaren Magnetkerns in der Kammer, wobei die Ventilsitze an gegenüberliegenden Enden der Kammer angeordnet sind und ein Kanal zwischen Ventilglied und Kammerwand die beiden Kammerenden verbindet;. dadurch gekennzeichnet, daß die zum Aufheizen des Ventilgehäuses (10) im wesentlichen dauernd erregte Magnetspule (22) wenigstens teilweise um die Kammer (15) angeordnet ist und das Ventilglied (19) zum Absperren des Einlasses (14) an diesem anliegend hält.
- 2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilglied (19) eine quadratische oder andere polygonale Querschnittsform mit ebenen Flächen aufweist und der Kanal (21) zwischen einer zylindrischen Wand der Kammer (15) und den ebenen Flächen des Ventilglieds (19) ausgebildet ist
- 3. Ventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,daß die Kammer (15) mit im wesentlichen senkrecht liegender Achse angeordnet ist und das Ventilglied (19) bei stromloser Magnetspule (22) durch Schwerkraft an dem Ventilsitz (17) am Auslaß (18) am unteren Ende der Kammer (15) anliegt.
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