NO126880B

NO126880B -

Info

Publication number: NO126880B
Application number: NO479371A
Authority: NO
Inventors: Hans Unger
Original assignee: Knorr Bremse Gmbh
Priority date: 1971-01-26
Filing date: 1971-12-22
Publication date: 1973-04-02
Also published as: DE2103524A1; DD94927A5; ES399186A1; AT316245B; FR2124830A5; SE369438B

Description

Avvanningsventil for trykkluftanlegg. Dewatering valve for compressed air systems.

Den foreliggende oppfinnelse angår en avvanningsventil for trykkluftanleggsmed et styrestempel som påvirkes av det pneumatiske trykk i trykkluftanlegget mot trykket i et vannsamlekammer som kan fylles fra trykkluftanlegget via en tilbakeslagsventil, og åpner en ventil når trykkpåvirkningen fra vannsamlekammeret dominerer. The present invention relates to a dewatering valve for compressed air systems with a control piston that is influenced by the pneumatic pressure in the compressed air system against the pressure in a water collection chamber that can be filled from the compressed air system via a non-return valve, and opens a valve when the pressure influence from the water collection chamber dominates.

Ved kjente avvanningsventiler av denne art er vannsamlekammeret anordnet på et lavtliggende sted, og det vann som skilles ut av trykkluftanlegget,strømmer inn i vannsamlekammeret gjennom tilbake-slagsventilen ved oppladning av anlegget med trykkluft. Herunder blir den ventil som fører fra vannsamlekammeret til atmosfæren,holdt lukket av styrestempelet. Ved et etterfølgende trykkfall i trykkluftanlegget, slik det f.eks. kan forekomme ved forbruk av trykkluft, løfter det trykk som foreligger i vannsamlekammeret, styrestempelet for åpning av ventilen, og det vann som befinner seg i vannsamlekammeret, blåses ut i atmosfæren gjennom ventilen som følge av den trykkluft som befinner seg i kammeret. Herunder synker trykket i vannsamlekammeret hurtig slik at det trykk som fremdeles foreligger i trykkluftanlegget, vil bevege styrestempelet tilbake, så ventilen blir forholdsvis raskt lukket. Som følge av at ventilen ved hver koblingsoperasjon bare er åpen i With known dewatering valves of this kind, the water collection chamber is arranged in a low location, and the water separated from the compressed air system flows into the water collection chamber through the non-return valve when charging the system with compressed air. Below that, the valve that leads from the water collecting chamber to the atmosphere is kept closed by the control piston. In the event of a subsequent drop in pressure in the compressed air system, such as can occur when compressed air is consumed, the pressure in the water collection chamber lifts the control piston to open the valve, and the water in the water collection chamber is blown out into the atmosphere through the valve as a result of the compressed air in the chamber. Below this, the pressure in the water collecting chamber drops rapidly so that the pressure that still exists in the compressed air system will move the control piston back, so the valve is relatively quickly closed. As a result of the fact that the valve is only open in each switching operation

kort tid, kan bare lite vann føres ut fra vannsamlekammeret til atmosfæren, og disse avvanningsventiler er derfor tilbøyelig til å fylles med vann, hvorved de ikke lenger vil funksjonere. Videre opptrer der på koblingsstempelet bare små trykkforskjeller og dermed koblingskrefter for ventilen, og disse avvanningsventiler er derfor meget øm-fintlige overfor tilsmussing som kan hindre koblingsoperasjonene. short time, only little water can be discharged from the water collecting chamber to the atmosphere, and these drainage valves are therefore prone to fill with water, whereby they will no longer function. Furthermore, there are only small pressure differences on the coupling piston and thus coupling forces for the valve, and these dewatering valves are therefore very sensitive to soiling which can prevent the coupling operations.

Foran avvanningsventilene må der "derfor kobles filtre som er meget finmaskede og derfor raskt tilstoppes. Filters must therefore be connected in front of the dewatering valves, which are very fine-mesh and therefore quickly clog.

Til grunn for oppfinnelsen ligger den oppgave å utform en avvanningsventil av den innledningsvis angitte art slik at den til tross for et lite volum er i stand til å utskille forholdsvis meget vann til atmosfæren og dens virkning således ikke settes i fare når der opptrer store vannmengder, samtidig som utløpsventilen kobles med så store koblingskrefter at ventilen er ufølsom overfor tilsmussing. The invention is based on the task of designing a dewatering valve of the type indicated at the outset so that, despite its small volume, it is capable of excreting a relatively large amount of water into the atmosphere and its effect is thus not jeopardized when large amounts of water occur, at the same time that the outlet valve is connected with such large coupling forces that the valve is insensitive to contamination.

Denneoppgave blir ifølge oppfinnelsen løst ved at ventilen According to the invention, this task is solved by the valve

er innskutt i en forbindelse mellom vannsamlekammeret og etjkoblings-kammer, og at koblingskammeret, som er luftet via en strupet åpning, is inserted into a connection between the water collection chamber and the coupling chamber, and that the coupling chamber, which is ventilated via a throttled opening,

er begrenset av et koblingsstempel som på den andre siden belastes av en fjær, og som er sammenkoblet med en utløpsventil som overvåker et utløp fra vannsamlekammeret til atmosfæren og åpner seg når belastningen på koblingsstempelet domineres av det trykk som hersker i koblingskammeret. Som følge av denne utformning blir bare koblingsoperasjonene av avvanningsventilen innledet ved hjelp av styrestempelet og den av dette betjenbare ventil, mens selve avvanningen finner sted gjennom ut-løpsventilen som med stort kraftoverskudd skal holdes åpen av koblingsstempelet i tidsperioder som overstiger tømmetiden av vannsamlekammeret. is limited by a coupling piston which is loaded on the other side by a spring, and which is interconnected with an outlet valve which monitors an outlet from the water collection chamber to the atmosphere and opens when the load on the coupling piston is dominated by the pressure prevailing in the coupling chamber. As a result of this design, only the switching operations of the dewatering valve are initiated by means of the control piston and the valve that can be operated by this, while the dewatering itself takes place through the outlet valve, which must be kept open by the coupling piston with a large surplus of power for periods of time that exceed the emptying time of the water collecting chamber.

Ytterligere fordelaktige trekk ved avvanningsventilen ifølge den foreliggende oppfinnelse fremgår av underkravene. Further advantageous features of the dewatering valve according to the present invention appear from the subclaims.

På tegningen er der i snitt vist en avvanningsventil ifølge oppfinnelsen. In the drawing, a dewatering valve according to the invention is shown in section.

Et styrestempel 3 som har en bokslignende form med vertikalt nedad vendende åpning, er vertikalt forskyvbart anordnet i et klokke-formet husparti 2 som på sin overside er forsynt med en skruetil-kobling 1 for innskruing i en luftbeholde i et trykkluftanlegg som skal avvannes. Det kammer 4 som ligger over styrestempelet 3, står i forbindelse med skruetilkoblingen 1, og den nedad vendende åpning av styrestempelet 3 danner et vannsamlekammer 5- En fjær 6 som presser styrestempelet 3 nedover, er- anordnet i kammeret 4. En pakningsring 8 som er satt inn i et radialt utad åpent ringspor 7 i styrestempelet 3, tjener som stempelpakhing. Pakningsringen 8 ligger ved sin omkrets an mot en sylinderglideflate 9 i huspartiet 2, mens den med to tetnings-lepper 10 og 11 ved bunnen av ringsporet 8 ligger an mot dettes sidevegger. Boringer 12 som fører til vannsamlekammeret 5, munner ut i ringsporet 7 nær dettes bunn. En endevegg 14 av huset er satt inn i huspartiet 2 under styrestempelet 3. Endeveggen 14,som er avtettet ved hjelp av en pakningsring 13 og sikret mog forskyvning nedover ved hjelp av en sikringsring 15, tjener til avgrensning av vannsamlekammeret 5-Endeveggen 14 bærer på midten en sylinderansats' 17 som rager inn i vannsamlekammeret 5 til like under bunnpartiet 16 av styrestempelet 3, og hvis øvre avslutningsvegg 18 har en gjennomgående åpning 20 som er omgitt av et ventilsete 19. Rett overfor ventilsetet 19 er der i bunn-— partiet 16 av styrestempelet 3 innsatt en tetningsplate 21 som sammen med ventilsetet 19 danner en ventil 19, 21 som kontrollerer en forbindelse mellom vannsamlekammeret 5 og et koblingskammer 22. Et boksformet koblingsstempel 24 som avgrenser koblingskammeret 22 nedentil, og som har føring på en sylindervegg 23, er anordnet i ansatsen 17. Veggen av sylinderansatsen 17 har i nærheten av dennes forbindelse med endeveggen 14 gjennomgående åpninger 25 som ligger under sylinderglide-flaten 23, og som fører fra vannsamlekammeret 5 til et ringkammer 26 som omgir koblingsstempelet 24. I bunnpartiet 27 av koblingsstempelet 24 er der satt inn en labyrint 28 med en gjennomgående labyrintkanal etterfylgt av en dyse 29 som strekker seg gjennom bunnpartiet 27-Koblingsstempelet 24 har en rørlignende ansats 31 som rager ned gjennom en åpning 30 i endeveggen 14 i området for sylinderansatsen 17. Ansatsen 31 bærer en flenslignende tetningsring 32 som rager ut i radialretningen, og som sammen med et ventilsete 33 som omgir åpningen 30, danner en utløpsventil 32, 33. Ved hjelp av en ikke nærmere vist bajonettlås er der på undersiden av endeveggen 14 festet et ringlegeme 34 med radiale ribber 35 som griper inn under ansatsen 31• Mellom ribbene 35 og bunnpartiet 27 av koblingsstempelet 24 er der innsatt en spent trykkfjær 36. Por at styrestempelet 3 ikke skal ligge tett an mot huspartiet 2 resp. endeveggen 14 av huset, er styrestempelet 3 på sin overside forsynt med knastformede ansatser 37 og på sin underside forsynt med flate sporformede utsparinger 38. A control piston 3, which has a box-like shape with a vertically downwards opening, is vertically displaceably arranged in a bell-shaped housing part 2 which is provided on its upper side with a screw connection 1 for screwing into an air container in a compressed air system to be dewatered. The chamber 4 which lies above the control piston 3 is connected to the screw connection 1, and the downward-facing opening of the control piston 3 forms a water collection chamber 5. A spring 6 which presses the control piston 3 downwards is arranged in the chamber 4. A sealing ring 8 which is inserted into a radially outwardly open annular groove 7 in the control piston 3, serves as a piston seal. The sealing ring 8 lies at its circumference against a cylinder sliding surface 9 in the housing part 2, while it with two sealing lips 10 and 11 at the bottom of the ring groove 8 lies against its side walls. Boreholes 12 leading to the water collection chamber 5 open into the annular groove 7 near its bottom. An end wall 14 of the housing is inserted into the housing part 2 below the control piston 3. The end wall 14, which is sealed with the help of a sealing ring 13 and secured against displacement downwards with the help of a securing ring 15, serves to delimit the water collection chamber 5-The end wall 14 carries in the middle, a cylinder shoulder 17 which projects into the water collection chamber 5 to just below the bottom part 16 of the control piston 3, and whose upper end wall 18 has a continuous opening 20 which is surrounded by a valve seat 19. Directly opposite the valve seat 19 there is in the bottom part 16 of the control piston 3, a sealing plate 21 is inserted which, together with the valve seat 19, forms a valve 19, 21 which controls a connection between the water collecting chamber 5 and a coupling chamber 22. A box-shaped coupling piston 24 which delimits the coupling chamber 22 below, and which has a guide on a cylinder wall 23, is arranged in the abutment 17. The wall of the cylinder abutment 17 has, near its connection with the end wall 14, through openings 25 which lie below the cylinder sliding surface 23, and which leads from the water collection chamber 5 to an annular chamber 26 which surrounds the coupling piston 24. In the bottom part 27 of the coupling piston 24, a labyrinth 28 is inserted with a continuous labyrinth channel followed by a nozzle 29 which extends through the bottom part 27 - The coupling piston 24 has a tube-like shoulder 31 which projects down through an opening 30 in the end wall 14 in the area of the cylinder shoulder 17. The shoulder 31 carries a flange-like sealing ring 32 which protrudes in the radial direction, and which, together with a valve seat 33 which surrounds the opening 30, forms an outlet valve 32, 33. By means of a bayonet lock, not shown in more detail, an annular body 34 with radial ribs 35 is attached to the underside of the end wall 14, which engages under the shoulder 31• Between the ribs 35 and the bottom part 27 of the coupling piston 24, a tensioned compression spring 36 is inserted . end wall 14 of the housing, the control piston 3 is provided on its upper side with knob-shaped projections 37 and on its lower side provided with flat slot-shaped recesses 38.

I avvanningsventilens hviletilstand inntar delene de på tegningen viste stillinger. Ventilen 19, 21 og utløpsventilen 32, 33 er således lukket. Ved oppladning av lufttrykkahlegget strømmer trykkluft inn i kammeret 4 gjennom skruetilkoblingen 1 og videre gjennom ringsporet 7 og boringene 12 inn i vannsamlekammeret 5 etter at tetningsleppen 11 er beveget bort fra ringsporets sidevegger. Tetningsleppen 11 danner sammen med sideveggen av ringsporet 7 en tilbakeslagsventil som hindrer strømning i motsatt retning. Ved denne fylleoperasjon blir vann som er utskilt i trykkluftanlegget, ført med, og som følge av luftgjennomstrømningen og tyngdekraften vil dette vann på samme måte som luften komme inn i vannsamlekammeret 5 og videre inn i ringkammeret 26 gjennom åpningene 25. In the dewatering valve's rest state, the parts take up the positions shown in the drawing. The valve 19, 21 and the outlet valve 32, 33 are thus closed. When charging the air pressure valve, compressed air flows into the chamber 4 through the screw connection 1 and further through the annular groove 7 and the bores 12 into the water collection chamber 5 after the sealing lip 11 has been moved away from the side walls of the annular groove. The sealing lip 11 together with the side wall of the annular groove 7 forms a non-return valve which prevents flow in the opposite direction. During this filling operation, water that has been secreted in the compressed air system is carried along, and as a result of the air flow and the force of gravity, this water will enter the water collecting chamber 5 and further into the ring chamber 26 through the openings 25 in the same way as the air.

Ved et etterfølgende trykkfall i trykkluftanlegget slik det f.eks. kan forekomme ved forbruk av trykkluft i forbindelse med kob-lingsintervallene for en kompressor, vil også det trykk som hersker i kammeret 4, bli redusert. Den trykkluft som foreligger i vannsamlekammeret 5, kan da løfte styrestempelet 3 mot kraften fra fjæren 6, hvorved ventilen 19, 21 blir åpnet. Trykkluft vil således strømme fra vannsamlekammeret 5 gjennom ventilen 19, 21 og åpningen 20 inn i koblingskammeret 22 hvor den presser koblingsstempelet 24 nedover mot kraften fra ^fjæren 36 slik at utløpsventilen 32, 33 åpnes. Vannsamlekammeret 5 vil nå tømmes gjennom åpningene 25 og ringkammeret 26 samt den åpnede utløpsventil 32, 33 til atmosfæren, og det utskilte vann som har samlet seg, vil herunder bli revet med. Som følge av denne utstrømning blir trykket i vannsamlekammeret 5 raskt redusert, og det trykk som fremdeles foreligger i kammeret 4, samt kraften fra fjæren 6 vil hurtig presse koblingsstempelet 3 nedover slik at ventilen 19, 21 In the event of a subsequent drop in pressure in the compressed air system, such as can occur when compressed air is consumed in connection with the switching intervals for a compressor, the pressure prevailing in chamber 4 will also be reduced. The compressed air present in the water collecting chamber 5 can then lift the control piston 3 against the force from the spring 6, whereby the valve 19, 21 is opened. Compressed air will thus flow from the water collecting chamber 5 through the valve 19, 21 and the opening 20 into the coupling chamber 22 where it presses the coupling piston 24 downwards against the force of the spring 36 so that the outlet valve 32, 33 is opened. The water collection chamber 5 will now be emptied through the openings 25 and the ring chamber 26 as well as the opened outlet valve 32, 33 to the atmosphere, and the secreted water that has collected will be carried away below. As a result of this outflow, the pressure in the water collecting chamber 5 is quickly reduced, and the pressure that still exists in the chamber 4, as well as the force from the spring 6 will quickly push the coupling piston 3 downwards so that the valve 19, 21

igjen lukkes før den trykkluft som foreligger i koblingskammeret 22, også kan unnvike. ^Trykkluften i koblingskammeret 22 vil således holde koblingsstempelet 24 i dettes nedre stilling hvor utløpsventilen 32, 33 holdes åpen, inntil trykket i koblingskammeret 22 er redusert til prak-tisk talt atmosfæretrykk som følge av luftingen gjennom labyrinten 28 is again closed before the compressed air present in the coupling chamber 22 can also escape. ^The compressed air in the coupling chamber 22 will thus keep the coupling piston 24 in its lower position where the outlet valve 32, 33 is kept open, until the pressure in the coupling chamber 22 is reduced to practically atmospheric pressure as a result of the aeration through the labyrinth 28

og dysen 29. Først da kan fjæren 36 løfte koblingsstempelet 24 til den øvre stilling som er vist på tegningen, slik at utløpsventilen 32, J3 igdenlukkes. and the nozzle 29. Only then can the spring 36 lift the coupling piston 24 to the upper position shown in the drawing, so that the outlet valve 32, J3 is completely closed.

Utløpsventilen 32, 33 er således åpen vesentlig lenger enn-ventilen 19, 21, og under hele denne åpningstid kan vann strømme ut i atmosfæren fra vannsamlekammeret 5 gjennom åpningene 25 og ringkammeret 26. Utstrømningen av vann blir herunder hele tiden under-støttet av utstrømmende trykkluft, idet luftstrømmen etter trykkfallet i vannsamlekammeret 5 blir opprettholdt ved innmatning av trykkluft fra trykkluftanlegget gjennom skruetilkoblingen 1, kammeret 4, ringsporet 7 og boringene 12. The outlet valve 32, 33 is thus open significantly longer than the valve 19, 21, and during this entire opening time, water can flow out into the atmosphere from the water collection chamber 5 through the openings 25 and the ring chamber 26. The outflow of water is thereby constantly supported by outflowing compressed air , as the air flow after the pressure drop in the water collection chamber 5 is maintained by feeding in compressed air from the compressed air system through the screw connection 1, the chamber 4, the annular groove 7 and the bores 12.

Etter tømming av koblingskammeret 22 og lukking av utløps-ventilen 32, 33 vil der i vannsamlekammeret 5 igjen bygge seg opp et overtrykk og samle seg vann som er utskilt fra trykkluftanlegget. Dermed er en koblingssyklus for avvanningsventilen avsluttet. After emptying the coupling chamber 22 and closing the outlet valve 32, 33, an excess pressure will again build up in the water collection chamber 5 and collect water that has been separated from the compressed air system. A switching cycle for the dewatering valve is thus completed.

For oppnåelse av den ønskede funksjon er det hensiktsmessig å gi vannsamlekammeret 5 et vesentlig større volum enn koblingskammeret 22 og å gi styrestempelet 3 en vesentlig større stempelflate enn koblingsstempelet 24. Dessuten er det hensiktsmessig å gi ventilen 19, 21 et vesentlig mindre gjennomstrømningstverrsnitt enn utløpsventilen 32, 33. Ved egnet dimensjonering av volumet av koblingskammeret 22 samt labyrinten 28 med dysen 29 kan åpningstiden av utløpsventilen 32, 33 under avvanningsventilens koblingssykluser fastlegges. To achieve the desired function, it is appropriate to give the water collecting chamber 5 a significantly larger volume than the coupling chamber 22 and to give the control piston 3 a significantly larger piston surface than the coupling piston 24. It is also appropriate to give the valve 19, 21 a significantly smaller flow cross-section than the outlet valve 32 .

Claims

1. Dewatering valve for compressed air systems, with a control piston (3) which is influenced by the pneumatic pressure in the compressed air system against the pressure in a water collection chamber (5) which can be filled from the compressed air system via a non-return valve (11, 7), and opens a valve (19, 21 ) when the pressure influence from the water collection chamber dominates, characterized in that the valve (19, 21) is inserted into a connection between the water collection chamber (5) and a coupling chamber (22), and that the coupling chamber (22), which is ventilated via a throttled opening (labyrinth 28 and nozzle 29), is limited by a coupling piston (24)spm on the other side is loaded by a spring ('36), and which is interconnected with an outlet valve (32, 33) which monitors an outlet from the water collecting chamber to the atmosphere and opens when the load on the coupling piston (24) ; is dominated by the pressure prevailing in the coupling chamber (22).

2. Dewatering valve as specified in claim 1, characterized in that the water collection chamber (5) has a larger volume than the coupling chamber (22), and that the control piston (3) has a larger piston surface than the coupling piston (24). ~ b> Dewatering valve as stated in claim l, characterized in that the control piston (3) has a box-like shape with a vertically downwards opening that forms the water collection chamber (5), that an upward cylindrical shoulder (17) which is arranged on a lower end wall (14) of the housing which engages under the control piston, projects into this water collection chamber, while the coupling chamber (22) which is limited below by the coupling piston (24) carried in the cylinder shoulder, is arranged in the cylinder attachment, that the wall of the cylinder attachment near its connection with the aforementioned end wall (14) has through openings (25) under a cylinder sliding surface (23) for the coupling piston (24), and that the end wall (14) inside the cylinder attachment (17) has a opening (30) which is controlled by an outlet valve (32, 33). 4. Dewatering valve as specified in claim 3, characterized in that the connecting piston (24) has a box-like shape with a vertically upward facing opening that forms the connecting chamber (22), and a pipe-like projection (31) that projects vertically down through the opening (30) in the end wall (14) and at its lower end carries a flange-like sealing ring (32) which protrudes in the radial direction. 5> Dewatering valve as stated in claim 4, characterized in that the throttled ventilation of the coupling chamber (22) consists of a nozzle (29) through the bottom (27) of the coupling piston (24) and a labyrinth (28) in front of the nozzle. 6th! Dewatering valve as stated in claim 3, characterized in that a sealing plate (21) is inserted in the bottom part (16) of the control piston (3) which together with a valve seat (19) surrounds a through opening (20) in an upper closing wall (18) of the cylinder head (17), it forms a valve (19, 21) which controls the connection between the water collection chamber (5) and the coupling chamber (22).