SE407615B

SE407615B - DRAINAGE VALVE FOR DRAINAGE OF CONDENSATE FROM A FLUIDUM TANK

Info

Publication number: SE407615B
Application number: SE7709592A
Authority: SE
Inventors: S Andersson
Original assignee: Sab Ind Ab
Priority date: 1977-08-26
Filing date: 1977-08-26
Publication date: 1979-04-02
Also published as: JPS5444225A; GB2003258A; DE7825273U1; FR2431089B3; DE2837080A1; FR2431089A1; SE7709592L; IT7826986A0; IT1098142B; BR7804855A; GB2003258B

Description

r77o9s92-s ._ 2 _ V“~_ Huvudändamålet med uppfinningen är att åstadkomma en dräneringsventil av angiven typ, som är enkel och pålitlig och som ger säker operation. I _ Ett annat ändamål med uppfinningen är att åstadkomma en dräneringsventil av ovan angiven typ, vid vilken utmatningen av vatten från tryckfluidumtanken sker med hög hastighet. r77o9s92-s ._ 2 _ V “~ _ The main object of the invention is to provide a drainage valve of the specified type, which is simple and reliable and which provides safe operation. Another object of the invention is to provide a drain valve of the above-mentioned type, in which the discharge of water from the pressure fluid tank takes place at high speed.

Ytterligare ett ändamål med uppfinningen är att åstadkom- ma en dränerihgsventil av ovan angiven typ, som möjliggör att blott en mycket liten mängd tryckfluidum går ut ur tanken vid varje ventilmanövrering för vätskeutmatning, varvid mängden av tryckfluidum är i storleksordningån l cm3. _ Ett ytterligare ändamål med uppfinningen är att åstadkom- ma en dräneringsventil av ovan angiven typ, som är liten fast- än den är försedd med elektrisk upphettning.A further object of the invention is to provide a drainage valve of the type indicated above, which enables only a very small amount of pressure fluid to exit the tank at each valve operation for liquid discharge, the amount of pressure fluid being of the order of 1 cm 3. A further object of the invention is to provide a drain valve of the above-mentioned type which is small although it is provided with electric heating.

Ytterligare ett ändamål med uppfinningen är att åstadkomma en ventil enligt föregående stycke, i vilken den solenoid som bildar ventilens kraftkälla också utgör ventilens värmeelement.A further object of the invention is to provide a valve according to the preceding paragraph, in which the solenoid which forms the power source of the valve also constitutes the heating element of the valve.

Ytterligare ett ändamål med uppfinningen är att åstadkomma en dräneringsventil, i vilken tryckfluidet föres genom ventilen med hög hastighet för att snabbt befria ventilen från den i kammaren uppsamlade vätskan då ventilens utlopp öppnas.A further object of the invention is to provide a drain valve in which the pressure fluid is passed through the valve at high speed to quickly release the valve from the liquid collected in the chamber when the outlet of the valve is opened.

Detta uppnås enligt uppfinningen genom att dräneringsven- tilen kännetecknas därav att ventilelementet är anordnat rör- ligt i kammaren mellan ett säte vid inloppet och ett annat säte vid utloppet för tätande samarbete vid sina motsatta ändar med ettdera av nämnda säten genom förflyttning mellan sätena, var- vid en passage mellan motsatta ändar av ventilelementet är bil- dad av vätskekammarens innervägg och ventilelementet.This is achieved according to the invention in that the drainage valve is characterized in that the valve element is arranged movably in the chamber between a seat at the inlet and another seat at the outlet for sealing cooperation at its opposite ends with one of said seats by movement between the seats, in a passage between opposite ends of the valve element is formed by the inner wall of the liquid chamber and the valve element.

Hppfinningen skall beskrivas närmare i det följande un- * der hänvisning till den bifogade ritningen, som delvis i en å sidovy och delvis i vertikalsektion visar en föredragen ut- föringsform av en dräneringsventil enligt uppfinningen, varvid 41-1. en därmed förbunden elektrisk krets antydes schematiskt.The invention will be described in more detail in the following with reference to the accompanying drawing, which partly in a side view and partly in a vertical section shows a preferred embodiment of a drainage valve according to the invention, wherein 41-1. an associated electrical circuit is schematically indicated.

Den på ritningen visade ventilen innefattar ett ventil- hus 10 med en gängad tapp för direkt anslutning till botten av en tank för trycksatt luft eller annat fluidum. En kanal 12 sträcker sig genom tappen, där den står i förbindelse med det inre av ett cylindriskt filterelement 13, vilket skjuter ut från tappen ll för att placeras i det inre av den tank till vilken ventilhuset 10 är anslutet genom tappen. 77Û9592"5 En kanal 14 i ventilhuset 10 förbinder den nedre änden av kanalen 12 med en cylindrisk vätskekammare 15. Avsikten är att huset skall monteras med vätskekammarens 15 axel i ett huvudsakligen vertikalt läge såsom visas. Ett ventilsäte l6, som omger kanalens 14 öppning i den ena ändväggen av vätske- kammaren 15, dvs den övre ändväggen då kammaren är lokaliserad i sitt huvudsakligen vertikala läge, sträcker sig in i vätske- kammaren, och-pâ den motsatta ändväggen, den nedre ändväggen, av vätskekammaren 15 finnes ett motsvarande ventilsäte 17, vilket omger en öppning 18 för förbindning'av vätskekammaren med utsidan av ventilhuset.The valve shown in the drawing comprises a valve housing 10 with a threaded pin for direct connection to the bottom of a tank for pressurized air or other fluid. A channel 12 extends through the pin, where it communicates with the interior of a cylindrical filter element 13, which projects from the pin 11 to be placed in the interior of the tank to which the valve housing 10 is connected through the pin. A duct 14 in the valve housing 10 connects the lower end of the duct 12 to a cylindrical fluid chamber 15. The intention is for the housing to be mounted with the shaft of the fluid chamber 15 in a substantially vertical position as shown. A valve seat 16 surrounding the duct 14 in one end wall of the liquid chamber 15, i.e. the upper end wall when the chamber is located in its substantially vertical position, extends into the liquid chamber, and on the opposite end wall, the lower end wall, of the liquid chamber 15 there is a corresponding valve seat 17 , which surrounds an opening 18 for connection of the liquid chamber to the outside of the valve housing.

Ett ventilelement 19 i form av en parallellepipedisk kropp av magnetiskt material, såsom järn, med kvadratisk tvär- sektionsform är anordnat i vätskekammaren 15 och är styrt för axiell rörelse däri mellan sätena. Kammarens cirkulära omkrets omskriver ventilelcmentets 19 kvadratiska tvärsektion, varvid den nödvändiga glidpassningen âstadkommes mellan ventilelemen- tet och vätskekammarens innervägg. Vid ventilelementets 19 motsatta ändar, som vätter mot sätena 16 resp 17, finnes tät- ningar 20 av gummi eller liknande för samverkan med sätena.A valve element 19 in the form of a parallelepipedic body of magnetic material, such as iron, with a square cross-sectional shape is arranged in the liquid chamber 15 and is controlled for axial movement therein between the seats. The circular circumference of the chamber defines the square cross-section of the valve element 19, whereby the necessary sliding fit is achieved between the valve element and the inner wall of the liquid chamber. At the opposite ends of the valve element 19, which face the seats 16 and 17, respectively, there are seals 20 of rubber or the like for co-operation with the seats.

Ett utrymme 21 bildas mellan det kvadratiska ventilelementets 19 vardera plana sida och vätskekammarens 15 cylindriska inner- vägg, så att det bildas en vätskekanal och ett lagringsutrymme i kammaren.A space 21 is formed between each flat side of the square valve element 19 and the cylindrical inner wall of the liquid chamber 15, so that a liquid channel and a storage space are formed in the chamber.

I ventilhuset 10 finnes en ringformig solenoid 22, av vilken en del omger den övre eller inre delen av vätskekammaren 15. Denna solenoid är placerad nära kammaren och är skild där- ifrån genom en relativt tunn väggdel 23. Den ena änden av solenoidlindningen är jordad vid 24, medan den andra änden är ansluten genom en ledare 25 till en fast kontakt 3 hos en relä- kontakt 26, som har en annan fast kontakt Q, vilken är en blind- kontakt. Reläkontakten 26 är förbunden med en elektrisk kraft- källa vid +.In the valve housing 10 there is an annular solenoid 22, a part of which surrounds the upper or inner part of the liquid chamber 15. This solenoid is located near the chamber and is separated therefrom by a relatively thin wall part 23. One end of the solenoid winding is grounded at 24, while the other end is connected through a conductor 25 to a fixed contact 3 of a relay contact 26, which has another fixed contact Q, which is a blind contact. The relay contact 26 is connected to an electrical power source at +.

Reläets 26 spole 27 är operativt förbunden med den elek- triska bromsljuskretsen hos bromssystemet på ett fordon på vilket fluidumtrycktanken finnes, vilken krets är antydd vid 28. Reläkontakten 26 hålles i läge b, då kretsen 28 och så- lunda spolen 27 är inkopplad, medan kontakten 26 kopplas om till läge a då kretsen 28 och sålunda spolen 27 är frånkopplad.The coil 27 of the relay 26 is operatively connected to the electric brake light circuit of the brake system of a vehicle on which the fluid pressure tank is located, which circuit is indicated at 28. The relay contact 26 is held in position b, when the circuit 28 and thus the coil 27 are engaged, the contact 26 is switched to position a when the circuit 28 and thus the coil 27 are disconnected.

Pâ ritningen visas kontakten 26 i läge b, vilket betyder att 7709592-5 - 4 - dräncringsventilens solenoid 22 är frånkopplad och att ventil- elementet 19 hålles, primärt genom gravitationskraften men även genom trycket över elementet, i det visade nedre läget,7 i vilket den nedre ändtätningen 20 samverkar med sätet 17 och sålunda håller förbindelsen mellan det inre i vätskekam- maren 15 och omgivningen genom öppningen 18 bruten. Vid den övre änden av vätskekammaren 15 är emellertid tätningen 20 lyft från sätet 16,šoch sålunda är förbindelsen mellan kanalen 12 och vätskekammaren 15 genom kanalen 14 öppen.The drawing shows the contact 26 in position b, which means that the solenoid 22 of the drain valve is disconnected and that the valve element 19 is held, primarily by the gravitational force but also by the pressure over the element, in the shown lower position, 7 in which the lower end seal 20 cooperates with the seat 17 and thus keeps the connection between the interior of the liquid chamber 15 and the environment through the opening 18 broken. At the upper end of the liquid chamber 15, however, the seal 20 is lifted from the seat 16, and thus the connection between the channel 12 and the liquid chamber 15 through the channel 14 is open.

Under huvuddelen av drifttiden för fordonet i vilket dräneringsventilen användes är kretsen 28 och spolen 27 från- kopplade, vilket betyder att reläkontakten 26 är i läge a och att solenoiden_22 är inkopplad. Detta är sålunda dränerings- ventilens normala tillstånd. Detta betyder att ventilelementet 19, som utgör solenoidens 22 kärna, normalt hålles i upplyft läge, i vilket den övre tätningen 20 samverkar med sätet 16 och sålunda håller förbindelsen genom kanalen 14 bruten, medan förbindelsen genom öppningen 18 är fri, eftersom den nedre tätningen 20 i detta läge av ventilelementet 19 är lyft från sätet 17. _ Då solenoiden 22 är inkopplad kommer den att upphettas på grund av ohmska motstândsförluster, och den sålunda utveck- lade värmen kommer att ledas av metallen i ventilhuset 10.During the main part of the operating time of the vehicle in which the drain valve is used, the circuit 28 and the coil 27 are disconnected, which means that the relay contact 26 is in position a and that the solenoid_22 is switched on. This is thus the normal condition of the drain valve. This means that the valve element 19, which forms the core of the solenoid 22, is normally kept in the raised position, in which the upper seal 20 cooperates with the seat 16 and thus keeps the connection through the channel 14 broken, while the connection through the opening 18 is free, since the lower seal 20 in this position the valve element 19 is lifted from the seat 17. When the solenoid 22 is switched on, it will be heated due to ohmic resistance losses, and the heat thus developed will be conducted by the metal in the valve housing 10.

Innerväggarna hos ventilhusets håligheter, såsom kanalen 12, kanalen 14, vätskekammaren 15 och öppningen 18, kommer sålunda att hållas vid förhöjd temperatur i förhållande till omgiv- ningarna genom den värme som alstras i solenoiden 22 i inkopp- lat skick. Solenoidens resistans kan justeras på så sätt att den däri utvecklade värmen är tillräcklig för att hålla det inre av ventilhuset 10 väl över fryspunkten vid normalt upp- trädande minustemperaLurer. På detta sätt kommer det vatten som uppsamlas i ventilhusets håligheter intevid något tillfälle att frysa till is som skulle kunna äventyra dräneringsventilens avsedda operation.The inner walls of the valve housing cavities, such as the duct 12, the duct 14, the liquid chamber 15 and the opening 18, will thus be kept at elevated temperature relative to the surroundings by the heat generated in the solenoid 22 in the engaged condition. The resistance of the solenoid can be adjusted in such a way that the heat developed therein is sufficient to keep the interior of the valve housing 10 well above the freezing point at normally occurring minus temperatures. In this way, the water collected in the cavities of the valve housing will at no time freeze to ice which could jeopardize the intended operation of the drain valve.

Då solenoiden 22 är inkopplad och ventilelementet 19 är upplyft för samarbete med ventilsätet 16 kommer det vatten som bildas genom kondensering i den trycklufttank till vilken ' dräneringsventilen är ansluten att passera genom filterelementet 13 in i kanalerna 12 och 14. När därpå solenoiden 22 inkopplas vid spolens 27 inkoppling vid inkopplingen av bromsljuskretsen 28,då fordonets bromsar manövreras, kommer den magnetiska 7709592-s _ 5 _ kraft genom vilken ventilelementet 19 hålls upplyft mot sätet 16 att försvinna, och ventilelementet 19 kommer under inverkan av gravitationskraften att falla till det på ritningen visade nedre läget, i vilket det ingriper med sätet l7, varigenom sâ- lunda förbindelsen genom öppningen l8 brytes. Då ventilelemen- tet 19 rör sig från sitt övre till sitt nedre läge kommer en liten mängd tryckluft att tvingas genom det inre av ventilhu- set 10 och försvinna genom öppningen 18, innan denna stängas, och denna luft kommer att skjuta ut det i ventilhuset inneslut- na vattnet. kanalen 14 och öppningen 18 äršemellertid blott öppna under mycket kort tid, och återstående vatten kommer där- för att inneslutas och uppsamlas i vätskekammaren 15, då ventil- elementet 19 stänger vid sätet 17.When the solenoid 22 is connected and the valve element 19 is raised for cooperation with the valve seat 16, the water formed by condensation in the compressed air tank to which the drain valve is connected will pass through the filter element 13 into the channels 12 and 14. When then the solenoid 22 is connected to the coil When the brakes of the vehicle are actuated, when the brakes of the vehicle are actuated, the magnetic force by which the valve element 19 is kept raised against the seat 16 will disappear, and the valve element 19 will fall to the gravity shown in the drawing the lower position, in which it engages the seat l7, whereby the connection through the opening l8 is thus broken. As the valve element 19 moves from its upper to its lower position, a small amount of compressed air will be forced through the interior of the valve housing 10 and disappear through the opening 18, before it is closed, and this air will push it out into the valve housing - na the water. however, the channel 14 and the opening 18 are only open for a very short time, and the remaining water will therefore be enclosed and collected in the liquid chamber 15, when the valve element 19 closes at the seat 17.

Då bromsmanövreringen upphör kommer solenoiden 22 åter att inkopplas på beskrivet sätt och komer ventilelementet att lyftes till en: övre läge i ingrepp med ventiieätet 16. Även i detta fall kommer det att bli ett kort ögonblick under vil- ket både kanalerna l4 och öppningen 18 är öppna, då ventilele- mentet 19 rör sig mellan sitt nedre och övre läge, och under detta korta ögonblick kommer tryckluft åter att skjuta ut vat- ten från vätskekammaren 15. Då ventilelementet 19 gått i in- grepp med det övre ventilsätet l6 kan vatten som blivit kvar i ventilkammaren 15 fritt strömma ut under inverkan av gravi- tationskraften genom öppningen 18.When the brake operation ceases, the solenoid 22 will be switched on again as described and the valve element will be lifted to an upper position in engagement with the valve seat 16. Also in this case there will be a short moment during which both the channels 14 and the opening 18 are open, when the valve element 19 moves between its lower and upper position, and during this short moment compressed air will again push water out of the liquid chamber 15. When the valve element 19 has engaged with the upper valve seat 16, water which remained in the valve chamber 15 to flow out freely under the influence of the gravitational force through the opening 18.

Vid en modifikation av den ovan beskrivna utföringsformen av uppfinningen hâlles ventilelementet 19 normalt i det övre läget av en tryckfjäder och förflyttas till det nedre läget mot denna fjäders verkan vid inkoppling av solenoiden 22.In a modification of the above-described embodiment of the invention, the valve element 19 is normally held in the upper position by a compression spring and moved to the lower position against the action of this spring when the solenoid 22 is connected.

Det föredrages emellertid att ha solenoiden 22 inkopplad under huvuddelen av tiden, varför detta är ventilens normala läge. Fördelen med detta arrangemang är att dräneringsventilen hålles upphettad under huvuddelen av tiden och att uppvärmning- en blott avbrytes vid bromsning. Det är emellertid naturligtvis även möjligt att ha solenoiden 22 normalt urkopplad och att blott inkoppla den under korta perioder vid bromsning. Detta åstadkommes genom anslutning av ledaren 25 till kontakt b och att göra kontakten a till en blindkontakt. I denna utförings- form av uppfinningen kan det vara fördelaktigt att minska 7 solenoidens 22 resistans, så att den under den korta inkopp- lingsperioden utvecklade värmen kommer att bli intensivare och så att den sålunda utvecklade och lagrade värmeenerginHowever, it is preferred to have the solenoid 22 engaged for most of the time, so this is the normal position of the valve. The advantage of this arrangement is that the drain valve is kept heated for most of the time and that the heating is only interrupted during braking. Of course, it is of course also possible to have the solenoid 22 normally disengaged and to only engage it for short periods during braking. This is accomplished by connecting the conductor 25 to contact b and turning contact a into a blind contact. In this embodiment of the invention it may be advantageous to reduce the resistance of the solenoid 22, so that the heat developed during the short switch-on period will become more intense and so that the heat energy thus developed and stored

Claims

'7709592-5 will be longer to keep the temperature of the internal spaces of the valve housing at a temperature above the freezing point. It is not necessary to operatively connect the brake light circuit of the drain valve and the vehicle. Other control circuits of the vehicle can be used for the purpose of operating the drain valve, and it is of course also possible to have a separate supply circuit for the relay coil 27 or directly for the solenoid 22, which is controlled by a timer for switching the solenoid 22 on and off at real times. . The valve length can of course be operated intermittently as a modification with regard to the heating. One way to achieve this is to insert the valve into the vehicle's brake light circuit. The channel 21 between the opposite ends of the valve element 19 can be provided by longitudinal grooves or flanges extending between opposite ends of the valve element. It is also possible to make the valve element 19 cylindrical and to provide a flat surface thereon to form it. necessary channel 21 between the ends of the valve element

A drain valve for draining condensate from a fluid pressure tank substantially without any reduction in the pressure therein, comprising a housing (10) having a liquid chamber (15) therein having an inlet (14) for connection to the tank and an outlet (18). ) for discharging liquid from the chamber, a valve element (19) for alternately closing the inlet (14) or the outlet (18), the respective other being open, and a solenoid (22) for operating the valve element, characterized therefrom , that the valve element (19) is arranged movably in the chamber (15) between a seat (16) at the inlet (14) and another seat (17) at the outlet (18) for sealing cooperation at its opposite ends with either of said seats by movement between the seats, a passage (21) between opposite ends of the valve element being formed by the inner wall of the liquid chamber and the valve element.

Valve according to claim 1, characterized by; e c k n a a thereof, that the solenoid (22) surrounds the liquid chamber (15) and that the valve element (19) is arranged as a movable magnetic core> therein. 7709592-5

Valve according to claim 2, characterized in that the solenoid (22) is dimensioned not only to operate the valve element (19) but also to provide heating for the valve housing (10), in particular the liquid chamber (15) therein. _

Valve according to claim 1 or 2, characterized in that the liquid chamber (15) is formed by a cylindrical bore in the valve housing (10) and that the valve element (19) is axially displaceable in the bore between its end walls.

Valve according to claim 2 or 4, characterized in that the valve element (19) has a polygonal, preferably square, cross-sectional shape, the passage (21) being formed between the cylindrical inner wall of the liquid chamber (15) and the flat surfaces of the valve element.

Valve according to one of the preceding claims, characterized in that seals (20) are arranged at the ends of the valve element (19) for co-operation with the seats (16. 17). in

Valve according to one of the preceding claims, characterized in that the liquid chamber (15) has its axis substantially vertical, the valve element (19) being held primarily by gravity against the outlet seat (17) at the lower part of the liquid chamber (15). end and can be lifted therefrom by engaging the solenoid (22).

Valve according to one of Claims 1 to 6, characterized in that the liquid chamber (15) has its axis substantially vertical, the valve element (19) being held by spring means against the inlet seat (16) at the liquid chamber (15). ) upper end and can be lifted therefrom by connecting the solenoid (22). REQUIRED PUBLICATIONS: