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Kondensatablaßventil Die Erfindung bezieht sich auf ein Kondensatablaßv
entil zum selbsttätigen, bei in einer Leitung auftretenden Druckluftstößen erfolgenden
Ablassen des Kondenswassers aus einem Druckluftspeicherbehälter mit einem Auslaßkanal,
der sich an den Auslaß des Druckluftspeicherbehälters anschließt und durch ein Ventil
gesteuert wird, welches federnd in der den Auslaßkanal sperrenden Verschlußstellung
gehalten wird, aber gegen. die Federkraft durch Druckluft geöffnet werden kann,
wenn Druckluft von der Leitung aus in eine Lufteinlaßkammer eintritt, -wobei das
Öffnen des Ventils dadurch erfolgt, daß Druckluft in einer Schaltkammer auf ein
auf Druckluft ansprechendes Element wirkt, -wobei ein Drosselauslaß der Schaltkammer
die Druckluft aus dieser langsam entweichen und infolgedessen den Druck abfallen
läßt.
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Ein derartiges Kondensatablaßventil ist bekannt. Dieses bekannte Ventil
ist nun erfindungsgemäß in der Weise ausgestaltet, daß sich die Lufteinlaßkammer
und die als Luftverdichtungskammer ausgebildete, mit einem Lufteintrittsventil versehene
Schaltkammer an entgegengesetzten Stellen eines druckempfindlichen Elements derart
befinden, daß das Element, auf das ständig eine Kraft in Richtung auf die Lufteiri:laßkammer
wirkt, eine gemeinsame Wandung der Kammern bildet.
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Im Gegensatz hierzu erfordert das bekannte Kondensatablaßventil die
Anordnung eines Hilfsdruckluftspeichers, der sich bei dem Kondensatablaßventil nach
der Erfindung erübrigt. Ein weiteres Erfindungsmerkmal besteht darin, daß die auf
das druckempfinidliche Element wirkende Kraft von einer Feder gebildet wird.
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Im Gegensatz hierzu wird bei der bekannten Anordnung die ständige
Kraft, die auf das druckempfindliche Element wirkt, von Druckluft aus dem Hauptbehälter
ausgeübt. Demgegenüber zeichnet sich der Gegenstand der vorliegenden Erfindung durch
höhere Betriebssicherheit aus.
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Eine besondere Bauart, welche die Erfindung verkörpert, sei nunmehr
an Hand eines Beispiels mit Bezug auf die Zeichnung beschrieben, welche einen im
wesentlichen senkrecht verlaufenden Mittelschnitt durch das Kondensatablaßventil
wiedergibt.
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Bei diesem Beispiel handelt es sieh um ein Kondensatablaßventil, dessen
Bodenteils oben ungefähr kegelstumpfförmig gestaltet ist und seinerseits einen mittleren
Gehäuseabschnitt 6 trägt, auf welchem ein Oberteil ? angeordnet ist. Dieser hat
einen Anschlußstutzen 8, mit dessen Hilfe das Kondensatablaßventil in eine Gewindebohrung
des Bodens des Druckluftspeicherbehälters 9 eingeschraubt ist. Das Innere des Gehäuses
des Kondensatablaßventils ist in drei Kammern unterteilt, die nicht miteinander
in Verbindung stehen und deren Trennwände von einem druckempfindlichen Element 11,
das als biegsame Membran ausgebildet ist, und einem auf Druckluft ansprechenden
Element 12, das ebenfalls als biegsame Membran gestaltet ist, gebildet -werden.
Das druckempfindliche Element 11 ist dabei mit seinen Rändern zwischen dem Bodenteil
5 und dem mittleren Gehäuseabschnitt 6 eingespannt, während das auf Druckluft ansprechende
Element 12 mit seinen Rändern zwischen Flanschen des mittleren Gehäuseabschnitts
6 und des Oberteils 7 eingeklemmt ist. Auf seiner Oberseite ist der Bodenteil 5
tellerförmig vertieft und bildet daher unterhalb des druckempfindlichen Elementes
11 eine Lufteinlaßkammer 13. Der mittlere Gehäuseabschnitt 6 hingegen ist an seiner
Unterfläche aufwärts gewölbt und bildet eine Schaltkammer 14, die zwischen den beiden
Elementen liegt. Der Oberteil ? bildet oberhalb des auf Druckluft ansprechenden
Elementes 12 eine obere Luftkammer 15, die durch eine Öffnung 16 mit dem Freien
in Verbindung steht und oben durch eine dicke Zwischenwand 17 begrenzt wird.
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Der mittlere Gehäuseabschnitt 6 hat eine aus einem Stück mit ihm gegossene
Zwischenwand 18, die etwas tiefer als die Oberfläche dieses Gehäuseabschnitts liegt
und eine mittlere Durchflußöffnung 19 hat und dem Zweck dient, ein Widerlager für
das obere Ende einer Feder 20 zu bilden, die sich mit ihrem unteren Ende auf eine
runde Fußplatte 21 legt. Diese Fußplatte 21 liegt in der Mitte auf dem druckempfindlichen
Element 11 auf und sucht dieses flach gegen den Boden der Lufteinlaßkammer 13 zu
drücken. Die Spannung der
Feder 20 ist so bemessen, daß, wenn in
der Lufteinlaßkammer 13 Außendruck herrscht, sie das druckempfindliche Element 11
gegen den Boden der Lufteinlaßkammer 13 drückt. Der Einlaß 5 der Kammer 13 steht
mit einer Leitung 10 in Verbindung, die mit einem pulsierenden Druckluftstrom gespeist
wird und die daher der Kammer 13 einzelne Druckluftstöße zuführt. Gewünschtenfalls
kann die Luftein.laßkammer 13 mit einem doppelt wirkenden Rückschlagventi122 ausgerüstet
werden, das einen Kondenswasserauslaß 23 steuert, der ins Freie mündet. In die Schaltkammer
14 kann Luft durch ein sich nach innen öffnendes Lufteintrittsventil24 eintreten,
das in der Wandung des mittleren Gehäuseabschnitts 6 eingesetzt ist. Ferner steht
die Schaltkammer 14 mit dem Freien in Drosselverbindung mittels eines Drosselauslasses
25, der als einstellbares Nadelventil ausgebildet ist, das ebenfalls in der Wandung
des mittleren Gehäuseabschnitts 6 angeordnet ist.
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Der Oberteil ? des Gehäuses hat eine axiale Bohrung 26, die unten
mit einem radialen Auslaß 28 in Verbindung steht, der, in der starken Zwischenwand
17 verlaufend, ins Freie führt. Zwischen der axialen Bohrung 26 und dem radialen
Auslaß 28 ist ein Ventilsitz 27 zur Aufnahme eines als Tellerventil ausgebildeten
Ventilkörpers 29 vorgesehen, der oben an einem Schaft 30 sitzt. Dieser ist in der
Zwischenwand 17 in Achsenrichtung verschiebbar geführt und ragt abwärts in die obere
Luftkammer 15 und trägt dort an seinem unteren Ende einen runden Federteller
31,
der sich an das auf Druckluft ansprechende Element 12 anlegt und dieses
unter dem Druck einer den Schaft 30 umgebenden Schraubenfeder 32 abwärts durchbiegt.
Die Schraubenfeder 32, die auf den Federteller 31 drückt, legt sich mit ihrem oberen
Ende an eine Unterlegscheibe 33 an, die in einer an der Unterseite der Zwischenwand
17 vorgesehenen Aussparung eingesetzt ist und dem Zweck dient, einen Dichtungsring
34 aus Gummi in seiner Lage zu sichern. Dieser Dichtungsring umgibt den Schaft 30
und dichtet den Auslaß 28 gegenüber der oberen Luftkammer 15 ab.
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Der Anschlußstutzen 8 ist sowohl oben in den Oberteil 7 als auch in
eine Gewindebohrung des Bodens des Druckluftspeicherbehälters 9 eingeschraubt. In
seiner axialen Bohrung 35 ist ein axialer Ventilschaft 36 mit reichlichem
Spielraum geführt, und zwar gleichachsig zum Schaft 30. Durch den Spielraum hindurch
kann das Kondenswasser mit etwaigen Verunreinigungen aus dem Druckluftspeicherbehälter
herabfließen und gelangt dann in die axiale Bohrung 26 des Oberteils 7. Der axiale
Ventilschaft 36 trägt oben ein Ventil 37, das sich an einen oben am Anschlußstutzen
8 vorgesehenen Ventilsitz legt und die axiale Bohrung 35 verschließen kann. Auch
dieses Ventil steht unter Federspannung. Zu diesem Zweck ist der axiale Ventilschaft
36 von einer Schraul>endruckfeder 39 umgeben, die sich mit ihrem unteren Ende an
einen im - Ventilschaft 36 vorgesehenen Splint 38 und mit ihrem oberen Ende gegen
einen inneren Ansatz der axialen Bohrung 35 legt. 'Mit seinem unteren Ende liegt
der Ventilschaft 36 in einigem Abstand über dem oberen Ende des Schaftes 30, wenn
die beiden Ventile 29 und 37, wie es für gewöhnlich der Fall ist, durch ihre Federn
32 und 39 geschlossen gehalten werden und einen doppelten Abschluß des Kondenswasserauslaßkanals
bilden, und zwar das Ventil 29 innen im Ventilgehäuse und das Ventil 37 zur
Sicherheit am Atislaß des Druckluftspeicherbehälters. In diesem Zustand hat die
Luft in den drei Kammern 13, 14 und 15 denselben Druck wie die Außenluft. Wenn nun
aber eine Druckluftwelle in die Lufteinlaßkamrner 13 durch die Leitung 10 zufließt,
so biegt sie sofort das druckempfindliche Element 11 aufwärts gegen den Druck der
Feder 20 und verdichtet die in der Schaltkammer 14 befindliche Luft. Das so gebildete
Luftkissen wirkt durch die mittlere Durchflußöffnung 19 hindurch auf das auf Druckluft
ansprechende Element 12, liebt dieses sowie den Schaft 30 an und den Ventilkörper
29 von seinem Sitz ab. Bei seinem Hub trifft der Schaft 30 mit seinem oberen Ende
auf den Ventilschaft 36 und hebt diesen ebenfalls an und dadurch das Ventil 37 von
seinem Sitz ab. Nunmehr können Kondenswasser-, Schlamm- und Ölansammlungen, die
sich etwa auf dem Boden des Druckluftspeicherbehälters 9 befinden, durch die axialen
Bohrungen: 35 und 26 und den radialen Auslaß 28 ins Freie abgeblasen werden. Das
druckempfindliche Element 11 bleibt so lange in seiner oberen Lage, als die Lufteinlaßkammer
13 unter Druck bleibt. Das können zwar nur wenige Sekunden sein, doch kann sich
die Zeit auch auf mehrere Stunden erstrecken, je nachdem, wie die Druckluftanlage
wirkt.
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Die Höchstdauer des Abblasens des Kondenswassers aus dem Druckluftspeicherbehälter
wird nun durch entsprechende Einstellung des als Ventil ausgebildeten Drosselauslasses
25 bestimmt. Denn dieser regelt die Geschwindigkeit, mit welcher der Druck in der
Schaltkammer 14 abfällt. Danach aber bestimmt sich die Zeit, bis sich die Ventile
37 und 29 unter der Wirkung der Federn 32, 39 wieder schließen. Beim Ausströmen
der Luft aus der Schaltkammer 14 durch den Drosselauslaß 25 geht das auf Druckluft
ansprechende Element 12 herab. Die Schäfte 30, 36 sinken dementsprechend, bis die
Ventile 29, 37 wieder in Schließstellung gelangen. Dann schließt sich das Ventil
37
etwas früher als das Ventil 29. Dadurch, daß das eine Ventil noch geöffnet
ist, wenn das andere schon geschlossen ist, wird ein vollständiges Ausblasen der
Bohrung 26 erreicht und sichergestellt, daß die Bohrung 26 abgeschlossen wird, auch
wenn aus irgendwelchen Gründen sich eines der Ventile 29, 37 nicht richtig schließen
sollte. Sinkt der Druck in der Lufteinlaßkammer 13 beim Abklingen der Druckwelle,
so biegt die Feder 20 das druckempfindliche Element 11 wieder abwärts in ihre Ausgangslage,
wobei sich das Lufteintrittsventi124 selbsttätig öffnet und die Luft aus dem Freien
in die Schaltkammer 14 einfließen läßt, sofern der Strom durch den Drosselauslaß
25 hierfür zu stark gedrosselt sein sollte.
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Die größte Verzögerung der Rückkehr des auf Druckluft ansprechenden
Elementes 12 in seine Ausgangslage und damit die Schließbewegung der beiden Ventile
29 und 37 wird vollständig durch den Luftauslaß mittels des Drosselauslasses 25
beherrscht, der auf jede beliebige Höchstöffnungsdauer innerhalb weiter Grenzen
eingestellt werden kann. -Mechanische Störungen können also die Rückstellung des
auf Druckluft ansprechenden Elementes 12 nicht hemmen, und diese Rückstellbewegung
kann auch in keiner Weise von den Druckverhältnissen in der Lufteinlaßkammer 13
behindert werden.
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Aus der vorstehenden Beschreibung ergibt sich, daß die beschriebene
Ausführungsform des Kondenswasserablaßventils zwei Ventile 29 und 37 aufweist, die
in den axialen Bohrungen 35 und 26 und dem radialen Auslaß 28 in axialem Abstand
voneinander angeordnet und unter Federspannung in der Durchflußrichtung geschlossen
werden. Das eine Ventil 29 führt einen größeren Hub aus als das andere Ventil
37 und dient ferner als Antriebsglied, um dieses zu öffnen.
Das
das Antriebsglied bildende Ventil 29 spricht auf einen Druckunterschied in
den beiden Kammern 13 und 14 an, in deren einer die aus dem Freien eingedrungene
Luft unter dem Einfluß einer in die andere Kammer gelangenden Druckwelle verdichtet
wird. Unter dem Einfluß des so entstehenden Druckluftkissens werden der runde Federteller
31 und der Schaft 30 in Bewegung gesetzt, welche das Ventil 29 öffnen, wobei dieses
seinerseits das Ventil 37 öffnet. Eine dritte Kammer 15 hat ein auf Druckluft
ansprechendes Element 12, das durch das in der Schaltkammer befindliche Druckluftkissen
verschoben wird und die Ventile 29 und 37 öffnet. Diese schließen sich dann wieder
unter Federspannung mit einer Geschwindigkeit, welche durch die gedrosselte Entleerung
des in der Schaltkammer 14 befindlichen Druckluftkissens bestimmt wird.