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Title:
PNEUMATICALLY CONTROLLED DRAIN VALVE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2017/084961
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a drain valve for a cooler of a compressor, with a pressure chamber which can be connected to the inner chamber of the cooler by means of a connection opening, and an outlet for removing a condensate. The valve according to the invention comprises a pneumatic switching device and a non-return valve which are operatively connected to the pressure chamber, with an operative connection between the switching device and the non-return valve by means of which the non-return valve can be switched to an open position by the switching device. During the idle operation of the compressor, the non-return valve can be switched by means of the switching device into an open position such that condensate from the connection opening can be removed through the outlet via the non-return valve.

Inventors:
KIPP, Thomas (Meraner Str. 6, München, 81547, DE)
AFSHAR, Ehsan (Limesstr. 63, München, 82143, DE)
FRICKE, Adrian (Guddenstr. 3, München, 80807, DE)
Application Number:
EP2016/077263
Publication Date:
May 26, 2017
Filing Date:
November 10, 2016
Export Citation:
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Assignee:
KNORR-BREMSE SYSTEME FÜR SCHIENENFAHRZEUGE GMBH (Moosacher Str. 80, München, 80809, DE)
International Classes:
F04B39/16; F04B53/04; F04B53/10; F16T1/14
Domestic Patent References:
WO2011060909A12011-05-26
Foreign References:
GB859843A1961-01-25
US2162549A1939-06-13
GB740309A1955-11-09
DE1814301A11969-08-07
Other References:
None
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Claims:
PATENTANSPRÜCHE

1. Entwässerungsventil für einen Kühler eines Kompressors mit einem Druckraum (18), welcher über eine Verbindungsöffnung (15) mit dem Innenraum eines Kühlers verbindbar ist, und einer Austrittsöffnung (14) zum Ableiten eines Kondensats, das Entwässerungsventil (20) weist eine pneumatische Schalteinrichtung (12) sowie ein Rückschlagventil (13) auf, welche mit dem Druckraum (18) wirkverbunden sind, wobei zwischen der Schalteinrichtung (12) und dem Rückschlagventil (13) eine

Wirkverbindung besteht, mittels welcher das Rückschlagventil (13) von der

Schalteinrichtung (12) in eine Offenstellung schaltbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass im Kompressorruhebetrieb das Rückschlagventil (13) mittels der Schalteinrichtung (12) in eine Offenstellung schaltbar ist, so dass Kondensat von der Verbindungsöffnung (15) über das Rückschlagventil (13) durch die Austrittsöffnung (14) ableitbar ist.

2. Entwässerungsventil nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass während des Kompressorbetriebs aufgrund des Drucks im Druckraum (18) die Wirkverbindung zwischen der Schalteinrichtung (12) und dem Rückschlagventil (13) getrennt ist.

3. Entwässerungsventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Rückschlagventil (13) durch den am Rückschlagventil (13) anliegenden Druck im Druckraum (18) in eine Offenstellung schaltbar ist, wenn der Druck im Druckraum (18) einen vorbestimmten Wert überschreitet.

4. Entwässerungsventil nach einem der einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckraum (18) gegenüber der Schalteinrichtung (12) mittels einer Membran (4) abgedichtet ist, welche oberhalb des Kondensatflusses angeordnet ist.

5. Entwässerungsventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der Austrittsöffnung (14) eine Düse (16) angeordnet ist oder dass die Austrittsöffnung (14) zum Ableiten des Kondensats einen gegenüber der Verbindungsöffnung (15) kleineren Querschnitt aufweist, der insbesondere als Düse (16) wirkt.

6. Entwässerungsventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt der Austrittsöffnung (14) so dimensioniert ist, dass bei einem Ausfall der Schließfunktion des Rückschlagventils (13) im

Kompressorbetrieb der Förderleistungsverlust auf höchstens 10 % begrenzt ist.

7. Entwässerungsventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der Verbindungsöffnung (15) zum Kühler ein Filtersieb (11 ) angeordnet ist.

8. Entwässerungsventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalteinrichtung (12) und das Rückschlagventil (13) sich gegenüber liegend im Druckraum (18) angeordnet sind.

9. Entwässerungsventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Druckraum ein Stößel (10) angeordnet ist, welcher die

Wirkverbindung zwischen Schalteinrichtung (12) und Rückschlagventil (13) herstellt.

10. Entwässerungsventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalteinrichtung (13) mittels eines Federelements (3) vorgespannt ist.

Description:
BESCHREIBUNG

Pneumatisch gesteuertes Entwässerungsventil Die vorliegende Erfindung betrifft ein Entwässerungsventil für einen Kühler eines Kompressors mit einem Druckraum, welcher über eine Verbindungsöffnung mit dem Innenraum des Kühlers verbindbar ist und mit einer Austrittsöffnung zum Ableiten eines Kondensats. Das Ventil weist eine pneumatische Schalteinrichtung sowie ein

Rückschlagventil auf, welche mit dem Druckraum wirkverbunden sind.

Im Stand der Technik sind pneumatisch gesteuerte Entwässerungsventile bekannt, wie eines beispielsweise in Fig. 1 in Einsatzposition dargestellt ist. Bei diesem Ventil wird während des Betriebs des Kompressors eine Luftglocke entgegen der Federkraft nach unten gedrückt, wodurch das etwa zentral in diesem Entwässerungsventil angeordnete Einlassventil geöffnet wird, so dass Druckluft und Kondensat in den Glockenraum unterhalb einer Membran fließen kann, während der an der unten angeordneten Auslassöffnung sitzende Ventilkolben das Ventil schließt. Das Einlassventil bleibt geöffnet, so lange der Druck oberhalb der Membran steigt. Bleibt der Druck dann während des Stationärbetriebs des Kompressors konstant, wandert die Luftglocke aufgrund des Druckausgleichs durch die Federkraft nach oben und schließt das zentral angeordnete Einlassventil. Das unten angeordnete Auslassventil ist dabei aufgrund des höheren Drucks oberhalb der Membran geschlossen. Im Ruhebetrieb fällt der Druck oberhalb der Membran. Durch die entstehende Druckdifferenz bewegt sich die

Membran mit der Luftglocke nach oben, wodurch das Auslassventil geöffnet wird und das unterhalb der Membran im Glockenraum angesammelte Wasser abfließen kann.

Da bei diesem bekannten Stand der Technik das zentral angeordnete Einlassventil während des Betriebs des Kompressors nur wenige Sekunden geöffnet ist, ermöglicht dieses Entwässerungsventil nur den Ausstoß geringer Mengen an Kondensat. Aufgrund des Schaltmechanismus wird während des Ruhebetriebs des Kompressors immer das zuvor im Glockenraum gesammelte Kondensat entleert. So kann sich auch Kondensat auf der Membran ansammeln und während des Ruhebetriebs des Kompressors dort verbleiben. Dies kann eine Beschädigung der Membran zur Folge haben. Bei Kompressoren entsteht bei der Luftverdichtung im Kühler kondensiertes Wasser. Bekannte pneumatisch gesteuerte Entwässerungsventile, wie das zuvor beschriebene und in Fig. 1 beispielhaft gezeigte Entwässerungsventil entwässern den Kühler nach dem Abschalten des Kompressors nicht ausreichend. Ferner ist die

Entwässerungsmenge durch das Füllvolumen des Ventils begrenzt. Dadurch sammelt sich Kondensat im Kühlerraum an, welches die Funktion des Kompressors

beeinträchtigt. Auch die Funktionssicherheit solcher Ventile wird aufgrund des sich ansammelnden Kondensats auf der Membran eingeschränkt, da aggressives

Kondensat die Membran zerstören und deren Lebensdauer verkürzen kann. Dichtet die Membran aufgrund einer Beschädigung nicht mehr zuverlässig ab, kann auch bei geschlossenem Einlassventil Druckluft und Kondensat in den Glocken räum und damit insbesondere auch nach außen strömen, wodurch der Kompressor erheblich an Förderleistung verliert.

Ausgehend von den Nachteilen des bekannten Stands der Technik soll ein

verbessertes Entwässerungsventil für einen Kühler eines Kompressors zur Verfügung gestellt werden, welches die Funktion und Funktionssicherheit der Entwässerung eines Kühlers eines Kompressors verbessert.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Entwässerungsventil für einen Kühler eines Kompressors mit einem Druckraum vorgeschlagen, welcher über eine

Verbindungsöffnung mit dem Innenraum des Kühlers verbindbar ist und eine

Austrittsöffnung zum Ableiten eines Kondensats aufweist. Das vorgeschlagene Ventil weist eine pneumatische Schalteinrichtung sowie ein Rückschlagventil auf, welche mit dem Druckraum wirkverbunden sind, wobei zwischen der Schalteinrichtung und dem Rückschlagventil eine Wirkverbindung besteht, mittels welcher das Rückschlagventil von der Schalteinrichtung in eine Offenstellung schaltbar ist. Im Kompressorruhebetrieb ist das Rückschlagventil mittels der Schalteinrichtung in eine Offenstellung schaltbar, so dass Kondensat von der Verbindungsöffnung über das Rückschlagventil durch die Austrittsöffnung ableitbar ist. Das vorgeschlagene Entwässerungsventil für einen Kühler ist über eine Verbindungsöffnung mit dem Innenraum des Kühlers verbindbar. Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird die Verbindungsöffnung mit einem Bereich des Innenraums des Kühlers verbunden, in welchem sich das beim Verdichten der Luft kondensierende Wasser sammelt, so dass dieses Kondensat vom Kühler über die Verbindungsöffnung in das Ventil eintreten kann. Während der Verwendung des Entwässerungsventils tritt aufgrund des hohen Drucks im Kühler durch die Verbindungsöffnung insbesondere ein Druckluft-Kondensat-Gemisch in das Entwässerungsventil ein. Da der Anteil an kondensiertem Wasser und Druckluft im Druckluft-Kondensat-Gemisch abhängig von den Betriebsparametern und der bereits aus dem Kühler abgeleiteten Kondensatmenge variiert, wird hier im Folgenden allgemein die Bezeichnung Druckluft-Kondensat- Gemisch verwendet, womit auch Gemische, die weitgehend nur aus Druckluft oder weitgehend nur aus Kondensat bestehen eingeschlossen sind, auch wenn das

Entwässerungsventil grundsätzlich zum Ableiten des Kondensats vorgesehen ist.

Das Kondensat sammelt sich insbesondere in einem unteren Bereich des Druckraums, von wo aus eine Ableitung des Kondensats aus dem Entwässerungsventil erfolgt.

Hierfür weist das Entwässerungsventil eine Austrittsöffnung zum Ableiten des

Kondensats vom Kühler insbesondere nach außen auf.

Das erfindungsgemäße Entwässerungsventil weist eine pneumatische

Schalteinrichtung auf, auf weiche der Druck des durch die Verbindungsöffnung in das Entwässerungsventil eingeströmte Druckluft-Kondensat-Gemischs wirkt. Die

Schalteinrichtung schaltet abhängig von dem auf diese wirkenden Druck im Druckraum, ebenso wie ein auch am Druckraum angeordnetes Rückschlagventil. Der im Druckraum anliegende Druck wirkt folglich sowohl auf die Schalteinrichtung als auch auf das Rückschlagventil, so dass Schalteinr

ichtung und Rückschlagventil mit dem Druckraum wirkverbunden sind. Ferner besteht zwischen der Schalteinrichtung und dem Rückschlagventil eine

Wirkverbindung in der Weise, dass die Schalteinrichtung auf das Rückschlagventil wirkt und dabei das Rückschlagventil von der Schalteinrichtung in eine Offenstellung schaltbar ist. Die Schalteinrichtung ist dabei so ausgebildet, das diese im Kompressorruhebetrieb, d. h. wenn kein oder nur ein geringer Überdruck im Druckraum anliegt, das Rückschlagventil in eine Offenstellung schaltet. In dieser Offenstellung ist Kondensat von der Verbindungsöffnung des Entwässerungsventils über das

Rückschlagventil durch die Austrittsöffnung des Entwässerungsventil ableitbar. Dadurch kann sich im Kühler des Kompressors während des Kompressorruhebetriebs gesammeltes Kondensat über die Verbindungsöffnung durch das geöffnete

Rückschlagventil und durch die Austrittsöffnung abgeleitet werden. Da das

Rückschlagventil, insbesondere während des gesamten Kompressorruhebetriebs in der Offenstellung verbleibt, kann so das an der Verbindungsöffnung anstehende Kondensat insbesondere durch den Restdruck des Kühlers aus diesem über das

Entwässerungsventil abgeleitet werden, wenn der Druck im Zwischenkühlerkreis abgebaut wird. So wird das Kondensat insbesondere im Kompressorruhebetrieb abgeleitet, so dass die Funktion des Kompressors dabei nicht beeinträchtigt wird.

Dadurch, dass das Rückschlagventil, welches den Kühlerraum mit der Austrittsöffnung verbindet, geöffnet bleibt, ist die Menge des Kondensats, welches aus dem Kühler ableitbar ist, nicht begrenzt. So kann sich auch kein Kondensat im Entwässerungsventil ansammeln, was zu Schäden am Entwässerungsventil führen könnte. Das

erfindungsgemäße Entwässerungsventil ist folglich im drucklosen Betriebszustand des Kühlers geöffnet und schließt während des Kompressorbetriebs.

Bei einer Weiterentwicklung des Entwässerungsventils ist während des

Kompressorbetriebs aufgrund der Wirkung des im Druckraum herrschenden Drucks die Wirkverbindung zwischen der Schalteinrichtung und dem Rückschlagventil getrennt. Damit ist die Funktion des Rückschlagventils unabhängig von der Schalteinrichtung. Im Druckraum liegt während des Kompressorbetriebs der Überdruck des Kompressors an, wodurch die Schalteinrichtung so geschaltet wird, dass die Wirkverbindung zwischen dieser und dem Rückschlagventil getrennt ist. Dadurch wird die Funktion des

Rückschlagventils nicht weiter durch die Schalteinrichtung beeinflusst. Bei einer Weiterentwicklung des Entwässerungsventils ist das Rückschlagventil durch den am Rückschlagventil anliegenden Druck im Druckraum in eine Offenstellung schaltbar, wenn der Druck im Druckraum insbesondere während des Betriebs des Kompressors einen vorbestimmten Wert überschreitet. Dadurch, dass bei Anliegen eines ausreichend hohen Drucks die Wirkverbindung zwischen der Schalteinrichtung und dem Rückschlagventil getrennt ist, schaltet das Rückschlagventil infolge des am Rückschlagventil anliegenden Drucks im Druckraum. Überschreitet der Druck im Druckraum einen vorbestimmten Wert, was insbesondere im Falle großer

Kondensatmengen während des Kompressorbetriebs vorkommen kann, überschreitet der Druck im Druckraum einen vorbestimmten Wert am Rückschlagventil, wodurch dieses in eine Offenstellung schaltet und dort insbesondere so lange verbleibt, bis der Druck im Druckraum wieder unter diesen vorbestimmten Wert fällt. Dadurch kann das Kondensat bzw. insbesondere auch ein möglicherweise bei einem Fehlbetrieb entstehender Überdruck im Kühler über die Verbindungsöffnung und das geöffnete Rückschlagventil durch die Austrittsöffnung ausströmen.

Bei einer Ausführungsform des Entwässerungsventils ist der Druckraums gegenüber der Schalteinrichtung mittels einer Membran abgedichtet, welche oberhalb des

Kondensatflusses angeordnet ist. Durch eine Anordnung der Membran im Wesentlichen außerhalb des Fließwegs des Kondensat-Druckluft-Gemischs wird die Gefahr reduziert, dass durch den Druckraum des Entwässerungsventils strömendes und/ oder sich in diesem sammelndes Kondensat eine Beschädigung einer im Druckraum angeordneten Membran verursachen kann.

Bei einer Weiterentwicklung des Entwässerungsventils weist die Austrittsöffnung zum Ableiten des Kondensats einen gegenüber der Verbindungsöffnung kleineren

Querschnitt auf, welcher insbesondere als Düse wirkt. Durch den kleineren Querschnitt kann die Menge des entweichenden Kondensats bzw. der entweichenden

komprimierten Luft begrenzt werden. Dabei kann der Querschnitt so klein ausgebildet sein, dass dieser als Düse wirkt. Hierdurch kann beispielsweise bei einem Festklemmen des Rückschlagventils in der Offenstellung während des Kompressorbetriebs nur ein durch den Querschnitt bestimmter Volumenstrom durch das Entwässerungsventil entweichen. Mittels geeigneter Dimensionierung des Querschnitts kann so ein

Hilfskompressordruck aufrechterhalten werden, der zwar geringer ist als der

Betriebsdruck des Kompressors, aber die Förderleistung des Kompressors wenigstens auf einem niedrigeren Niveau erhalten bleibt. Bei einer anderen Ausführungsform des Entwässerungsventils ist an der Austrittsöffnung eine Düse angeordnet. Dabei kann, unabhängig von der

Dimensionierung der Austrittsöffnung am Ventil, eine Düse an der Austrittsöffnung angeordnet werden, welche einen gegenüber der Austrittsöffnung geänderten

Durchmesser bzw. eine geänderte Düsengeometrie aufweist. Auf diese Weise kann die Menge und Geschwindigkeit des ausströmenden Druckluft-Kondensat-Gemischs begrenzt und variiert werden.

Bei einer Ausführungsform des Entwässerungsventils ist der Querschnitt der

Austrittsöffnung so dimensioniert, dass bei einem Ausfall der Schließfunktion des

Rückschlagventils im Kompressorbetrieb der Förderleistungsverlust auf höchstens 10% begrenzt ist. Auf diese Weise kann die Versorgung eines mit dem Kompressor verbundenen Verbrauchers mit Druckluft sichergestellt werden. Bei einer weiteren Entwicklung des Entwässerungsventils ist an der

Verbindungsöffnung zum Kühler ein Filtersieb oder eine ähnliche geeignete Einrichtung angeordnet. Dieses Filtersieb am Ventileinlass dient dem Schutz des

Entwässerungsventils vor einem Eindringen von Schmutzpartikeln aus dem Kühler durch die Verbindungsöffnung. So wird die Gefahr einer Undichtigkeit des

Entwässerungsventils insbesondere aufgrund von sich an der Dichtfläche des

Rückschlagventils sammelnden Schmutzpartikeln, welche eine korrekte

Ventilschließung beeinträchtigen, verringert. Durch die Verwendung eines Filtersiebs reduziert sich ferner die Gefahr der Beschädigung einer im Entwässerungsventil angeordneten Membran.

Bei einer Ausführungsform des Entwässerungsventils sind die Schalteinrichtung und das Rückschlagventil sich gegenüberliegend im Druckraum angeordnet. Durch diese Anordnung von Schalteinrichtung gegenüber Rückschlagventil wirkt auf beide Elemente der im Druckraum anliegende Druck. Ferner wird eine geeignete Anordnung einer Wirkverbindung zwischen Schalteinrichtung und Rückschlagventil ermöglicht.

Bei einer Weiterentwicklung des Entwässerungsventils ist im Druckraum ein Stößel angeordnet, welcher die Wirkverbindung zwischen Schalteinrichtung und Rückschlagventil herstellt. Ein solcher Stößel ist vorzugsweise im Druckraum zwischen Schalteinrichtung und Rückschlagventil bewegbar geführt und bewirkt insbesondere eine mechanische Betätigung des Rückschlagventils aufgrund der Schaltstellung der Schalteinrichtung.

Bei einer Weiterentwicklung des Entwässerungsventils ist die Schalteinrichtung mittels eines Federelements vorgespannt. Dabei wirkt die Federkraft des Federelements beispielsweise auf ein hinter einer Membran angeordnetes Schaltelement der

Schalteinrichtung, auf welches der im Druckraum anliegende Druck übertragen wird. Aufgrund der Wechselwirkung zwischen der Vorspannung des Federelements und dem im Druckraum anliegenden Druck ist die Schalteinrichtung insbesondere in

verschiedene Schaltstellungen schaltbar.

Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungen der vorliegenden Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung in Verbindung mit den Figuren hervor.

Fig. 1 zeigt ein im Stand der Technik bekanntes Entwässerungsventil;

Fig. 2 zeigt ein Schaltbild eines beispielhaften erfindungsgemäßen

Entwässerungsventils während des Kompressorruhebetriebs;

Fig. 3 zeigt ein Schaltbild des beispielhaften erfindungsgemäßen

Entwässerungsventils aus Fig. 2 während des Kompressorbetriebs; und Fig. 4 zeigt eine Schnittansicht einer beispielhaften Ausführungsform eines

erfindungsgemäßen Entwässerungsventils.

Fig. 1 zeigt das bereits beschriebene, aus dem Stand der Technik bekannte

Entwässerungsventil 50 in einer Einsatzposition, in welcher eine Verbindungsöffnung 51 mit einem Kühler eines Verdichters (nicht dargestellt) verbunden ist. Das

Entwässerungsventil 50 weist eine Luftglocke 55 auf, welche durch den Druck des durch die Verbindungsöffnung 51 einströmenden Luft-Kondensat-Gemischs entgegen der Kraft der Feder 57 im Kompressorbetrieb nach unten gedrückt wird. Dadurch wird das zentral am Entwässerungsventil 50 angeordnete Einlassventil 58 geöffnet, um Druckluft und Kondensat in den Glockenraum unterhalb der Membran 54 einströmen zu lassen. Dabei dichtet der im unteren Bereich angeordnete Ventilkolben 56 gegen den Auslass des Entwässerungsventils 50 ab. Sobald sich der Druck in den ober- und unterhalb der Luftglocke 55 angeordneten Kammern ausgleicht, wandert die Luftglocke

55 aufgrund der nach oben gerichteten Kraft der Feder 57 nach oben und schließt das Einlassventil 58. Erst im Kompressorruhebetrieb sinkt schließlich der Druck in der Kammer oberhalb der Membran 54, wodurch diese samt Luftglocke 55 und Ventilkolben

56 angehoben wird, damit das im Glockenraum angesammelte Kondensat ausströmen kann.

Da dieses Entwässerungsventil im Kompressorbetrieb nur wenige Sekunden lang geöffnet ist, kann nur eine geringe Menge Kondensat ausgestoßen werden. Fig. 2 zeigt ein Schaltbild eines beispielhaften erfindungsgemäßen

Entwässerungsventils 20 während des Kompressorruhebetriebs, welches über eine Verbindungsöffnung 15 an einem nicht gezeigten Kühler eines Kompressors

anordenbar ist. An der Verbindungsöffnung 15 ist ein Filtersieb 11 angeordnet, durch welches Verunreinigungen aus dem durch die Verbindungsöffnung 15 in das

Entwässerungsventil 20 eintretende Druckluft-Kondensat-Gemisch herausgefiltert werden. Das Druckluft-Kondensat-Gemisch wirkt dann innerhalb des

Entwässerungsventils 20 sowohl auf eine pneumatische Schalteinrichtung 12 als auch auf ein Rückschlagventil 13, welches in Fig. 2 in einer Offenstellung dargestellt ist. Im dargestellten Kompressorruhebetrieb ist die Schalteinrichtung 12 in einer

Schaltstellung, in welcher das Rückschlagventil 13 durch die Schalteinrichtung 12 in eine Offenstellung geschaltet wird. Wie im Schaltbild der Fig. 2 gezeigt ist, kann dabei das Druckluft-Kondensat-Gemisch durch das geöffnete Rückschlagventil 13 über eine hinter dem Rückschlagventil 13 an der Austrittsöffnung 14 angeordnete Düse 16 ausströmen.

Fig. 3 zeigt ebenfalls ein Schaltbild des beispielhaften erfindungsgemäßen

Entwässerungsventils 20 aus Fig. 2 während des Kompressorbetriebs. Im

Kompressorbetrieb strömt ein unter Druck stehendes Druckluft-Kondensat-Gemisch über eine Verbindungsöffnung 15 und ein Filtersieb 11 in das Entwässerungsventil 20 ein. Der im Druckluft-Kondensat-Gemisch herrschende Druck wirkt auf die

Schalteinrichtung 12, welche bei ausreichend hohem Druck das Rückschlagventil 13 in die in Fig. 3 dargestellte Funktionsstellung schaltet. In diesem Schaltzustand des Entwässerungsventils 20 öffnet das Rückschlagventil 13 die Verbindung zwischen Verbindungsöffnung 15 und Auslassöffnung 14 in Abhängigkeit des Drucks des Druckluft-Kondensat-Gemischs, welches durch die Verbindungsöffnung 15 in das Entwässerungsventil eintritt. Übersteigt der Druck des Druckluft-Kondensat-Gemischs einen vorbestimmten Wert, so öffnet das Rückschlagventil 13, so dass das Druckluft- Kondensat-Gemisch und insbesondere das Kondensat über die Düse 16 und die Austrittsöffnung 14 abgeleitet wird.

Fig. 4 zeigt eine Schnittansicht einer beispielhaften Ausführungsform eines

erfindungsgemäßen Entwässerungsventils in einer Einsatzposition. Das

Entwässerungsventil 20 ist mittels einer Schraubverbindung an der Verbindungsöffnung 15 mit dem Innenraum eines Kühlers eines Kompressors (nicht gezeigt) verbindbar. An der Verbindungsöffnung 15 ist ein Filtersieb 11 angeordnet, durch welches ein aus dem Kühler austretendes Druckluft-Kondensat-Gemisch strömt und dabei von

Verunreinigungen befreit wird. Das Druckluft-Kondensat-Gemisch tritt dabei in den Druckraum 18 des Entwässerungsventils 20 ein, und wirkt dort einerseits auf das Ventilelement 9 des Rückschlagventils 13 und andererseits auf die Membran 4 der Schalteinrichtung 12.

Die Schalteinrichtung 12 weist ein innerhalb eines Gehäuseeinsatzes 1 des Gehäuses 5 des Entwässerungsventils 20 angeordnetes Schaltelement 2 auf, welches durch ein Federelement 3 gegenüber dem Gehäuseeinsatz 1 in Richtung zum Druckraum 18 und zum Rückschlagventil 13 hin vorgespannt ist. Das Schaltelement 2 ist gegenüber dem Druckraum durch die Membran 4 abgedichtet. Ferner ist im Gehäuseeinsatz 1 ein Entlüftungskanal 1 a angeordnet, der dazu dient, möglicherweise durch eine

Undichtigkeit aus dem Druckraum 18 entweichende Druckluft abzuleiten, um den Aufbau eines Gegendrucks am Schaltelement 2 zu verhindern. Im Kompressorruhebetrieb, d. h. wenn über die Verbindungsöffnung 15 kein

nennenswerter Überdruck im Druckraum 18 anliegt, welcher bei der beispielhaften Ausführungsform unter 1 ,5 bar liegt, bewegt sich das Schaltelement 2 der

Schalteinrichtung 12 mit der Membran 4 aufgrund der Vorspannung des Federelements 3 auf das Rückschlagventil 13 zu. Im Gehäuse 5 ist ein Stößel 10 frei beweglich auf einer Bewegungsbahn zwischen der Schalteinrichtung 12 und dem Rückschlagventil 13 angeordnet. Der Stößel 10 überträgt die Schaltbewegung der Schalteinrichtung 12 nach unten und stellt dabei eine Wirkverbindung zwischen Schalteinrichtung 12 und

Rückschlagventil 13 her. In einer Schaltstellung der Schalteinrichtung 12, in welcher die Membran 4 auf einem inneren Absatz des Gehäuses 5 des Entwässerungsventils 20 anliegt (geringer Druck im Druckraum, das Federelement 3 bewegt das Schaltelement 2 in Richtung zum Rückschlagventil 13 - insbesondere im Kompressorruhebetrieb), wird das Rückschlagventil 13 entgegen der Kraft der Rückschlagfeder 8 geöffnet, wodurch das Druckluft-Kondensat-Gemisch nach unten durch die Austrittsöffnung 14 entweichen kann. Der Ventilelement 9 ist so ausgebildet, das dieses mittels mehrerer nach außen gerichteter Vorsprünge 9a innerhalb des Gehäuses 5 des Entwässerungsventils 20 geführt wird. Zwei der Vorsprünge 9a sind in Fig. 4 im Schnitt dargestellt. In

Umfangsrichtung befinden sich zwischen den Vorsprüngen 9a Öffnungen, durch welche das Druckluft-Kondensat-Gemisch strömen kann.

Wird der Kompressor in Betrieb genommen und steigt der Druck des über die

Verbindungsöffnung 15 in den Druckraum 18 des Entwässerungsventils 20 eintretenden Druckluft-Kondensat-Gemischs, wird durch diesen Druck die Membran 4 mit dem Schaltelement 2 gegen die Kraft des Federelements 3 nach oben bewegt. Dadurch wird die über den Stößel 10 hergestellte Wirkverbindung zwischen der Schalteinrichtung 12 und dem Rückschlagventil 13 getrennt. In der Folge schließt das Rückschlagventil 13. Bei dem beispielhaften Entwässerungsventil 20 liegt der Schließdruck bei ca. 1 ,5 bar.

Diese Schaltstellung des Entwässerungsventils 20 ist in Fig. 4 dargestellt. Durch weiter steigenden Druck wird die Membran 4 mit dem Schaltelement 2 entgegen der Kraft des Federelements 3 weiter nach oben bewegt. Der Stößel 10 bleibt dabei, nachdem die Wirkverbindung zwischen der Schalteinrichtung 12 und dem Rückschlagventil 13 bereits getrennt ist, unbewegt auf seiner Bewegungsbahn. Das Rückschlagventil 13 bleibt nun so lange geschlossen, bis der Druck des Druckluft-Kondensat-Gemischs im Druckraum 18 nicht über einen vorbestimmten Wert steigt. Steigt der Druck des Druckluft-Kondensat-Gemischs über diesen vorbestimmten Wert, wird dadurch das Ventilelement 9 des Rückschlagventils 13 gegen die Wirkung der Rückschlagfeder 8 nach unten bewegt. Auf diese Weise wird das Rückschlagventil 13 geöffnet, so dass Druckluft-Kondensat-Gemisch von der Verbindungsöffnung 15 über das

Rückschlagventil 13 durch die Austrittsöffnung 14 ableitbar ist.

Das in Fig. 4 dargestellte Entwässerungsventil 20 wird vorzugsweise in der

dargestellten Ausrichtung an einem Kühler angeordnet. In dieser Position kann kein in den Druckraum 18 des Entwässerungsventils 20 eintretendes Kondensat auf der im Entwässerungsventil 20 oben angeordneten Membran 4 stehen bleiben und zu einer Beschädigung dieser führen. Ferner kann Kondensat, welches das Rückschlagventil 13 bereits durchströmt hat, durch die an einem unten am Gehäuse 5 angeordneten Gehäuseteil 7 angeordnete Austrittsöffnung 14 das Entwässerungsventil 20 verlassen, auch wenn das Rückschlagventil 13 wieder geschlossen ist.

BEZUGSZEICHENLISTE

1 Gehäuseeinsatz

1 a Entlüftungskanal

2 Schaltelement

3 Federelement

4 Membran

5 Gehäuse

7 Gehäuseteil

8 Rückschlagfeder

9 Ventilelement

9a Vorsprung

10 Stößel

11 Filtersieb

12 Schalteinrichtung

13 Rückschlagventil

14 Austrittsöffnung

15 Verbindungsöffnung

16 Düse

18 Druckraum

20 Entwässerungsventil

50 Entwässerungsventil

51 Verbindungsöffnung

54 Membran

55 Luftglocke

56 Ventilkolben

57 Feder

58 Einlassventil




 
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