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Die Erfindung betrifft eine Trockenmittelbox nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Es ist aus der DE 197 04 178 eine Trockenmittelbox für einen Lufttrockner bekannt, welche über einen Ein- und einen Auslass verfügt. Der Einlass ist mit einem Kanal im Innern des Gehäuses lösbar verbunden. Der Kanal schliesst an eine Lochplatte an, welche über Einlass- bzw. Auslassöffnungen verfügt. An diese Lochplatte ist ein dem Kanal gegenüberliegendes Rohrstück angeformt, welches die Strömungsrichtung der Luft beeinflusst Auf die Lochplatte ist ein mit granulatartigem Trockenmittel gefüllter Behälter aufgebracht, wobei eine Schaumstoffschicht das Trockenmittel verspannt. Zur Fixierung des mit Trockenmittel gefüllten Behälters auf der Lochplatte, dient ein Deckel, welcher in das Gehäuse eingeschraubt ist Das Trockenmittel kann durch Entfernen des Behälters aus dem Lufttrockner ausgetauscht werden.
Bei der losen Schüttung des Trockenmittels ist jedoch keine exakte Füllung des Behälters möglich, daher besteht die Gefahr, dass sich Hohlräume zwischen dem granulatartigen Trockenmittel bilden, die im Betrieb verkleinert werden und somit keine Vorspannung mehr in dem Trockenmittel herrscht. Ein weiterer Nachteil dieser Ausführung ist die Montage des mit Trockenmittel gefüllten Behälters auf die Lochplatte. Hierbei muss das Rohrstück in das Trockenmittel eintreten, was bei einem optimal gefüllten Behälter Probleme bereitet. Des weiteren sind bei dieser Ausführung eines Lufttrockners Bauteile zum Halten und Verspannen des Trockenmittels notwendig, dies verursacht einen Kosten- und Materialaufwand, ausserdem wird das Teilegewicht erhöht.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Trockenmittelbox zu schaffen, welche einfach montiert werden kann, wartungsfreundlich, preiswert und leicht ist
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.
Die erfindungsgemässe Trockenmittelbox ist in vorteilhafter Weise geeignet, Luft zu entfeuchten und dabei eine einfache Montage und Wartung zu gewährleisten.
Hierzu weist die Trockenmittelbox ein Gehäuse auf, welches über einen Behälter und einen Flansch verfügt. Der Behälter ist dichtend mit dem Flansch verbunden. Dies kann z. B. durch Verschrauben oder Verschnappen der Teile miteinander erfolgen, wobei eine Dichtung eingesetzt werden kann Das Gehäuse besitzt einen Einlass und einen Auslass. Der Einlass ist dichtend mit einem einteiligen Trockenmittelkörper, welcher z. B. in Sintertechnik mit Poren oder Gusstechnik mit urgeformten Kanälen hergestellt ist, verbunden, wodurch keine Leckage zwischen Einlass und Auslass auftritt. Der Trockenmittelkörper ist formstabil und kann als eigenständige Einheit in den Behälter eingesetzt werden. Dadurch können Granulatbehälter und deren Verspanneinheiten entfallen.
Es ist vorteilhaft, einen Ölabscheider zwischen den Einlass und den Trockenmittelkörper einzubringen. Hierbei sind z. B. Einbauvarianten zwischen Flansch und Trichter, weiche einen Strömungsweg der Luft definieren, oder im Spalt zwischen dem Behälter und dem Trockenmittelkörper möglich. Dadurch kann die ölhaltige Luft zuerst entölt werden, bevor sie mit dem Trockenmittelkörper in Kontakt tritt Hierdurch wird die Standzeit des Trockenmittelkörpers verlängert, da das Öl die Poren, welche das Wasser aufnehmen, nicht mehr verschliesst.
Gemäss einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist der Trockenmittelkörper in Segmente aufgeteilt, welche Kanäle zur Strömungsführung enthalten. Diese Kanäle leiten die Luft vom Einlass durch den Trockenmittelkörper hindurch. Hierbei kann die Luft nach einmaligem Durchströmen des Trockenmittelkörpers zum Auslass gelangen. Bei anderen Durchströmungsvarianten wird die Luft, nachdem sie aus dem Trockenmittelkörper ausgetreten ist, durch den Behälter umgelenkt und strömt in Gegenrichtung erneut durch den Trockenmittelkörper in Richtung Auslass. Durch das erneute Durchströmen der Luft ist ein höherer Trockengrad zu erzielen.
Eine besondere Ausführungsform der Erfindung weist einen Spalt zwischen dem Trockenmittelkörper und dem Gehäuse auf. Bei einer Luftzufuhr über den Spalt kann die Luft an der Umfangsfläche des Trockenmittelkörpers bereits vorgetrocknet werden, bevor sie in den Trockenmittelkörper eintritt und in Richtung Auslass strömt.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht eine Abdichtung des Trockenmittelkörpers zu dem Gehäuse vor. Hierdurch wird eine Querströmung verhindert, die unzureichend getrocknete Luft in den Auslass strömen liesse. Hierbei kann die Abdichtung mittels eines Mantels erzielt werden. Dieser Mantel kann weiterhin schwingungsdämpfend wirken, wodurch der Trockenmittelkörper keinen direkten Erschütterungen ausgesetzt wird. Der Mantel kann verschiedene Ausführungen aufweisen. Eine Variante besteht darin, einen Mantel aus Elastomer um den Trockenmittelkörper
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zu legen, welcher dicht anliegt und je nach Ausführung der Manteldicke geringe, schwache oder starke Stösse dämpft. Es sind auch Ausführungen mit strukturierten Mänteln denkbar, welche auf der Innen- oder Aussenseite Strukturen aufweisen können.
Zur besseren Raumausnutzung kann bei dieser Variante auf einen Spalt zwischen dem Trockenmittelkörper und dem Gehäuse verzichtet werden, wodurch zusätzlich eine bessere Lagerung des Trockenmittelkörpers erzielt wird.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Erfindungsgedankens ist die modulartige Ausführung des Trockenmittelkörpers. Der Trockenmittelkörper ist hierbei aus mindestens zwei Trockenmittelmodulen zusammengesetzt, wobei die Trockenmittelmodule Strömungskanäle aufweisen können, was aber nicht zwingend erforderlich ist. Eine Kombination aus strömungsgerichteten mit nicht strömungsgerichteten Trockenmittelmodulen ist eine weitere Variante. Durch den modulartigen Aufbau wird die Entfeuchtung der Luft verbessert, da die Luft beim Eintreten in ein strömungsgenchtetes Trockenmittelmodul noch eine turbulente Strömung aufweist, die jedoch nach einem bestimmten Weg in eine lineare Strömung übergeht.
Bei einer linearen Luftströmung werden nur die Randbereiche durch den Kontakt mit dem Strömungskanal sehr gut entfeuchtet und in der Mitte der Luftströmung bildet sich ein isolierter schlecht entfeuchteter Bereich. Durch das Anordnen mehrerer Trockenmittelmodule hintereinander tritt die linearisierte Luft aus einem Strömungskanal aus und muss in einen anderen Strömungskanal eintreten, wobei sich die gut entfeuchtete mit der schlecht entfeuchteten Luft vermischt und wieder eine turbulente Strömung der Luft erzielt wird. Die Trockenmittelmodule können z. B. an Stegen des Gehäuses dichtend befestigt werden.
Gemäss einer weiteren Ausbildung der Erfindung sind Verbindungsstücke vorgesehen, welche die einzelnen Trockenmittelmodule miteinander dichtend verbinden. Diese Verbindungsstücke können ringförmig ausgebildet sein und die Trockenmittelmodule an ihrem Umfang umschliessen, wobei die Verbindungsstücke die Trockenmittelmodule ausreichend beabstanden, um die erwünschten Verwirbelungen zu erzeugen. Bei anderen Ausführungen weisen die Verbindungsstücke einen Trennboden auf, der für die Luft durchlässig ist. Die Luftdurchlässigkeit des Trennbodens kann durch Schlitze, Löcher oder sonstige Durchbrechungen des Trennbodens erfolgen.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung ist die Verwendung eines Verbindungsstückes, in das alle Trockenmittelmodule integriert sind Die Verbindungsstücke können aus Metall gefertigt sein und dichtend mit den Trockenmittelmodulen verklebt oder unter Verwendung einer Dichtung mechanisch an den Trockenmittelkörpern befestigt sein. Des weiteren sind Ausführungen aus Kunststoff, insbesondere aus Elastomeren denkbar. Bei der Auswahl des Werkstoffes der einzelnen Verbindungsstücke können auch Kombinationen aus Metall und Kunststoff gewählt werden.
Es ist vorteilhaft, den Trockenmittelkörper mit einer Feder im Gehäuse zu verspannen. Dadurch wird vermieden, dass der Trockenmittelkörper im Gehäuse schwingt und sich dadurch selbst zerstört. Die Feder kann in Form einer Spiral- oder Blattfeder ausgebildet sein Andere Federn, die z. B. durch ihre Materialeigenschaften wie Kompressibilität z. B. bei Schaumstoffen, ihre Geometrie insbesondere Wellenform oder mechanische Getriebe die Funktion einer Feder erfüllen, sind ebenfalls möglich.
Weiterhin kann der Trockenmittelkörper in das Gehäuse eingeklebt sein. Dadurch werden
Relativbewegungen des Trockenmittelkörpers zum Gehäuse verhindert.
Eine weitere Variante, den Trockenmittelkörper in dem Gehäuse zu befestigen, besteht darin, den Trockenmittelkörper und/oder das Gehäuse mit Befestigungspunkten zu versehen. In einer ersten Ausführung weist nur der Trockenmittelkörper Befestigungspunkte auf, welche sich an dem
Gehäuse abstützen, wobei das Gehäuse über keine ausgebildeten Befestigungspunkte verfügt.
Eine zweite Variante sieht nur an das Gehäuse angeformte Befestigungspunkte vor, an welchen der Trockenmittelkörper abgestützt ist. Und eine dritte Ausführung weist sowohl an dem Trocken- mittelkörper als auch an dem Gehäuse Befestigungspunkte auf, die gemeinsam die Befestigung des Trockenmittelkörpers im Gehäuse bewirken. Die Verbindung des Trockenmittelkörpers mit dem Gehäuse kann durch z.B. Klipsen, Schrauben oder durch einen Bajonett-Verschluss erzielt werden.
Des weiteren kann der Trockenmittelkörper ohne Halteteile in das Gehäuse eingeklemmt sein.
Weitere Einzelheiten der Erfindung werden anhand von schematischen Ausführungsbeispielen beschrieben.
Hierbei zeigt
Figur 1 eine Trockenmittelbox im Schnitt,
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Figur 2 einen Ausschnitt X gemäss Figur 1,
Figur 3 einen Ausschnitt X gemäss Figur 1,
Figur 4 einen Ausschnitt Y gemäss Figur 1,
Figur 5 einen Ausschnitt Y gemäss Figur 1,
Figur 6 eine Trockenmittelbox im Schnitt,
Figur 7 einen modulartig aufgebauten Trockenmittelkörper.
In Figur 1 ist eine Trockenmittelbox 10 in zwei Varianten im Schnitt dargestellt, Die Trockenmittelbox 10 wird im wesentlichen durch ein Gehäuse 11 gebildet, welches einen Behälter 12 aus Kunststoff und einen Flansch 13 aus Metall umfasst. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die Gehäuseteile 12,13 miteinander dichtend verschraubt. Der Flansch 13 umschliesst einen Einlass 14 und einen Auslass 15, wobei der Auslass 15 durch ein Anschlussstück 16 von dem Einlass 14 getrennt ist. In das Anschlussstück 16 aus Metall ragt ein Trichter 17, ebenfalls aus Metall, hinein, wobei beide Bauteile dichtend miteinander verbunden sind. In dem Trichter 17 ist ein Trockenmittelkörper 18 abgestützt. Die Materialauswahl der einzelnen Bauteile ist beliebig.
Die Bauteile können sowohl in Kunststoff als auch in Metall ausgeführt sein, wobei Kombinationen aus Kunststoff und Metall denkbar sind.
Die linke Bildhälfte der Figur 1 zeigt die Anordnung eines Ölabscheiders 19, welcher an dem Flansch 13 und dem Trichter 17 abgestützt ist. Die Rohluft wird zuerst durch den Ölabscheider 19 geleitet, bevor sie auf den Trockenmittelkörper 18 trifft. Durch die Verwendung eines Ölabscheiders 19, wird der Trockenmittelkörper 18 nicht durch Öltropfen zugesetzt, wodurch sich die Standzeit des Trockenmittelkörpers 18 wesentlich erhöht. Die Trockenmittelbox 10 weist einen Spalt 20 zwischen dem Behälter 12 und dem Trockenmittelkörper 18 auf.
In diesem Spalt 20 wird die entölte Luft an dem Trockenmittelkörper 18 entlang geleitet, wodurch eine erste Vortrocknung der Luft stattfindet Nachdem sich die Luft in einem, von dem Behälter 12 und dem Trockenmittelkörper 18 gebildeten Sammelraum 21 befindet, wird sie umgelenkt und in den Trockenmittelkörper 18 geleitet, der aus Trockeneigenschaften aufweisendem Material gesintert ist und luftdurchlässige Poren aufweist. In dem Trockenmittelkörper 18 strömt die Luft in Richtung Auslass 15, wobei kein definierter Fliessweg 22 eingehalten wird.
Auf der rechten Bildhälfte in Figur 1 ist der Ölabscheider 19' in den Spalt 20' zwischen Behälter 12 und Trockenmittelkörper 18 eingebracht Bei dieser Ausführung wird die Luft über die gesamte Länge des Spaltes 20 entölt, wodurch eine bessere Entölung der Luft erzielt wird, als bei der Ausführung auf der linken Bildhälfte. Nachdem die Luft den Sammelraum 21 erreicht hat, wird sie in den Trockenmittelkörper 18 geleitet. Bei dieser Ausführung ist der Trockenmittelkörper 18 im Giessverfahren hergestellt, wobei Fliesswege 22' bei der Trockenmittelkörperherstellung urgeformt werden. Diesen Fliesswegen 22' muss die Luft beim Durchströmen folgen.
Die entölte und getrocknete Luft strömt bei beiden Ausführungen in den Trichter 17 und wird von diesem in den Auslass 15 geleitet, von wo aus die Luft dem System wieder zugeführt wird.
In Figur 2 ist ein Ausschnitt X gemäss der linken Bildhälfte von Figur 1 dargestellt. Hierbei ist der Trockenmittelkörper 18 in Haltestege 23 eingeschraubt. Diese Haltestege 23 können direkt an den Behälter 12 gemäss Figur 1 angeformt sein, oder als eigenständiges Bauteil durch z.B. Schrauben, Schweissen oder Kleben in dem Behälter 12 befestigt werden. Es sind mehrere Haltestege 23 vorzusehen, die den Trockenmittelkörper 18 am Umfang abstützen. Hierbei ist auf ausreichende Abstände der Haltestege 23 zueinander zu achten, damit die Luft ohne erhebliche Widerstände fliessen kann.
Die Abstände dürfen aber nicht zu gross gewählt werden, damit der Trockenmittelkörper ausreichend abgestützt werden kann
In Figur 3 ist in ein Ausschnitt X gemäss der linken Bildhälfte von Figur 1 dargestellt, der eine weitere Variante der Abstützung des Trockenmittelkörpers 18 in dem Behälter 12 aufzeigt. Hierbei ist der Trockenmittelkörper 18 mittels einer Verschnappung 24 mit den Haltestegen 23' verbunden Auch bei dieser Variante sind mehrere Haltestege 23' erforderlich, die eine ausreichende Abstützung des Trockenmittelkörpers 18 bewirken. Der Trockenmittelkörper 18 weist eine umlaufende Formnut 25 auf, in welche die Haltestege 23 eingreifen. Durch die umlaufende Formnut 25 in dem Trockenmittelkörper 18, wirkt sich ein Verdrehen bei der Montage nicht negativ aus.
In Figur 4 ist ein Ausschnitt Y gemäss Figur 1 dargestellt. Der Trockenmittelkörper 18 ist in einer Fassung 26 gehalten. Diese Fassung 26 kann an den Trichter 17 gemäss Figur 1 angeformt, oder als eigenständiges Bauteil in die Trockenmittelbox 10 gemäss Figur 1 integriert sein. Dabei ist zu
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beachten, dass die Fassung 26 dichtend mit dem Trichter 17 verbunden ist. Der Trockenmittelkörper 18 weist umlaufend einen Formbereich 28 auf, der in eine dazugehörige Aufnahmenut 29 eingeschnappt ist. Um die beiden Bauteile miteinander zu verbinden, muss die Fassung 26 geschlitzt oder unterbrochen sein, damit sie bei der Montage auffedern und den Trockenmittelkörper 18 aufnehmen kann.
Um einen Leckluftstrom zwischen Einlassluftstrom und Auslassluftstrom zu verhindern, ist eine Dichtung 27 zwischen den Trockenmittelkörper 18 und die Fassung 26 eingebracht, wobei die Dichtung 27 unterhalb dieser Verbindung angeordnet ist. Die Fassung 26 kann in Kunststoff oder Metall ausgeführt sein.
In Figur 5 ist ein Ausschnitt Y gemäss Figur 1 dargestellt, der eine weitere Befestigungsvariante des Trockenmittelkörpers 18 in der Fassung 26 darstellt. Bei dieser Ausführung ist der Trockenmittelkörper 18 in die Fassung 26 eingeschraubt. Wie in Figur 4 beschrieben, ist auch bei dieser Ausführung eine Dichtung 27 vorgesehen, welche die Einlass- von der Auslassluft dichtend trennt.
In Figur 6 ist eine Trockenmittelbox 10 im Schnitt dargestellt, wobei die linke und die rechte Bildhälfte unterschiedliche Ausführungen zeigen. Das Gehäuse 11 wird durch den Behälter 12 aus Metall und den Flansch 13 ebenfalls aus Metall gebildet, wobei diese Bauteile dichtend miteinander verbunden sind. Der Flansch 13 ist bei dieser Variante scheibenförmig ausgeführt und kann an Anschlussbauteile angeschraubt werden. Der Einlass 14 wird durch Bohrungen 30 in dem Flansch 13 gebildet, welche so angeordnet sind, dass nur der äussere Bereich des Trockenmittelkörpers 18 angeströmt wird. Der Auslass 15 wird durch eine grosse, zentral angeordnete Öffnung 31 gebildet.
Der Trichter 17 ist bei dieser Ausführung ebenfalls scheibenförmig, jedoch in Kunststoff ausgeführt.
Er weist eine Kontaktfläche 32 zum Flansch 13 und eine Dichtfläche 33 für die Dichtung 27 auf. Die Dichtung 27 bildet einen Innenraum 34, der ein Ausströmen der Luft in den Auslass 15 ermöglicht.
Der Trockenmittelkörper 18 weist eine Abdichtung 35 zum Behälter 12 auf.
Auf der linken Bildhälfte der Figur 6 ist der gesinterte Trockenmittelkörper 18 direkt in den Behälter 12 eingesetzt und mit einer Abdichtung 35 im oberen Stirnbereich des Trockenmittelkörpers 18 versehen. Der Trockenmittelkörper 18 weist bei dieser Ausführung keine geometrisch ausgebildeten Befestigungspunkte auf. Zur Montage wird der Trockenmittelkörper 18 in den Behälter 12 eingesetzt und mit dem Flansch 13 über den Trichter 17 und die Dichtung 27 verspannt. Der Trockenmittelkörper 18 besitzt keine Strömungsführung, daher ist eine Trennwand 36 integriert, welche eine Querströmung, und die damit verbundene unzureichende Trocknung der Luft, verhindert.
Auf der rechten Bildhälfte der Figur 6 ist der Trockenmittelkörper 18 von einem Mantel 37 aus z. B. Elastomer umgeben. Dieser Mantel bewirkt einerseits eine Abdichtung zwischen dem Behälter 12 und dem Trockenmittelkörper 18 und andererseits eine Schwingungsdämpfung, die den Trockenmittelkörper 18 vor, ihn zerstörenden, Schwingungen schützt. Bei dieser Ausführung ist der Trockenmittelkörper 18 so ausgebildet, dass die Luft in Kanälen geführt wird. Dadurch ist die Einbringung einer Trennwand, wie auf der linken Bildhälfte dargestellt, nicht erforderlich
In Figur 7 ist ein modulartig aufgebauter Trockenmittelkörper 18' dargestellt, der aus drei, durch Verbindungsstücke 38 verbundenen, Trockenmittelmodulen 39 gebildet wird.
Die Verbindungsstü- cke 38 sind dichtend mit den Trockenmittelmodulen 39 verbunden, damit keine Vermischung der Roh- mit der Reinluft erfolgt. Hierzu bestehen die Verbindungsstücke 38 aus Metall und sind mit den Trockenmittelmodulen 39 dichtend verklebt. Eine weitere Aufgabe der Verbindungsstücke 38 besteht darin, die Trockenmittelmodule 39 zu beabstanden und somit neue Einlaufstrecken bei gegossenen Trockenmittelmodulen 39 zu schaffen. Des weiteren können die Verbindungsstücke die Trockenmittelmodule 39 in ringförmige Segmente einteilen, welche dichtend voneinander getrennt sein können.
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