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Die Erfindung betrifft einen Trockenbehälter gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, insbesondere für eine Druckluftversorgungsanlage zum Betreiben einer Pneumatikanlage mit einer Druckluftströmung, insbesondere einer Luftfederanlage eines Fahrzeugs, vorzugsweise eines PKWs.
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Atmosphärische Luft, die von einem Kompressor, zum Betrieben einer Pneumatikanlage, angesaugt wird, ist mehr oder weniger feucht. Das bedeutet, dass der Kompressor ein Gasgemisch bestehend aus Luft und Wasserdampf verdichtet. Die Sättigungsgrenze (Taupunkt) des Wasserdampfanteiles ist dabei abhängig von der Lufttemperatur und der relativen Luftfeuchtigkeit. Durch die Erwärmung der geförderten Luft bleibt zwar die absolute Feuchtigkeit konstant, aber die maximal mögliche Aufnahme der Wasserdampfmenge steigt. Umgekehrt kondensiert der Anteil des Wasserdampfes und scheidet als Wasser aus der Luft aus, wenn die Temperatur fällt.
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Zur Sicherstellung eines langfristen Betriebs einer Druckluftversorgungsanlage weist diese einen Lufttrockner auf, mit dem die Druckluft zu trocknen ist. Dadurch wird die Ansammlung von Feuchtigkeit in dem Druckluftversorgungssystem vermieden, die ansonsten bei vergleichsweise niedrigen Temperaturen zu ventilschädigender Kristallbildung und sonstigen unerwünschten Effekten in der Druckluftversorgungsanlage und in der Pneumatikanlage führen kann.
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Ein Lufttrockner weist ein Trockenmittel auf, üblicherweise ein loses und/oder granulares Füllmaterial, z. B. in Form einer Granulatschüttung, welche von der Druckluft durchströmbar ist, so dass das Füllmaterial --bei vergleichsweise hohem Druck-- in der Druckluft enthaltene Feuchtigkeit durch Adsorption aufnehmen kann. Es hat sich bewährt, das im Folgenden auch als loses Trockengranulat bezeichnete lose und/oder granulare Füllmaterial in einer separaten, auswechselbaren Trockenbehälter, z. B. in Form einer Trocknerkartusche, unterzubringen, die in ein Trocknergehäuse eingesetzt wird. Dabei werden verschiedene konstruktive Lösungsansätze verfolgt, so gibt es zum Beispiel Einkammer-Lufttrockner und Zweikammer-Lufttrockner.
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Der Regenerationsvorgang kann bei einem Lufttrockner bei einem Entleeren erfolgen - ein Beispiel ist in
EP 1 233 183 A1 erläutert. Bei einem Zweikammer-Lufttrockner kann dies über ein Magnetventil mit integriertem Zeitschaltgerät gesteuert werden. Durch dieses Verfahren kann sichergestellt werden, dass die Aufnahmefähigkeit des Granulates auch bei einer hohen Einschaltdauer des Kompressors gewährleistet ist. Zweikammer-Lufttrockner werden daher meist bei Fahrzeugen mit hohem Luftverbrauch- und dementsprechend häufigen Regenerationsphasen eingesetzt.
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Bei einem eingangs genannten Zweikammer-Trockenbehälter weist der Trockenbehälter einen mittels eines Steges, entlang einer Längserstreckung des Trockenbehälters, von der Behälteraußenwandung begrenzten Innenraum auf, der in eine erste und eine zweite Kammer geteilt ist, wobei die erste und zweite Kammer zur Befüllung mit losem und/oder granularem Füllmaterial ausgebildet sind, wobei die erste Kammer und die zweite Kammer über wenigstens eine Öffnung im Steg pneumatisch verbunden sind. Ein solcher Zweikammer-Trockenbehälter der eingangs genannten Art ist aus
DE 10 2012 005 308 A1 bekannt. Ein eingangs genannter Zweikammer-Trockenbehälter besitzt in diesem Sinne grundsätzlich ein Trocknerbett zur U-förmigen oder abwechselnd gegenläufigen Führung einer Druckluftströmung in einer Anordnung von zu durchfließenden Ringräumen. Der Trockenbehälter bzw. das Granulat in diesem kann leicht ausgewechselt werden. Zum anderen wird durch die Führung der Druckluftströmung in den zu durchströmenden Ringräumen das Trocknerbett verlängert und somit die Trocknung der Druckluft verbessert.
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Problematisch ist bei einem solchen Zweikammer-Trockenbehälter die für den Betrieb einer Pneumatikanlage erforderliche Druckamplitude aufrecht zu erhalten.
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Dieses Problem stellt sich vor allem in Bezug auf den Zweikammer-Trockenbehälter der eingangs genannten Art gemäß
DE 10 2012 005 308 A1 , bei dem ein Trockengranulat lose eingefüllt ist und insbesondere dann, wenn die Längendimensionierung des Zweikammer-Trockenbehälters im Hinblick auf Einbau-Erfordernisse reduziert werden sollen. Hierdurch werden üblicherweise auch Durchgänge oder Öffnungen des Strömungspfades im Steg des Zweikammer-Trockenbehälters geringer dimensioniert aber können sich andererseits diesbezüglich leichter durch das lose eingefüllte Trockengranulat zusetzen.
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Wünschenswert ist es -auch bei losem und/oder granularem Füllmaterial und hohen Druck-Wechsel-Amplituden sowie ggfs. kleineren Durchgängen oder Öffnungen des Strömungspfades-- bei einer kompakteren Bauform des Trockenbehälters, ein Zusetzen der Durchgänge oder Öffnungen zu vermeiden, insbesondere bereits erhebliche Druckabfälle durch ungewollt erhöhten Widerstand in den Strömungspfaden zu vermeiden.
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An dieser Stelle setzt die Erfindung an, deren Aufgabe es ist, einen Trockenbehälter, eine Lufttrockneranordnung und eine Druckluftversorgungsanlage anzugeben, bei welcher ein Zusetzen der Durchgänge oder Öffnungen vermieden ist, insbesondere bereits erhebliche Druckabfälle durch ungewollt erhöhten Widerstand in den Strömungspfaden zu vermeiden ist; dies insbesondere auch bei eingefülltem losem und/oder granularem Füllmaterial und hohen Druck-Wechsel-Amplituden sowie ggfs. kleineren Durchgängen oder Öffnungen des Strömungspfades bei einer kompakteren Bauform des Trockenbehälters.
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Die Aufgabe wird durch einen Trockenbehälter des Anspruchs 1 gelöst.
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Ein solcher Trockenbehälter hat eine Behälteraußenwandung für eine Lufttrockneranordnung, insbesondere für eine Druckluftversorgungsanlage zum Betreiben einer Pneumatikanlage mit einer Druckluftströmung, insbesondere einer Luftfederanlage eines Fahrzeugs, vorzugsweise eines PKWs, wobei
- - der Trockenbehälter einen mittels eines Steges, entlang einer Längserstreckung des Trockenbehälters, von der Behälteraußenwandung begrenzten Innenraum aufweist, der in eine erste und eine zweite Kammer geteilt ist, wobei die erste und zweite Kammer zur Befüllung mit losem und/oder granularem Füllmaterial ausgebildet sind.
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Die erste Kammer und die zweite Kammer sind über wenigstens eine Öffnung im Steg pneumatisch verbunden. Insbesondere sind die erste Kammer und die zweite Kammer zum Durchführen von Druckluft durch die wenigstens eine Öffnung im Steg fluidverbunden.
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Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass eine Rückhalte-Einrichtung innerhalb wenigstens einer der Kammern angebracht ist. Die Rückhalte-Einrichtung erstreckt sich entlang der Längserstreckung, wobei sich die Rückhalte-Einrichtung wenigstens abschnittsweise bis vor die wenigstens eine Öffnung im Steg erstreckt.
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Die Erfindung geht von der Überlegung aus, dass sich ein Zweikammer-Trockenbehälter der eingangs genannten Art, insbesondere in einer kompakteren Bauform, für hohe Druckamplituden bewährt hat - ein ungewollt erhöhter Widerstand in den Strömungspfaden ist jedoch nicht zu begegnen indem die Durchgänge oder Öffnungen beliebig weit gehalten werden. Die Erfindung geht weiter von der Überlegung aus, dass ein Zusetzen auch ggfs. kleinerer Durchgänge oder Öffnungen des Strömungspfades auch bei einer kompakteren Bauform des Trockenbehälters für den Erhalt hoher Druck-Wechsel-Amplituden gewährleistet sein sollte, um die bestmögliche Regenerationsfähigkeit des losen und/oder granularen Füllmaterials zu ermöglichen.
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Die Erfindung hat erkannt, dass sich dies mittels einer Rückhalte-Einrichtung für ein loses und/oder granulares Füllmaterial erreichen lässt, ohne dass die Druck-Wechsel-Amplitude nachteilig beeinflusst wird, d. h. einer Rückhalte-Einrichtung innerhalb wenigstens einer der Kammern des Zweikammer-Trockenbehälters erreichen lässt.
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Erfindungsgemäß ist dazu vorgesehen, dass die Rückhalte-Einrichtung sich entlang der Längserstreckung erstreckt, wobei sich die Rückhalte-Einrichtung wenigstens abschnittsweise bis vor die wenigstens eine Öffnung im Steg erstreckt. Dies hat den Vorteil, dass die Druckluftströmung in anderen Teilen des Trockenbehälters weitgehend unbeeinflusst bleibt, während im unmittelbar gefährdeten Bereich das lose und/oder granulare Füllmaterial von der wenigstens einen Öffnung im Steg zurückgehalten wird; d. h. ein guter Kompromiss getroffen ist zwischen Erhalt der bestmöglichen Regenerationsfähigkeit des Trockners und dem Schutz der engeren Stellen im Strömungspfad, d. h. indem sich die Rückhalte-Einrichtung wenigstens abschnittsweise bis vor die wenigstens eine Öffnung im Steg erstreckt.
Die Erfindung führt auch auf eine Lufttrockneranordnung mit einem Trockenbehälter gemäß dem Konzept der Erfindung, wobei die erste und eine zweite Kammer mit losem und/oder granularem Füllmaterial befüllt sind und U-förmig zum Trocknen der Druckluft von der ersten Kammer in die zweite Kammer durchströmt wird oder zur Regeneration des granularen Füllmaterials bzw. Trockenmittels U-förmig und gegensinnig von der zweiten Kammer in die erste Kammer durchströmt wird.
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Die Erfindung führt auch auf eine Druckluftversorgungsanlage zum Betreiben einer Pneumatikanlage mit einer Druckluftströmung, insbesondere einer Luftfederanlage eines Fahrzeugs, vorzugsweise eines PKWs mit einer Lufttrockneranordnung gemäß dem Konzept der Erfindung, insbesondere einer Lufttrockneranordnung in einer Pneumatikhauptleitung, die über eine Druckluftzuführung von einem Luftverdichter und einen Druckluftanschluss zu der Pneumatikanlage pneumatisch verbunden ist.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen und geben im Einzelnen vorteilhafte Möglichkeiten an, das oben erläuterte Konzept im Rahmen der Aufgabenstellung sowie hinsichtlich weiterer Vorteile zu realisieren.
Vorzugsweise sind die erste Kammer und die zweite Kammer durch den Steg und die Behälteraußenwandung begrenzt und der Steg schließt längs der Längserstreckung an die Behälteraußenwandung an und die erste Kammer und die zweite Kammer sind längs der Längserstreckung nebeneinander angeordnet. Insbesondere ist die Öffnung im Steg diametral zu einer Druckluftzuführung des Trockenbehälters angebracht.
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Vorteilhaft ist vorgesehen, dass die Rückhalte-Einrichtung einen Abschnitt entlang der Längserstreckung aufweist, der über einen Bereich der Öffnung ragt, wobei der Abschnitt einen Querschnitt der Öffnung ganz oder teilweise überdeckt. Der Abschnitt kann auf dem Querschnitt liegen oder quer zum Querschnitt und/oder der Längserstreckung, vom Querschnitt beabstandet sein, insbesondere entlang einer Durchführungsrichtung von Druckluft vom Querschnitt beabstandet sein. Außerdem kann sich die Rückhalte-Einrichtung vorteilhaft entlang der Längserstreckung vollständig über die wenigstens eine Öffnung im Steg erstrecken.
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Vorteilhaft ist vorgesehen, dass die Rückhalte-Einrichtung unter belassen eines Freiraums beabstandet zur Öffnung gehalten ist. Dadurch wird ein Freiraum vor besagten Öffnungen geschaffen, der bereits einen Druckverlust und nicht nur ein Zusetzen vermeidet, sondern auch verhindert, dass ein Wirkungsgrad der Lufttrockneranordnung auf nennenswerte Weise negativ beeinflusst wird. Ein solcher Freiraum kann besonders vorteilhaft gestaltet werden, indem die Rückhalte-Einrichtung eine flexible Rückhaltemembran und/oder einen starren Abstandhalter umfasst. Der starre Abstandhalter ist vorteilhaft ausreichend stabil, um einen mindestens sinnvollen Freiraum zu gewährleisten. Die flexible Rückhaltemembran ist vorteilhaft flexibel genug, um sich einem losen Granulat anzupassen.
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Vorteilhaft ist dabei vorgesehen, dass das Füllmaterial durch die Rückhalte-Einrichtung gehindert ist, in und/oder vor die Öffnung zwischen der ersten und zweiten Kammer getragen zu werden, insbesondere unter Beaufschlagung mit einer Druckluftströmung. Vorzugsweise gilt dies insbesondere für ein loses und/oder granulares Füllmaterial als ein Schüttgut, das eine bestimmte mittlere Korngröße aufweist, die größer als ein Querschnitt der Öffnung ist.
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Dies lässt sich besonders vorteilhaft dadurch erreichen, dass die Rückhalte-Einrichtung, insbesondere also eine oben genannte flexible Rückhaltemembran, mit einem netz-, sieb- oder gitterartigen Geflecht gebildet ist. Vorzugsweise ist die Rückhalte-Einrichtung, insbesondere eine flexible Rückhaltemembran, durchlässig für Druckluft. Sie kann dazu vorzugsweise mit gleichmäßig durchlöchertem Material ausgebildet sein oder mit einem netz-, sieb- oder gitterartigen Geflecht gebildet sein. Insbesondere also eine oben genannte flexible Rückhaltemembran hat vorzugsweise eine Durchlassweite, die geringer ist als eine mittlere Korngröße des Füllmaterials. Vorteilhaft ist vorgesehen, dass die Rückhalte-Einrichtung, insbesondere eine flexible Rückhaltemembran, in Form einer Röhre, z. B. Stulpe, Manschette oder dergleichen oder in Form eines flächigen flexiblen Elements gebildet ist.
Eine Durchlassweite der Rückhalte-Einrichtung ist vorteilhaft geringer als ein Querschnitt der Öffnung im Steg und das lose und/oder granulare Füllmaterial ist als ein Schüttgut gebildet und weist eine bestimmte mittlere Korngröße auf. Die Korngröße liegt etwa in der Größenordnung wie ein Querschnitt der Öffnung oder die Korngröße ist größer als ein Querschnitt der Öffnung. Ganz allgemein sollte vorteilhaft eine jede erste Durchlassweite der Rückhalte-Einrichtung, z. B. in dem Abstandhalter, geringer sein als ein Querschnitt der Öffnung im Steg und/oder eine jede zweite Durchlassweite der Rückhalte-Einrichtung, z. B. in der flexiblen Rückhaltemembran, sollte geringer sein als eine mittlere Korngröße des Füllmaterials. Dies verhindert verlässlich, dass sich Füllmaterial der bestimmten mittleren Korngröße in die Öffnung im Steg festsetzt und die Druckluftströmung verhindert oder blockiert.
Vorteilhaft ist vorgesehen, dass die Rückhalte-Einrichtung, insbesondere also ein oben genannter Abstandhalter, mittels eines Absatzes am Steg gebildet ist, insbesondere der Absatz als Stift, Stützrippe oder dergleichen Vorsprung gebildet ist. Der Abstandhalter lässt sich so besonders einfach im Rahmen der Herstellung bereits mit dem Trockenbehälter, insbesondere Zweikammer-Trockenbehälter realisieren.
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Vorteilhaft ist vorgesehen, dass sich die Rückhalte-Einrichtung in ihrer Längserstreckung mindestens vollständig über die wenigstens eine Öffnung im Steg erstreckt, insbesondere diese unter belassen eines Freiraums beabstandet zur Öffnung übergreift. Dadurch werden die Vorteile der Erfindung besonders verlässlich erreicht. Vorteilhaft ist außerdem vorgesehen, dass die Rückhalte-Einrichtung, insbesondere eine flexible Rückhaltemembran, zudem den Boden des Trockenbehälters abdeckt. Dadurch liegt die flexible Rückhaltemembran sicher im Trockenbehälter.
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Vorteilhaft ist vorgesehen, dass ein belassener Freiraums beabstandet zur Öffnung auf jeder Seite der Öffnung im Steg erzeugt wird. Dies sichert die Vorteile der Erfindung auch bei einer Strömungsumkehr.
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Vorteilhaft ist vorgesehen, dass der Freiraum sich entlang der Behälteraußenwandung erstreckt. Auch dadurch liegt die flexible Rückhaltemembran sicher im Trockenbehälter und verhindert zudem verlässlich, dass Trockengranulat in einen ungewollten Bereich zwischen flexibler Rückhaltemembran und Behälteraußenwandung gelangt.
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Vorteilhaft ist vorgesehen, dass sich ein belassener Freiraum im wesentlichen zylindrisch beabstandet zur Öffnung auf jeder Seite der Öffnung im Steg und sich entlang der Behälteraußenwandung erstreckt. Dies sichert die Vorteile der Erfindung auch bei einer Strömungsumkehr. Insbesondere ist vorgesehen, dass sich der Freiraum bis zu einem Bodenraum einer Kammer erstreckt. Besonders vorteilhaft ist vorgesehen, dass die Rückhalte-Einrichtung eine erste Rückhalte-Einrichtung in der ersten Kammer eine zweite Rückhalte-Einrichtung in der zweiten Kammer umfasst. Eine Rückhalteeinrichtung in jeder der Kammern bietet ein hohes Maß an Verlässlichkeit.
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Eine Lufttrockneranordnung gemäß dem Konzept weist weiter vorteilhaft einen Verdichter und einen Antrieb für den Kompressor zur Erzeugung von getrockneter Druckluft auf, insbesondere für einen Betriebsdruck von bis zu 20 bar.
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Ausführungsformen der Erfindung werden nun nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben. Diese soll die Ausführungsformen nicht notwendigerweise maßstäblich darstellen, vielmehr ist die Zeichnung, wo zur Erläuterung dienlich, in schematisierter und/oder leicht verzerrter Form ausgeführt. Im Hinblick auf Ergänzungen der aus der Zeichnung unmittelbar erkennbaren Lehren wird auf den einschlägigen Stand der Technik verwiesen. Dabei ist zu berücksichtigen, dass vielfältige Modifikationen und Änderungen betreffend die Form und das Detail einer Ausführungsform vorgenommen werden können, ohne von der allgemeinen Idee der Erfindung abzuweichen. Die in der Beschreibung, in der Zeichnung sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Weiterbildung der Erfindung wesentlich sein. Zudem fallen in den Rahmen der Erfindung alle Kombinationen aus zumindest zwei der in der Beschreibung, der Zeichnung und/oder den Ansprüchen offenbarten Merkmale. Die allgemeine Idee der Erfindung ist nicht beschränkt auf die exakte Form oder das Detail der im Folgenden gezeigten und beschriebenen bevorzugten Ausführungsform oder beschränkt auf einen Gegenstand, der eingeschränkt wäre im Vergleich zu dem in den Ansprüchen beanspruchten Gegenstand. Bei angegebenen Bemessungsbereichen sollen auch innerhalb der genannten Grenzen liegende Werte als Grenzwerte offenbart und beliebig einsetzbar und beanspruchbar sein. Der Einfachheit halber sind nachfolgend für identische oder ähnliche Teile oder Teile mit identischer oder ähnlicher Funktion gleiche Bezugszeichen verwendet. Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen sowie anhand der Zeichnung; diese zeigt in:
- 1A, 1 B eine perspektivische Ansicht einer Druckluftversorgungsanlage, gemäß einer bevorzugten Ausführungsform, aufweisend eine Lufttrockneranordnung, welche über einen Trockenbehälter mit zwei Kammern verfügt sowie eine Pneumatikhauptleitung, einen Luftverdichter, eine Ventilanordnung und einen Motor zum Betreiben des Luftverdichters (A) und ein Fahrzeug mit einer Druckluftversorgungsanlage;
- 2 einen Querschnitt durch eine bevorzugte Ausführungsform einer Lufttrockner-anordnung, unter anderem aufweisend einen Trockenbehälter, welcher in eine erste Kammer und eine zweite Kammer aufgeteilt ist, das Füllmaterial des Trockenbehälters sowie eine Rückhalte-Einrichtung des Füllmaterials mit dem dazugehörigen Freiraum vor der Öffnung des Steges;
- 3 eine schematische Ansicht der Lufttrockneranordnung, mit einem dargestellten Verlauf des Luftstromes durch beide Kammern des Trockenbehälters und die Rückhalte-Einrichtung, aufweisend eine flexible Rückhaltemembran und einen Abstandhalter sowie den hierdurch gebildeten Freiraum vor einer Öffnung im Steg;
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1A zeigt in perspektivischer Ansicht eine Ausführungsform der Druckluftversorgungsanlage 1000, die vorliegend zur Versorgung einer Pneumatikanlage , z. B. in Form einer Luftfederanlage eines PKW-Fahrzeugs, ausgelegt ist, aufweisend einen Motor 700 zum Antrieb eines Luftverdichters 400. Zu verdichtende Luft wird dem Luftverdichter 400 aus der Atmosphäre zugeführt als Druckluftströmung DL an eine Lufttrockneranordnung 100 weitergeleitet.
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1 B zeigt für ein Fahrzeug 20 die Druckluftversorgungsanlage 1000 zum Betreiben einer Pneumatikanlage 10 mit einer Druckluftströmung DL -hier für eine Luftfederanlage mit einem beispielhaft eingezeichneten ersten und einem zweiten Federbalg 12 an einer Galerie 11 derselben-- insbesondere also Pneumatikanlage 10 in Form einer Luftfederanlage eines Fahrzeugs 20. Angeschlossen an die Druckluftversorgungsanlage 1000 können jedoch auch Bremsanlagen oder sonstige Druckabnehmer am Fahrzeug 20 sein, vorzugsweise bei einem PKW mit einer Lufttrockneranordnung 100. Vorliegend ist ein Trockenbehälter 200 der Lufttrockneranordnung 100 in einer Pneumatikhauptleitung 5 angeordnet, die über eine Druckluftzuführung 1 von einem Luftverdichter 400 und einem Druckluftanschluss 2 an eine Galerie 11 zu der Pneumatikanlage 10 pneumatisch verbunden ist. Von der Druckluftzuführung 1 geht auch eine Entlüftungsleitung 4 zu einer Entlüftung 3 ab.
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Die Lufttrockneranordnung 100 weist hier den Trockenbehälter 200 auf, wobei eine unten erläuterte erste und eine zweite Kammer 230, 240 mit losem und granularem Füllmaterial 300 befüllt sind. Außerdem ist der Luftverdichter 400 und ein Motor 700 für den Luftverdichter 400 zur Erzeugung der Druckluftströmung DL von getrockneter Druckluft vorgesehen, insbesondere für einen Betriebsdruck im Bereich von 10 bis 30 bar.
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Die in 1A und 1B gezeigte Lufttrockneranordnung 100 ist in 2 näher beschrieben und weist einen Trockenbehälter 200 auf, mit einer ersten Kammer 230 und einer zweiten Kammer 240, welche mit einem hier nicht dargestellten Füllmaterial 300 versehen sind. Gemäß der 1 bilden Motor 700 und Verdichter 400 eine Gehäuseanordnung, wobei der Verdichter 400 als zentraler Monoblock dient und die verdichtete getrocknete Luft über einen Anschluss 600 an die Galerie 11 und dann die Luftfedern 12 der Pneumatikanlage 10 abgeben kann. Die Lufttrockneranordnung 100 und die Ventilanordnung 500 sind an diese Gehäuseanordnung, entlang einer Längserstreckung LE, anbringbar. Insbesondere ist die Lufttrockneranordnung 100 auswechselbar an der Gehäuseanordnung untergebracht.
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Aufgrund des modularen Aufbaus der Lufttrockneranordnung 100 und der Ventilanordnung 500 sind die Funktionalitäten der Trocknerfunktion einerseits und der Druckluftsteuerfunktion andererseits räumlich getrennt.
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2 zeigt den Trockenbehälter 200 der Lufttrockneranordnung 100 als Einzelteil. Vorliegend ist eine erste Kammer 230 und eine zweite Kammer 240durch einen Steg 220 und die Behälteraußenwandung 210 begrenzt, wobei der Steg 220 längs der Längserstreckung LE an die Behälteraußenwandung 210 anschließt und die erste Kammer 230 und die zweite Kammer 240sind längs der Längserstreckung LE, nebeneinander angeordnet.
In der dargestellten, bevorzugten Ausführungsform sind eine erste und zweite Kammer 230, 240 mit im Wesentlichen gleichen Innenvolumina ausgebildet, wobei der Steg 220 in seinem Verlauf auf einer der Längserstreckung LE folgenden vorwiegend mittigen Längsachse LA des Trockenbehälters 200 verläuft. Der Steg 220 schließt vornehmlich einstückig, entlang einer Längserstreckung LE, an die Behälteraußenwandung 210 an und teilt den Innenraum 215 des Trockenbehälters 200 in eine erste Kammer 230 und eine zweite Kammer 240. Die dargestellte erste und zweite Kammer 230, 240 sind nebeneinander angeordnet, und jeweils als eine zylindrische Röhre ausgebildet, wobei sie durch den Steg 220 und die Behälteraußenwandung 210 begrenzt sind. Konkret weist die erste Kammer 230 einen, sich im Wesentlichen entlang der Längserstreckung LE erstreckenden ersten Teil einer Begrenzung auf, die hauptsächlich durch eine erste äußere Längsseite 213 der Behälteraußenwandung 210 gebildet ist. Seitlich ist die erste Kammer 230 durch eine erstkammerseitige Steginnenseite des Stegs 220 und eine erste äußere Längsseite 213 begrenzt. Die zweite Kammer 240 weist einen, sich im Wesentlichen entlang der Längserstreckung LE erstreckenden zweiten Begrenzungsteil auf, der vorliegend mit einer zweiten äußeren Längsseite 214 der Behälteraußenwandung 210 gebildet ist. Seitlich ist die zweite Kammer 240 durch eine zweitkammerseitige Steginnenseite des Stegs 220 und die zweite äußere Längsseite 214 begrenzt. Die erste und die zweite Kammer 230, 240 sind oberseitig durch einen, sich im Wesentlichen quer zur Längserstreckung LE gebildeten, dritten Begrenzungsteil, nämlich eine Oberseite 211 der Behälteraußenwandung 210 begrenzt. Beide Kammern 230, 240 sind durch eine entsprechende Unterseite 212 der Behälteraußenwandung 210 unterseitig begrenzt. Dabei weist die Unterseite 212 der ersten Kammer 230 eine Druckluftzuführung 1 und die zweite Kammer eine Druckluftabführung 2 auf. Der Steg 220 verbindet im Wesentlichen entlang der Längserstreckung LE die Oberseite 211 und die Unterseite 212 der Behälteraußenwandung 210.
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Vorliegend ist der Steg 220 integral, d. h. einstückig an die Ober- und Unterseite 211, 212 angeschlossen. Der Steg kann auch verschiebbar gelagert sein, um ggfs. pneumatisch aktuierbar den Abstand zwischen dem Stegende 221 zur Innenseite der Kopfseite 216 der Behälteraußenwand 210, und damit die Nennweite der Öffnung 225 im Steg 220 veränderlich zu gestalten. Dies kann zur Bildung einer nennweitenveränderlichen Drossel mittels der Öffnung 225 im Steg genutzt werden.
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In beiden Kammern, 230, 240 ist vorliegend an der Innenseite der Kopfseite 216 der Behälteraußenwandung 210 flächig eine, in 3 näher beschriebene, Rückhalte-Einrichtung 250.1, 250.2 angebracht, die hier der Einfachheit zusammen adressiert ist. Dabei erstreckt sich gemäß dem Konzept der Erfindung die Rückhalte-Einrichtung 250 entlang der oben genannten Längserstreckung LE, wobei sich die Rückhalte-Einrichtung 250 wenigstens abschnittsweise bis vor die wenigstens eine Öffnung im Steg 225 erstreckt. Konkret heißt dies, dass wie aus 3 ersichtlich die Rückhalte-Einrichtung 250 einen Abschnitt A entlang der Längserstreckung LE aufweist, der über einen Bereich der Öffnung 225 ragt, wobei der Abschnitt A einen Querschnitt 225Q der Öffnung 225 hier ganz --in einer anderen Ausführungsform jedoch auch ggfs. nur teilweise-überdeckt.
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Der Abschnitt A liegt bei dieser in 3 gezeigten Ausführungsform nicht auf dem Querschnitt 225Q, sondern ist quer zum Querschnitt 225Q und der Längserstreckung vom Querschnitt 225Q beabstandet über einen Abstand d, also entlang einer Durchführungsrichtung von Druckluft der Druckluftströmung DL vom Querschnitt 225Q beabstandet. Dabei erstreckt sich die Rückhalte-Einrichtung 250 entlang der Längserstreckung LE vollständig über die wenigstens eine Öffnung im Steg 225.
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Die Form der Rückhalte-Einrichtung 250, vorliegend der ersten und zweiten Rückhalte-Einrichtung 250.1, 250.2, istderart ausgestaltet, dass sie einen Freiraum 260 vor beiden Seiten der Öffnung im Steg 225 schafft - vorliegend also einen ersten Freiraum 260.1 und einen zweiten Freiraum 260.2. Dies gilt in gleichem Maße für eine Ausführungsform, in welcher der Steg verschiebbar gelagert- und die Nennweite der Öffnung im Steg 225 veränderlich gestaltet ist.
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Der Begriff Freiraum 260 ist insofern, aufgrund der gegebenen Geometrie, allgemein für die Gesamtheit aller sich bildenden Freiräume 260.1, 260.2 u. a. innerhalb des Trockenbehälters 200 zu verstehen; eine Aufteilung dieser ist aus 3 ersichtlich. 3 zeigt eine schematische Ansicht der Lufttrockneranordnung 100, mit einem dargestellten Verlauf der Druckluftströmung DL durch beide, mit Füllmaterial 300 gefüllte Kammern 230, 240 des Trockenbehälters 200.
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Die Druckluftströmung DL folgt einem U-förmigen Pfad mit gegenläufigen Rich-tungen R1 und R2 entlang der Längserstreckung LE des Trockenbehälters 200 und wird, ausgehend von einer, in dieser Abbildung nicht gezeigten, Druckluftzuführung 1 in die erste Kammer 230 geleitet. Über eine Öffnung im Steg 225 gelangt die Druckluftströmung DL in die zweite Kammer 240 und wird gegenläufig zur Strömungsrichtung R1 nun in einer Strömungsrichtung R2 zu einer, in dieser Abbildung nicht gezeigten, Druckluftabführung 2 geleitet, wodurch diese den Trockenbehälter 200 wieder verlässt.
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Das in beiden Kammern 230, 240 befindliche Füllmaterial 300 wird durch jeweils eine erste und zweite Rückhalte-Einrichtung 250.1, 250.2 zurückgehalten. Jede der ersten und zweiten Rückhalte-Einrichtung 250.1, 250.2 weist eine erste und zweite flexible Rückhaltemembran 251.1, 251.2 und einen ersten und zweiten starren Abstandhalter 252.1 und 252.2 vor der Öffnung 225 im Steg 220 unter Bildung eines Freiraumes 260 auf. Hierzu lässt sich die Rückhalte-Einrichtung 250 funktionell in zwei Teile, nämlich eine flexible Rückhaltemembran 251 und einen Abstandhalter 252 untergliedern - sie kann somit aus zwei Teilen bestehen oder in einer anderen Ausführungsform auch einstückig gebildet sein.
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Die erste und zweite flexible Rückhaltemembran 251.1, 251.2 ist durchlässig für Druckluft. Sie kann beispielsweise aus einem gleichmäßig durchlöcherten Material M ausgebildet sein oder mit einem netz-, sieb- oder gitterartigen Geflecht G gebildet ist, wie dies in 3 schematisch eingezeichnet ist. Vorliegend ist bei dieser Ausführungsform erkennbar jede der ersten und zweiten flexiblen Rückhaltemembran 251.1, 251.2 mit einem netz-, sieb- oder gitterartigen Geflecht G gebildet und hat jeweils eine Durchlassweite w1, die geringer ist als eine mittlere Korngröße 300Q des Füllmaterials 300, das hier nur symbolisch für ein Korn eingezeichnet ist. Das lose und/oder granulare Füllmaterial 300 ist hier ein Schüttgut, das eine bestimmte mittlere Korngröße 300Q aufweist. Die mittlere Korngröße 300Q kann in der Größenordnung wie ein Querschnitt der Öffnung 225 liegen oder größer als ein Querschnitt 225Q der Öffnung 225 sein.
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Die grundsätzliche Gefahr, dass sich die Öffnung zusetzt, besteht somit nicht mehr, da das in beiden Kammern 230, 240 befindliche Füllmaterial 300 durch jeweils eine erste und zweite Rückhalte-Einrichtung 250.1, 250.2 zurückgehalten wird.
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Eine Durchlassweite w2 der Rückhalte-Einrichtung 250 ist, insbesondere zudem geringer als ein Querschnitt 225Q der Öffnung 225 im Steg 220. Wie in 3 ersichtlich, ist somit eine erste Durchlassweite w1 der Rückhalte-Einrichtung 250 geringer als eine mittlere Korngröße 300Q des Füllmaterials 300 und eine zweite Durchlassweite w2 der Rückhalte-Einrichtung 250 ist geringer als ein Querschnitt 225Q der Öffnung 225 im Steg 220.
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In der vorliegenden Ausführungsform ist die Rückhalte-Einrichtung 250 folgt der Form eines, zur Oberseite 211 hin geschlossenen, Zylinders. Die flexible erste und zweite Rückhaltemembran 251.1, 252.2 verläuft jeweils im Wesentlichen entlang der Längserstreckung LE in einer ersten Kammer 230 jeweils parallel zu einer erstkammerseitigen Steginnenseite des Stegs 220 und einer ersten äußeren Längsseite 213 und in einer zweiten Kammer 240 jeweils parallel zu einer zweitkammerseitigen Steginnenseite des Stegs 220 und einer zweiten äußeren Längsseite 214. Die Rückhalte-Einrichtung 250 ist so mit ihren ersten und zweiten flexiblen Rückhaltemembranen 251.1, 251.2 -diese jeweils in Form einer Röhre, z. B. Stulpe, Topf, Manschette oder dergleichen-- insgesamt als ein flächiges flexibles Element gebildet.
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Der erste und zweite Abstandhalter 252.1, 252.2 ist hier jeweils mittels eines starren Elements gebildet, das als Einsatz in jeweils der ersten und zweiten Kammer 230, 240 eingesetzt und am Steg 220 gehalten ist. Grundsätzlich kann ein erster und zweiter Abstandhalter auch einfacher, z. B. als Absatz, als Stift, Stützrippe oder dergleichen Vorsprung gebildet sein am Steg 220 oder einer Gehäuseinnenseite.
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Die Rückhalte-Einrichtung 250 ist in ihrer Länge durch eine Innenseite der Kopfseite 216, in Richtung der Oberseite 211 des Trockenbehälters 200 sowie entgegengesetzt im Wesentlichen durch das Stegende 221 begrenzt. Der Abstandhalter 252 verläuft quer zur Längserstreckung LE und setzt, in ähnlicher Form eines Falzes, orthogonal an die flexible Rückhaltemembran 251 an. Dabei bestimmt die Länge des Abstandhalters 252, ausgehend von den Innenseiten des Stegs 220 in der ersten und zweiten Kammer 230, 240 wie groß der Freiraum 261 vor der Öffnung in der ersten Kammer 230 und wie groß der Freiraum 263 vor der Öffnung 225 in der zweiten Kammer 240 wird. Die sich bildenden Freiräume vor den äußeren Längsseiten 262 und 264 sind in der gezeigten Ausführungsform aufgrund des symmetrischen Aufbaus der Rückhalte-Einrichtung 250 um die jeweiligen Kammerachsen K1 und K2 äquivalent zu den Freiräumen 261, 263 vor den Öffnungen in der ersten- und zweiten Kammer 230, 240.
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In einer anderen Ausführungsform, in der der Steg 220 verschiebbar gelagert und die Nennweite der Öffnung 225 im Steg 220 dementsprechend veränderlich gestaltet ist, ist der Freiraum 260 durch eine, dem Spiel der Nennweite der Öffnung 225 im Steg entsprechend, längere flexible Rückhaltemembran 251 größer.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Druckluftzuführung
- 2
- Druckluftabführung
- 3
- Entlüftung
- 4
- Entlüftungsleitung
- 5
- Drucklufthauptleitung
- 10
- Pneumatikanlage
- 11
- Galerie
- 12
- Luftfeder
- 100
- Lufttrockneranordnung
- 200
- Trockenbehälter
- 210
- Behälterau ßenwandung
- 211
- Oberseite
- 212
- Unterseite
- 213
- erste äußere Längsseite
- 214
- zweite äußere Längsseite
- 215
- Innenraum des Trockenbehälters
- 216
- Innenseite der Kopfseite
- 220
- Steg
- 221
- Stegende
- 225, 225Q
- Öffnung im Steg, Querschnitt der Öffnung
- 230
- erste Kammer
- 240
- zweite Kammer
- 250
- Rückhalte-Einrichtung zum Rückhalten des Füllmaterials
- 250.1, 250.2
- erste, zweite Rückhalte-Einrichtung
- 251.1, 251.2
- flexible Rückhaltemembran
- 252.1, 252.2
- erster, zweiter Abstandhalter
- 260, 260.1, 260.2
- Freiraum, erster, zweiter Freiraum
- 261
- Freiraum vor Öffnung in erster Kammer
- 262
- Freiraum vor erster äußerer Längsseite
- 263
- Freiraum vor Öffnung in zweiter Kammer
- 264
- Freiraum vor zweiter äußerer Längsseite
- 300, 300Q
- Füllmaterial, Querschnitt des Füllmaterials
- 400
- Luftverdichter
- 500
- Ventilanordnung
- 600
- Anschluss für verdichtete Luft an eine Pneumatikanlage
- 700
- Motor
- 1000
- Druckluftversorgungsanlage
- A
- Abschnitt der Rückhalteeinrichtung
- d
- Abstand
- DL
- Druckluftströmung
- K1
- erste Kammerachse
- K2
- zweite Kammerachse
- LA
- Längsachse
- LE
- Längserstreckung
- R1
- erster Richtung der Druckluftströmung
- R2
- zweite Richtung der Druckluftströmung
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 1233183 A1 [0005]
- DE 102012005308 A1 [0006, 0008]
