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Die Erfindung betrifft einen Trockenbehälter gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft auch eine Lufttrockneranordnung gemäß dem Anspruch 13, eine Druckluftversorgungsanlage gemäß dem Anspruch 14 und ein Fahrzeug gemäß dem Anspruch 15.
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Trockenbehälter der eingangs genannten Art, insbesondere für Lufttrockner in Druckluftversorgungsanlagen für Fahrzeuge, sind allgemein bekannt. Derartige Trockenbehälter sind ausgebildet, ein insbesondere granulares, Trockenmittel aufzunehmen, um eine Trocknung der durch die Druckluftversorgungsanlage geführte Druckluft vorzunehmen.
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Bei derartigen Trockenbehältern haben sich Rückhalteeinrichtung generell als vorteilhaft erwiesen. Mittels einer Rückhalteeinrichtung kann eine Füllung des Lufttrockners, insbesondere ein granulares Trockenmittel, derart in einem Kammerinnenraum gehalten werden, dass ein Kammerquerschnitt des Kammerinnenraums gleichmäßig und vollständig durchströmt wird. Gleichzeitig wird dabei ermöglicht, dass die Füllung nicht in andere Teile des Behältergehäuses eindringt und somit die Strömung des Luftstroms beeinträchtigt oder blockiert.
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DE 10 2015 004 861 A1 beschreibt eine Lufttrockner-Kartusche für ein Druckluft-System eines Fahrzeugs, wobei die Lufttrockner-Kartusche einen äußeren Behälter aufweist mit einem äußeren Gehäuse und einem an dem äußeren Gehäuse befestigten äußeren Deckel, einen in dem äußeren Behälter aufgenommenen inneren Trockenmittel-Behälter mit einem inneren Gehäuse und einem in dem inneren Gehäuse aufgenommenen inneren Deckel, ein in dem inneren Trockenmittel-Behälter aufgenommenes Trockenmittel, und eine Federeinrichtung zur Vorspannung des inneren Trockenmittel-Behälter und/oder des inneren Deckels.
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Das Konzept ist noch verbesserungswürdig hinsichtlich eines zuverlässigen Zurückhaltens des Trockenmittels und insbesondere einer einfachen und kostengünstigen Herstellung des Trockenbehälters. Wünschenswert ist es daher, die Funktion eines Trockenbehälters, und insbesondere eine Rückhalteeinrichtung, hinsichtlich mindestens eines der oben genannten Nachteile zu verbessern.
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Die Aufgabe, betreffend den Trockenbehälter, wird durch die Erfindung mit einem Trockenbehälter des Anspruchs 1 gelöst. Die Erfindung geht aus von einem Trockenbehälter für eine Lufttrockneranordnung.
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Der Trockenbehälter der Erfindung weist ein Behältergehäuse mit mindestens einer Kammer zum Aufnehmen von Trockenmaterial in einem Kammerinnenraum auf, wobei eine Kammerquerschnittsfläche durch den Kammerinnerraum der mindestens einen Kammer in einer Querschnittsebene senkrecht zur Längsachse umschlossen wird.
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Die mindestens eine Kammer weist eine Rückhalteeinrichtung zum Rückhalten des Trockenmaterials im Kammerinnenraum auf, wobei die Rückhalteeinrichtung aufweist:
- - einen beweglichen Rückhaltestempel zum Erzeugen einer auf das Trockenmaterial wirkenden Rückhaltekraft und
- - eine luftdurchlässige Kontaktschicht, die zwischen dem Rückhaltestempel und dem Trockenmaterial angeordnet ist.
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Erfindungsgemäß ist bei dem Trockenbehälter vorgesehen, dass die Kontaktschicht einen Flächenüberschuss aufweist, der über eine Stempelfläche des Rückhaltestempels hinausgeht, wobei
- - zwischen dem Rückhaltestempel und einem Klemmpartner ein Aufnahmespalt mit einer Spaltweite zur Aufnahme der Kontaktschicht, gebildet ist, und
- - die Kontaktschicht vom Aufnahmespalt klemmend am Rückhaltestempel gehalten wird.
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Eine solche Lufttrockneranordnung ist vorzugsweise für eine Druckluftversorgungsanlage ausgelegt zum Betreiben einer Pneumatikanlage, insbesondere als eine regenerierbare Lufttrockneranordnung für eine Luftfederanlage eines Fahrzeugs, vorzugsweise eines PKWs. Das Trockenmaterial ist vorzugsweise ein loses und/oder granulares Trockenmaterial.
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Die Rückhaltekraft ist vorzugsweise eine in Längsachse der Kammer wirkenden Rückhaltekraft. Die Kontaktschicht ist vorzugsweise als eine Rückhaltemembran, vorzugsweise flexible und luftdurchlässige Rückhaltemembran, gebildet.
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Der Flächenüberschuss ist insbesondere kompressibel ausgebildet. Insbesondere wird der Flächenüberschuss der Kontaktschicht klemmend am Rückhaltestempel gehalten.
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Die Erfindung geht von der Überlegung aus, dass eine Kontaktschicht grundsätzlich vorteilhaft in einer Rückhalteeinrichtung verwendet werden kann, um die Rückhaltefunktion zu verbessern, insbesondere ein Ausdringen von Granulat und Staub des Trockenmittels aus dem Trockenbehälter zuverlässig zu verhindern.
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Hierbei hat die Erfindung erkannt, dass eine geeignete Befestigung der Kontaktschicht an den Rückhaltestempel der Rückhalteeinrichtung wichtig für eine zuverlässige Funktionsweise des Trockenbehälters ist. Weiter hat die Erfindung erkannt, dass ein konstruktiv einfaches Fixieren der Kontaktschicht an den Rückhaltestempel vorteilhaft ist, insbesondere hinsichtlich der Bauteilkosten und des Montageaufwands.
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Indem die Kontaktschicht erfindungsgemäß einen Flächenüberschuss aufweist, der über die Stempelfläche, und insbesondere die Kammerquerschnittsfläche, hinausgeht, weist die Kontaktschicht somit einen Teil auf, welcher nicht primär zum Zurückhalten des Trockenmittels und zum Filtern des Luftstroms, sondern der Fixierung der Kontaktschicht am Rückhaltestempel dient. Die Erfindung hat nämlich erkannt, dass trotz dieser relativ einfachen konstruktiven Lösung eine zuverlässige Fixierung der Kontaktschicht erreicht wird, insbesondere auch dann, wenn sich der Rückhaltestempel während des Betriebs entlang der Längsachse des Trockenbehälters verschiebt. Durch die Aufnahme der Kontaktschicht im Aufnahmespalt, insbesondere durch die Aufnahme des Flächenüberschusses der Kontaktschicht, wird durch eine Klemmung eine zuverlässige Fixierung der Kontaktschicht am Rückhaltestempel erzeugt. Für die Klemmung ist - außer einem Klemmpartner - vorteilhaft kein weiteres Befestigungsmittel notwendig. Durch die erfindungsgemäße Fixierung der Kontaktschicht am Rückhaltestempel wird vorteilhaft ein zuverlässiges Zurückhalten von Trockenmittel und Trockenmittelstaub, insbesondere über den gesamten Lebenszyklus des Trockenbehälters, gewährleistet.
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Für die Erzeugung der fixierenden Klemmkraft insbesondere ist der Bereich der Kontaktschicht relevant, der durch den Flächenüberschuss gebildet wird und sich insbesondere über den Bereich der Stempelfläche erstreckt, und zwar in radialer Richtung in etwa um den Betrag einer Stempeldicke, das heißt der Dicke des Rückhaltestempels. Dabei ist die Stempeldicke am radial äußeren und/oder inneren Umfang des Rückhaltestempels gemeint, je nachdem auf welcher radialen Seite der Klemmpartner angeordnet ist. Je größer die Stempeldicke (und dazu passend der um den Betrag dieser Stempeldicke in radialer Richtung vergrößerte Flächenüberschuss der Kontaktschicht), desto besser die Klemmwirkung und Befestigung der Kontaktschicht am Rückhaltestempel.
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Die Erfindung führt zur Lösung der Aufgabe auch auf eine Lufttrockneranordnung mit einem Trockenbehälter gemäß dem Konzept der Erfindung. Die Erfindung führt zur Lösung der Aufgabe weiter auf eine Druckluftversorgungsanlage mit einer Lufttrockneranordnung gemäß dem Konzept der Erfindung. Die Erfindung führt zur Lösung der Aufgabe weiter auf ein Fahrzeug, vorzugsweise einen PKW, mit einer Druckluftversorgungsanlage gemäß dem Konzept der Erfindung.
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Bei der Lufttrockneranordnung, der Druckluftversorgungsanlage und dem Fahrzeug werden die Vorteile des Trockenbehälters gemäß dem Konzept der Erfindung entsprechend vorteilhaft genutzt.
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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.
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Eine vorteilhafte Weiterbildung sieht vor, dass der Klemmpartner durch das Behältergehäuse gebildet wird. In Weiterbildungen, in denen der Klemmpartner durch das Behältergehäuse gebildet wird, wird zur klemmenden Fixierung der Kontaktschicht als Klemmpartner der bereits vorhandene Trockenbehälter genutzt, wodurch vorteilhaft auf weitere Befestigungsmittel verzichtet werden kann.
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Eine vorteilhafte Weiterbildung sieht vor, dass der Klemmpartner durch eine Kammerinnenwand der mindestens einen Kammer des Behältergehäuses gebildet wird. In Weiterbildungen, in denen der Klemmpartner durch eine Kammerinnenwand der mindestens einen Kammer des Behältergehäuses gebildet wird, wird eine Kontaktschicht vorteilhaft am äußeren Umfang eines Rückhaltestempels durch ein klemmendes Fixieren im Aufnahmespalt gehalten und somit am Rückhaltestempel fixiert. Durch ein Fixieren am äußeren Umfang des Rückhaltestempels wird weiter vorteilhaft eine Spannung der Kontaktschicht erreicht, wodurch insbesondere ein Schrumpfen der Kontaktschicht, welches beispielsweise über einen längeren Zeitraum und/oder bei sich verändernden Temperaturen während des Betriebs des Trockenbehälters auftreten kann, vermieden wird. Auf diese Weise kann der unvorteilhafte Fall vermieden werden, dass sich die Kontaktschicht derart verkleinert, dass sie kleiner ist als die von ihr abzudeckende Kammerquerschnittsfläche, und somit Trockenmittelgranulat oder - staub austreten kann.
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Eine vorteilhafte Weiterbildung sieht vor, dass der Klemmpartner durch einen Mittelsteg des Behältergehäuses gebildet wird. In derartigen Weiterbildungen wird ebenfalls ein bereits vorhandener Teil des Behältergehäuses, nämlich der Mittelsteg, zum Herstellen einer klemmenden Fixierung der Kontaktschicht an dem Rückhaltestempel genutzt. Zur besseren Montierbarkeit und/oder zur besseren Aufnahme der Kontaktschicht im Aufnahmespalt kann der in diesen Weiterbildungen radial innen, nicht in der Kammerquerschnittsfläche liegende Flächenüberschuss einen oder mehrere Einschnitte, Halteflügel oder dergleichen Merkmale aufweisen, insbesondere um ungewünschte Faltungen im Aufnahmespalt und/oder in der Nähe des Aufnahmespalts zu vermeiden.
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Eine vorteilhafte Weiterbildung sieht vor, dass ein erster Klemmpartner durch das Behältergehäuse, insbesondere eine Kammerinnenwand der mindestens einen Kammer des Behältergehäuses, und ein zweiter Klemmpartner durch einen Mittelsteg des Behältergehäuses gebildet ist. In einer derartigen Weiterbildung wird durch zwei Klemmungen, nämlich in radial außen und innen liegender Seite, eine besonders zuverlässige Befestigung der Kontaktschicht erzeugt.
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Eine vorteilhafte Weiterbildung sieht vor, dass der Flächenüberschuss über eine Kammerquerschnittsfläche hinausgeht. Hierdurch wird vorteilhaft eine zuverlässige Filter- bzw. Rückhaltewirkung erreicht, indem die gesamte Kammerquerschnittsfläche zum luftdurchlässigen Zurückhalten des Trockenmittels abgedeckt wird. Somit wird ein Austreten von Trockenmittel, insbesondere durch den Aufnahmespalt und/oder durch Öffnungen im Rückhaltestempel, verhindert.
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Eine vorteilhafte Weiterbildung sieht vor, dass der Rückhaltestempel als Blechscheibe ausgebildet ist. Die Ausführung als Blechscheibe bietet eine relativ kostengünstige Möglichkeit, einen Rückhaltestempel herzustellen. Insbesondere ist der Rückhaltestempel als ein Siebblech ausgebildet oder weist ein Siebblech auf.
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Eine vorteilhafte Weiterbildung sieht vor, dass der Rückhaltestempel mindestens einen Durchlass aufweist. Durch das Vorsehen mindestens eines Durchlasses wird vorteilhaft eine Durchströmung des Rückhaltestempels gewährleistet, sodass das hinter dem Rückhaltestempel gehaltene Trockenmittel gemäß der Funktion eines Lufttrockners durchströmt werden kann. Insbesondere kann der mindestens eine Durchlass als Bohrung ausgebildet sein. Bohrungen können vorteilhaft kostengünstig hergestellt werden.
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Eine vorteilhafte Weiterbildung sieht vor, dass die Kontaktschicht oder der Flächenüberschuss der Kontaktschicht, kompressibel ausgebildet ist. In Weiterbildungen mit einer kompressibel ausgebildeten Kontaktschicht kann vorteilhaft eine Fixierung der Kontaktschicht am Rückhaltestempel mittels einer klemmenden Fixierung der Kontaktschicht im Aufnahmespalt erfolgen. Je kompressibler das Material der Kontaktschicht ausgebildet ist, desto größer ist die im Aufnahmespalt erzeugte Klemmkraft, wenn eine entsprechend große Membrandicke der Kontaktschicht gewählt wird. Auch kann sich bei einem höher kompressiblen Material und entsprechend großer Membrandicke ein entsprechend großer Haltewulst am Flächenüberschuss auf der der Füllung abgewandten Seite des Rückhaltestempels bilden, wobei die Haltewulst den Rückhaltestempel zwecks Fixierung umfasst, d. h. diesen in radialer Richtung hinterschneidet.
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Eine vorteilhafte Weiterbildung sieht vor, dass die Kontaktschicht im nicht komprimierten Zustand eine Membrandicke aufweist, die größer ist als die Spaltweite des Aufnahmespalts, insbesondere ein Verhältnis von der Membrandicke zu der Spaltweite zwischen 2 und 6, bevorzugt zwischen 2 und 3 liegt. In derartigen Weiterbildungen sind die Membrandicke und die Spaltweite derart aufeinander abgestimmt, dass ein guter Kompromiss zwischen einerseits einer zuverlässigen Fixierung der Kontaktschicht, insbesondere hinsichtlich des Bauteiltransportes, bis die Druckfeder verbaut wird, und andererseits einer ausreichenden Beweglichkeit des Rückhaltestempels im Trockenbehälter entlang der Längsachse des Trockenbehälters unter Beibehaltung der Dichtfunktion sichergestellt wird. Je nach Material und Oberflächenbeschaffenheit des Klemmpartners und/oder der Kontaktschicht kann das Verhältnis zwischen Membrandicke und Spaltweite auch andere, d. h. größere oder kleinere Werte annehmen.
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Eine vorteilhafte Weiterbildung sieht vor, dass die Kontaktschicht als eine Filzmembran ausgebildet ist. Filz hat sich aufgrund seiner Materialeigenschaften als vorteilhaft für die Anwendung als Kontaktschicht erwiesen. Einerseits ist es ausreichend luftdurchlässig, um eine Durchströmung der Luft zuzulassen, andererseits erfüllt es in ausreichendem Maße die Rückhaltefunktion, indem es granulares und insbesondere staubförmiges Trockenmittel zuverlässig im Trockenbehälter zurückhält. Auch ist Filz relativ einfach zu verarbeiten und weist eine relativ gute, langfristige Beständigkeit der Materialeigenschaften im Betrieb auf.
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Eine vorteilhafte Weiterbildung sieht vor, dass der Rückhaltestempel mindestens ein Mitnahmeelement aufweist. Mittels eines Mitnahmeelements kann die Fixierung der Kontaktschicht am Rückhaltestempel vorteilhaft weiter verbessert werden. Indem ein oder mehrere, beispielsweise dornförmige, Mitnahmeelemente, insbesondere am äußeren Umfang des Rückhaltestempels angeordnet sind, können die Mitnahmeelemente teilweise in die Kontaktschicht eindringen und somit ein Verrutschen der Kontaktschicht relativ zum Rückhaltestempel verhindern. Derartige Mitnahmeelemente können einstückig an den Rückhaltestempel angeformt sein, oder als separate Teile an den Rückhaltestempel geklebt, gefügt, geschraubt oder eingesetzt werden. Für die Anbringung eines Mitnahmeelements als separates Teil können insbesondere in der Rückhaltestempel Bohrungen, insbesondere in radialer Richtung verteilt auf dem äußeren Umfang, eingebracht werden, beispielsweise in Form von Gewinde- oder Sacklochbohrungen. Ein Muster von Mitnahmeelementen kann auch durch eine Oberflächenbearbeitung in den äußeren Umfang des Rückhaltestempels eingebracht werden, insbesondere durch das Aufrauen, Rändeln oder dergleichen Bearbeitung der Oberfläche des äußeren Umfangs. Bei einer aufgerauten Oberfläche des äußeren Umfangs werden die Mitnahmeelemente durch regelmäßige oder unregelmäßige Muster von Erhebungen auf der Oberfläche gebildet, welche die Haftung der Kontaktschicht auf dem Rückhaltestempel verbessern.
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Eine vorteilhafte Weiterbildung sieht vor, dass die Spaltweite zwischen 0,5 mm und 1 mm beträgt. Eine solche Spaltweite hat sich als guter Kompromiss zwischen Klemmwirkung zur Fixierung der Kontaktschicht, Beweglichkeit des Rückhaltestempels im Trockenbehälter, sowie fertigungstechnischen Anforderungen des Trockenbehälters erwiesen. Eine Weiterbildung mit einer Spaltweite zwischen 0,5 mm und 1 mm ist insbesondere vorteilhaft, wenn die Kontaktschicht eine Dicke zwischen 2 und 3 mm aufweist und/oder der Durchmesser der Kammer bzw. des Behälters zwischen 25 und 60 mm liegt.
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Eine vorteilhafte Weiterbildung sieht vor, dass ein Befestigen der Kontaktschicht zwischen dem Klemmpartner und dem Rückhaltestempel ausschließlich durch die Kontaktschicht in dem Aufnahmespalt erfolgt und kein weiteres Halteelement oder dergleichen Mittel zum Befestigen aufweist. In einer derartigen Weiterbildung wird die Kontaktschicht lediglich über die Klemmkraft zwischen Rückhaltestempel und Klemmpartner im Aufnahmespalt erzeugt.
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Eine vorteilhafte Weiterbildung sieht vor, dass die Kontaktschicht mindestens einen Halteflügel und/oder mindestens einen Einschnitt aufweist. Elemente wie Halteflügel und/oder Einschnitte ermöglichen vorteilhaft eine bessere Anordnung der Kontaktschicht im Aufnahmespalt, insbesondere ohne dass Falten entstehen. Insbesondere ist in einer derartigen Weiterbildung darauf zu achten, dass Halteflügel und/oder Einschnitte nur in einem Bereich außerhalb des die Kammerquerschnittsfläche abdeckenden Bereichs angeordnet sind, also insbesondere nur im Bereich des Flächenüberschusses, damit die Filter- bzw. Rückhaltewirkung der Kontaktschicht nicht beeinträchtigt wird und ungewünscht Trockenmittel ausdringen kann.
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Insbesondere weist der Rückhaltestempel eine Stempeldichtung auf.
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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 Ausführungsformen 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.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen sowie anhand der Zeichnung; diese zeigt in:
- 1A, 1B Front- und Seitenansicht einer ersten Weiterbildung eines Trockenbehälters gemäß dem Konzept der Erfindung,
- 2A, 2B Front- und Seitenansicht einer zweiten Weiterbildung eines Trockenbehälters gemäß dem Konzept der Erfindung,
- 3A, 3B Front- und Seitenansicht einer dritten Weiterbildung eines Trockenbehälters gemäß dem Konzept der Erfindung,
- 4A-D Ansichten von bevorzugten Weiterbildungen einer Kontaktschicht im Rahmen der Erfindung, wobei 3B eine Montagedarstellung von Kontaktschicht und Rückhaltestempel ist,
- 5 eine mögliche Weiterbildung eines Rückhaltestempels im Rahmen der Erfindung,
- 6 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs mit einer Druckluftversorgungsanlage, aufweisend eine Lufttrockneranordnung mit einem Trockenbehälter gemäß dem Konzept der Erfindung.
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Der Trockenbehälter 200 gemäß dem Konzept der Erfindung ist ausgebildet für eine Lufttrockneranordnung 100, insbesondere für eine Druckluftversorgungsanlage 1000 zum Betreiben einer Pneumatikanlage 1001, insbesondere einer Luftfederanlage eines Fahrzeugs 1010 (s. 6), vorzugsweise eines PKWs 1012 (s. 6), wobei
- - der Trockenbehälter 200 ein Behältergehäuse 202 mit mindestens einer Kammer 230, 240 zum Aufnehmen von Trockenmaterial 300 in einem Kammerinnenraum 208 aufweist, insbesondere vorliegend ein loses und/oder granulares Trockenmaterial 300, wobei eine Kammerquerschnittsfläche AKQ durch den Kammerinnerraum 208 der mindestens einen Kammer 230, 240 in einer Querschnittsebene EQ senkrecht zur Längsachse LA umschlossen wird.
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Die mindestens eine Kammer 230, 240 weist eine Rückhalteeinrichtung 250 zum Rückhalten des Trockenmaterials im Kammerinnenraum 208 auf, wobei die Rückhalteeinrichtung 250 aufweist:
- - einen beweglichen Rückhaltestempel 252 zum Erzeugen einer auf das Trockenmaterial 300 wirkenden Rückhaltekraft FR, insbesondere in Längsachse LA der Kammer 230, 240 wirkenden Rückhaltekraft FR, und
- - eine Kontaktschicht 260, nämlich hier flexible und luftdurchlässige Kontaktschicht 260, die zwischen dem Rückhaltestempel 252 und dem Trockenmaterial 300 angeordnet ist.
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Gemäß dem Konzept der Erfindung ist vorgesehen, dass
- - die Kontaktschicht 260, einen kompressiblen Flächenüberschuss AU aufweist, der über eine Fläche des Rückhaltestempels hinausgeht, insbesondere über eine Kammerquerschnittsfläche AKQ hinausgeht, wobei
- - zwischen dem Rückhaltestempel 252 und einem Klemmpartner 280 ein Aufnahmespalt 270 mit einer Spaltweite SW zur Aufnahme der Kontaktschicht 260, gebildet ist, und
- - die Kontaktschicht 260, vom Aufnahmespalt 270 kompressibel am Rückhaltestempel 252 gehalten wird.
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1A und 1 B zeigen dazu eine erste Ausführungsform eines Trockenbehälters 200. Die 1A zeigt dabei insbesondere eine Rückhalteeinrichtung 250 aus der Perspektive einer Querschnittsebene EQ. Sichtbar ist hierbei insbesondere ein Rückhaltestempel 252 mit einer Anzahl von Durchlässen 256. Die Durchlässe 256 sind hier lediglich schematisch angedeutet und können in Anzahl, Größe, Form und Anordnung variieren. Der Rückhaltestempel 252 ist dabei mittig in einem Behältergehäuse 202 des hier ausschnittsweise dargestellten Trockenbehälters 200 angeordnet. Insbesondere ist der Rückhaltestempel 252 konzentrisch zu dem zylindrisch ausgebildeten Kammerinnenraum 208 angeordnet, d. h. beide liegen gemeinsam auf einer - in 1 B sichtbaren - Längsachse LA.
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Dadurch, dass der Rückhaltestempel 252 als Querschnittsfläche eine Stempelfläche AS aufweist, welche kleiner ist als eine von dem Kammerinnenraum 208 in der Querschnittsebene EQ umschlossene Kammerquerschnittsfläche AKQ, existiert vorliegend ein ringförmiger Aufnahmespalts 270 mit einer Spaltweite SW zwischen dem Rückhaltestempel 252 und dem Behältergehäuse 202.
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In 1B ist der Trockenbehälter 200 in einer Schnittansicht parallel zur Längsachse LA und somit senkrecht zur Querschnittsebene EQ dargestellt. Bei dem Trockenbehälter 200 kann es sich insbesondere um eine erste Kammer 230 oder eine zweite Kammer 240 eines hier nicht dargestellten Doppelkammertrockners handeln. Innerhalb des Kammerinnenraums 208 wird eine Füllung 300 gehalten, insbesondere in Form eines granularen Trockenmittels. Hierbei wird insbesondere die Füllung 300 durch die Rückhalteeinrichtung 250 unter einer Druckspannung gehalten. Hierzu wird eine Rückhaltekraft FR durch eine Rückhaltefeder 268 erzeugt und über den Rückhaltestempel 252 und ein Kontaktschicht 260 auf die Füllung 300 übertragen. Die Rückhaltefeder 268 stützt sich dafür an einem hier nicht gezeigten Teil des Behältergehäuses 202 ab. Der Rückhaltestempel 252 weist eine Stempeldicke DS auf.
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Durch eine Behälterwandung 204 sowie eine Behälterrückwand 206 des Behältergehäuses 202 wird die von der Rückhalteeinrichtung 250 mit der Rückhaltekraft FR beaufschlagte Füllung 300 gehalten. Das Behältergehäuse 202 weist, insbesondere in seiner Behälterrückwand 206, weitere, hier nicht gezeigte Öffnungen auf, um eine Durchströmung des mit der Füllung 300 gefüllten Kammerinnenraums 208 mit Luft zwecks Trocknung oder Regeneration zu gewährleisten.
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Gemäß dem Konzept der Erfindung weist die luftdurchlässige Kontaktschicht einen Flächenüberschuss AU auf. Dies bedeutet, dass die Fläche der Kontaktschicht 260 über die eigentlich von ihr abzudeckende Kammerquerschnittsfläche AKQ hinausgeht, also größer als diese ist. Der Flächenüberschuss AU ist so ausgebildet, dass er, insbesondere bei der Montage, von dem Aufnahmespalt 270 aufgenommen und so, insbesondere klemmenderweise, an dem Rückhaltestempel 252 fixiert wird.
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Hierzu ist die Kontaktschicht 260 kompressibel ausgebildet und eine Membrandicke DM der Kontaktschicht 260 ist größer als die Spaltweite SW des Aufnahmespalts 270. Hierdurch kann die Kontaktschicht 260 zwischen den Rückhaltestempel 252 und einen Klemmpartner 280, vorliegend die Behälterwandung 204, klemmend fixiert werden.
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Aufgrund der Kompressibilität der Kontaktschicht 260 entsteht im montierten Zustand auf der - der Füllung 300 abgewandten - Seite des Rückhaltestempel 260 durch das - sich wieder in seine ursprüngliche Membrandicke DM expandierende - Material ein Haltewulst WH, welcher den Rückhaltestempel 252 in radialer Richtung hinterschneidet und somit eine Art elastischen Formschluss zwischen der Kontaktschicht 260 und dem Rückhaltestempel 252 herstellt. Durch die Haltewulst WH wird ermöglicht, dass sich die Kontaktschicht 260 zusammen mit dem Rückhaltestempel 252 entlang der Längsachse LA vor- und zurückbewegt. Insbesondere ist die Kontaktschicht 260 als eine Filzmembran 261 ausgebildet. Im Rahmen der Erfindung ist es jedoch auch möglich, den Flächenüberschuss geringer auszubilden, insbesondere so dass kein Haltewulst WH entsteht, wie in 1B durch einen Membranrand 276 gepunktet dargestellt. Wesentlich ist, dass der Flächenüberschuss AU groß genug ist, um in den Aufnahmespalt 270 hineinzureichen, sodass die Kontaktschicht 260 zwischen dem Rückhaltestempel 252 und der Behälterwandung 204 klemmend fixiert werden kann; die derart erzeugt Klemmkraft reicht aus zum klemmenden Fixieren der Kontaktschicht 260.
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2A und 2B zeigen eine zweite Ausführungsform eines Trockenbehälters 200' gemäß dem Konzept der Erfindung. Im Unterschied zu der ersten, in den 1A und 1B gezeigten Ausführungsform, weist das Behältergehäuse 202' des Trockenbehälters 200' einen Mittelsteg 212 auf, welcher konzentrisch zu dem ebenfalls zylindrisch ausgebildeten Kammerinnenraum 208' innerhalb des Kammerinnenraums 208' angeordnet ist. In dieser Ausführungsform fungiert der Mittelsteg 212 des Behältergehäuses 202' als Klemmpartner 280, d. h., dass zwischen einem Rückhaltestempel 252' und dem Mittelsteg 212 ein Aufnahmespalt 270' zur Aufnahme einer Kontaktschicht 260' gebildet ist. Dieser - im Gegensatz zu der in 1 gezeigten Ausführungsform in radialer Richtung innenliegende - Aufnahmespalt dient analog zu der in 1 gezeigten Ausführungsform der klemmenden Aufnahme der Kontaktschicht 260' zwecks Fixierung am Rückhaltestempel 252'.
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Optional kann der Rückhaltestempel eine Stempeldichtung 274, beispielsweise in Form einer um den äußeren Umfang umlaufenden Dichtlippe, aufweisen, um ein Austreten von Trockenmittel 300 zwischen dem Rückhaltestempel 252' und der Kammerinnenwand 210 zu verhindern. Alternativ oder zusätzlich kann zur Verbesserung der Dichtwirkung die Kontaktschicht 260' geringfügig radial nach außen überstehen, sodass die Kontaktschicht 260' vollständig an der Kammerinnenwand 210 anliegt.
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Die fixierende Wirkung wird entsprechend durch den im Aufnahmespalt 270' klemmend gehaltenen Flächenüberschuss AU' erzeugt, wobei die fixierende Wirkung weiter durch den - in diesem Falle am Mittelsteg 212 angrenzend liegenden - Haltewulst WH' verstärkt wird. Die Haltewulst WH' entsteht dabei aufgrund des - in radialer Richtung - innen liegenden Flächenüberschusses AU' der Kontaktschicht 260'. In Weiterbildungen ohne Haltewulst WH' kann der Flächenüberschuss AU' der Kontaktschicht 260' in dem Aufnahmespalt 270' aufgenommen sein, und mit einem Membranrand 276' in Richtung der Längsachse LA ungefähr bündig mit dem Rückhaltestempel 252' auf der von der Kontaktschicht 260' abgewandten Seite abschließen, wie in 2B gestrichelt dargestellt.
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3A und 3B zeigen Ausführungsform eines Trockenbehälters 200' gemäß dem Konzept der Erfindung. In dieser Weiterbildung ist ein erster Klemmpartner durch die Kammerinnenwand 210 der mindestens einen Kammer 230, 240 des Behältergehäuses 202, und ein zweiter Klemmpartner 280' durch einen Mittelsteg 212 des Behältergehäuses 202 gebildet. Hierzu ist zwischen der Kammerinnenwand 210 und dem Rückhaltestempel 252" ein als erster Aufnahmespalt 270.1 ausgebildeter Aufnahmespalt 270 mit einer äußeren Spaltweite SWA als Spaltweite SW gebildet. Weiter ist zwischen dem Rückhaltestempel 252" und dem Mittelsteg 212 ein als zweiter Aufnahmespalt 270.2 ausgebildeter Aufnahmespalt 270 mit einer inneren Spaltweite SWI als Spaltweite SW gebildet. Die Kontaktschicht 260" weist entsprechend am radial äußeren Rand einen Flächenüberschuss AU und am radial inneren Rand einen Flächenüberschuss AU' auf.
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In den 4A, 4B, 4C und 4D sind mögliche Ausführungsformen einer Kontaktschicht 260, 260', 260" dargestellt.
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4A zeigt eine als Rückhaltemembran ausgebildete Kontaktschicht 260, wie sie im Wesentlichen der in 1B gezeigten Membran entspricht. Hierbei ist die Kontaktschicht 260 von vorne, d. h. in der in 1B gezeigten Querschnittsebene EQ, dargestellt. In dieser Darstellung in 4A ist eine Stempelfläche AS eines hier nicht gezeigten Rückhaltestempels 252 - zur Verdeutlichung der Größenverhältnisse - gestrichelt dargestellt. Weiterhin ist eine Kammerquerschnittsfläche AKQ eines ebenfalls hier nicht dargestellten Kammerinnenraums 208 gepunktet dargestellt. Der von der gepunkteten Linie in radialer Richtung außenliegende Bereich der Kontaktschicht 260, d. h. der Bereich der Kontaktschicht 260, der über den Kammerquerschnitt AKQ hinausgeht, ist der Flächenüberschuss AU, welcher gemäß dem Konzept der Erfindung zum klemmenden Fixieren der Kontaktschicht 260 im Aufnahmespalt verwendet wird.
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In 4B ist die Kontaktschicht 260 zusammen mit einem Rückhaltestempel 252 zur Verdeutlichung in zwei verschiedenen Zuständen dargestellt. Links befinden sich das Kontaktschicht 260 und der Rückhaltestempel 252 in einem Vormontagezustand, in dem insbesondere die Kontaktschicht 260 noch nicht verformt ist, und sich der Flächenüberschuss AU gerade in radialer Richtung nach außen erstreckt. Rechts sind der Rückhaltestempel 252 und die Kontaktschicht 260 in einem Montagezustand dargestellt, nachdem beide in eine hier ausschnittsweise dargestellte Behälterwandung 204 geschoben wurden. Die Behälterwandung 204 fungiert hier als Klemmpartner 280. Im montierten Zustand, d. h. nach Einschieben des Rückhaltestempel 252 in der hier durch den Pfeil dargestellten Richtung, legt sich die Kontaktschicht 260 in den Aufnahmespalt 270 und wird komprimiert, wobei sich insbesondere in axialer Richtung hinter dem Rückhaltestempel 252, d. h. auf der der Kontaktschicht 260 abgewandten Seite des Rückhaltestempel 252, der Flächenüberschuss AU wieder expandiert und klemmend im Aufnahmespalt 270 gehalten wird. Zur klemmenden Befestigung umschließt die Kontaktschicht 260 den Rückhaltestempel 252 in einem Ausmaß, in dem eine klemmende Fixierung der Kontaktschicht 260 am Rückhaltestempel 252 gewährleistet wird. Vorliegend ist die Kontaktschicht 260 derart in dem Aufnahmespalt 270' aufgenommen, dass ein radial außenliegender Membranrand 276 der Kontaktschicht 260 in Richtung der Längsachse LA ungefähr bündig mit dem Rückhaltestempel 252 auf der von der Kontaktschicht 260 abgewandten Seite abschließt, Dadurch wird vorteilhaft die gesamte axiale Ausbreitung des Aufnahmespalts, das heißt über die gesamte Stempeldicke DS, zum Erzeugen der Klemmkraft für das klemmende Befestigen benutzt.
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4C zeigt eine Ausführungsform einer Kontaktschicht 260', wie sie im Wesentlichen von 2B gezeigten Ausführungsform für einen Trockenbehälter mit einem Mittelsteg 212 - und einer entsprechend radial innenliegenden klemmenden Fixierung - entspricht. Der hier nicht dargestellte Rückhaltestempel 252' weist eine Stempelfläche AS auf, welche in radialer Richtung außenliegend deckungsgleich mit der Kontaktschicht 260' abschließt, in radialer Richtung innenliegend durch die hier gestrichelt dargestellte Linie begrenzt wird, und somit eine runde Öffnung in der Mitte aufweist. Vorteilhaft ist Die Kammerquerschnittsfläche AKQ' ist in radialer Richtung außenliegend mindestens deckungsgleich mit der Kontaktschicht 260', und in radialer Richtung innenliegend durch den Mittelsteg 212, welcher vorliegend durch die gepunktete Linie angedeutet ist, begrenzt. Der über die Kammerquerschnittsfläche AKQ' - hier radial nach innen - hinausgehende Teil der Kontaktschicht 260' bildet den Flächenüberschuss AU'. In einer derartigen Ausführungsform wird der Aufnahmespalt durch den ringförmigen Raum zwischen dem Rückhaltestempel 252'und dem Mittelsteg 212 (s. 2B) gebildet, in der vorliegenden Zeichnung also der ringförmige Bereich zwischen der gestrichelten und der gepunkteten Linie.
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Zur besseren Montierbarkeit der Kontaktschicht 260', insbesondere zur besseren Aufnahme der Kontaktschicht 260' im Aufnahmespalt, können in der Kontaktschicht 260' ein oder mehrere Einschnitte 284 vorgesehen werden, von denen hier beispielhaft zwei Einschnitte 284 dargestellt sind. Insbesondere kann in einem Bereich außerhalb der Kammerquerschnittsfläche AKQ eine Anzahl, beispielsweise acht, radial verlaufender Einschnitte 284 vorgesehen werden, welche gleichmäßig um eine Längsachse LA herum, im Bereich des Flächenüberschusses AU' verteilt sind.
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4D zeigt eine weitere Ausführungsform einer Kontaktschicht 260", welche in radialer Richtung außenliegend eine Anzahl von acht über den Umfang gleichmäßig verteilten Halteflügeln 264 aufweist. Analog zu den in 4C gezeigten Einschnitten 284 ermöglichen derartige Halteflügel 264 eine verbesserte, insbesondere erleichterte, Montage der Kontaktschicht 260" und vermindern den Grad der Verformung der Kontaktschicht 260" im Bereich des Flächenüberschusses AU", d. h. des über die gepunktete Linie hinausgehenden Bereichs der Kontaktschicht 260". Insbesondere können auf diese Weise ungewollte Faltungen des Materials der Kontaktschicht 260" vermieden werden.
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In 5 ist eine mögliche Ausführungsform eines Rückhaltestempel 252" dargestellt. Der in 5A dargestellte Rückhaltestempel 252" weist eine Anzahl von acht Mitnahmeelementen 258 auf, welche gleichmäßig am Außenumfang des Rückhaltestempel 252" angeordnet sind. Die hier gezeigten Mitnahmeelemente 258 weisen eine im wesentlichen konische Form auf mit einer nach außen zeigenden Spitze. Durch ein derartiges Mitnahmeelement kann eine - mit dem Rückhaltestempel 252" gemäß dem Konzept der Erfindung per Klemmung verbundene - Kontaktschicht noch besser fixiert, insbesondere gegen Verrutschen gesichert werden. Hierfür sind insbesondere Mitnahmeelemente - auch abweichend von der hier gezeigten konischen Form - geeignet, welche sich radial in den Aufnahmespalt erstrecken. Insbesondere ist es im Rahmen der Erfindung auch möglich, Mitnahmeelemente alternativ oder zusätzlich in einem radial innenliegenden Aufnahmespalt, wie bei der in 2A und 2B gezeigten Ausführungsform, vorzusehen.
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6 zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs 1000 --vorliegend in Form eines PKW 1001-- aufweisend ein pneumatisches System 100 mit einer Druckluftversorgungsanlage 10 und einer als Luftfederanlage 90.1 ausgebildeten Pneumatikanlage 90. Das hier, ohne Einschränkung der Anwendbarkeit auch für LKWs oder andere Nutzfahrzeuge, beispielhaft dargestellte PKW-Fahrzeug 1000 verfügt über vier Räder 920, von denen hier aufgrund der Schnittdarstellung die zwei einer Fahrzeugseite zugeordneten Räder gezeigt sind. Analog zur Anzahl der Räder verfügt die Luftfederanlage 90.1 über vier Bälge 91, von denen hier analog zu den Rädern aufgrund der Schnittdarstellung die zwei einer Fahrzeugseite zugeordneten Bälgen 91 gezeigt sind. Die vier Bälge 91, die jeweils den vier Rädern 920 zugeordnet sind, werden als Teil der Luftfederanlage 90.1 von der Druckluftversorgungsanlage 10 mit Druckluft versorgt. Die Druckluftversorgungsanlage 10 weist eine Lufttrockneranordnung 100 mit einem Trockenbehälter 200 gemäß dem Konzept der Erfindung auf und ist über eine Galerie 95 mit den Komponenten der Pneumatikanlage 90, in diesem Falle den vier Bälgen 91, pneumatisch verbunden. Die Druckluftversorgungsanlage 10 weist weiter ein Steuergerät 750 in Form einer Electronic Control Unit (ECU), welche zum Ansteuern der in der Druckluftversorgungsanlage 10 vorhandenen Komponenten dient, insbesondere des hier nicht dargestellten Luftverdichters oder der Entlüftungsventilanordnung. Ebenfalls kann das Steuergerät 750 weitere Komponenten des pneumatischen Systems 100 ansteuern.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Druckluftversorgungsanlage
- 90
- Pneumatikanlage
- 90.1
- Luftfederanlage
- 91
- Balg
- 100
- Pneumatisches System
- 200, 200'
- Trockenbehälter
- 202, 202'
- Behältergehäuse
- 204
- Behälterwandung
- 206
- Behälterrückwand
- 208, 208'
- Kammerinnenraum
- 212
- Mittelsteg
- 230
- erste Kammer des Doppelkammertrockners
- 240
- zweite Kammer des Doppelkammertrockners
- 250
- Rückhalteeinrichtung
- 252, 252', 252"
- Rückhaltestempel
- 256
- Durchlass
- 258
- Mitnahmeelement
- 260, 260', 260",
- Kontaktschicht
- 261
- Filzmembran
- 262
- Klemmöffnung
- 264, 264'
- Halteflügel
- 268
- Rückhaltefeder
- 270, 270'
- Aufnahmespalt
- 270.1
- Äu ßerer Aufnahmespalt
- 270.2
- Innerer Aufnahmespalt
- 274
- Stempeldichtung
- 276
- Membranrand
- 280, 280'
- Klemmpartner
- 284
- Einschnitt
- 300
- Füllung, Trockenmittel
- 750
- Steuergerät
- 920
- Rad
- 1000
- Fahrzeug
- 1001
- PKW
- AKQ, AKQ'
- Kammerquerschnittsfläche
- AS
- Stempelfläche
- AU, AU', AU''
- Flächenüberschuss
- DM
- Membrandicke
- DS
- Stempeldicke
- EQ
- Querschnittsebene
- FR
- Rückhaltekraft
- LA
- Längsachse
- SW
- Spaltweite des Aufnahmespalts
- WH, WH'
- Haltewulst
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102015004861 A1 [0004]
