DE2550087B2 - Vorrichtung zur Reinigung und Kühlung von Druckluft o.a. Gasen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Reinigung und Kühlung von Druckluft oder anderen Gasen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Die Vorrichtung dient insbesondere zur Anwendung in Verbindung mit der Zufuhr von Druckluft oder anderen Gasen (zur Vereinfachung wird nachstehend nur noch von Druckluft gesprochen) z. B. aus einem Druckluftkompressor bzw, -vorratsbehälter zu einer Druckluftverwendungsstelle, z. B. Druckluftbremsen von Fahrzeugen, druckluftbetätigten Werkzeugen, Ventilen, Geräten und Instrumenten oder anderen druckluftbetätigten oder -gesteuerten Einrichtungen, wie sie auf mannigfaltigen technischen Gebieten benutzt werden.

Die Verdichtung von Luft mittels eines Luftkompressors, z. B. auf einen Druck im üblichen Bereich von etwa 5 bis 11 bar oder mehr, führt zu einer beträchtlichen Temperaturerhöhung der Luft, häufig um mehrere hundert Grad, z. B. etwa 150° C, je nach dem Druck. Zur Speicherung und Verwendung muß die Temperatur der Druckluft wieder so nah wie möglich auf die Umgebungstemperatur abgesenkt werden. Die Druckluft kann ferner mitgerissene Anteile des Kompressorschmieröls, etwa in Form von mit Luftbläschen durchsetzten öltröpfchen oder in einem wäßrig-emulsionsartigem Zustand, sowie mitgerissene Staubteilchen und andere feste Verunreinigungen, z. B. Kohlenstoffteilchen aus der Karbonisierung von Schmieröl, enthalten. Eine weitere und häufig die stärkste Verunreinigung ist die Feuchtigkeit, die zusammen mit der Luft in den Kompressor eingesaugt wird. Derartige Verunreinigungen und Feuchtigkeit stellen eine Beeinträchtigung und Gefahrenquelle für den Betrieb von Druckluftbremsen und anderen mit der Druckluft zu betätigenden oder zu steuernden Einrichtungen dar. Die Druckluft muß daher nicht nur gekühlt, sondern auch gereinigt werden.

Eine Vorrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art ist aus der US-PS 2009352 bekannt. Bei dieser bekannten Vorrichtung ist in einem durchgehenden Gehäuse im oberen Gehäuseabschnitt ein Filtertopf mit einer darin angeordneten, von einem Kühlmitel durchflossenen Rohrschlange, an der die Druckluft vor Durchtritt durch den Filtertopf und Verlassen der Vorrichtung entlangstreicht, vorgesehen, und der untere Abschnitt des Gehäuses, der vorzugsweise nach unten kegelförmig verjüngt ausgebildet ist, bildet eine Wirbelkammer für die Druckluft. In den oberen Bereich der Wirbelkammer mündet tangential die Eintrittsöffnung für die Druckluft. Die Druckluft fließt nach wirbelnder Bewegung vornehmlich in den Wandbereichen der Wirbelkammer durch den Mittelbereich der Wirbelkammer aufwärts in die Kühlkammer. Die Wirbelkammer ist von der Kühlkammer durch eine von dem Gehäuse ein Stück einwärts vorspringende Trennwand, die den Fiiieriupi absiüUi und eine iniUigc öffnung für den Aufwärtsfluß der Druckluft von der Wirbelkammer in die Kühlkammer und für die Aufnahme der Kühlrohrschlange bildet, abgeteilt. Am unteren Ende der Wirbelkammer befindet sich ein Sammelbehälter mit einer Ablaßöffnung für die abgeschiedenen Verunreinigungen.

Diese bekannte Vorrichtung ergibt keine völlig zufriedenstellende Führung der Druckluft in der Wirbelkammer, und es können Anteile der Druckluft verhältnismäßig rasch und ohne Zurücklegen einer längeren Strecke in der Wirbelkammer nach oben in die Kühlkammer abfließen, was die Wirksamkeit der Wirbelkammer beeinträchtigen kann. Insbesondere besteht bei Verwendung der Vorrichtung bei verhältnismäßig tiefen Umgebungstemperaturen, wie das z. B. im Falle der Anwendung bei Kraftfahrzeugen häufig der Fall ist, die Gefahr eines Einfrierens der sich bei der Ablaßöffnung sammelnden, ausgeschiedenes Wasser enthaltenden Verunreinigungen, was

Betriebsstörungen der Vorrichtung verursacht oder die Betriebsfähigkeit ganz beseitigen kann.

Es ist ferner aus der US-PS 3 516231 bekannt, bei einer ähnlichen Vorrichtung zur Reinigung und Kühlung von Druckluft unterhalb einer Kühlkammer einen ringförmigen Raum vorzusehen, in den die zu behandelnde Druckluft seitlich eingespeist wird und von dessen etwas tiefer befindlichem Boden die abgeschiedenen Verunreinigungen durch ein automatisches Ventil abgelassen werden. Diese Ausbildung verhindert ein Einfrieren der abgeschiedenen Verunreinigungen durch Einleiten der heißen Druckluft in der Nähe der Verunreinigungsablaßöffnung, jedoch ergibt sich bei dieser Führung der Druckluft von dem unten liegenden Einlaß durch den verhältnismäßig flachen ringförmigen Raum direkt aufwärts zu der Kühlkammer eine verschlechterte Reinigungswirkung.

Es ist ferner aus der US-PS 3483 677 bekannt, bei einer Luftreinigungsvorrichtung in einer unteren Lufteinlaßkammer eine Trommel anzuordnen, die am Oberende Durchtrittsöffnungen für die Luft aufweist. Die Luft fließt in der Einlaßkammer außen um die Trommel und tritt dann durch die Durchtrittsöffnungen in den Innenraum der Trommel ein, von wo sie aufwärts in eine mit einem Trockenmittel gefüllte Kammer strömt. Abgeschiedene Verunreinigungen werden in einem unterhalb der Trommel und der Lufteinlaßkammer angeordneten Sumpf gesammelt und von dort abgelassen. Auch hier besteht die Gefahr des Einfrierens des abgeschiedenen Materials. Es ist dort erwähnt, daß eine besonderte Beheizung des Sumpfes durch Anbringung eines von einer Heizflüssigkeit durchflossenen Mantels vorgesehen werden kann. Dies bringt jedoch zusätzlichen Aufwand und zusätzliche Kosten mit sich.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, bei einer Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 unter Beibehaltung einer guten Abscheide- und Kühlwirkung ein Einfrieren der in der Wirbelkammer abgeschiedenen Verunreinigungen auf einfache Art zu vermeiden.

Diese Aufgabe wird durch die Ausbildung der Vorrichtung nach dem Kennzeichen des Patentanspruchs 1 gelöst.

Bevorzugte Weiterbildungen der Vorrichtung sind aus den Unteransprüchen ersichtlich.

Bei der Vorrichtung der Erfindung gelangt die durch die Wirbelkammer in kreiselnder Umlaufbewegung abwärts fließende Druckluft bis in die Nähe der Ablaßöffnung, bevor sie in das nahe der Ablaßöffnung liegende wirbelkammerseitige Ende des rohrförmigen Bauteils eintritt und durch dieses Bauteil aufwärts zu der Kühlkammer fließt. Die Ablaßöffnung bzw. die umgebenden Teile werden somit ständig von der heißen Druckluft beheizt, was in zuverlässiger Weise ein Einfrieren der abgeschiedenen Verunreinigungen verhindert. Ferner ist, da sich das wirbeikammerseitige Ende des rohrförmigen Bauteils in einem beträchtlichen axialen Abstand von der Drucklufteintrittsöffnung befindet, gewährleistet, daß die Druckluft bei der kreiselnden Umlaufbewegung eine beträchtliche Strecke zurücklegen muß, bevor sie in das wirbelkammerseitige Ende des rohrförmigen Bauteils eintreten kann und durch dieses Bauteil zur Kühlkammer abfließt. Hierdurch ist zuverlässig eine gute Abscheidung der Verunreinigungen sichergestellt. Die Verhinderung eines Einfrierens in Verbin

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dung mit der Gewährleistung guter Abscheidung werden dabei, wie ohne weiteres ersichtlich, auf sehr einfache Art erreicht. Die erfindungsgemäße Ausbildung beeinträchtigt in keiner Weise die Kühlwirkung der oberen Kühlkammer.

Die Vorrichtung wird nachstehend anhand bevorzugter Ausführungsformen in Verbindung mit der Zeichnung weiter erläutert.

Fig. 1 zeigt einen senkrechten Schnitt durch die Vorrichtung in etwas verkleinertem Maßstab;

Fig. 2 zeigt einen waagerechten Teilschnitt längs Linie 2-2 der Fig. 1;

Fig. 3 zeigt eine Draufsicht längs Linie 3-3 der Fig. 1 auf den oberen Gehäuseverschluß und die Eckbereiehe der obersten Kühlrippe; F i g. 4 zeigt einen Schnitt längs Linie 4-4 der Fig. 1;

F i g. 5 zeigt einen Schnitt längs Linie 5-5 der Fig. 1;

Fig. 6 zeigt eine Seitenansicht des leeren rohrförmigen Gehäuses nur mit dem angeschweißten Drucklufteinlaß;

Fig. 7 zeigt eine Seitenansicht des oberen Gehäuseverschlusses mit einem einstückig daran befindlichen Filtergehäuse;

Fig. 8 zeigt eine Unteransicht des oberen Gehäuseverschlusses und des Filtergehäuses;

Fig. 9 zeigt eine Seitenansicht des unteren Gehäuseverschlusses mit einer Ventilhalterung;

Fig. 10 zeigt eine Unteransicht des unteren Gehäuseverschlusses und der Ventilhalterung gemäß Fig. 9;

Fig. 11 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform des Drucklufteinlasses in einem Schnitt analog dem der Fig. 4;

Fig. 12 zeigt schematisch die Zusammenschaltung eines Kompresssors, eines oder mehrerer Druckiufispeicherbehälter und eines Entlastungsventils bei einem Druckluftsystem für Fahrzeuge unter Einschluß der Vorrichtung der Erfindung.

Gemäß Fig. 1 ist die Vorrichtung in ihrer Gesamtheit mit 20, das rohrförmige Gehäuse mit 21, der obere Gehäuse verschluß mit 22 und der untere Boden mit 23 bezeichnet.

Die Trennwand in dem rohrförmigen Gehäuse 21 besteht aus einem waagerechten äußeren Flanschstück 25 und einem konischen inneren Flanschstück 26 mit einei darin befindlichen Mittelöffnung. Das äußere Flanschstück 25 hat einen solchen Außendurchmesser, daß es genau in den Innendurchmesser des rohrförmigen Gehäuses 21 paßt, so daß jegliche Leckage von Luft in Aufwärtsrichtung zwischen dem Außenrand des Flanschstücks 25 und der Innenwandung des rohrförmigen Gehäuses 21 unbedeutend ist.

Das äußere Flanschstück 25 wird getragen von drei oder vier in gleichen Abständen angeordneten Nietköpfen 28, deren Schäfte 29 in dichter Passung durch Löcher 30 im rohrförmigen Gehäuse 21 führen, wobei die äußeren Enden 31 dicht umgenietet sind.

Die Trennwand aus den Flanschen 25 und 26 unterteilt das rohrförmige Gehäuse 21 in die untere Wirbelkammer 32 und die obere Kühlkammer 33, wobei die obere Kühlkammer in senkrechter Richtung deutlich länger ist als die untere Wirbelkammer 32.

Pas rohrförmige Bauteil 34 reicht von dem Flanschstück 26 abwärts in die Wirbelkammer 32 bis zu einer Stelle kurz oberhalb des Kammerbodens, wie das in der Fig. 1 dargestellt ist. Es bildet zusammen mit den Flanschstücken 25 und 26 einen Trichter 24. Ein nabenartiges Anschlußstück 35 ist an das Ge-

häuse 21 an dessen Außenwandung in Deckung mit der in dem Gehäuse angebrachten Druckluft-Eintrittsöffnung 36 mittels einer Kehlnaht 37 angeschweißt. Der äußere Abschnitt des Anschlußstücks 35 ist mti einem Rohrgewinde versehen und trägt ein > T-Stück 38, dessen äußeres Ende 39 über eine Rohrleitung mit der Druckgasquelle verbunden ist. Das T-Stück weist einen rechtwinkligen Zweig 40 auf, an dem ein Druckablaß- oder Sicherheitsventil 41 angebracht ist. Der innere Abschnitt der Bohrung des An- in schlußstücks 35 ist mit einem Rohrgewinde versehen und trägt ein Formstück 42, das einen Winkel von 45° bildet, wie das aus den Fig. 1 und 4 hervorgeht. Der innere abgewinkelte Teii 43 des Formstücks 42 bildet eine gewindefreie Düse zur Einführung der iJ Druckluft tangential zur inneren Oberfläche der Wirbelkammer 32, so daß der durch die Wirbelkammer abwärts fließenden Luft eine rasch kreiselnde oder wirbelnde Umlaufbewegung erteilt wird.

Anstelle der Anbringung des Formstücks 42 kann -'" das nabenartige Anschlußstück 35 eine koaxiale, einwärts vorspringende Verlängerung 44 aufweisen, wie das in der Fig. 11 dargestellt ist, deren inneres Ende geschlossen und in deren Seitenwandung ein rundes Loch oder ein Schlitz 45 in einem solchen Winkel angeordnet ist, daß die zufließende Druckluft tangential zur inneren Oberfläche der Wirbelkammer 32 ausströmt, wie das durch die Pfeile in der Fig. 11 angedeutet ist.

Der Boden 23 (Fig. 1, 5, 9 und 10) der Vorzugs- in weise aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung gefertigt ist, weist einen zylindrischen Flansch 46 auf, dessen Außenfläche dicht sitzend an die zylindrische Innenwandung des rohrförmigen Gehäuses 21 paßt, und ferner eine konische Bodenwand 47, die Vorzugs- v-> weise koaxial zu dem Flansch 46 ausgebildet ist. Ein längliches Ablaßauge 48 erstreckt sich von der Bodenwand 47 nach unten (Fig. 9 und 10) und weist eine senkrecht hindurchführende Ablaßöffnung 49 auf, die auch durch die konische Bodenwand 47 reicht, wobei die Ablaßöffnung 49 außermittig in bezug auf die Achse des zylindrischen Flansches 46 angeordnet ist (Fig. 1,5 und 10). Von der senkrechten Ablaßöffnung 49 geht eine seitliche Gewindebohrung 50 aus, in die ein Nippel 51 eines automatischen Ablaßventils 52 eingeschraubt ist.

In das unterste Ende der Ablaßöffnung 49 ist eine Absperrschraube 53 eingeschraubt, so daß ihr oberes Ende in unmittelbarer Nähe des Nippels 51 liegt und folglich, wenn das Ablaßventil 52 periodisch geöffnet > <> wird, im wesentlichen die Gesamtmenge an Wasser, öl und Feststoffteilchen, die sich in der Ablaßöffnung 49 und gegebenenfalls in dem darüber befindlichen konischen Raum 54 angesammelt hat, infolge der Krafteinwirkung der Druckluft durch die Abflußöffnung 55 des automatischen Ablaßventils 52 ausgespült und abgeführt wird.

Die Absperrschraube 53 in der Ablaßöffnung 49 kann entfernt werden, um Zugang zu der Ablaßöffnung 49 und zum Innenraum der Wirbelkammer zu bo erhalten, etwa zur Wartung oder Reinigung, wenn das erforderlich werden sollte.

Eine seitliche zylindrische Bohrung 56 ist in dem Ablaßauge 48 koaxial zu der Gewindebohrung 50 vorgesehen. In die Bohrung 56 ist der innerste zylindrische Teil 99 des Ablaßventils 52 eingesetzt (Fig. 1), so daß Vibrationen der Vorrichtung aufgrund der Vibrationen des Fahrzeugs, an dem sich die Vorrichtung befindet, nicht zu einer Beeinträchtigung der Anbringung des Ablaßventils 52 an der seitlichen Gewindebohrung 50 führen können. Alternativ kann der innerste Teil 99 des Ablaßventils 52 mittels Gewinde in die Bohrung 56 eingeschraubt oder einstükkig mit dem Ablaßauge 48 ausgebildet sein.

Im Boden des Ablaßauges 48 ist ein Loch 57 vorgesehen, durch das das Ablaßventil 52 die in der Ablaßöffnung 49 und dem darüber befindlichen Raum 54 angesammelten Stoffe abführt. Beispielsweise kann ein Rohrnippel 58 durch das Loch 57 in die Ablaßöffnung 55 des Ablaßventils 52 eingeschraubt sein (Fig. 1), um die angesammelten Stoffe abzuleiten.

Am unteren Ende des Gehäuses 21 ist eine Wandaussparung 59 für den Durchtritt des äußeren Abschnitts des Ablaßventils 52 vorgesehen (Fig. 1 und 6).

Der Boden 23 ist in dem rohrförmigen Gehäuse 21 mittels einer ringförmigen Kehlschweißnaht 60 luftdicht befestigt.

In der Kühlkammer 33 befindet sich ein hohler zylindrischer Luftleitkörper 62, vorzugsweise aus einem Kunstoff oder hart gepreßten oder imprägnierten Fasermaterial von sehr geringer Wärmeleitfähigkeit, mit einem oberen Deckel 63 aus gleichem oder ähnlichem Material. Der untere Bereich 64 des Decksls 63 ist z. B. durch Einpressen und/oder Verkleben mit dem Oberende des zylindrischen Rumpfes des Luftleitkörpers 62 verbunden, und sein oberer Bereich 65 weist einen Flansch 66 auf, der das obere Ende des Rumpfes überlappt. An drei oder vier über den Umfang verteilten Stellen des Deckels 63 stehen Zentriervorsprünge 94 von dem Flansch 66 nach außen vor bis dicht an die innere Wandoberfläche der Kühlkammer 33 (Fig. 1 und 2).

Das untere offene Ende des rohrförmigen Rumpfes des Luftleitkörpers 62 wird von einer Abschnitte mit verschiedenen Durchmessern aufweisenden, durchlochten Leitkörpertragplatte 67 getragen. Der einen kleineren Durchmesser aufweisende obere Bereich 68 der Tragplatte 67 ist zu Preßsitz in das untere Ende des rohrförmigen Rumpfes des Luftleitkörpers 62 eingeschoben, wobei das untere Ende des rohrförmigen Rumpfes auf der waagerechten Schulter 69 der Tragplatte 67 ruht. Drei oder vier über den Umfang verteilte Ansätze 70 springen von der Tragplatte 67 seitwärts bis dicht an die innere Wandoberfläche des Gehäuses 21 vor und zentrieren das untere Ende des Luftleitkörpers in dem Gehäuse. Einstückig angegossene Abstandshalter 71 reichen von den Zentrieransätzen 70 abwärts und ruhen auf dem äußeren Flanschstück 25 der Trennwand. Hierdurch wird die Luftleitkörpertragplatte 67 in einem Abstand oberhalb der Trennwand gehalten, der gerade ausreicht, um einen freien Durchfluß der Druckluft zwischen der Tragplatte 67 und der Trennwand seitlich auswärts zu einem ringförmigen Luftdurchflußraum 72 zwischen dem Luftleitkörper 62 und der Innenwandung der Kühlkammer 33 zu gestatten, wie das durch die Pfeile in der Fig. 1 angedeutet ist.

Anstelle der Abstandshalter 71 können senkrechte Abstandshalter entsprechender Höhe auf dem Flanschstück 25 der Trennwand vorgesehen werden, die dann aufwärts bis zu der unteren waagerechten ringförmigen Oberfläche 73 der Tragplatte 67 reichen, oder es kann ein kurz aufwärts reichender zylindrischer Abstandshalteflansch am Umfang des Flanschstücks 25 unterhalb der radialen Zentrieran-

sätze 70 der Luftleitkörpertragplatte 67 vorgesehen werden, um die Tragplatte und damit den Luftleitkörper 62 abzustützen.

Der obere Gehäuseverschluß 22, vorzugsweise aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung, weist ein abwärts reichendes, einstückig damit ausgebildetes Filtergehäuse 74 auf, in dem ein Filter 75 zwischen einer oberen und einer unteren durchlochten Metallscheibe 76 bzw. 77 angeordnet ist. Ein Haltering 78 liegt in einer Nut 79 (Fig. 7) am Unterende des Filtergehäuses 74 und trägt die untere durchlochte Scheibe 77 (Fig. 1). Eine Schraubendruckfeder 80 zwischen der Bodenfläche des oberen Gehäuseverschlusses 22 und der oberen Lochscheibe 76 drückt die Scheiben 76 und 77 gegen das Filter 75 und hält die Filteranordnung in ihrem Sitz auf dem Haltering 78.

Wenn die Druckluft während ihres Aufwärtsflusses durch den ringförmigen Luftdurchflußkanal 72 zwischen der Wandoberfläche der Kühlkammer 33 und dem Luftleitkörper 62 gekühlt wird, kondensiert die enthaltene Feuchtigkeit, und das Kondensat fließt in Form eines dünnen Films auf den Wandoberflächen der Kühlkammer 33 nach unten auf die Trennwand aus den Flanschen 25 und 26 und läuft von dort als dünner Film längs der inneren Wandoberflächen des rohrförmigen Bauteils 34 zum Boden der Wirbelkammer 32.

Zur Entfernung restlicher Feuchtigkeitsspuren kann eine nicht dargestellte, luftdurchlässige Trocknungspatrone zwischen dem Filter 75 und der Innen- μ fläche des oberen Gehäuseverschlusses 22 angeordnet werden.

Der obere Gehäuseverschluß 22 weist einen äußeren Anguß 81 auf, durch den sich ein die Austrittsöffnung für das behandelte Druckgas bildender Auslaßkanal 82 erstreckt. Am äußeren Ende des Auslaßkanals ist ein Rückschlagventil 83 angebracht. Die stromabwärts gelegene Seite 84 des Rückschlagventils 83 ist durch eine Rohrverbindung 85 (Fig. 12) mit einem Druckluftvorratsbehälter verbunden.

Am oberen Ende des Gehäuses 21 ist ein Kragen 86 aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung angebracht, zweckmäßig durch Aufschrumpfen und Anschweißen mittels einer Kehlnaht 87. Der Kragen 86 weist eine Reihe von über den Umfang verteilten Gewindelöchern 88 auf, in die Schrauben 89, die sich durch entsprechende Löcher in dem Gehäuseverschluß 22 erstrecken, eingeschraubt sind; hierdurch wird der Gehäuseverschluß 22 fest auf dem oberen Ende des Gehäuses 21 gehalten (Fig. 1, 3, 7 und 8). Ein Dichtungsring 97 liegt zwischen dem oberen Gehäuseverschluß 22 und dem oberen Ende des Gehäuses 21 (Fig. 1), so daß diese Teile luftdicht miteinander verbunden sind.

Eine Feder 90 (Fig. 1) mit vier nach oben zeigenden und einwärts geneigten V-förmigen Federzacken

91 liegt auf dem Deckel 63 des Luftleitkörpers 62, wobei sich die äußersten ellbogenartigen Biegungen

92 der Feder 90 dicht an der inneren Oberfläche des Gehäuses 21 befinden und die Feder hierdurch zen- t>o trieren. Die Spitzen 93 der vier Federzacken 91 liegen gegen das untere ringförmige Ende des Filtergehäuses 74, so daß ein federnder Abwärtsdruck auf den Luftleitkörper 62 ausgeübt wird.

Rechteckige oder quadratische Kühlrippen 95 aus Aluminium- oder Aluminiumlegierungsblech mit mittigen öffnungen und zylindrischen kurzen einsrükkigen Flanschen 96 an den mittigen öffnungen (Fig. 2, 3) sind fest auf die äußere Oberfläche des rohrförmigen Gehäuses 21 aufgeschrumpft, so daß sich ein fester, gut wärmeleitender Kontakt mit der äußeren Oberfläche des rohrförmigen Gehäuses ergibt. Statt dessen können die geflanschten Kühlrippen 95 auch durch Aufpressen auf die äußere Oberfläche des rohrförmigen Gehäuses 21 aufgebracht werden, gegebenenfalls in Verbindung mit einer Wärmeaufschrumpfung.

Die geflanschten Kühlrippen 95 und das Gehäuse 21 werden entweder vor der Anbringung des Kragens 86 oder vor Anbringung des Lufteinlaß-Anschlußstücks 35 und der Nieten 28/29 an dem rohrförmigen Gehäuse ineinandergeschoben. Kenlnahtschweißungen 98 an der untersten Kühlrippe 95 halten die Kühlrippen fest in ihrer Lage, so daß sich die Flansche nicht von der jeweils nächsten Kühlrippe trennen können. Die oberste Kühlrippe 95 stößt gegen die Kehlnahtschweißung 87.

Gewöhnlich sind die Kühlrippen 95 nur auf dem Abschnitt des rohrförmigen Gehäuses 21 vorgesehen, der oberhalb der Trennwand zwischen der Wirbelkammer 32 und der Kühlkammer 33 liegt. Für die Verwendung in heißen Klimazonen können jedoch auch gleiche oder ähnliche Kühlrippen auf dem Abschnitt zwischen dem Lufteinlaß-Anschlußstück 35 und dem unteren Ende des Gehäuses 21 vorgesehen sein.

Für eine Verwendung der Vorrichtung in sehr kalten Klimazonen kann der untere Abschnitt des rohrförmigen Gehäuses 21 unterhalb der Trennwand oder am Boden 23 der Wirbelkammer 32 mit einem wärmeisolierenden Mantel (nicht dargestellt) umgeben werden.

Anstelle der Nieten 28/29 zur Halterung der Trennwand und des Luftleitkörpers 62 kann ein Distanzstück zwischen der oberen ringförmigen Schulter 100 des Bodens 23 der Wirbelkammer 32 und der unteren Fläche des Flanschstücks 25 angeordnet werden, z. B. aus einem dünnwandigen Aluminiumrohr, das dicht in das rohrförmige Gehäuse 21 paßt und eine Aussparung für die Eintrittsöffnung 36 aufweist. Bei dem automatischen Ablaßventil 52 kann es sich um ein Ventil des normalerweise geschlossenen Typs oder um ein Ventil des normalerweise offenen Typs handeln.

Bei Verwendung der Vorrichtung in Verbindung mit Luftkompressoren 116 und Speicherbehältern 117 auf Fahrzeugen oder anderen beweglichen Geräten (Fig. 12), wo der Kompressor 116 durch den Motor kontinuierlich angetrieben wird, ist das Ablaßventil 52 zweckmäßig vom normalerweise geschlossenen Typ. Eine zu dem Ablaßventil 52 führende Rohrleitung 61 ist an eine Rohrleitung 114 zwischen einem Entlastungsventil 115 und dem Luftkompressor 116 angeschlossen. Wenn der Druck in dem Speicherbehälter 117 die obere eingestellte Druckgrenze erreicht, wird mittels des Entlastungsventils 115 das Lufteinlaßventil des Kompressors offengehalten, auch wenn der Kompressor weiter umläuft, so daß während dieses Betriebszustandes der Kompressor keine Druckluft zu der Vorrichtung 20 und damit auch nicht zu dem angeschlossenen Speicherbehälter 117 angibt. Wenn der Druck der Luft in dem Speicherbehälter auf die untere Druckgrenze fällt, für die das Entlastungsregelventil 115 eingestellt ist, liefert der Kompressor wieder Druckluft zu der Vorrichtung 20 und dem angeschlossenen Speicherbehälter 117.

Bei Verwendung der Vorrichtung in Verbindung mit stationären Luftkompressoren und Speicherbehältern, z. B. in Tankstellen, Geschäften, Fabriken, Laboratorien u. dgl., wo der Kompressor abgestellt wird, sobald der Druck in dem Speicherbehälter den oberen Grenzwert erreicht, und dann wieder gestartet wird, wenn die untere Druckgrenze erreicht wixd, kommt zweckmäßig ein Ablaßventil 52 des normalerweise offenen Typs zur Anwendung. Dann wird das Ablaßventil 52 über die Steuerleitung 112 geschlossen, solange der Luftkompressor läuft, aber sobald der Luftkompressor abgestellt wird, öffnet sich das Ablaßventil 52, so daß die abgeschiedenen Verunreinigungen abfließen und abgeführt werden.

Bei einem Ausführungsbeispiel der Vorrichtung bestand das Gehäuse 21 aus einem extrudierten Aluminiumrohr von 38,1 cm Länge, 13,33 cm Außendurchmesser, 12,06 cm Innendurchmesser und 0,635 cm Wandstärke, und die Kühlrippen 95 bestanden aus Aluminiumblech mit einer Dicke von 0,127 cm. Natürlich geben diese Abmessungen nur ein Beispiel zur Veranschaulichung einer häufig geeigneten Größe.

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Um die Durchsatzleistung der Vorrichtung zu erhöhen, z. B. zur Verwendung mit größeren Luftkompressoren, braucht man gewöhnlich nur die Länge, des Gehäuses 21 sowie der Kühlkammer 33 und des Luftleitkörpers 62 zu vergrößern, wenngleich natürlich auch die Länge der Wirbelkammer 32 und des rohrförmigen Bauteils 34 vergrößert werden können, wenn das erwünscht ist. In Verbindung mit längeren Gehäusen 21 sind der gleiche obere Gehäuseverschluß 22, der gleiche Boden 23 und das gleiche Einlaßanschlußstück 35 verwendbar, was zur wirtschaftlichen Herstellung der Vorrichtung auch für unterschiedliche Belastungen beiträgt.

Abgeschiedene Verunreinigungen werden bei jeder periodisch aufeinanderfolgenden öffnung des automatischen Ablaßventils 52 ausgespült. Der Durchmesser der Ablaßöffnung 49 sollte verhältnismäßig klein sein, verglichen mit dem Durchmesser des darüber befindlichen konischen Raums 54 und der Wirbeikammer 32, da dann Druckluft während jeder Öffnungsphase des Ablaßventils 52 mit hoher Geschwindigkeit durch die Ablaßöffnung 48 fließt, was einwandfreie Ausspülung sicherstellt.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Reinigung und Kühlung von Druckluft oder anderen Gasen, bestehend aus:

a) einem Gehäuse, dessen Innenraum von einer Trennwand in eine untere Wirbelkammer und in eine obere Kühlkammer unterteilt ist;

b) einer tangential in den oberen Bereich der Wirbelkammer mündenden Einti ittsöf f nung, ι ο die mit der Druckgasquelle in Verbindung steht;

c) einer in der Trennwand angeordneten Durchtrittsöffnung;

d) einer an die Kühlkammer angeschlossenen Austrittsöffnung für das behandelte Druckgas;

e) einer im unteren Bereich der Wirbelkammer angeordneten Ablaßöffnung für die Verunreinigungen; gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

f) an der Trennwand (25, 26) ist ein in Achsrichtung rohrförmiges Bauteil (34) befestigt, dessen Innenraum die Durchtrittsöffnung bildet;

g) das wirbelkammerseitige Ende des rohrförmigen Bauteils (34) liegt nahe der Ablaßöffnung (49);

h) das wirbelkammerseitige Ende des rohrförmigen Bauteils (34) befindet sich in einem jo beträchtlichen axialen Abstand von der Eintrittsöffnung (36).

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wirbelkammer (32) im wesentlichen zylindrische Form aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das rohrförmige Bauteil (34) koaxial im Gehäuse (21) angeordnet ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche ljbis

3, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden (23) der Wirbelkammer (32) zur Ablaßöffnung (49) hin geneigt ausgebildet ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis

4, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwand (25,26) zum kühlkammerseitigen Ende des rohrförmigen Bauteils (34) hin trichterförmig geneigt ausgebildet ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis

5, bei der die der Kühlkammer zugeordnete Wärmeaustauscheinrichtung von einem Teil der Wand vi des Gehäuses und einer Vielzahl auf die Gehäusewand aufgebrachter außenliegender Kühlrippen gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der die Wirbelkammer (32) umgebende Teil der Gehäusewand frei von Kühlrippen (95) ist. v>