DE2646259C3 - Druckluftreiniger, insbesondere für Bremsanlagen von Kraftfahrzeugen - Google Patents

Druckluftreiniger, insbesondere für Bremsanlagen von Kraftfahrzeugen

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Description

Die Erfindung betrifft einen Druckluftreiniger nach dem Gattungsbegriff des Patentanspruches 1.
Bei einem derartigen Druckluftreiniger (US-PS 38 76 400) ist eine aus zwei Filtereinsätzen bestehende Anordnung vorgesehen. Eine untere Filterpatrone wird bei dieser Anordnung von der zu reinigenden Druckluft von unten nach oben, also gegen die Schwerkraft der sich abscheidenden Kondensattropfen durchströmt Dabei kann es vorkommen, daß der Luftstrom bei hoher Strömungsgeschwindigkeit Kondensattropfen mit sich führt, derart, daß diese radial von außen nach innen in den weiteren, also oberen Filtereinsatz eintreten und nach Passieren desselben in den Raum oberhalb des durch eine Feder in Schließrichtung verspannten Absperrventils fallen. Bei niedrigen Temperaturen führt dies zur Eisbildung am Absperrventil, so daß dieses festfriert und durch den strömungsaufwärts des Filtereinsatzes befindlichen Druck der zu reinigenden Druckluft nicht mehr geöffnet werden kann. Die Funktion des Filters ist in diesem Fall nicht mehr sichergestellt; außerdem ist die Druckluftzufuhr in Richtung des Verbrauchers unterbrochen, was sehr unerwünscht ist Sollte die Eisbildung nicht so stark sein, dann ist ein sehr hoher Ansprechdruck erforderlich, bevor das eine verhältnismäßig kleine Druckfläche aufweisende Absperrventil gegen die Kraft der sie verspannenden Feder öffnet
öffnet die Ventilplatte des Absperrventils in vorgenannter Weise, dann existiert die erwünschte Kurzschlußverbindung. Diese Verbindung besteht jedoch auf einem verhältnismäßig langen Weg, es ist infolgedessen eine gewisse Verzögerung des Druckluft-Kurzschlusses in Kauf zunehmen.
Davon ausgehend besteht die Aufgabe der Erfindung darin, einen Druckluftreiniger der in Rede stehenden Art so auszubilden, daß dieser bei einfachem Aufbau sofort und zuverlässig öffnet also die Kurzschlußverbindung zwischer Einlaßstutzen und Auslaßstutzen herstellt, wenn der Filtereinsatz unter Einwirkung von verschmutzenden Teilchen oder unter Einwirkung von gefrierendem Wasser etc. verstopfen sollte. Gleichzeitig soll der Druckluftreiniger ein günstiges Kühl- und Kondensatausscheidevermögen besitzen, derart, daß absolut sicher vermieden wird, daß im Falle der Kurzschlußverbindung Kondensattropfen aus dem Filterbereich in Richtung des Auslasses mitgerissen werden.
Die Lösung dieser Aufgabe kennzeichnet sich durch die Merkmale nach dem Kennzeichnungsteil des Patentanspruches 1.
Der Druckluftreiniger ist bei konstruktiv einfachem Aufbau so ausgebildet, daß der Filtereinsatz von der zu reinigenden Druckluft in Richtung der Schwerkraft der sich ausscheidenden Kondensattropfen durchströmt wird.
Auf diese Weise ist ein sicherer Transport bzw. ein Ablauf der Kondensattropfen sichergestellt. Die Kurzschlußverbindung besteht in unmittelbarer Beziehung
zwischen dem Einlaßstutzen und dem Auslaßstutzen, derart, daß ein Mitreißen von Kondensattropfen im Falle des Kurzschlusses vermieden wird. Da das gegenüber dem Ventilsitz des Auslaßstutzens bewegliche und dichtende Innengefäß eine verhältnismäßig große Fläche aufweist, ist ein sicheres und schnelles Ansprechen im Falle des Verstopfens des Filtereinsatzes sichergestellt Es ist außerdem gewährleistet, daß die Ventilanordnung im Bereich des Auslaßstutzens nicht festfrieren kann, da sie sich unter beträchtlichem ι ο Abstand von dem am entgegengesetzten Ende des Filtertropfes vorgesehenen Entwässerungsventil mit seiner Auslaßöffnung befindet
Zweckmäßige Ausgestaltungen und vorteilhafte Weiterbildungen sind in weiteren Patentansprüchen is ausgeführt
Die Erfindung ist nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf uie Zeichnung erläutert
F i g. 1 ist eine schematisch wiedergegebene Schnittansicht des Druckluftreinigers nach der Erfindung; und
F i g. 2 ist eine Draufsicht auf einen Boden gemäß einer bevorzugten Ausführungsform. Die Linie /-/ gibt den Winkel des Schnittverlaufs nach F i g. 1 wieder.
Der in F i g. 1 dargestellte Luftreiniger weist einen Filtertopf 1 auf, der mit einem Deckel 2 luftdicht verschlossen ist Zentral am Deckel 2 ist eine öffnung 4 angeordnet von der aus sich ein Kragen in den Filtertopf hinein erstreckt Die untere Wand des Kragens ist als Ventilsitz 6 ausgebildet. Die öffnung 4 kann mit Innengewinde versehen sein, in welches in bekannter Weise ein (strichpunktiert angedeuteter) Auslaßstutzen 8 einschraubbar ist
Neben der öffnung 4 ist eine weitere Öffnung 10 im Deckel 2 vorgesehen; die öffnung ist im gezei<*«°n Ausführungsbeispiel als Sackloch ausgebildet aus dem seitliche Schlitze 12 in den Raum unterhalb des Deckels führen. Die öffnung 10 kann in gleicher Weise wie die öffnung 4 mit einem Innengewinde versehen sein, in welches ein (strichpunktiert angedeuteter) Einlaßstutzen 14 einschraubbar ist.
Koaxial zum Filtertopf 1 ist in diesem ein Innengefäß 16 angeordnet Der Außendurchmesser des Innengefäßes 16 ist kleiner als die lichte Weite des Filtertopfes 1, so daß zwischen dem Innengefäß 16 und dem Filtertopf ^ 1 ein Ringraum gebildet ist, der von einem Filtereinsatz 18, vorzugsweise in Form eines Metallgestricks, vollständig ausgefüllt ist.
Die Oberseite des Innengefäßes 16 ist leicht gewölbt und so ausgebildet, daß sie am Ventilsitz 6 zur Anlage kommen kann. Innerhalb der Berührungslinie der Oberseite des Innengefäßes 16 mit dem Ventilsitz 6 befindet sich eine öffnung 20. Zwischen dem Deckel 2 und der Oberfläche des Innengefäßes 16 besteht ein Ringraum 22, welcher der gleichmäßigen Verteilung der durch die Schlitze 12 einströmenden Druckluft dient Das Innengefäß 16 ist aus einem oberen, glockenförmigen Teil 16' und aus einem in dieses verrastet eingesetzten Boden 28 zusap-^'.ngesetzt Der Boden 28 weist eine geschlossene, zu ihrem Rand hin abfallende M Bodenfläche 28' auf, von deren Rand über den Umfang gleichmäßig verteilt unter Abstand zueinander stehende Ansätze 29 aufragen. Die Ansätze 29 tragen den unteren Rand des Teiles 16' untergreifende Vorsprünge 29' und sind mit ihrem oberen Ende mittels einander hintergrei- 6^ fender Vorsprünge 29" in das Teil 16' eingeknüpft
Im unteren Bereich der zylindrischen Wandung des Innencefäßes 16 sind durch die Zwischenräume zwischen den Ansätzen 29 radiaie öffnungen 24 gebildet, welche einen radialen Durchtritt der Druckluft nach Durchströmen des Filtersatzes 18 ins Innere des Innengefäßes 16 ermöglichen.
Das Innengefäß 16 kann aus einem beliebigen Material, vorzugsweise jedoch aus Kunststoff bestehen und im Inneren im Bereich des Teiles 16' mit versteifenden Rippen 26 sowie am Boden 28 mit dessen Ansätze 29 abstützenden und versteifenden Rippen 26' versehen sein.
Der Boden 28 wird von unten durch eine Feder 30 belastet, die sich andererseits auf dem Boden des Filtertopfes 1 abstützt Durch die Kraft der Feder 30 wird das gesamte Innengefäß 1<> nach oben geschoben, so daß seine Oberseite am Ventilsitz 6 zur Anlage kommt und den Ringraum 22 vom Auslaßstutzen 8 bzw. der öffnung 4 absperrt Der einzig mögliche Weg für die Druckluft führt bei dieser Stellung des Innengefäßes 16 durch den Filtereinsatz 18 und die radialen Durchbrechungen bzw. öffnungen 24 ins Innere des Innengefäßes 16 und von dort durch die öffnungen 20 und 4 in den Auslaßstutzen 8.
Am Boden des Filtertopfes 1 befindet sich eine Auslaßöffnung 32, in die ein (strichpunktiert angedeutetes) Entwässerungsventil 34 eingeschraubt ist.
Die Wirkungsweise des Druckluftreinigers ist wie folgt:
Die durch den Einlaßstutzen 14 einströmende Druckluft wird mittels der Schlitze 12 gleichmäßig im Ringraum 22 verteilt und dringt von oben her in axialer Richtung in den Filtereinsatz 18 ein. Die Druckluft durchströmt die gesamte Länge des vorzugsweise als Metallgestrick ausgebildeten Filtereinsatzes und wird dabei infolge des langen Filterweges gut gereinigt. Gleichzeitig wird das in der Druckluft in kleinen Tröpfchen vorhandene Kondensat von der Druckluft getrennt. Die Druckluft wird auch gut gekühlt, so daß eine intensive Kondensatausscheidung erfolgt Die Wärme wird vom Metallgestrick des Filtereinsatzes unmittelbar auf die Außenwand des Filtertopfes 1 und damit rasch zur Atmosphäre abgeleitet. Das Wasser fließt infolge seiner Schwerkraft aus dem Filtereinsatz nach unten, d. h. in Strömungsrichtung der Druckluft, und sammelt sich im Boden des Filtertopfes 1. Von dort wird das Wasser über das Entwässerungsventil 34 zur Atmosphäre ausgeschieden. Infolge der Bodenfläche 28' muß die Luft durch die öffnungen 24 strömen und kann also kein am unteren Teil des Filtertopfes angesammeltes Wasser mit in das Innengefäß 16 reißen.
Wenn infolge eines verschmutzten Filtereinsatzes 18 der Strömungswiderstand im Filter anwächst und damit auch der Druck im Ringraum 22, was ebenfalls bei niedrigen Außentemperaturen der Fall sein kann, bzw. wenn das im Filtereinsatz befindliche Wasser gefriert, wird auf die Oberseite des Innengefäßes ein entsprechend erhöhter Druck ausgeübt Da die druckbeaufschlagte Fläche sehr groß ist, reicht schon ein geringer Überdruck von etwa 0,5 bar auf die Oberseite des Innengefäßes 16 aus, um dieses gegen die Kraft der Feder 30 nach unten zu drücken. Dadurch werden der Einlaßstutzen 14 und der Auslaßstutzen 8 kurzgeschlosser, wie der Zeichnung nach Fig. 1 zu entnehmen ist. Die Weiterversorgung eines Druckverbrauches wird dadurch gewährleistet.
Der beschriebene Druckluftreiniger weist einen hervorragenden Filterwirkungsgrad auf, da der Filtereinsatz nicht radial, sondern axial durchströmt werden muß, wobei sich zugleich eine gute Kühlung und damit
Kondensatausscheidung ergibt. Weiterhin wird bereits bei geringem Strömungswiderstand im Filtereinsatz dieser überbrückt, so daß es zu keinem wesentlichen Druckverlust kommen kann.
Es ist möglich, den Filtertopf 1 außen mit Kühlrippen zu versehen. Nach Fig.2 ist es auch möglich, nach Weglassen der versteifenden Rippen 26 und 26' den Boden 28 mit Luftführungsstegen 36 zu versehen.
welche auf der Bodenfläche 28' stehen und von den Ansätzen 29 aus spiralig nach innen führen. Diese Luftführungsstege 36 prägen der durch die Öffnungen 24 in das Innengefäß 16 einströmenden Luft einen Drall auf, durch welchen restliches Kondensat infolge Zentrifugalwirkung an die Innenwand des Teiles 16' geschleudert wird und von dort nach unten ablaufen kann.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

Patentansprüche:
1. Druckluftreiniger, insbesondere für Bremsanlagen von Kraftfahrzeugen, mit einem Filtertopf und einem im Filtertopf zwischen einem Innenmantel und einem Außenmantel angeordneten Filtereinsatz, welchen die zu reinigende Druckluft auf ihrem Weg von einem Einlaß- zu einem Auslaßstutzen durchströmt, mit einem an der Unterseite des Filtertopfes angeordneten Auslaß für Kondensat und einem am strömungsaufwärts befindlichen Ende des Filtereinsatzes angeordneten, durch eine Feder in Schließrichtung verspannten Absperrventil, welches in Verbindung mit dem Auslaßstutzen steht und bei einem vorbestimmten Druck der ungereinigten Druckluft entgegen der Kraft der Feder öffnet und die Verbindung zwischen dem Einlaßstutzen und dem Auslaßstutzen kurzschließt, dadurch gekennzeichnet, daß der Außen- und der Innenmantel durch den Filtertopf (I) einerseits und ein vom Filtereinsatz (18) umschlossenes Innengefäß (16) andererseits gebildet sind, daß der Boden (28) des Innengefäßes öffnungen (24) zum Einleiten der gereinigten Druckluft aufweist, daß das Innengefäß
an seiner Oberseite eine öffnung (20) aufweist, deren « Umfang mit einem die öffnung (4) des Auslaßstutzens (8) gehäuseinnenseitig umfassenden Ventilsitz (6) das Absperrventil bildet, und daß die das Absperrventil in Schließrichtung beaufschlagende Feder (30) an der Unterseite des Bodens (28) des » Innengefäßes (16) angreift.
2. Druckluftreiniger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Filtertopf (1) und das Innengefäß (16) zylindrisch und koaxial zueinander angeordnet sind.
3. Druckluftreiniger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslaßstutzen (8) zentral im Deckel (2) des Filtertopfes (1) angeordnet ist, und daß radial außerhalb des Ventilsitzes (6) ein mit dem strömungsaufwärts liegenden Ende des Filtereinsatzes (18) in Verbindung stehender Ringraum (22) besteht, in welchen der Einlaßstutzen (14) für die zu reinigende Druckluft mündet.
4. Druckluftreiniger nach Anspruch I oder 3, gekennzeichnet durch seitliche Schlitze (12) im Einlaßstutzen (14).
5. Druckluftreiniger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden (28) verrasipt in das Innengefäß (16) eingesetzt ist, eine geschlossene, zum Rand hin abfallende Bodenfläche w (28') aufweist und am Rand über den Umfang gleichmäßig verteilt mit Abstand zueinander angeordnete, aufwärts ragende und mit dem unteren Rand des Gefäßes durch Verrastung verbundene Ansätze (29) trägt, so daß die öffnungen (24) unter " Abstand zueinander zwischen den Ansätzen am Umfang des Bodens vorgesehen sind.
6. Druckluftreiniger nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden (28) mit den Ansätzen (29) am unteren Teil des Innengefäßes (16) b0 eingeknüpft ist.
7. Druckluftreiniger nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Innengefäß (16) aus Kunststoff besteht und daß die Ansätze (29) des Bodens (28) und das Innere des Gefäßes durch Rippen (26,26') versteift sind.
8. Druckluftreiniger nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der
Filtereinsatz (18) aus einem Metallgestrick besteht
9. Druckluftreiniger nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch im Inneren des Filtertopfes (1) befindliche, die Axialbewegung des Innengefäßes (16) und des Filtereinsatzes (18) begrenzende Anschläge.
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