DE3216395C2

DE3216395C2 - Lufttrockner, insbesondere für Druckluftbremsanlagen von Kraftfahrzeugen

Info

Publication number: DE3216395C2
Application number: DE19823216395
Authority: DE
Inventors: Hans 6803 Edingen-Neckarhausen Grüner
Original assignee: Graubremse 6900 Heidelberg De GmbH; Graubremse 6900 Heidelberg GmbH
Current assignee: Grau GmbH
Priority date: 1982-05-03
Filing date: 1982-05-03
Publication date: 1986-09-04
Also published as: DE3216395A1

Abstract

Ein periodisch arbeitender Lufttrockner für von einem Kompressor aufladbare, einen Druckluftvorratsbehälter (27) aufweisende Druckluftanlagen besitzt einen Eingangsanschluß (2) und einen Ausgangsanschluß (25) für Luft und ein über einen Druckregler (12) zwischen einem Einschalt- und einem Abschaltdruck gesteuertes Auslaßventil (7, 8) mit Schaltkolben (9). Im Innenraum (17) des Gehäuses (1) ist ein mit regenerierbarem Trocknungsmittel (19) gefüllter Behälter (20) sowie ein Filter (18) vorgesehen, wobei das Trocknungsmittel (19) in der gesamten Leerlaufphase durch Rückströmung von getrockneter Luft in einer Rückströmleitung (33) aus dem Druckluftvorratsbehälter (27) regeneriert wird. Um einerseits die Regenerierungsphase auf die gesamte Leerlaufphase auszudehnen und andererseits bei abgestelltem Fahrzeug einen Wechsel des Filters (18) und/oder des Trocknungsmittels (19) gefahrlos vornehmen zu können, ohne den Druckluftvorratsbehälter (27) zuvor zu entlüften, ist die Rückströmleitung (33) über das Einlaßventil (13, 15) des Druckreglers (12) geführt.

Description

50

Die Erfindung bezieht sich auf einen Lufttrockner für von einem Kompressor aufladbare, einen Druckluftvorratsbehälter aufweisende Druckluftanlagen, insbesondere Druckluftbremsanlagen von Kraftfahrzeugen, mit einem einen Eingangs- und einen Ausgangsanschluß für Luft und ein über einen Druckregler zwischen einem Einschalt- und einem Abschaltdruck gesteuerten Auslaßventil mit Schaltkolben aufweisenden Gehäuse, in dem vor dem Ausgangsanschluß für Luft ein Filter und ein mit regenerierbarem Trocknungsmittel gefüllter Behälter vorgesehen sind, wobei das Trocknungsmittel in der gesamten Leerlaufphase durch Rückströmung von getrockneter Luft in einer Rückströmleitung zwischen Druckluftvorratsbehälter und dem Auslaßventil regeneriert wird.

Eine derartige Vorrichtung ist aus der DE-AS 1947 550 bekannt Hierbei wird das Auslaßventil für Kondensat und Luft in der Leerlaufphase von einem gesteuerten Rückschlagventil gebildet welches in einer Steuerkammer von einem Druckregler angesteuert wird. Zwischen Eingangsanschluß und Ausgangsanschluß des Lufttrockners ist ein Filter und ein mit regenerierbarem Trocknungsmittel gefüllter Behälter vorgesehen. Im Bereich des Ausgangsanschlusses ist ein Rückschlagventil vorgesehen, über das hinweg eine Leitung zum Füllen des Druckluftvorratsbehälters führt Der Ventilkörper des Rückschlagventil« ist mit einer Drossel durchsetzt die also dem Rückschlagventil parallelgeschaltet ist damit in der Leerlaufphase getrocknete Luft aus dem Druckluftvorratsbehälter rückwärts in einer Rückströmleitung über das Trocknungsmittel geleitet wird, hier Feuchtigkeit aufnimmt und über das geöffnete Auslaßventil in die Atmosphäre transportiert wird. Diese Regenerierungsphase wird über das vom Steuerteil des Druckreglers gesteuerte Auslaßventil an dem Lufttrockner beeinflußt bzw. beendet so daß die Regenerierungsphase über die gesamte Leerlaufphase anhält Die Regenerierungsphase wird mit Einschalten der Lastlaufphase beendet Um bei abgestelltem Fahrzeug eine Entlüftung des Dnickluftvorratsbehälters bis auf Atmosphärendruck zu vermeiden, ist in der Leitung zwischen dem Kompressor und dem Lufttrockner im Bereich des Eingangsanschlusses ein die Rückströmung zum Kompressor verhinderndes Rückschlagventil angeordnet Dieses Rückschlagventil bringt aber den Nachteil mit sich, daß auch der Lufttrockner bei abgestelltem Fahrzeug, unter einem Druck steht der dem Einschaltdruck des Druckreglers entspricht Um beispielsweise das Luftfilter und/oder das Trocknungsmittel in dem Lufttrockner auszutauschen, ist es erforderlich, die gesamte Anlage zuvor zu entlüften.

Eine ähnliche Vorrichtung ist aus dem DBGM 80 08 352 bekannt bei der jedoch eine pneumatische Verzögerungseinrichtung in der Rückströmleitung zwischen Druckluftvorratsbehäler und Auslaßventil des Lufttrockners eingeschaltet ist dij zeitabhängig eine gewisse Menge getrockneter Druckluft aus dem Druckluftvorratsbehälter in der Regenerierungsphase über das Trocknungsmittel rückwärts strömen und über das geöffnete Auslaßventil in die Atmosphäre gelangen läßt Bei dieser Vorrichtung wird also in der Regel nur ein Teil der Leerlaufphase für die Regenerierungsphase verwendet so daß hier ein Lufttrockner nicht-periodischer Betriebsweise vorgesehen ist. Im Bereich des Eingangsanschlusses des Lufttrockners, an welchem also die von dem Kompressor herangeführte Fülleitung endet, ist hier kein Rückschlagventil vorgesehen, so daß beispielsweise bei abgestelltem Fahrzeug eine Entspannung des das Trocknungsmittel enthaltenden Raumes auf Atmosphärendruck stattfindet, gleichgültig, ob das Auslaßventil geschlossen oder geöffnet ist Dies bedeutet, daß der Lufttrockner bei abgestelltem Fahrzeug drucklos ist und damit das Trocknungsmittel gefahrlos ausgetauscht werden kann, ohne die gesamte Anlage vorher zu entlüften. Nachteilig ist, daß für die Regenerierungsphase jedoch nur ein bestimmter Teil der Leerlaufphase zur Verfügung steht, der bei bestimmten Betriebszuständen sehr klein werden kann. Wird beispielsweise nach einer Lastlaufphase durch heftiges Bremsen relativ viel getrocknete Druckluft verbraucht, so sinkt der Druck in dem Vorratsbehälter bereits ohne die Berücksichtigung der Rückströmung während der gleichzeitigen Regenerierungsphase relativ schnell ab, so daß durchaus mit dem Zeitglied eine Druckabsenkung im

Druckluftvorratsbehälter bis unter einen unter dem Einschaltdruck des Druckreglers liegenden Druck möglich erschiene, wenn nicht der Zweipunktregler des Druckreglers, also der Steuerteil des Druckreglers, über das gesteuerte Auslaßventil auch hier ihre Regenerierungsphase beenden würde, die in einem solchen Fall dann möglicherweise zu kurz ist

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Lufttrockner der eingangs beschriebenen Art mit seinem Vorteil, daß zur Regeneration die gesamte Füllmenge der vorangehenden Lastlaufphase, sofern Druckluft nicht anderweitig verbraucht wird, zur Verfügung steht, beizubehalten und trotzdem den Lufttrockner so weiterzubilden, daß es bei abgeschaltetem Kompressor für einen Filterwechsel oder einen Wechsel des Trocknungsmittels nicht erforderlich wird, die gesamte Druckluftanlage vorher zu entlüften.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die Rückströmleitung über das Einlaßventil des Druckreglers geführt ist Die Rückströmleitung, über die Druckluft aus dem Druckluftvorratsbehälter während der Regenerierungsphase zurückströmt, wird also wn dem Einlaßventil des Druckreglers kontrolliert d. h. die Regenerierungsphase wird über das Einlaßventil des Druckreglers gesteuert, also über einen Teil des Druckreglers, der ohnehin schon vorhanden ist Da das Einlaßventil des Druckreglers über den Schaltkolben auch gleichzeitig das Auslaßventil des Lufttrockners steuert, wird der Innenraum des Lufttrockners, in welchem das Trocknungsmittel angeordnet ist, in der Regenerierungsphase und damit in der Leerlaufphase entlüftet. Am Ende der Leerlaufphase wird immer die Lastlaufphase durch Schließen des Einlaßventiles eingeschaltet, und zwar gleichgültig, ob der Kompressor läuft oder nicht Mit dem Schließen des Einlaßventiles des Druckreglers wird im Druckluftvorratsbehälter der Einschaltdruck des Druckreglers abgefangen, so daß sich der Druckluftvorratsbehälter auch bei langer abgestelltem Fahrzeug nicht auf den Atmosphärendruck entspannen kann. Ein Filte-wechsel im Lufttrockner ist aber gefahrlos jederzeit möglich.

Im Strömungsweg zwischen dem Einlaßventil des Druckreglers und dem über den Schaltkolben gesteuerten Auslaßventil kann eine Drossel vorgesehen sein, um die getrocknete Druckluft während der Regenerierungsphase vergleichsweise langsam nach rückwärts über das Trocknungsmittel strömen zu lassen und damit auch eine niedrige Schaltfrequenz zu erreichen. Es ist auch möglich, an dieser Stelle im Strömungsweg nicht nur eine Drossel, sondern zusätzlich noch ein Rückschlagventil in Reihe vorzusehen, wobei es gleichgültig ist, in welche,- Reihenfolge Rückschlagventil und Drossel in Reihe geschaltet sind. Durch ein solches Rückschlagventil wird verhindert, daß während der Lastlaufphase eine Teilmenge Druckluft über das geöffnete Auslaßventil des Steuerkolbens des Druckreglers in die Atmosphäre gelangt.

Zwischen der Drossel und dem mit Trocknungsmittel gefüllten Behälter kann ein Druckraum vorgesehen sein, der andererseits von einem Rückschlagventil begrenzt ist. Es handelt sich bei dem Rückschlagventil um das normalerweise in der Leitung zum Druckluftvorratsbehälter vorgesehene Rückschlagventil. Durch die Anordnung dieses Druckraumes wird die Möglichkeit geschaffen, beim öffnen des Auslaßventiles des Lufttrockners diesen Druckraum und damit auch den Innenraum des Lufttrockners, in dem das Trocknungsmittel sich befindet, schlagartig zu entspannen, um auf diese Art und Weise an dem Filter und/oder dem Trocknungsmittel tropfenförmig anhaftende Feuchtigkeit abzulösen und über das geöffnete Auslaßventil in die Atmosphäre abzuführen.

Dem Filter und dem das Trocknungsmittel enthaltenden Behälter ist eine Wasserabscheidestrecke vorgeschaltet die zwecks Temperaturerniedrigung der Luft bei konstantem Druck mit Kühlrippen versehen ist. Diese vorherige Wasserabscheidung vor dem mit Trocknungsmittel gefüllten Behälter ist wesentlich, um das Trocknungsmittel mit möglichst wenig Feuchtigkeit zu belasten, um auf diese Weise sicherzustellen, daß eine ausreichende Regenerierung während der Regenerierungsphase stattfindet Die Wasserabscheidestrecke kann bewegliche Prallflächen aufweisen, die der Wasserabscheidung förderlich sind.

Ausführungsbeispiele der Erfindurg sind in den Zeichnungen dargestellt und zwar zeigen

F i g. 1 einen Vertikalschnitt durch einen Lufttrockner mit integriertem Druckregler in eine^r ersten Ausführungsform,

F i g. 2 einen Ausschnitt aus dem mittleren Teil eines Lufttrockners in einer zweiten Ausführungsform und
F i g. 3 einen Lufttrockner mit separat angeschlossenem Druckregler.

Der in F i g. 1 dargestellte Lufttrockner besitzt ein mehrteiliges Gehäuse 1 mit einem Eingangsanschluß 2, an dem sich eine Leitung 3 von einem Kompressor 4 befindet Im unteren Teil des Gehäuses 1 ist eine Wasserabscheidestrecke 5 mit Prallflächen 6 vorgesehen an denen eine Wasserausscheidung erfolgt. Dieses Wasser sammelt sich im unteren Bereich des Gehäuses I. Dort ist ein Auslaßventil 7,8, bestehsnd aus einem Ventilkörper 7 und einem Rand 8 eines Einsatzes oder des Gehäuses gebildet. Der Ventilkörper 7 wird durch einen Schaltkolben 9 betätigt, dessen Schaltraum 10 in bekannter Weise durch einen Steuerkolben 11 eines Druckreglers 12 mit Druckluft beschickt wird. Der Druckregler 12 besitzt einen Doppelventilkörper 13, der mit einem Vorsprung 14 an dem Steuerkolben 11 ein Auslaßventil 13,14 und mit einem Rand 15 einer hohlen Stange 16 ein Einlaßventil 13, 15 bildet In dem Innenraum 17 des Gehäuses 1 oberhalb des Auslaßventiles 7, 8 ist in Durchströmrichtung zunächst ein Filter 18 und dann ein Trocknungsmittel 19 enthaltende.· Behälter 20 untergebracht. Der Behälter 20 sitzt auf einem Bund der Stange 16 dichtend auf und wird über eine Feder 21 angepreßt. Wenn der Filter 18 und das Trocknungsmittel 19 so stark verschmutzt sind, daß ein Luftdurchgang nicht mehr möglich ist, hebt der Behälter 20 gegen die Kraft der Feder 21 ab, so daß über eine Umgehungsleitung die Befüllung des Druckluftvorratsbehälters möglich ist. Oberhalb des Behälters 20 ist im Innenraum 17 ein Druckraum 22 geschaffen, der eine gewisse Größe besitzen soll, damit sein Volumen beim Umschalten von der Lastlaufphase in die Leerlaufphase schnell über das offene Auslaßventil 7, 8 expandieren und damit schlagartig durch das Trocknungsmittel 19 und den Filter 18 strömen kann. Der Γ/uckraum 22 führt über ein Rückschlagventil 7Λ einerseits zu einem Raum 24 unterhalb des Steuerkolbens 11 und andererseits zu einem Ausgangsanschluß 25, von dem eine Leitung 2F> zu einem Druckluftvorratsbehälter 27 führt.
Zwischen dem Einlaßventil 13,15 des Druckreglers 12 und dem Auslaßventil /, 8, das über den Schaltkolben 9 geschaltet wird, ist im Innenraum 17 oberhalb des Behälters 20 ein Rückschlagventil 30 mit einem Ventilkörper 28 vorgesehen. Der Ventilkörper 28 kann hier aus

einem Gummiring bestehen. Bei der Ausführungsform gemäß F i g. 3 besitzt das Rückschlagventil 30 noch eine gesonderte Feder 29, die relativ schwach bemessen bzw. vorgespannt ist Auf jeden Fall ist die Kraft der Feder 29 sehr viel niedriger als es dem Einschaltdruck des Druck- s reglers entspricht Vor oder hinter dem Rückschlagventil 30 ist eine Düse 31 vorgesehen. Der Ventilkörper 28 arbeitet mit einem Sitz 32 zusammen. Von dem Druckluftvorratsbehälter 27 führt eine Rückströmleitung bis zu dem Auslaßventil 7,8, die bei den Ausführungsbeispielen der F i g. 1 und 2 aus der Leitung 26, dem Ausgangsanschluß 25, dem Raum 24 und über das Einlaßventil 13,15, den Druckraum 22 durch den Behälter 20 und den Innenraum 17 über das geöffnete Auslaßventil 7, 8 in die Atmosphäre führt Bei der Ausführungsform is gemäß F i g. 3 ist der Druckregler 12 nicht in dem Lufttrockner integriert, so daß über einen Anschluß 35 eine Steuerleitung 36 zu dem Druckregler 12 führt, von dem dann eine leitung 37 über ein Mehrkreisschutzventil 38 zu dem Druckluftvorratsbehälter 27 vorgesehen ist. Über diese Teile ist dann die Rückströmleitung 33 geführt bzw. aus diesen Teilen gebildet Der Druckraum 22 erstreckt sich hier bis zu dem Rückschlagventil 23, welches im Druckregler 12 angeordnet ist Auch kann hier getrocknete Druckluft aus dem Druckluftvorratsbehälter 27 über die Rückströmleitung 33 in der Regenerierungsphase nur so lange strömen, wie das Einlaßventil des Druckreglers 12 geöffnet ist also nur während der Leerlaufphase.

Die Funktionsweise des Lufttrockners sei anhand des Ausführungsbeispieles der F i g. 1 erläutert Bei laufendem Kompressor 4 wird in der Lastlaufphase Druckluft in den Vorratsbehälter 27 geschickt und zwar über die Leitung 3, den Eingangsanschluß 2 in den Innenraum 17 des Gehäuses 1 des Lufttrockners, wobei an den Prallflächen 6 der Wasserabscheidestrecke 5 Wasser abgeschieden wird. Die Temperatur der Luft wird mit Hilfe der Kühlrippen 34 hierbei vergleichsweise erniedrigt Die Luft strömt bei geschlossenem Auslaßventil 7, 8 durch den das Trocknungsmittel 19 enthaltenden Behälter 20 und über das sich öffnende Rückschlagventil 23 und den Ausgangsanschluß 25 über die Leitung 26 in den Druckluftvorratsbehälter. Gleichzeitig steht diese Druckluft unter dem Steuerkolben 11 an, so daß dieser entsprechend dem Abschaltdruck des Druckreglers 12 bei Erreichen dieses Druckes derart betätigt wird, daß das Auslaßventil 13,14 geschlossen und das Einlaßventil Ii, 12 geöffnet wird. Infolge dessen gelangt Druckluft auch in den Schaiiraum 10 und damit auf den Schaltkolben 9, der das Auslaßventil 7,8 öffnet Die Leerlaufpha- se beginnt Der Ia*»snraum 17 und vor allen Dingen der Raum 22 wird schlagartig entspannt und das sich im unteren Bereich des Gehäuses 1 gesammelte Wasser über das geöffnete Auslaßventil 7,8 ausgetrieben. Über das geöffnete Einlaßventil 13, 15 strömt getrocknete Druckluft aus dem Druckluf !vorratsbehälter 27 über die Rückströmleitung 33, das Rückschlagventil 30 und die Drosseln 31 über das Trocknungsmittel 19, wobei diese Luft Feuchtigkeit aufnimmt und damit das Trocknungsmittel 19 regeneriert Diese Regenerierungsphase hält eo für die gesamte Dauer der Leerlaufphase an. Erst wenn die Leerlaufphase durch Schließen des Einlaßventiles 13, 15 und Offnen des Auslaßventiles 13, 14 beendet wird, wobei gleichzeitig das Auslaßventil 7, 8 schließt, endet auch die Regenerierung, so daß wieder auf die Lastlaufphase umgeschaltet wird. Es handelt sich somit um eine periodisch arbeitende Vorrichtung, bei der aber der Innenraum 17 bei abgestelltem Fahrzeug auf jeden Fall unter Atmosphärendruck gerät, so daß der F und/oder das Trocknungsmittel 19 gefahrlos tauscht werden können, ohne daß zuvor der Dn vorratsbehälter 27 entlüftet werden muß.

Bezugszeichenliste	= Gehäuse
1	= Eingangsanschluß
2	=■ Leitung
3	= Kompressor
4	= Wasserabscheidestrecke
5	= Prallflächen
6	= Ventilkörper
7	= Rand
8	= Schaltkolben
9	= Schaltraum
10	= Steuerkolben
11	= Druckregler
12	= Doppelventilkörper
13	= Vorsprung
14	= Rand
15	= Stange
16	= Innenraum
17	= Filter
18	= Trocknungsmittel
19	- Behälter
20	= Feder
21	= Druckraum
22	= Rückschlagventil
23	= Raum
24	= Ausgangsanschluß
25	= Leitung
26	= Druckluftvorratsbehälter
27	= Ventilkörper
28	= Feder
29	= Rückschlagventil
30	- Düse
31	= Sitz
32	= Rückströmleitung
33	= Kühlrippen
34	= Anschluß
35	= Steuerleitung
36	= Leitung
37	= Mehrkreisschutzventil
38	Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Lufttrockner für von einem Kompressor aufladbare, einen Druckluftvorratsbehälter aufweisende Druckluftanlagen, insbesondere Druckluftbremsanlagen von Kraftfahrzeugen, mit einem einen Eingangs- und einen Ausgangsanschluß für Luft und ein über einen Druckregler zwischen einem Einschalt- und einem Abschaltdruck gesteuerten Auslaßventil mit Schaltkolben aufweisenden Gehäuse, in dem vor dem Ausgangsanschluß für Luft ein Filter und ein mit regenerierbarem Trocknungsmittel gefüllter Behälter vorgesehen sind, wobei das Trocknungsmittel in der gesamten Leerlaufphase durch Rückströmung -. von getrockneter Luft in einer Rückströmleitung zwischen Druckluftvorratsbehälter und dem Auslaßventil regeneriert wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückströmleitung (33) über das Einlaßventil (13, 15) des Druckreglers (12) geführt ist.

2. Lufitrockner nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet, daß im Strömungsweg zwischen dem Einlaßventil (13,15) des Druckreglers (12) und dem über den Schaltkolben (9) gesteuerten Auslaßventil (7,8) eine Drossel (31) vorgesehen ist

3. Lufttrockner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Strömungsweg zwischen dem Einlaßventil (13,15) des Druckreglers (12) und dem über den Schaltkolben (9) gesteuerten Auslaßventil (7,8) eine Drossel (31) und ein Rückschlagventil (30) in Reihe vorgehen sind.

4. Lufttrockner nach einen? der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Drossel (31) und dem mit Trocknungsmittel (19) gefüllten Behälter (20) ein Druckraum (22) vorgesehen ist, der andererseits von einem Rückschlagventil (23) begrenzt ist

5. Lufttrockner nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß dem Filter (18) und dem das Trocknungsmittel (19) enthaltenden Behälter (20) eine Wasserabscheidestrecke (5) vorgeschaltet ist, die zwecks Temperaturerniedrigung der L'jft bei konstantem Druck mit Kühlrippen (34) versehen ist.

6. Lufttrockner nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Wasserabscheidestrecke (5) bewegliche Prallflächen (6) aufweist.