JPH11512988A - 空気乾燥装置の再生時間の時間に関連した制御のための装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 制御装置（２０）が遮断弁（２１）を有しており、遮断弁が管路（２４）内で、再生空気を供給する容器（１７）と向流式の再生可能な空気乾燥装置（１４）との間に配置されている。遮断弁（２１）が、空気乾燥装置（１４）の再生のために制御圧力によって流過位置に切り換え可能で、かつばね力によって空気力式の遅延装置（２２）に抗して、再生を終了させる遮断位置へ戻し可能である。この場合、空気力式の遅延装置（２２）内で空気が、例えば多孔質のポリテトラフルオルエチレンから成る透過性のダイヤフラムの形の絞り部を通して移動させられる。空気乾燥装置の再生時間の時間に関連した制御のための装置は、特に自動車の圧縮空気装置に適している。

Description

【発明の詳細な説明】 空気乾燥装置の再生時間の時間に 関連した制御のための装置 背景技術 本発明は、請求項１の上位概念に記載の形式の空気乾燥装置の再生時間の時間 に関連した制御のための装置から出発する。 このような装置はすでに公知であり（ヨーロッパ特許第００３６５６９Ａ１号 明細書）、この場合、遮断弁と接続されてばね負荷されたピストンが、シリンダ 内で差圧操作(differenzdruckbetaetigen)されて２つのシリンダ室間で移動可能 である。２つのシリンダ室は横断面の異なる絞り孔によって互いに連通され、か つ空気乾燥装置内部空間に連通されている。シリンダ室及び空気乾燥装置内部空 間内に含まれる圧縮空気が、空気貯蔵容器から取り出された空気のほかに、空気 乾燥装置の再生に関与させられる。公知の装置は、比較的多くの組込スペースを 必要とする。さらに、空気乾燥装置のケーシング内の絞り孔の形成は困難である 。さらに、再生段階の継続時間が圧縮空気装置内の消費に起因した圧力変動、及 び絞り孔の製作に起因した誤差に左右される。 発明の利点 これに対して、請求項１に記載の特徴を有する本発 明に基づく装置は、絞り部の作用を非常に狭い誤差で調節可能であることによっ て有利である。このことは、ダイヤフラムの構造、即ちダイヤフラムの平均的な 細孔直径、細孔容積、有効面積及び厚さに影響を及ぼすことによって行われる。 これによって、ダイヤフラムを透過する空気の再現可能な圧力状態を前提として 、再生時間の時間に関連した非常に正確な制御が達成される。従って、空気乾燥 装置の再生が、不必要な圧縮空気消費なしに制御可能である。 請求項２以下に記載の手段によって、請求項１に記載の装置の有利な改善が可 能である。 請求項２に記載の材料選択に基づき、ダイヤフラムの変わらない特性が空気乾 燥装置の耐用年数に亘って見込まれ、それというのは該材料が著しく抵抗性で、 かつ汚れの付きにくいものであるからである。 本発明の請求項６に記載の構成により、中空室への空気の導入も、中空室から ダイヤフラムを通して空気を押しのける場合に中空室に対するピストンのシール も簡単に達成される。 本発明の請求項７に記載の構成は、遅延装置、遮断弁及び操作手段を含む再生 時間・制御装置の構成部分の統合(Vereinigung)のための、スペース、製造及び 組立にとって有利な解決手段を成している。 図面 次に、本発明の実施例を概略的に示して詳細に説明する。図１は空気乾燥装置 を備えた圧縮空気装置の一 部分の回路図、及び図２は空気乾燥装置の再生時間の制御のための装置の断面図 である。 実施例の説明 図１は、圧縮空気装置(Druckluftanlage)１０の回路、それも実用車(Nutzfahr zeug)のためのブレーキ装置の伝達装置の一部分及びエネルギー供給装置を示し ている。圧縮空気装置１０はエアコンプレッサ１１を有しており、エアコンプレ ッサ１１から延びる供給管路１２が供給方向に順次に圧力調節装置１３、空気乾 燥装置(Lufttrockner)１４、逆止弁１５及び安全弁１６を備えている。安全弁１ ６には、部分的に示すアクチュエータ回路(Verbraucherkreis)の圧縮空気のため の貯蔵容器１７が接続されている。圧縮空気装置１０のほかのアクチュエータ回 路は図示してない。 空気乾燥装置１４は、いわゆるシングルチャンバ・空気乾燥装置(Einkammer-L ufttrockner)である。空気乾燥装置は乾燥媒体を含んでおり、乾燥媒体によって 、エアコンプレッサ１１から吐出された湿気のある圧縮空気がアクチュエータ回 路に分配される前に除湿される。乾燥媒体は乾燥容量(Trocknungskapazitaet)の 使い果たされるまで湿気を受容し、従って空気乾燥装置１４が乾燥媒体の再生を 行わねばならないこの目的のために、シングルチャンバ式の空気乾燥装置１４の 再生時間(Regenerationsdauer)の時間に関連した制御(zeitabhaengiges Steuern )のための装置２０が設けられている。再生時間・制御装置(Regenerationsdaue r-Steuervorrichtung)２０には、遮断弁２１、空気力式の遅延装置(Verzoegerun gsvorrichtung)２２及び絞り２３が所属している。遮断弁２１は絞り２３に対し て直列に洗浄管路(Spuelleitung)２４内に配置されている。洗浄管路２４は逆止 弁１５と安全弁１６との間で供給管路１２から出発していて、空気乾燥装置１４ 内に開口している。遮断弁２１は基準位置としての遮断位置を有する２／２方向 制御弁である。遮断弁２１は調整可能な戻しばね２５の力に抗して空気力的に流 過位置(Durchlassstellung)に切換可能である。このために、遮断弁２１は制御 管路２６によって圧力調節装置１３に接続されている。遮断弁２１に作用的に結 合された遅延装置２２は、ピストン２８を有するシリンダ２７として構成されて おり、ピストン内には、両方のシリンダ室を接続する逆止弁２９及び絞り部(Dro sselstelle)３０が受容されている。さらに、図１には２つの制御管路３１，３ ２が示してある。制御管路３１は逆止弁１５と安全弁１６との間で供給管路１２ から出発して、圧力調節装置１３の制御入力部に通じている。これに対して制御 管路３２は、圧力調節装置１３の制御出力部から出発して、空気乾燥装置１４の 制御入力部に通じて、空気乾燥装置１４を再生運転に切り換えるようになってい る。 再生時間・制御装置２０の作用形式は、次の通りである： エアコンプレッサ１１から吐出された圧縮空気が、 既に述べたように、供給管路１２を通して安全弁１６に導かれ、アクチュエータ 回路に分配される。圧縮空気装置１０のアクチュエータ側部分の上側の限界圧力 に達すると、圧力調節装置１３が制御管路３１を介して切り換えられる。今や、 エアコンプレッサ１１は無負荷運転に移行する。圧力調節装置１３の切り換えに よって、若しくは既にエアコンプレッサ１１の吐出運転中に、制御管路２６を介 して遮断弁２１が戻しばね２５の力に抗して流過位置に切り換えられる。同時に 遅延装置２２のピストン２８がシリンダ２７内を移動させられる。この場合、空 気が逆止弁２９を通ってピストン２８の一方の側から他方の側に達する。さらに 、圧力調節装置１３の切り換えによって、制御管路３２を介して空気乾燥装置１ ４が再生運転に切り換えられる。今や、空気タンク１７から取り出された乾いた 圧縮空気が、洗浄管路２４を通って絞り２３に達し、そこで圧縮空気は弛緩(ent spannen)されて空気乾燥装置１４に与えられる。乾燥した空気は向流で空気乾燥 装置１４を通して導かれて、大気中に放出される。この場合、空気が空気乾燥装 置１４の乾燥媒体中に吸収された水分を受容し、その結果、空気乾燥装置が再生 され、即ち吐出された圧縮空気から湿気を除去する能力を回復する。 再生過程の継続中に、戻しばね２５は、遮断弁２１を基準位置へ戻すように作 用している。これに対して、遅延装置２２のピストン２８内の絞り部３０が抵抗 を生ぜしめ、ピストン２８の一方の側から他方の側にへの空気の逆流を遅延する 。絞り部を相応に形成することによってあらかじめ設定された継続時間に応じて 、遮断弁２１が遮断位置に切り換えられる：空気乾燥装置１４の再生段階が終了 される。再生時間は、空気容器１７からの不必要な圧縮空気消費が避けられ、空 気乾燥装置１４の完全な再生が達成されるように調節されている。圧縮空気装置 １０のアクチュエータ回路内の空気圧力の消費に基づき下側の限値への下降に際 して、圧力調節装置１３が充填位置に切り換えられて、空気乾燥装置１４が除湿 運転モードに切り換えられる。エアコンプレッサ１１から吐出された圧縮空気は 、前に述べたように、再生された空気乾燥装置１４によって除湿されて、アクチ ュエータ回路に送り出される。 図２に示す再生時間・制御装置２０の実施例のケーシング３５内には、絞り２ ３、遮断弁２１及び遅延装置２２がまとめられている。再生時間・制御装置２０ はシングルチャンバ式の空気乾燥装置１４に挿入されていてよい。 遅延装置２２の、ケーシング３５内に形成されたシリンダ２７は、シリンダカ バー３６によって閉じられている。シリンダカバー３６は、シリンダ２７内に長 手方向に可動に収容されたピストン２８に対して同軸に調整ねじ３７によって貫 通されており、調整ねじ３７はシリンダ２７内でばね受け３８を支持している。 ばね受け３８に、遮断弁２１のコイル圧縮ばねとして形成された戻しばね２５が 支えられている。ばね２５はピストン２８に作用しており、ピストン２８がばね を収容するばね室３９をシリンダ２７の、ピストンの上側に位置する中空室４０ から仕切っている。ばね２５の予荷重(Vorspannung)は、調整ねじ３７によって 変化可能である。 ピストン２８には、シリンダ２７に対してシールするために軸シールリング(W ellendichtring)４１が受容されている。軸シールリング４１は図１の回路図に 示す逆止弁２９として作用する。ピストン２８の下降行程に際して、大気圧下に ある空気がばね室３９からシリンダの反対側の中空室４０に達し得る。これに対 し逆方向では、管路は軸シールリング４１によって遮断されている。このような 形式で、移動可能な壁を形成するピストン２８が中空室内への流過方向で逆止弁 ２９によって迂回される。 ピストン２８は、軸方向に延びる孔及び横方向(quer)に延びる孔によって形成 された貫通孔４４を有しており、貫通孔４４はばね室３９と中空室４０を接続し ている。貫通孔４４内には、多孔質のポリテトラフルオルエチレン(Polytetrafl uorethylen)から成るディスク(Scheibe)４５を収容してあり、該ディスクは空気 に対して透過性のダイヤフラムとして作用する。このような材料は、Fa.Berghof Labor- und Automationstechnik GmbH，D-72800 Eningen(ベルクホーフ・ラ ボーア・ウント・アウトマチオンステヒニック有限会社、D-72800 エニンゲン) から提供されている。ダイヤフラムは遅延装置２２の、図１の回路図に示す絞り 部３０を形成している。ディスク４５はスリーブねじ４６によって貫通孔４４内 に締め込まれている。中空室４０内に存在する空気は、ディスク４５のみを通っ てばね室３９内に流入する。ディスク４５によって空気に作用する抵抗は、ディ スク４５の平均的な細孔直径、細孔容積、有効面積並びに厚さによって規定され る。 ピストン２８は、ばねと反対の側に段付き(abgestuft)のピストンロッド４９ を備えている。横断面を減少させる段階面(Stufenflaeche)５０に続いて、ピス トンロッド４９は端部区分５１によって延在されており、端部区分が自由な端部 に遮断弁２１の閉鎖部材５２を保持している。閉鎖部材５２は、遮断弁２１の図 示の基準位置でケーシング側の弁座５３に支持されている。閉鎖部材側でケーシ ング３５内に洗浄管路２４の区分(Abschnitt)が開口しており、弁座側でケーシ ング３５内に孔５４を配置してあり、該孔が図１の回路図に示すように、洗浄管 路２４の、空気乾燥装置１４に通じる区分内の絞り２３を形成している。さらに ケーシング３５内に、圧力調節装置１３から延びる制御管路２６の区分を開口さ せてあり、該開口が段階面５０に接続している。ピストンロッド４９は洗浄管路 ２４の区分と洗浄管路２６の区分との間でケーシング ３５に対してシールリング５５によってシールされている。第２のシールリング ５６が制御管路２６の区分と中空室４０とを仕切っており、シリンダカバー３６ とシリンダ２７との間の第３のシールリング５７がばね室３９内への汚れの侵入 を防止しており、これに対して第４のシールリングが調整ねじ３７とシリンダカ バーとの間に同じ目的で配置されていてよい。 再生時間・制御装置２０は次のように作用させられる： 制御管路２６内への制御圧力の導入によって、ピストンロッド４９の段階面５ ０が力(Kraft)を作用せしめられ、該力がピストン２８をピストンロッド４９と 一緒にばね２５の力に抗してシリンダカバー３６に当接するまで軸方向に移動さ せる。この場合、ばね室３９内に存在する空気が押しのけられて、軸シールリン グ４１を克服して、ピストン運動によって拡大される中空室４０内に達する。ピ ストン２８の移動に伴って、同時に遮断弁２１は遮断位置から流過位置に切り換 えられる。段階面５０に作用する制御圧力(Steuerdruck)の崩壊に伴って、ピス トン２８の戻し運動が開始する。ばね２５によってピストン２８に生ぜしめられ る戻し力は、中空室４０内に封入された空気の圧縮を行い、該空気はもっぱら貫 通孔４４を通って無圧のばね室３９内に達する。これに対して、ポリテトラフル オルエチレン・ディスク４５の絞り作用が抵抗を生ぜしめ、即ちピストン２８が 所定の時間を経過した後に 初めて出発位置(Ausgangsstellung)に到達して、遮断弁２１を閉じる。再生時間 を規定する該時間は、ディスク４５の構造のほかに、軸方向に移動可能な調整ね じ３７を用いてばね２５の予荷重を調整することによっても調節可能である。さ らに中空室４０の容積も、再生時間・調節(Regenerationsdauer-Einstellung)の 変更に関与させられ得る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 クラウス カルトホイザー ドイツ連邦共和国 Ｄ−70469 シュツッ トガルト ディーテルレシュトラーセ 38 (72)発明者 ロルフ ヴェラー ドイツ連邦共和国 Ｄ−73655 プリュー ダーハウゼン ガウスヴェーク ５−１ (72)発明者 リューディガー レーオポルト ドイツ連邦共和国 Ｄ−71263 ヴァイル デアシュタット アイヒェンドルフシュト ラーセ 12−１ (72)発明者 クラウス ハイツマン ドイツ連邦共和国 Ｄ−71229 レオンベ ルク キルヒハイマー シュトラーセ 10 −１

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．特に自動車の圧縮空気装置（１０）用の空気乾燥装置（１４）の再生時間 の時間に関連した制御のための装置（２０）であって、圧縮空気を蓄える容器（ １７）と空気乾燥装置（１４）との間で管路（２４）内に配置された遮断弁（２ １）を有しており、該遮断弁（２１）が空気乾燥装置（１４）の再生のために制 御圧力によって流過位置に切り換え可能で、かつ空気力式の遅延装置（２２）に 抗してばね力によって再生を終了させる遮断位置に戻し可能であり、この場合、 空気力式の遅延装置（２２）内で空気が絞り部（３０）を通って移動させられる 形式のものにおいて、絞り部（３０）が透過性のダイヤフラム若しくはディスク （４５）によって形成されていることを特徴とする、空気乾燥装置の再生時間の 時間に関連した制御のための装置。 ２．ダイヤフラム若しくはディスク（４５）が多孔質のポリテトラフルオルエ チレン(PTFE)から成っている請求項１記載の装置。 ３．ダイヤフラム若しくはディスク（４５）が遅延装置（２２）の移動可能な 壁（２８）の貫通孔（４４）内に配置されており、該壁（２８）が一方の側で中 空室（４０）を限定し、かつ他方の側で圧縮ばね（２５）の作用を受けている請 求項１記載の装置。 ４．移動可能な壁（２８）が制御圧力によって圧縮 ばね（２５）の力に抗して、中空室（４０）を拡大する位置へ運動可能である請 求項３記載の装置。 ５．移動可能な壁（２８）が中空室（４０）内への流過方向で逆止弁（２９） によって迂回されている請求項４記載の装置。 ６．移動可能な壁がシリンダ（２７）内のピストン（２８）として形成されて いて、かつ逆止弁（２９）として作用する軸シールリング（４１）を保持してい る請求項５記載の装置。 ７．ピストン（２８）が段付きのピストンロッド（４９）を有しており、該ピ ストンロッドの、ばねと反対の側の端部区分（５１）が遮断弁（２１）の閉鎖部 材（５２）を保持しているのに対して、ピストンロッド（４９）の段階面（５０ ）が制御圧力に対する作用面を形成している請求項６記載の装置。 ８．圧縮ばね（２５）がピストンから遠い側の端面で、軸方向に調節可能なば ね受け（３８）に支持されている請求項７記載の装置。