MX2012010259A - Cartucho secador de aire y metodo para operacion de cartucho secador de aire. - Google Patents

Abstract

La invención se relaciona con un cartucho secador de aire (14) para un sistema de suministro de aire comprimido (10), en particular para un sistema de suministro de aire comprimido (10) para un vehículo industrial, teniendo una caja de medio de secado (26) que se llena con un medio de secado en que la caja de medio de secado (26 puede acoplarse en una dirección (54) axial a una brida de conexión (56) del sistema de suministro de aire comprimido (10). Según la invención se dispone en la caja de medio de secado (26) una obturación (22´) que está configurada como válvula de retención y que actúa en estado montado del cartucho secador de aire (14) como sello entre la caja de medio de secado (26) y la brida de conexión (56). La invención se relaciona además con un método para la operación de un cartucho secador de aire (14) en un sistema de suministro de aire comprimido (10).

Description

CARTUCHO SECADOR DE AIRE Y METODO PARA OPERACION DE CARTUCHO SECADOR DE AIRE DESCRIPCION DE LA INVENCION La presente invención se relaciona con un cartucho secador de aire para un sistema de suministro de aire comprimido, en particular un sistema de suministro de aire comprimido de un vehículo industrial que tiene una caja de medio de secado llenada de medio de secado en el cual la caja de medio de secado puede conectarse en una dirección axial con una brida de conexión del sistema de suministro de aire comprimido y en la caja de medio de secado se encuentra dispuesta una obturación diseñada como válvula de retención que actúa en estado montado del cartucho de secado de aire como obturación entre la caja de medio de secado y la brida de conexión.

La invención se relaciona además con un método para la operación de un cartucho secador de aire en un sistema de suministro de aire comprimido, en particular un sistema de suministro de aire comprimido de un vehículo industrial .

Se requieren cartuchos de secador de aire como consumibles en el marco de la preparación o el tratamiento de aire comprimido para sistemas de suministro de aire comprimido, abreviado EAC (Control de aire eléctrico, por sus siglas en inglés) , en particular en el campo de los vehículos industriales. Se usan allí para la purificación de aire comprimido generado de partículas de aceite y de suciedad y para el secado del aire comprimido.

Para incrementar la durabilidad de los cartuchos de secador de aire usados, los sistemas de suministro de aire comprimido tienen según el estado de la técnica de la posibilidad de regenerar el cartucho secador de aire por medio del flujo inverso controlado de aire comprimido ya tratado, en el cual se expulsa durante semejante etapa de regeneración humedad y otras suciedades acumulados en el cartucho secador de aire.

La figura 2 muestra una vista seccionada en perspectiva de un sistema de suministro de aire comprimido correspondiente según el estado de la técnica. El sistema de suministro de aire comprimido 10 representado comprende una caja de válvula 12 y un cartucho secador de aire 14. El cartucho secador de aire 14 respectivamente una caja 28 del cartucho secador de aire 14 están comunicados a través de una obturación 30 directamente con la caja de válvula 12. La fuerza selladora que actúa sobre la obturación 30 es procurada por un anillo de bayoneta 32. Una caja de medio de secado 26 está dispuesta dentro de la caja 28 del cartucho secador de aire 14.

Durante la operación del sistema de suministro de aire comprimido 10 aire comprimido fluye a través de la admisión 34 de la caja de válvula 12 a ésta. El aire comprimido pasa por un filtro previo 36 y fluye a continuación en un intersticio entre la cara exterior de la caja de medio de secado 26 y la cara interior de la caja 28 en un espacio libre 38 encima de la caja de medio de secado 26. En la cara superior de la caja de medio de secado 26 se prevén una multiplicidad de aberturas 40 que conectan el espacio libre 38 encima de la caja de medio de secado 26 con el interior de ésta. El aire comprimido fluye en particular del espacio libre 38 a través de las aberturas 40 y una primera área de laberinto 42 de la caja de medio de secado 26 al área inferior de la caja de medio de secado 26, donde se desvía el aire a continuación para entrar a una segunda área de laberinto 44. Allí se desvía arriba y se vuelve a desviar en el área superior para fluir de nuevo abajo a través de un área de laberinto 46 central en dirección a la caja de válvula 12. El aire comprimido secado está disponible entonces en los ductos de aire de la caja de válvula 12 de manera que de allí puede transportarse a los consumidores de aire comprimido. La caja de medio de secado 26 se llena con la finalidad del secado del aire comprimido con un granulado que actúa como medio de secado. El filtro previo 36 sirve para purificar el aire comprimido de los contaminantes más gruesos. Otro dispositivo de filtración que no se representa en la figura 2 se encuentra en dirección del flujo del aire comprimido a continuación del filtro previo 36 para liberar el aire comprimido después también de otros contaminantes, en particular de aceite y similares. El aceite se acumula en el área del cartucho secador de aire 14 en un canal colector no mostrado en la figura 2. En condiciones de presión apropiadas en el sistema de suministro de aire comprimido puede fluir de ahí pasando por un canal de lavado 48 y una válvula de retención 22 a la caja de válvula 12 y de ahí a una salida. La válvula de retención 22 puede estar configurada como válvula de diafragma en la cual el diafragma debería estar fabricado de un material que resiste durante un período prolongado los ataques químicos de los materiales extraños que tienen que expulsarse .

La figura 3 muestra a guisa de ejemplo una representación esquemática de un punto de intersección entre un cartucho secador de aire 14 y una caja de válvula 12 en un sistema de suministro de aire comprimido 10 tomado del estado de la técnica. Se representa aquí esquemáticamente los componentes que intervienen en la purificación del aire comprimido y de la expulsión de los componentes extraños. El aire comprimido 50 pasa primero a través del filtro previo 36 para pasar a continuación por el dispositivo de filtración 16. El dispositivo de filtración 16 se configura preferentemente como filtro de coalescencia; las partículas extrañas separadas por el filtro de coalescencia 16 se acumulan atrás del filtro de coalescencia 16 en un canal colector 24. Toda el área que se encuentra en dirección de flujo del aire comprimido anterior al dispositivo de filtración 16 se designa como área anterior al filtro 18, mientras que el área atrás del dispositivo de filtración 16 se designa como área posterior al filtro 20. En la caja de válvula 12 se prevé un canal de lavado 48 que está en comunicación con el canal colector 24 a través de una obturación. El final del canal de lavado 48 se sella por medio de una válvula de retención 22. Esta cierra el canal de lavado 48 durante la etapa de transporte inverso en la cual la presión en el área anterior al filtro 18 es usualmente más alta que la presión en el área posterior al filtro 20. Pero si se abre una válvula de descarga -lo que produce pérdida de presión en el área anterior al filtro 18, entonces la presión en el área posterior al filtro 20 supera la presión en el área anterior al filtro 18. Consiguientemente se abre la válvula de retención 22, a causa de lo cual se expulsan las partículas extrañas acumuladas en el canal colector 24 a través de la válvula de retención 22. El canal de lavado 48 puede estar dispuesto en su totalidad dentro de la caja de válvula, estando el canal de lavado 48 conectado con el canal colector 24 a través de una obturación 52. Esencial es aquí que se ofrezca una conexión a prueba de presión entre el canal colector 24 y la caja de válvula, de modo que se pueda dar la expulsión descrita de partículas extrañas en las condiciones de presión correspondientes .

La válvula de retención 22 tiene claramente una disposición más baja que el canal colector 24. De esta manera se permite también una posición inclinada del sistema de suministro de aire comprimido sin que esto excluyera un vaciado total del canal colector 24. En particular, inclinaciones del vehículo de hasta 15 grados aún no inhiben un vaciado total del canal colector 24.

El cartucho secador de aire representado en las figuras 2 y 3 es producido sin una placa de piso que fija la caja de medio de secado en la caja para facilitar el reciclaje del cartucho secador de aire, puesto que en particular su caja puede volver a usarse directamente. La consecuencia directa de esta forma constructiva es que la válvula de retención necesaria para la regeneración se ha desplazado del cartucho secador de aire al interior de la caja de válvula. Desventajoso a causa de esta construcción es, sin embargo, que la válvula de retención ya no se remplaza junto con el cartucho secador de aire y tiene que estar diseñada suficientemente robusta para el contacto continuo con suciedad y partículas de aceite, para lograr la vida útil de los demás componentes dispuestos en la caja de válvula del sistema de suministro de aire comprimido.

El documento WO 2009/043427 Al y el documento DE 10 2005 039 059 B3 describen cartuchos de filtro de aire que tienen una placa de piso; obturaciones realizadas como válvula de retención están dispuestas en el interior del cartucho de filtro de aire.

Del documento DE 10 2007 046 167 Al se conoce además un cartucho secador de aire en el cual una obturación que actúa como válvula de retención sirve de sello entre una caja de medio de secado del cartucho secador de aire y una brida de conexión de la caja de válvula.

La presente invención se basa correspondientemente en el objetivo de reducir la inversión en producción para la fabricación de un sistema de suministro de aire comprimido mejorando simultáneamente la seguridad de funcionamiento de este sistema de suministro de aire comprimido.

Este objetivo se logra mediante las características de las reivindicaciones independientes.

La invención perfecciona el cartucho secador de aire de este tipo en que la obturación posee un perfil de sección transversal en forma de U que tiene un labio flexible. De esta manera puede remplazarse la válvula de retención necesaria para la regeneración junto con el cartucho secador de aire. Resulta ser una ventaja particular en esto que la válvula de retención está realizada como simple obturación y, al mismo tiempo, el cartucho secador de aire sigue sin requerir una tapa de piso limitante para posibilitar el uso repetido de la caja receptora de la caja de medio de secado.

También puede preverse que el labio flexible de la obturación sea movible en dirección radial, vertical relativo a la dirección axial, para proveer la funcionalidad como válvula de retención.

Ventajosamente puede preverse que la obturación define un plano perpendicular respecto a la dirección axial y que un área, que sirve como colector de aceite, esté dispuesta a una distancia radial de esta obturación. Gracias a esta construcción no se expone la válvula de retención, excepto en una etapa de regeneración, en los intervalos a las partículas de suciedad depositadas en el colector de aceite.

Se puede prever además que el colector de aceite esté dispuesto en el área de una brida de conexión del sistema de suministro de aire comprimido y que el colector de aceite en estado montado esté cubierto por el cartucho secador de aire. De esta manera se facilita durante el cambio del cartucho secador de aire el acceso fácil al colector de aceite que así es fácil de limpiar, por ejemplo, pasando simplemente un trapo encima.

La invención consiste además en un método para la operación de un cartucho secador de aire en un sistema de suministro de aire comprimido, en particular un sistema de suministro de aire comprimido de un vehículo industrial, en el cual una obturación dispuesta en una caja de medio de secado que posee un perfil de sección transversal en forma de U tiene un labio flexible que, durante una etapa de transporte del sistema de suministro de aire comprimido, funciona como sello entre la caja de medio de secado y una brida de conexión del sistema de suministro de aire comprimido, y la obturación dispuesta en la caja de medio de secado permite durante una etapa de lavado del sistema de suministro de aire comprimido una salida de aire controlada entre la brida de conexión y la caja de medio de secado. De esta manera se materializan las ventajas y particularidades del cartucho secador de aire inventivo también en el marco de un método.

Esto vale también para las modalidades particularmente preferidas del método inventivo que se describen a continuación. Éste se perfecciona convenientemente en que la obturación permite la salida controlada de aire en una dirección radial perpendicular a una dirección axial en la cual el cartucho secador de aire puede acoplarse al sistema de suministro de aire comprimido. Bajo la salida de aire se entiende aquí un escape o un paso de un área a otra área a través de la obturación.

Convenientemente puede preverse también que durante el montaje del cartucho secador de aire se cubre un colector de aceite dispuesto en el área de la brida de conexión por el cartucho secador de aire.

La invención se explica a continuación a guisa de ejemplo con remisión a las figuras acompañantes mediante unas modalidades preferidas.

Se muestra: Figura 1 una vista seccionada de un cartucho secador de aire inventivo; Figura 2 una vista seccionada en perspectiva de un sistema de suministro de aire comprimido que tiene un cartucho secador de aire según el estado de la técnica; Figura 3 una representación esquemática del punto de intersección entre un cartucho secador de aire y una caja de válvula de un sistema de suministro de aire comprimido según el estado de la técnica y Figura 4 un aumento de una sección de una vista seccionada de un cartucho secador de aire inventivo.

En la siguiente descripción de las figuras los mismos signos de referencia designan componentes iguales o comparables .

La figura 1 muestra una vista seccionada de un cartucho secador de aire inventivo. Dado la estructura esencialmente de simetría rotacional del cartucho secador de aire se representa sólo la mitad izquierda del cartucho. En contraste con el cartucho secador de aire ya conocido de la figura 2, el cartucho secador de aire 14 representado en la figura 1, el cual está montado en una caja de válvula 12 de un sistema de suministro de aire comprimido 10, tiene una obturación 22' que está diseñada como válvula de retención. La obturación 22' está realizada con esta finalidad teniendo un perfil en forma de U y comprende un labio 58 flexible que puede moverse en una dirección 60 radial perpendicular con relación a una dirección 54 axial en la cual el cartucho secador de aire 14 puede montarse en una brida de conexión 56 de la caja de válvula 12 del sistema de suministro de aire comprimido 10. Durante la etapa de transporte de aire comprimido fluye aire comprimido no tratado a través del filtro previo 36 a través del dispositivo de filtración 16 al cartucho secador de aire 14, según se describió ya con relación a la figura 2. La caída de presión que se genera en esto empuja el perfil en forma de U de la obturación 22' en dirección 60 radial contra la brida 56 de conexión, de modo que se cierra la válvula de retención, materializada como la obturación 22', entre la caja de medio de secado 26 y la brida de conexión 56. Las partículas de aceite y suciedad separadas en el dispositivo de filtración 16 descienden bajo el efecto de gravitación en el lado orientado hacia la caja 28 del dispositivo de filtración 16 y se acumulan en el área de un colector de aceite 62 que está dispuesto en el plano de la obturación 22' entre la obturación 30 y la obturación 22'.

Durante una etapa de regeneración se invierten las condiciones de flujo en el interior del cartucho secador de aire 14, y aire comprimido ya procesado fluye de regreso a través del dispositivo de filtración 16 y escapa a través de una salida no representada de la caja de válvula 12; partículas de aceite y suciedad presentes en el dispositivo de filtración 16 son arrastradas. Esta inversión de las corrientes de aire ocasiona al mismo tiempo que el labio 58 flexible de la obturación 22' ya no se empuja en dirección 60 radial contra la brida de conexión 56, de manera que se abre la obturación 22', realizada como válvula de retención, y las partículas de aceite y suciedad depositadas en el colector de aceite 62 pueden introducirse a la corriente de aire saliente sin pasar por el dispositivo de filtración 16.

Si se levanta el cartucho secador de aire 14 después de retirar en anillo de bayoneta 32 de la brida de conexión en dirección 54 axial, entonces puede accederse directamente en dirección 54 axial al colector de aceite 62, por ejemplo, para limpiarlo manualmente.

La obturación 22' está fijada en la caja de medio de secado 26, por ejemplo, por simple sujeción elástica. En el cartucho secador de aire 14 la caja de medio de secado 26 puede retirarse junto con la obturación 22' fijada en ella de la caja 28, la cual puede volver a usarse directamente.

Las figuras 2 y 3 ya se describieron en la introducción.

La figura 4 muestra un aumento de sección de un cartucho secador de aire inventivo. En la figura 4 se representa en forma aumentada el área de la brida de conexión 56 que comprende el colector de aceite 62. Igual como en la figura 1, se representa sólo un lado de la brida de conexión 56 que tiene una estructura esencialmente de simetría rotacional con relación a la dirección 54 axial. Durante una etapa de transporte de aire comprimido se empuja el labio 58 flexible de la obturación 22' a causa de las condiciones de presión existentes en dirección 60 radial afuera, es decir, a la derecha con relación a la figura 4, contra la brida de conexión 56. La obturación 22' sella por lo tanto entre la caja de medio de secado 26 y la brida de conexión 56. Durante una etapa de regeneración cambian la situación de presión, de modo que el labio 58 flexible se empuja en dirección 60 radial adentro, o lo que corresponde con relación a la figura 4 a una desviación del labio 58 flexible a la izquierda, de modo que el aire comprimido puede escapar controladamente entre la caja de medio de secado y la brida de conexión 56, arrastrando en esto las partículas de aceite y suciedad depositadas en el colector de aceite 62.

Las características de la invención manifestadas en la descripción precedente, en las figuras y en las reivindicaciones pueden ser esenciales para la realización de la invención tanto en forma individual como en combinación arbitraria.

LISTA DE SIGNOS DE REFERENCIA 10 Sistema de suministro de aire comprimido 12 Caja de válvula 14 Cartucho secador de aire 16 Dispositivo de filtración 18 Área anterior al filtro 20 Área posterior al filtro 22 Válvula de retención 22' Obturación 24 Canal colector 26 Caja de medio de secado 28 Caja 30 Obturación 32 Anillo de bayoneta 34 Admisión 36 Filtro previo 38 Espacio libre 40 Aberturas 42 Primera área de laberinto 44 Segunda área de laberinto 46 Área central de laberinto 48 Canal de lavado 50 Aire comprimido 52 Obturación 54 Dirección axial 56 Brida de conexión 58 Labio flexible 60 Dirección radial 62 Colector de aceite

Claims (7)

REIVINDICACIONES

1. Cartucho secador de aire para un sistema de suministro de aire comprimido, en particular para un sistema de suministro de aire comprimido de un vehículo industrial, que tiene una caja de medio de secado llenada de medio de secado, pudiendo acoplarse la caja de medio de secado en una dirección axial a una brida de conexión del sistema de suministro de aire comprimido, estando dispuesto en la caja de medio de secado una obturación configurada como válvula de retención que en estado montado del cartucho secador de aire actúa como sello entre la caja de medio de secado y la brida de conexión, caracterizado porque la obturación tiene un perfil de sección transversal en forma de U que tiene un labio flexible.

2. Cartucho secador de aire según la reivindicación 1, caracterizado porque el labio flexible de la obturación es movible en una dirección radial perpendicular con relación a una dirección axial para proporcionar la funcionalidad de válvula de retención.

3. Cartucho secador de aire según la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque la obturación define un plano perpendicularmente relativo a la dirección axial y porque un área en este plano que sirve como colector de aceite está dispuesta a una distancia radial de la obturación.

4. Cartucho secador de aire según la reivindicación 3, caracterizado porque el colector de aceite está dispuesto en el área de la brida de conexión del sistema de suministro de aire comprimido y porque el colector de aceite está cubierto por el cartucho secador de aire en estado montado.

5. Método para la operación de un cartucho secador de aire en un sistema de suministro de aire comprimido, en particular en un sistema de suministro de aire comprimido de un vehículo industrial, en el cual - una obturación dispuesta en una caja de medio de secado que posee un perfil de sección transversal en forma de U con un labio flexible actúa durante una etapa de transporte del sistema de suministro de aire comprimido como sello entre la caja de medio de secado y una brida de conexión del sistema de suministro de aire comprimido y - la obturación dispuesta en la caja de medio de secado hace posible durante una etapa de lavado del sistema de suministro de aire comprimido una salida controlada de aire entre la brida de conexión y la caja de medio de secado.

6. Método según la reivindicación 5, caracterizado porque la obturación permite la salida controlada de aire en una dirección radial perpendicular con relación a una dirección axial en la cual el cartucho secador de aire puede acoplarse al sistema de suministro de aire comprimido .

7. Método según la reivindicación 5 o 6, caracterizado porque en el montaje del cartucho secador de aire un colector de aceite dispuesto en el área de la brida de conexión es cubierto por el cartucho secador de aire.