WO2017063735A1 - Lufttrocknerkartusche für eine lufttrocknungsvorrichtung eines fahrzeugs - Google Patents

Lufttrocknerkartusche für eine lufttrocknungsvorrichtung eines fahrzeugs Download PDF

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WO2017063735A1
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dryer cartridge
air dryer
drying device
sealing surface
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Eric Schumacher
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    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T17/00—Component parts, details, or accessories of power brake systems not covered by groups B60T8/00, B60T13/00 or B60T15/00, or presenting other characteristic features
    • B60T17/002—Air treatment devices
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/02—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
    • B01D53/04—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography with stationary adsorbents
    • B01D53/0407—Constructional details of adsorbing systems
    • B01D53/0415—Beds in cartridges
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/26—Drying gases or vapours
    • B01D53/261—Drying gases or vapours by adsorption

Definitions

  • the invention relates to an air dryer cartridge for an air drying device of a vehicle.
  • the air dryer cartridge includes at least one sealing element which, when the air dryer cartridge is mounted on the air dryer, seals the air dryer cartridge and the air dryer
  • a sealing surface of the sealing element is inclined with respect to a plane which is perpendicular to a mounting direction.
  • the air dryer cartridge can be mounted on the air dryer in the assembly direction. Furthermore, the invention relates to an assembly comprising such an air dryer cartridge and the air drying apparatus.
  • Air drying cartridge consists of two parts: an actual filter container and an annular adapter, which is arranged during installation of the filter container between dryer housing and filter container.
  • the adapter has an upper and a lower sealing ring: The upper sealing ring is facing towards the filter container side, the lower one towards the dryer housing side. When screwing the air drying cartridge with the dryer housing, the upper sealing ring is axially against the bottom of the
  • Air drying system of a compressed air brake system of a vehicle The one-piece air drying cartridge is in turn guided by a therethrough Screw bolted to a dryer housing. Also on the underside of the drying cartridge described here, two sealing rings are provided in the outer periphery, which are pressed axially during assembly of the cartridge against the housing of the dryer to seal the assembly against outside air. Another sealing ring of smaller radius, when assembled with the dryer housing, surrounds the region of an inlet for the air to be dried which flows through the drying cartridge during operation of the air dryer. This sealing ring abuts against an edge of the dryer housing, which has the shape of a steep cone. Accordingly, the slope or inclination of the sealing ring is very steep, which is pressed when screwing the drying cartridge with the dryer housing in the radial direction against this edge.
  • Dryer housing thus acts most of the force exerted on the sealing ring in the radial direction of the sealing ring. As a result, a very high occurs when tightening the screw passed through the drying cartridge
  • FIG. 1 to FIG. 3 is a known from the prior art way of attaching an air dryer cartridge 10 to a
  • Air drying module 12 of a brake system of a truck to be illustrated.
  • the air dryer cartridge 10 is shown in fragmentary and perspective, before being bolted to the air drying module 12.
  • Assembly 14 is shown in FIG. 2.
  • the air dryer cartridge 10 and the air drying module 12 are sealed against each other.
  • the air dryer cartridge 10 is equipped with a flat gasket 16.
  • the flat gasket 16 is pressed against a likewise flat sealing surface 18, which is provided on the side of the air drying module 12.
  • the provision of such a gasket 16 brings a number of disadvantages.
  • the width of a sealing surface 20 of the gasket 16 corresponds to a width of the flat gasket 16.
  • Object of the present invention is therefore to provide an air dryer cartridge of the type mentioned, by means of which an improved seal can be achieved, and to provide an assembly of such an air dryer cartridge with an air drying device of a vehicle.
  • Advantageous embodiments with expedient developments of the invention are specified in the dependent claims.
  • the air dryer cartridge according to the invention is provided for an air drying device of a vehicle, in particular a commercial vehicle.
  • the air dryer cartridge includes at least one sealing member which, when the air dryer cartridge is mounted on the air dryer apparatus, serves to seal an assembly comprising the air dryer cartridge and the air dryer apparatus from the ambient air.
  • a sealing surface of the sealing member is inclined with respect to a plane which is perpendicular to a mounting direction, in which the air dryer cartridge can be mounted to the air drying device.
  • Sealing surface has a value of less than about 65 °. In other words, therefore, includes the sealing surface with the imaginary plane serving as a reference plane, an angle of less than about 65 °. Due to the inclination of the sealing surface of more than 0 ° relative to the plane corresponding to the sealing element is not formed as a flat gasket. As a result, compared to a flat gasket, the effective sealing surface of the sealing element is increased with the same width. As a result, an improved seal can be achieved in the assembly of the air dryer cartridge on the air dryer in the assembly.
  • the inclination of the sealing surface causes at the same time a seal acting in the axial direction, that is to say in the mounting direction, being provided, and a radially acting seal.
  • Air drying device is pressed, also leads to a certain holding torque and thus to a particularly good adhesion of the sealing element to the
  • Air drying apparatus This holding torque secures the air dryer cartridge against self-loosening during operation. This is important in the use of the air dryer cartridge in vehicles, as it comes regularly when driving shaking.
  • axially and radially acting sealing element so a kind of jamming or self-locking is achieved, which is also beneficial to the improved sealing.
  • Air drying device by screwing a comparatively small
  • Screw-in depth can be achieved.
  • a comparatively small overall height of the air dryer cartridge can be realized.
  • the self-locking component of the force acting on the sealing element also acts when mounting the air dryer cartridge to the air drying device by screwing as screwing.
  • the inclination of the sealing surface has a value of less than approximately 45 °. Because then affects the proportionately larger part of the force which is applied to the assembly in the assembly, in the axial direction and thus in the mounting direction. This leads to a comparatively small
  • a favorable design of the air dryer cartridge with respect to the self-locking portion or the holding torque and the size of the sealing surface can furthermore be achieved if the inclination of the sealing surface has a value of
  • the sealing element is designed as a sealing ring whose height decreases in the radial direction. This makes it particularly easy to ensure that when mounting the air dryer cartridge to the air dryer the Air dryer cartridge automatically centered. By means of such a tapered seal, it is particularly easy to ensure that the assembly is sealed off from the ambient air.
  • the sealing element is received in a groove which is formed in a wall of the air dryer cartridge, a particularly secure mounting of the sealing element on the air dryer cartridge can be achieved.
  • the wall of the air dryer cartridge may in particular be a bottom of the air dryer cartridge, which is connected to a sleeve-shaped outer wall of the air dryer cartridge.
  • the air dryer cartridge may have a threaded connector.
  • this threaded connector can be screwed in the mounting direction on a piece of pipe of the air dryer.
  • the force acting on the sealing element can be adjusted particularly well by screwing the air dryer cartridge onto the pipe section of the air drying device.
  • the self-locking effect of the sealing element or the holding torque applied by the inclined sealing surface can be particularly well utilized by this type of mounting of the air dryer cartridge to the air drying device.
  • the air dryer cartridge can have a further sealing element.
  • the further sealing element may advantageously be designed in particular as a flat gasket. Because in this area already provide the threads of the threaded connector for a corresponding
  • the assembly according to the invention comprises an inventive
  • Air dryer cartridge and an air drying device for a vehicle which may be, for example, a commercial vehicle.
  • This is the sealing element the air dryer cartridge, which has the inclined sealing surface, with the inclined sealing surface on a sealing surface of the air drying device.
  • the inclination of the sealing surface of the air drying device relative to the imaginary plane corresponds at least substantially to the inclination of the sealing surface of the sealing element of the air dryer cartridge.
  • the inclinations of the sealing surface of the sealing element of the air dryer cartridge on the one hand and the provided on the side of the air drying device sealing surface on the other hand coincide with each other. However, it may also deviations of, for example +/- 10 ° occur, which still allow a sufficient sealing of the assembly to the ambient air.
  • the sealing surface of the air-drying device is preferably provided on a line element through which air can flow, in particular compressed air, which surrounds a pipe section.
  • the pipe piece has a thread, which is in the
  • the vehicle according to the invention which is in particular a
  • the assembly is a component of a compressed air brake system of the vehicle.
  • Fig. 1 shows the fixing of a prior art air dryer cartridge to an air drying module according to the prior art by screwing a threaded nozzle of the air dryer cartridge on a pipe section of the air drying module in a by an arrow
  • Fig. 2 shows an assembly, which with the air drying module according to
  • FIG. 1 comprises a screwed-down air dryer cartridge according to FIG. 1;
  • Fig. 3 is a detail view of the assembly of FIG. 2;
  • Fig. 5 shows an assembly, which with the air drying module according to
  • Fig. 4 includes screwed air dryer cartridge according to Fig. 4.
  • Fig. 4 shows a partial and partially cut an air dryer cartridge 26, or air dryer cartridge, which can be screwed onto an air drying device in the form of an air drying module 28.
  • an air drying module 28 One usually in one
  • Desuperating space 30 of the air dryer cartridge 26 arranged desiccant is presently not shown for the purpose of improved clarity.
  • a mounting direction 32 in which the air dryer cartridge 26 to the
  • Air drying module 28 can be mounted, is illustrated in Fig. 4 and Fig. 5 by a respective arrow.
  • Air drying module 28 can be mounted, is illustrated in Fig. 4 and Fig. 5 by a respective arrow.
  • Air dryer cartridge 26 to the air drying module 28 the threaded connector 22 of the air dryer cartridge 26 is screwed onto the pipe section 24, which is provided on the side of the air drying module 28.
  • FIG. 5 A detail in Fig. 5 shown assembly 34, in which the
  • Air dryer cartridge 26 is screwed onto the air drying module 28 is in this case part of a brake system of a commercial vehicle.
  • a compressor compresses ambient air, which is available as compressed air in the brake system. Condensation of air moisture contained in the ambient air may cause the compressed air to contain liquid water. In order to ensure that the liquid water does not clog the compressed air lines of the brake system or restricts the flowability, the water is absorbed by the desiccant present in the receiving space 30 of the air dryer cartridge 26.
  • the compressed ambient air or compressed air to be dried can, for example, via passage openings 36, which in a trained as a bottom wall 38 of the
  • Air dryer cartridge 26 are provided, enter the receiving space 30 and leave the receiving space 30 again on the threaded connector 22 and the pipe section 24.
  • Air dryer cartridge 26 enters the receiving space 30 and leave the receiving space 30 again on the threaded connector 22 and the pipe section 24.
  • an entry of the compressed ambient air into the receiving space 30 via the pipe section 24 is conceivable. Then the dried air or dried compressed air leaves the
  • a sealing element 42 is received in the form of a sealing ring.
  • this sealing element 42 is not flat in the present case, but has an inclined sealing surface 44.
  • an imaginary plane 46 is indicated for illustrating the inclination, on which the mounting direction 32 is perpendicular. Based on this imaginary plane 46, the sealing surface 44 is inclined.
  • the inclination of the sealing surface 44 with respect to the plane 46 in the present case has a value of less than 65 °, in particular less than 45 °. Due to the inclination, a comparatively large sealing surface 44 is provided for a given width 48 of the sealing element 42. Correspondingly, the width 48 of the sealing surface 44 in the sealing element 42 is greater than in the case of the sealing element 16 designed as a flat seal 16 according to FIG. 3.
  • the air drying module 28 has a through-flow of compressed air line element 50, which surrounds the pipe section 24.
  • the line member 50 has on its the air dryer cartridge 26 facing end side on a likewise inclined sealing surface 52.
  • the inclination of this sealing surface 52 with respect to the imaginary plane 46 exactly corresponds to the inclination of the sealing surface 44 of the sealing element 42. Namely, then ensures a particularly good sealing of the assembly 34 relative to the ambient air 54 located in the vicinity of the assembly 34, if the sealing element 42 with its sealing surface 44 on the sealing surface 52 of
  • Air drying module 28 is present.
  • a corresponding, conical sealing surface 52 of the conduit member 50 on the side of the air drying module 28 provide for a given width 48 of the sealing element 42 not only for a corresponding effective size of the sealing surface 44. Rather, a part of the acts on the sealing element 42 due to the screwing of the threaded connector 22 on the Pipe 24 exerted force in the radial direction, ie in the direction of the plane 46. Accordingly, the conical shape of the sealing element 42 in cooperation with the conical sealing surface 52 for a certain self-locking. Thus, the voltage applied to the sealing surface 52 sealing element 42 serves as a screw connection. In this way, a loosening of the air dryer cartridge 26 is particularly safe avoided by the air drying module 28 due to the vibrations occurring during driving.
  • the inclination or slope of the sealing surface 44 with respect to the imaginary plane 46 is not so great that it comes to a very strong wedge effect and thus to a very strong self-locking when screwing the air dryer cartridge 26 on the air drying module 28.
  • the proportionately predominant part of the force, which acts on the sealing element 42 in the assembly 34 preferably acts in the axial direction, that is, in the mounting direction 32.
  • Air dryer cartridge 26 is held. Furthermore, it is apparent from Fig. 6, as
  • Threads 58 of an internal thread of the threaded neck 22 with corresponding threads 60 of an external thread of the pipe section 24 are engaged.
  • this plurality of intermeshing threads 58, 60 is already provided for a certain seal between the compressed air to be dehumidified and the dried compressed air.
  • a further sealing element in the form of a flat gasket 62 is provided on a region adjacent to the threaded neck 22 in the mounting direction 32, that is, at a free end of the threaded neck 22.
  • this flat seal 62 rests on a flat edge flange 64, which adjoins in the mounting direction 32 to the threads 60 of the pipe section 24. That's one sealed between the pipe section 24 and the sealing surface 52 of the conduit member 50 formed annular space 66 of the air drying module 28 particularly well.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Valves And Accessory Devices For Braking Systems (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Lufttrocknerkartusche (26) für eine Lufttrocknungsvorrichtung (28) eines Fahrzeugs, insbesondere eines Nutzfahrzeugs, mit wenigstens einem Dichtelement (42), welches bei Anordnung der Lufttrocknerkartusche (26) an der Lufttrocknungsvorrichtung (28) dem Abdichten eines die Lufttrocknerkartusche (26) und die Lufttrocknungsvorrichtung (28) umfassenden Zusammenbaus (34) gegenüber der Umgebungsluft (54) dient. Hierbei ist eine Dichtfläche (44) des Dichtelements (42) bezogen auf eine Ebene (46) geneigt, welche senkrecht zu einer Montagerichtung (32) verläuft, in welche die Lufttrocknerkartusche (26) an die Lufttrocknungsvorrichtung (28) montierbar ist. Die Neigung der Dichtfläche (44) weist einen Wert von weniger als etwa 65° auf. Des Weiteren betrifft die Erfindung einen Zusammenbau (34) von einer solchen Lufttrocknerkartusche (26) mit einer Lufttrocknungsvorrichtung (28) eines Fahrzeugs.

Description

LUFTTROCKNERKARTUSCHE FÜR EINE LUFTTROCKNUNGSVORRICHTUNG EINES FAHRZEUGS
Die Erfindung betrifft eine Lufttrocknerkartusche für eine Lufttrocknungsvorrichtung eines Fahrzeugs. Die Lufttrocknerkartusche umfasst wenigstens ein Dichtelement, welches bei Anordnung der Lufttrocknerkartusche an der Lufttrocknungsvorrichtung dem Abdichten eines die Lufttrocknerkartusche und die Lufttrocknungsvorrichtung umfassenden
Zusammenbaus gegenüber der Umgebungsluft dient. Eine Dichtfläche des Dichtelements ist bezogen auf eine Ebene geneigt, welche senkrecht zu einer Montagerichtung verläuft. In die Montagerichtung ist die Lufttrocknerkartusche an die Lufttrocknungsvorrichtung montierbar. Des Weiteren betrifft die Erfindung einen Zusammenbau, welcher eine solche Lufttrocknerkartusche und die Lufttrocknungsvorrichtung umfasst.
Die DE 38 88 548 T2 beschreibt eine Lufttrocknungspatrone für eine Druckluftbremsanlage eines Fahrzeugs. Die Lufttrocknungspatrone wird mittels einer durch diese hindurchgeführten Schraube mit einem Trocknergehäuse verschraubt. Die
Lufttrocknungspatrone besteht aus zwei Teilen: einem eigentlichen Filterbehälter und einem ringförmigen Adapter, welcher bei der Montage des Filterbehälters zwischen Trocknergehäuse und Filterbehälter angeordnet ist. Der Adapter weist einen oberen und einen unteren Dichtring auf: Der obere Dichtring ist zur Filterbehälterseite hin gewandt, der untere zur Trocknergehäuseseite hin. Beim Verschrauben der Lufttrocknungspatrone mit dem Trocknergehäuse wird der obere Dichtring axial gegen den Boden des
Filterbehälters gepresst, und der untere Dichtring wird axial gegen eine ebene
Dichtungsfläche des Trocknergehäuse gepresst, wodurch die Gesamtanordnung von Lufttrocknungspatrone und Trocknergehäuse gegen die Außenluft abgedichtet wird.
Die DE 44 09 871 C2 beschreibt ebenfalls eine Trocknungspatrone für eine
Lufttrocknungsanlage einer Druckluftbremsanlage eines Fahrzeugs. Die einteilige Lufttrocknungspatrone wird wiederum mittels einer durch diese hindurchgeführten Schraube mit einem Trocknergehäuse verschraubt. Auch auf der Unterseite der hier beschriebenen Trocknungspatrone sind im äußeren Umfang zwei Dichtringe vorgesehen, die bei der Montage der Patrone axial gegen das Gehäuse des Trockners gepresst werden, um die Anordnung gegen Außenluft abzudichten. Ein weiterer Dichtungsring mit kleinerem Radius umgibt beim Zusammenbau mit dem Trocknergehäuse den Bereich eines Einlasses für die zu trocknende Luft, welche die Trocknungspatrone im Betrieb der Lufttrocknungsanlage durchströmt. Dieser Dichtungsring liegt an einer Flanke des Trocknergehäuses an, welche die Form eines steilen Konus aufweist. Entsprechend ist auch die Steigung oder Neigung des Dichtrings sehr steil, welcher beim Verschrauben der Trocknungspatrone mit dem Trocknergehäuse in radialer Richtung gegen diese Flanke gepresst wird.
Beim Anziehen der Schraube zum Festlegen der Trocknungspatrone an dem
Trocknergehäuse wirkt folglich der größte Teil der Kraft, welche auf den Dichtring ausgeübt wird, in radialer Richtung auf den Dichtring. Dadurch tritt beim Anziehen der durch die Trocknungspatrone hindurchgeführten Schraube eine sehr hohe
Selbsthemmung auf. Des Weiteren ist bei diesem konusförmigen Dichtring, welcher eine sehr hohe Keilwirkung aufweist, eine vergleichsweise große Einschraubtiefe vorzusehen. Dies ist im Hinblick auf die Bauhöhe der Trocknungspatrone nachteilig.
Ein weiterer Lufttrockner für eine Druckluftbremsanlage ist in der DE 197 04 178 A1 beschrieben.
Des Weiteren soll anhand von Fig. 1 bis Fig. 3 eine aus dem Stand der Technik bekannte Möglichkeit der Anbringung einer Lufttrocknerkartusche 10 an einem
Lufttrocknungsmodul 12 einer Bremsanlage eines Lastkraftwagens veranschaulicht werden. In Fig. 1 ist die Lufttrocknerkartusche 10 ausschnittsweise und perspektivisch gezeigt, bevor sie mit dem Lufttrocknungsmodul 12 verschraubt ist.
Ein die Lufttrocknerkartusche 10 und das Lufttrocknungsmodul 12 umfassender
Zusammenbau 14 ist demgegenüber in Fig. 2 gezeigt. Im Zusammenbau 14 sind die Lufttrocknerkartusche 10 und das Lufttrocknungsmodul 12 gegeneinander abgedichtet. Hierfür ist, wie insbesondere aus Fig. 3 ersichtlich ist, die Lufttrocknerkartusche 10 mit einer Flachdichtung 16 ausgestattet. Die Flachdichtung 16 wird gegen eine ebenfalls ebene Dichtfläche 18 gedrückt, welche auf Seiten des Lufttrocknungsmoduls 12 bereitgestellt ist. Das Vorsehen einer solchen Flachdichtung 16 bringt eine Reihe von Nachteilen mit sich. So entspricht die Breite einer Dichtfläche 20 der Flachdichtung 16 einer Breite der Flachdichtung 16. Außerdem entsteht kaum ein Haltemoment, da sich beim Lösen eines Gewindestutzens 22 der Lufttrocknerkartusche 10 von einem Rohrstück 24, welches auf Seiten des Lufttrocknungsmoduls 12 vorgesehen ist, die Flachdichtung 16 in eine Löserichtung des Gewindes von der Dichtfläche 18 löst.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Lufttrocknerkartusche der eingangs genannten Art zu schaffen, mittels welcher eine verbesserte Abdichtung erreichbar ist, sowie einen Zusammenbau von einer solchen Lufttrocknerkartusche mit einer Lufttrocknungsvorrichtung eines Fahrzeugs bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird durch eine Lufttrocknerkartusche mit den Merkmalen des
Patentanspruchs 1 und einen Zusammenbau mit den Merkmalen des Patentanspruchs 9 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
Die erfindungsgemäße Lufttrocknerkartusche ist für eine Lufttrocknungsvorrichtung eines Fahrzeugs, insbesondere eines Nutzfahrzeugs, vorgesehen. Die Lufttrocknerkartusche umfasst wenigstens ein Dichtelement, welches bei Anordnen der Lufttrocknerkartusche an der Lufttrocknungsvorrichtung dem Abdichten eines die Lufttrocknerkartusche und die Lufttrocknungsvorrichtung umfassenden Zusammenbaus gegenüber der Umgebungsluft dient. Eine Dichtfläche des Dichtelements ist bezogen auf eine Ebene geneigt, welche senkrecht zu einer Montagerichtung verläuft, in welche die Lufttrocknerkartusche an die Lufttrocknungsvorrichtung montiert werden kann. Hierbei weist die Neigung der
Dichtfläche einen Wert von weniger als etwa 65° auf. Mit anderen Worten schließt also die Dichtfläche mit der als Bezugsfläche dienenden, gedachten Ebene einen Winkel von weniger als etwa 65° ein. Aufgrund der Neigung der Dichtfläche von mehr als 0° bezogen auf die Ebene ist entsprechend das Dichtelement nicht als Flachdichtung ausgebildet. Dies führt dazu, dass im Vergleich zu einer Flachdichtung die effektive Dichtfläche des Dichtelements bei gleicher Baubreite vergrößert ist. Dadurch lässt sich bei der Anordnung der Lufttrocknerkartusche an der Lufttrocknungsvorrichtung in dem Zusammenbau eine verbesserte Abdichtung erreichen.
Des Weiteren führt die Neigung der Dichtfläche dazu, dass zugleich eine in die axiale Richtung, also in die Montagerichtung, wirkende Dichtung bereitgestellt ist und eine radial wirkende Dichtung. Der in radialer Richtung auf das Dichtelement wirkende Teil der Kraft, mit welcher die Lufttrocknerkartusche aufgrund des Montierens gegen die
Lufttrocknungsvorrichtung gepresst wird, führt zudem zu einem gewissen Haltemoment und somit zu einer besonders guten Haftung des Dichtelements an der
Lufttrocknungsvorrichtung. Dieses Haltemoment sichert die Lufttrocknerkartusche gegen ein Sich-Lösen im Betrieb. Dies ist bei der Verwendung der Lufttrocknerkartusche in Fahrzeugen von Bedeutung, da es im Fahrbetrieb regelmäßig zu Erschütterungen kommt. Durch das zugleich axial und radial wirkende Dichtelement wird also eine Art Verklemmung beziehungsweise Selbsthemmung erreicht, welche ebenfalls dem verbesserten Abdichten zuträglich ist.
Da dennoch die Dichtfläche keine allzu große Neigung oder Steigung, nämlich eine Neigung von weniger afs etwa 65°, aufweist, ergibt sich dennoch keine unerwünscht starke Selbsthemmung beim Montieren der Lufttrocknerkartusche an die
Lufttrocknungsvorrichtung. Des Weiteren kann aufgrund der geneigten Dichtfläche des Dichtelements bei einem Montieren der Lufttrocknerkartusche an die
Lufttrocknungsvorrichtung durch Verschrauben eine vergleichsweise geringe
Einschraubtiefe erreicht werden. So lässt sich trotz des Vorsehens der geneigten Dichtfläche eine vergleichsweise geringe Bauhöhe der Lufttrocknerkartusche realisieren.
Die Selbsthemmungskomponente der auf das Dichtelement wirkenden Kraft wirkt zudem bei einem Montieren der Lufttrocknerkartusche an die Lufttrocknungsvorrichtung durch Verschrauben als Verschraubungssicherung.
Als vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn die Neigung der Dichtfläche einen Wert von weniger als etwa 45° aufweist. Denn dann wirkt der anteilsmäßig größere Teil der Kraft, welche im Zusammenbau auf das Dichtelement aufgebracht wird, in axialer Richtung und somit in die Montagerichtung. Dies führt zu einem vergleichsweise geringen
Selbsthemmungsanteil und zudem zu einer besonders geringen Einschraubtiefe.
Eine in Bezug auf den Selbsthemmungsanteil beziehungsweise das Haltemoment und die Größe der Dichtfläche günstige Ausgestaltung der Lufttrocknerkartusche lässt sich des Weiteren erreichen, wenn die Neigung der Dichtfläche einen Wert aus einem
Wertebereich von etwa 25° bis etwa 35° aufweist.
Von Vorteil ist es weiterhin, wenn das Dichtelement als Dichtring ausgebildet ist, dessen Höhe in radialer Richtung abnimmt. So lässt sich besonders einfach sicherstellen, dass sich beim Montieren der Lufttrocknerkartusche an die Lufttrocknungsvorrichtung die Lufttrocknerkartusche selbsttätig zentriert. Durch eine derartige, konisch zulaufende Dichtung lässt sich besonders gut das Abdichten des Zusammenbaus gegenüber der Umgebungsluft sicherstellen.
Wenn gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung das Dichtelement in einer Nut aufgenommen ist, welche in einer Wand der Lufttrocknerkartusche ausgebildet ist, lässt sich eine besonders sichere Halterung des Dichtelements an der Lufttrocknerkartusche erreichen. Bei der Wand der Lufttrocknerkartusche kann es sich insbesondere um einen Boden der Lufttrocknerkartusche handeln, welcher mit einer hülsenförmigen Außenwand der Lufttrocknerkartusche verbunden ist.
Für eine einfache Montage der Lufttrocknerkartusche an die Lufttrocknungsvorrichtung kann die Lufttrocknerkartusche einen Gewindestutzen aufweisen. Zum Montieren der Lufttrocknerkartusche an die Lufttrocknungsvorrichtung kann dieser Gewindestutzen in die Montagerichtung auf ein Rohrstück der Lufttrocknungsvorrichtung aufgeschraubt werden. Durch die Gewindegänge des Gewindestutzens und das korrespondierende Gewinde des Rohrstücks der Lufttrocknungsvorrichtung lässt sich auch in diesem Bereich der Verbindung der Lufttrocknerkartusche mit der Lufttrocknungsvornchtung eine besonders hohe Dichtwirkung erreichen.
Zudem lässt sich durch das Aufschrauben der Lufttrocknerkartusche auf das Rohrstück der Lufttrocknungsvorrichtung einerseits die auf das Dichtelement wirkende Kraft besonders gut einstellen. Andererseits lassen sich durch diese Art der Montage der Lufttrocknerkartusche an die Lufttrocknungsvorrichtung die selbsthemmende Wirkung des Dichtelements beziehungsweise das durch die geneigte Dichtfläche aufgebrachte Haltemoment besonders gut ausnutzen.
In einem in die Montagerichtung an den Gewindestutzen angrenzenden Bereich kann die Lufttrocknerkartusche ein weiteres Dichtelement aufweisen. Das weitere Dichtelement kann vorteilhaft insbesondere als Flachdichtung ausgebildet sein. Denn in diesem Bereich sorgen bereits die Gewindegänge des Gewindestutzens für eine entsprechende
Dichtwirkung. Hier ist also die von einer Flachdichtung bereitgestellte Dichtfläche für das Erreichen einer zusätzlichen Dichtwirkung ausreichend.
Der erfindungsgemäße Zusammenbau umfasst eine erfindungsgemäße
Lufttrocknerkartusche und eine Lufttrocknungsvorrichtung für ein Fahrzeug, bei welchem es sich beispielsweise um ein Nutzfahrzeug handeln kann. Hierbei liegt das Dichtelement der Lufttrocknerkartusche, welches die geneigte Dichtfläche aufweist, mit der geneigten Dichtfläche an einer Dichtfläche der Lufttrocknungsvorrichtung an. Die Neigung der Dichtfläche der Lufttrocknungsvorrichtung relativ zu der gedachten Ebene entspricht der Neigung der Dichtfläche des Dichtelements der Lufttrocknerkartusche zumindest im Wesentlichen. Bevorzugt stimmen die Neigungen der Dichtfläche des Dichtelements der Lufttrocknerkartusche einerseits und der auf Seiten der Lufttrocknungsvorrichtung vorgesehenen Dichtfläche andererseits miteinander überein. Es können jedoch auch Abweichungen von beispielsweise +/- 10° auftreten, welche dennoch ein ausreichendes Abdichten des Zusammenbaus gegenüber der Umgebungsluft zulassen.
Bevorzugt ist die Dichtfläche der Lufttrocknungsvorrichtung an einem von, insbesondere komprimierter, Luft durchströmbaren Leitungselement bereitgestellt, welches ein Rohrstück umgibt. Das Rohrstück weist ein Gewinde auf, auf welches in dem
Zusammenbau ein Gewindestutzen der Lufttrocknerkartusche in die Montagerichtung aufgeschraubt ist. So ist sichergestellt, dass das konische Dichtelement, welches die bezogen auf die Ebene geneigte Dichtfläche aufweist, und welches mit der konisch ausgeformten Dichtfläche an dem Lufttrocknermodul korrespondiert, für eine besonders sichere Abdichtung gegenüber der Umgebungsluft sorgt.
Das erfindungsgemäße Fahrzeug, bei welchem es sich insbesondere um ein
Nutzfahrzeug handeln kann, weist den erfindungsgemäßen Zusammenbau auf. Hierbei ist der Zusammenbau eine Komponente einer Druckluft-Bremsanlage des Fahrzeugs.
Die für die erfindungsgemäße Lufttrocknerkartusche beschriebenen Vorteile und bevorzugten Ausführungsformen gelten auch für den erfindungsgemäßen Zusammenbau und das erfindungsgemäße Fahrzeug und umgekehrt.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen sowie anhand der Zeichnungen, in welchen gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit identischen Bezugszeichen versehen sind. Dabei zeigen:
Fig. 1 das Festlegen einer Lufttrocknerkartusche gemäß dem Stand der Technik an einem Lufttrocknungsmodul gemäß dem Stand der Technik durch Aufschrauben eines Gewindestutzens der Lufttrocknerkartusche auf ein Rohrstück des Lufttrocknungsmoduls in eine durch einen Pfeil
angegebene Montagerichtung; Fig. 2 einen Zusammenbau, welcher die mit dem Lufttrocknungsmodul gemäß
Fig. 1 verschraubte Lufttrocknerkartusche gemäß Fig. 1 umfasst;
Fig. 3 eine Detailansicht des Zusammenbaus gemäß Fig. 2;
Fig. 4 das Verschrauben einer alternativen Lufttrocknerkartusche mit einem
alternativen Lufttrocknungsmodul, wobei die Lufttrocknerkartusche eine konische Dichtung und das Lufttrocknungsmodul eine korrespondierende, konisch ausgeformte Dichtfläche aufweist;
Fig. 5 einen Zusammenbau, welcher die mit dem Lufttrocknungsmodul gemäß
Fig. 4 verschraubte Lufttrocknerkartusche gemäß Fig. 4 umfasst; und
Fig. 6 in einer vergrößerten Detailansicht die miteinander korrespondierenden, geneigten Dichtflächen der konischen Dichtung der Lufttrocknerkartusche und des Lufttrocknungsmoduls.
Zur Beschreibung von Fig. 1 bis Fig. 3 wird auf die Erläuterungen zum Stand der Technik im einleitenden Teil der vorstehenden Beschreibung verwiesen.
Fig. 4 zeigt ausschnittsweise und teilweise geschnitten eine Lufttrocknerkartusche 26, oder Lufttrocknerpatrone, welche auf eine Lufttrocknungsvorrichtung in Form eines Lufttrocknungsmoduls 28 aufgeschraubt werden kann. Ein üblicherweise in einem
Aufnahmeraum 30 der Lufttrocknerkartusche 26 angeordnetes Trocknungsmittel ist zum Zwecke einer verbesserten Übersichtlichkeit vorliegend nicht dargestellt.
Eine Montagerichtung 32, in welche die Lufttrocknerkartusche 26 an das
Lufttrocknungsmodul 28 montiert werden kann, ist in Fig. 4 und Fig. 5 durch einen jeweiligen Pfeil veranschaulicht. Zum Anordnen beziehungsweise Montieren der
Lufttrocknerkartusche 26 an das Lufttrocknungsmodul 28 wird der Gewindestutzen 22 der Lufttrocknerkartusche 26 auf das Rohrstück 24 aufgeschraubt, welches auf Seiten des Lufttrocknungsmoduls 28 vorgesehen ist.
Ein in Fig. 5 ausschnittsweise gezeigter Zusammenbau 34, bei welchem die
Lufttrocknerkartusche 26 auf das Lufttrocknungsmodul 28 aufgeschraubt ist, ist vorliegend Bestandteil einer Bremsanlage eines Nutzfahrzeugs. Hierbei verdichtet ein Kompressor Umgebungsluft, welche als Druckluft in der Bremsanlage zur Verfügung steht. Durch Kondensation von in der Umgebungsluft enthaltener Luftfeuchte kann die Druckluft flüssiges Wasser enthalten. Um dafür zu sorgen, dass das flüssige Wasser nicht die Druckluftleitungen der Bremsanlage verstopft oder die Durchströmbarkeit einschränkt, wird das Wasser von dem im Aufnahmeraum 30 der Lufttrocknerkartusche 26 vorhandenen Trocknungsmittel aufgenommen.
Die zu trocknende, komprimierte Umgebungsluft oder Druckluft kann beispielsweise über Durchtrittsöffnungen 36, welche in einer als Boden 38 ausgebildeten Wand der
Lufttrocknerkartusche 26 vorgesehen sind, in den Aufnahmeraum 30 eintreten und den Aufnahmeraum 30 wieder über den Gewindestutzen 22 beziehungsweise das Rohrstück 24 verlassen. Je nach Auslegung des Lufttrocknungsmoduls 28 ist jedoch auch ein Eintreten der verdichteten Umgebungsluft in den Aufnahmeraum 30 über das Rohrstück 24 vorstellbar. Dann verlässt die getrocknete Luft oder getrocknete Druckluft die
Lufttrocknerkartusche 26 über die Durchtrittsöffnungen 36.
In einer in dem Boden 38 der Lufttrocknerkartusche 26 ausgebildeten Nut 40 ist ein Dichtelement 42 in Form eines Dichtrings aufgenommen. Dieses Dichtelement 42 ist jedoch vorliegend nicht flach ausgebildet, sondern weist eine geneigte Dichtfläche 44 auf. In Fig. 5 ist zur Veranschaulichung der Neigung eine gedachte Ebene 46 angedeutet, auf welcher die Montagerichtung 32 senkrecht steht. Bezogen auf diese gedachte Ebene 46 ist die Dichtfläche 44 geneigt.
Die Neigung der Dichtfläche 44 bezogen auf die Ebene 46 weist vorliegend einen Wert von weniger als 65°, insbesondere weniger als 45° auf. Durch die Neigung wird bei einer gegebenen Breite 48 des Dichtelements 42 eine vergleichsweise große Dichtfläche 44 bereitgestellt. Entsprechend ist die Breite 48 der Dichtfläche 44 bei dem Dichtelement 42 größer als bei dem als Flachdichtung 16 ausgebildeten Dichtelement gemäß der Fig. 3.
Das Lufttrocknungsmodul 28 weist ein von Druckluft durchströmbares Leitungselement 50 auf, welches das Rohrstück 24 umgibt. Das Leitungselement 50 weist auf seiner der Lufttrocknerkartusche 26 zugewandten Stirnseite eine ebenfalls geneigte Dichtfläche 52 auf. Bevorzugt entspricht die Neigung dieser Dichtfläche 52 bezogen auf die gedachte Ebene 46 genau der Neigung der Dichtfläche 44 des Dichtelements 42. Dann wird nämlich für ein besonders gutes Abdichten des Zusammenbaus 34 gegenüber der sich in der Umgebung des Zusammenbaus 34 befindenden Umgebungsluft 54 gesorgt, wenn das Dichtelement 42 mit seiner Dichtfläche 44 an der Dichtfläche 52 des
Lufttrocknungsmoduls 28 anliegt.
Die Neigung der Dichtfläche 44 des konischen Dichtelements 42 und die
korrespondierende, konische Dichtfläche 52 des Leitungselements 50 auf Seiten des Lufttrocknungsmoduls 28 sorgen jedoch bei gegebener Breite 48 des Dichtelements 42 nicht nur für eine entsprechende effektive Größe der Dichtfläche 44. Vielmehr wirkt ein Teil der auf das Dichtelement 42 infolge des Aufschraubens des Gewindestutzens 22 auf das Rohrstück 24 ausgeübten Kraft in radialer Richtung, also in Richtung der Ebene 46. Entsprechend sorgt die konische Ausbildung des Dichtelements 42 im Zusammenwirken mit der konischen Dichtfläche 52 für eine gewisse Selbsthemmung. Damit dient das an der Dichtfiäche 52 anliegende Dichtelement 42 als Verschraubungssicherung. Auf diese Weise wird ein Sich-Lösen der Lufttrocknerkartusche 26 von dem Lufttrocknungsmodul 28 aufgrund vom im Fahrbetrieb auftretenden Erschütterungen besonders sicher vermieden.
Dennoch ist die Neigung oder Steigung der Dichtfläche 44 bezogen auf die gedachte Ebene 46 nicht so groß, dass es zu einer sehr starken Keilwirkung und somit zu einer sehr starken Selbsthemmung beim Aufschrauben der Lufttrocknerkartusche 26 auf das Lufttrocknungsmodul 28 kommt. Vielmehr wirkt bevorzugt der anteilsmäßig überwiegende Teil der Kraft, welche im Zusammenbau 34 auf das Dichtelement 42 wirkt, in die axiale Richtung, also in die Montagerichtung 32.
Aus Fig. 6 ist besonders gut ersichtlich, dass der Boden 38 der Lufttrocknerkartusche 26 an einer zylindrischen Außenwand 56 der nach oben hin geschlossenen
Lufttrocknerkartusche 26 gehalten ist. Des Weiteren geht aus Fig. 6 hervor, wie
Gewindegänge 58 eines Innengewindes des Gewindestutzens 22 mit korrespondierenden Gewindegängen 60 eines Außengewindes des Rohrstücks 24 in Eingriff stehen. Durch diese Mehrzahl der miteinander in Eingriff stehenden Gewindegänge 58, 60 ist bereits für eine gewisse Abdichtung zwischen der zu entfeuchtenden, komprimierten Luft und der getrockneten komprimierten Luft gesorgt.
Zudem ist an einem in die Montagerichtung 32 an den Gewindestutzen 22 angrenzenden Bereich, also an einem freien Ende des Gewindestutzens 22, vorliegend ein weiteres Dichtelement in Form einer Flachdichtung 62 vorgesehen. Im Zusammenbau 34 liegt diese Flachdichtung 62 auf einem ebenen Randflansch 64 auf, welcher sich in die Montagerichtung 32 an die Gewindegänge 60 des Rohrstücks 24 anschließt. So ist ein zwischen dem Rohrstück 24 und der Dichtfläche 52 des Leitungselements 50 ausgebildeter Ringraum 66 des Lufttrocknungsmoduls 28 besonders gut abgedichtet.

Claims

Patentansprüche
1. Lufttrocknerkartusche für eine Lufttrocknungsvorrichtung (28) eines Fahrzeugs, insbesondere eines Nutzfahrzeugs, mit wenigstens einem Dichtelement (42), welches bei Anordnung der Lufttrocknerkartusche (26) an der
Lufttrocknungsvorrichtung (28) dem Abdichten eines die Lufttrocknerkartusche (26) und die Lufttrocknungsvorrichtung (28) umfassenden Zusammenbaus (34) gegenüber der Umgebungsluft (54) dient, wobei eine Dichtfläche (44) des
Dichtelements (42) bezogen auf eine Ebene (46) geneigt ist, welche senkrecht zu einer Montagerichtung (32) verläuft, in welche die Lufttrocknerkartusche (26) an die Lufttrocknungsvorrichtung (28) montierbar ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Neigung der Dichtfläche (44) einen Wert von weniger als etwa 65° aufweist.
2. Lufttrocknerkartusche nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Neigung der Dichtfläche (44) einen Wert von weniger als etwa 45° aufweist.
3. Lufttrocknerkartusche nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Neigung der Dichtfläche (44) einen Wert aus einem Wertebereich von etwa 25° bis etwa 35° aufweist.
4. Lufttrocknerkartusche nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (42) als Dichtring ausgebildet ist, dessen Höhe in radialer Richtung abnimmt.
5. Lufttrocknerkartusche nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Dichtelement (42) in einer Nut (40) aufgenommen ist, welche in einer Wand (38) der Lufttrocknerkartusche (26) ausgebildet ist.
6. Lufttrocknerkartusche nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Lufttrocknerkartusche (26) einen Gewindestutzen (22) aufweist, welcher zum Montieren der Lufttrocknerkartusche (26) an die Lufttrocknungsvorrichtung (28) in die Montagerichtung (32) auf ein Rohrstück (24) der Lufttrocknungsvorrichtung (28) aufschraubbar ist.
7. Lufttrocknerkartusche nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Lufttrocknerkartusche (26) in einem in die Montagerichtung (32) an den
Gewindestutzen (22) angrenzenden Bereich ein weiteres Dichtelement aufweist.
8. Lufttrocknerkartusche nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, dass
das weitere Dichtelement als Flachdichtung (62) ausgebildet ist.
9. Zusammenbau von einer Lufttrocknerkartusche (26) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 mit einer Lufttrocknungsvorrichtung (28) für ein Fahrzeug, insbesondere für ein Nutzfahrzeug, wobei das Dichtelement (42) der Lufttrocknerkartusche (26), welches die geneigte Dichtfläche (44) aufweist, mit der geneigten Dichtfläche (44) an einer Dichtfläche (52) der Lufttrocknungsvorrichtung (28) anliegt, deren Neigung relativ zu der Ebene (46) der Neigung der Dichtfläche (44) des Dichtelements (42) der Lufttrocknerkartusche (26) entspricht oder bis zu +/-100 davon abweicht.
10. Zusammenbau nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Dichtfläche (52) der Lufttrocknungsvorrichtung (28) an einem von Luft durchströmbaren Leitungselement (50) bereitgestellt ist, welches ein Rohrstück (24) umgibt, wobei das Rohrstück (24) ein Gewinde aufweist, auf welches ein Gewindestutzen (22) der Lufttrocknerkartusche (26) in die Montagerichtung (32) aufgeschraubt ist.
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