WO2019238463A2 - Dichtschnittstelle für eine lufttrocknungskartusche und einen sockel für eine lufttrocknungskartusche - Google Patents

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WO2019238463A2
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sealing
air drying
support
drying cartridge
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Andreas Leinung
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Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH
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    • 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
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    • B01D46/0002—Casings; Housings; Frame constructions
    • B01D46/001—Means for connecting filter housings to supports

Definitions

  • the present invention relates to a sealing interface between one
  • Air drying cartridge and a base for an air drying cartridge the sealing interface having at least one sealing element, an air drying cartridge-side sheet metal element and a base-side attachment.
  • a compressed air treatment system for a compressed air treatment system of a commercial vehicle is known from DE 10 2016 208 355 A1
  • the air dryer cartridge has a cartridge housing with a closed housing cover, a drying medium accommodated in the cartridge housing, a fastening flange for closing an open end of the cartridge housing facing away from the housing cover and fastening the air dryer cartridge to the compressed air preparation device and a base plate.
  • EP 2 229 994 A2 relates to a sealing component comprising a sealing body which has a first sealing surface for sealing a volume to be sealed.
  • the sealing body at least partially encloses an electronic component.
  • An operating method for a sealing component comprises the following steps: providing a sealing component according to the invention, changing information in an electronic memory of the sealing component, querying the information from the electronic memory of the sealing component, evaluating the requested information and performing an action depending on it and / or taking into account an evaluation result of the evaluation of the requested information.
  • Air dryer cartridges and the air treatment system assigned to them must still be installed with increased effort or torque and by using special tools.
  • Air drying cartridge on a base for an air drying cartridge is improved.
  • a sealing interface with the features of claim 1. According to this, it is provided that a sealing interface for sealing between an air drying cartridge and a base for a
  • Air drying cartridge is provided, the sealing interface at least one sealing element, an air drying cartridge-side sheet metal element and one
  • the base-side approach has a radially outwardly directed support surface for the sealing element with respect to the longitudinal axis of the base and the air drying cartridge, the sheet metal element
  • a pressing element is provided between the sheet metal element and the base-side attachment, which is arranged in the assembled state in such a way that the sealing element between the sheet metal element and the support surface is achieved by means of the sheet metal element is held, in particular pressed, at least partially in the axial and / or radial direction with respect to the longitudinal axis.
  • the invention is based on the basic idea that - in contrast to a square sealing ring which is often used in this context and which is sealed by a base-side approach for the air drying cartridge is axially supported - a
  • Sealing element is used, which is pressed or pressed radially against the support surface and thereby at least partially axially against a further pressing element by means of the sheet metal element. Because of this pressure or this
  • the sealing element can at least partially
  • Sheet metal element can be pressed.
  • the air dryer cartridge can be assembled much more simply and quickly, since the sealing element no longer has to be pressed primarily against the base-side attachment, as is customary in the prior art, even during assembly and in the assembled state.
  • corresponding guide components can also be dispensed with or their use can be significantly reduced.
  • Guide components are, for example, attachment surfaces, guide surfaces, contact surfaces etc.
  • corresponding guide components such as
  • Sheet metal element has an elastic section which is designed as a radial compression spring.
  • the sheet metal element is designed as a bottom-side cover of that end of the air drying cartridge which, in the assembled state, faces the base-side attachment.
  • the sheet metal element has, at least in sections, a shape which is essentially as known in the prior art.
  • the configuration or design of the sealing interface described above also allows, above all, a simpler positioning of the components of the sealing interface with respect to one another.
  • the pressing element and / or an end region of the base-side attachment can have an outer contour which, in the assembled state, has a counter contour, for example a counter contour in the pressing element, in the sheet metal element and / or in another
  • Counter bearing such as a housing wall of the air drying cartridge or the
  • the contour can be shaped by indentations, notches, and corresponding counterparts such as elevations. These contours and profile elements make it possible to cover the contact surface of the
  • the overall design can be made more variable. It is also possible that the variable setting of the contact surface makes additional design parameters available with regard to the attachment of the air drying cartridge.
  • the contour makes it possible to add another one by the adjustable area
  • Tightening the air drying cartridge (also called a cartridge) no longer depends only on the material properties of the pressing element.
  • At least one support element is provided between the sheet metal element and the support surface, which is arranged in the assembled state such that the sealing element is supported at least partially in the axial direction with respect to the longitudinal axis by means of the support element. Due to this additional partial axial support, the sealing element can be pressed or pressed onto the pressing element with an increased sealing force, as a result of which the sealing effect of the sealing interface is improved overall. In addition, by supporting the sealing element in this way by the support element and by the
  • the support element has an essentially wedge-shaped cross section.
  • the longitudinal axes of the air drying cartridge and the base or base-side attachment are also aligned essentially coaxially to one another.
  • the wedge shape of the support element enables one in particular by interacting with the end section of the sheet metal element
  • Support element on the one hand presses the sealing element on the air drying cartridge side and on the other hand supports it axially.
  • Sheet metal element increase the support and sealing effect of the sealing element, especially in the axial direction.
  • the support element is designed as a support ring.
  • Air drying cartridges generally have round or circular cross sections, the support element has particularly favorable support properties for the sealing element if it also has a round or circular basic shape in the form of a support ring.
  • the support ring is designed as a radially continuous or radially closed support ring. Such a configuration improves a more constant or more uniform force distribution on the sealing element and thus ensures a more stable and more precisely positioned mounting of the sealing element. This can further improve the sealing effect of the sealing interface.
  • the support ring in the assembled state has a support surface for the sealing element that is oriented essentially perpendicular to the support surface.
  • the vertical alignment of the support surface in relation to the radially outward-facing contact surface enables maximum elastic compression or deformation of the sealing element, so that the radial sealing effect in particular can be increased by this arrangement.
  • the vertical alignment of the support surface with respect to the radially outward-facing contact surface also enables a more targeted elastic deformation of the sealing element radially with respect to the contact surface of the base-side attachment and on the sheet metal element.
  • the sheet metal element has a round basic shape.
  • Air drying cartridges are generally round as described above
  • a round design of the sheet metal element in particular in the form of an annular shape, is also particularly advantageous.
  • the sheet metal element also has a centrally arranged through hole for the compressed air. A particularly simple and efficient flow path can be made possible for the compressed air flowing in and out of the air drying cartridge both in normal operation and in regeneration operation.
  • the sheet metal element is annular.
  • the sheet metal element is radial or radial
  • Base and the air drying cartridge has a radially inner end portion which is aligned in the assembled state with respect to at least one attachment surface of the support element. This is designed as a free, radially inner
  • the end section can act on the attachment surface with a particularly high supporting force with such a great structural simplicity.
  • This support force is within sensible limits, the better the sealing effect of the Sealing element can be influenced.
  • the end section in the assembled state, is in pressed contact with the attachment surface, so that the support element
  • the end section In the assembled state, the end section partially encloses an acute angle with the contact surface of the base-side attachment.
  • the end section with the annular shoulder surface of the support element oriented parallel to it can act in a structurally very simple form both in the axial and in the radial direction by utilizing a wedge effect on the support element.
  • Action is a very simple and structurally simple implementation of the radial and axial support of the support element in the form of an interaction with the attachment surface of the base-side attachment.
  • Support element is pressed axially against the sealing element.
  • the support element becomes due to the wedge-shaped cross section pressed against the sealing element at the same time.
  • This pressing takes place in particular in the axial direction with respect to the longitudinal axis of the air drying cartridge and the base with a definable axial sealing force.
  • Such a configuration thus on the one hand increases the axial sealing effect of the sealing element.
  • the radial sealing effect is also increased because the sealing element is compressed by the axial pressing of the support element onto the sealing element. As a result of this compression, a radially improved sealing effect can also be achieved. Accordingly, it is possible with a structurally fairly simple configuration of the support element, end section of the sheet metal element and in particular the support surface of the base-side attachment to press the sealing element both axially and radially onto the corresponding abutment.
  • the support element is at least partially made of one
  • thermoplastic and / or is at least partially made of a thermoset and / or elastomer.
  • the axial force transmission of the sealing force from the support element to the sealing element takes place in particular by cooperation with the obliquely aligned end section of the sheet metal element. Consequently, in the present case the end section of the sheet metal element should be on the support element
  • normal force may be high.
  • the normal force can be maximized in particular by reducing the frictional force.
  • the reduction in the frictional force can be minimized in addition to the angle of the attachment surface of the support element by the friction pairing of the end section of the sheet metal element and the support element and the attachment surface.
  • the pressing element is designed as a pressing ring which, in the assembled state, sections between the base-side attachment and at least one housing wall of the air drying cartridge and / or the
  • Sheet metal element is arranged.
  • the press ring in particular, the axial seal between the base-side attachment and the housing wall on the air-drying cartridge side can be improved.
  • Sealing element can be further improved in particular because of the press ring statically, ie essentially immovably, can be pressed in between two components that are relatively stationary. Due to such an arrangement of the press ring statically, ie essentially immovably, can be pressed in between two components that are relatively stationary. Due to such an arrangement of the press ring statically, ie essentially immovably, can be pressed in between two components that are relatively stationary. Due to such an arrangement of the press ring statically, ie essentially immovably, can be pressed in between two components that are relatively stationary. Due to such an arrangement of the press ring statically, ie essentially immovably, can be pressed in between two components that are relatively stationary. Due to such an arrangement of the press ring statically, ie essentially immovably, can be pressed in between two components that are relatively stationary. Due to such an arrangement of the press ring statically, ie essentially immovably, can be pressed in between two components that are relatively stationary. Due to such an
  • Press rings can moreover effectively dampen vibrations, vibrations and shocks, especially in the axial direction, which emanate primarily from the commercial vehicle.
  • the sealing element and the pressing element or the pressing ring are connected to one another in one piece.
  • the one-piece connection in particular ensures more efficient material utilization of the sealing and pressing element, which results in a smaller construction volume and thus overall in an advantageously designed sealing interface.
  • the one-piece connection saves a pair of sealing surfaces, which results in an additionally improved sealing effect of the one-piece composite of sealing element and
  • the sealing element and the pressing element form a common material cohesion without at least one respective separated mutual interface.
  • the one-piece composite is deliberately not intended to exclude that the sealing element and pressing element can also be formed from different materials. If the sealing element and pressing element consist of different materials, they can be connected to one another by a material bond. Examples of such
  • Material bonding can be, for example, vulcanizing, gluing, soldering, welding, etc.
  • the press ring forms at least one press fit in the assembled state with the base-side attachment and the housing wall. Especially the one from the base-side approach to the
  • the axial force exerted by the press ring can be adjusted particularly easily and precisely in the assembled state, since the housing wall on the air drying cartridge side can generally be screwed onto the base.
  • a screw connection in particular enables the sealing forces required for the press fit to be set very easily and precisely.
  • the press ring at least in sections has an inner diameter that is smaller than at least one outer diameter of the base-side attachment, and / or that the press ring has at least in sections an outer diameter that is smaller than at least one outer diameter of the sealing element.
  • the smaller, at least in sections, inner diameter of the press ring enables an extension of the extension of the base-side attachment to be at least partially gripped by the press ring.
  • the press ring is very easy to attach to due to the extension of the base plate approach
  • Air-drying cartridge-side housing wall can be pressed axially.
  • the extension forms in particular an axial end of the base-side attachment facing the air drying cartridge side. Since the outer diameter of the press ring is, at least in sections, not larger than the outer diameter of the sealing element, the radial pressing force of the sheet metal element on the sealing element can accordingly be increased.
  • the sealing element can be pressed or pressed with an even higher radial force on the support surface by means of the sheet metal element. The sealing effect of the sealing element can thus be further improved by the two structural and structural configurations described above.
  • the sealing element is pressed by means of the sheet metal element in the assembled state against the bearing surface of the base-side attachment and is supported by the supporting element, so that the sealing element is additionally pressed against the press ring.
  • the interaction or the pressing of the sealing element on the press ring leads to a further improvement in the sealing effect of the
  • Sealing interface In addition, such interaction can provide additional vibration damping of the sealing interface.
  • the base-side approach at least one
  • connection opening by means of which the sealing element is pressurized and / or pressure-connected with at least one fluid, in particular compressed air, from at least one pressure chamber on the air drying cartridge side.
  • the base-side extension also has several of these connection openings.
  • This type of pressurization or the pressure connection ensures that the elastic sealing element is additionally pressed against its respective active, limiting, and / or support surfaces of the support element, the sheet metal element, the contact surface of the base-side extension and the press ring.
  • the sealing force and the associated surface pressure between the sealing element and the surfaces described above can consequently be increased by means of the pressure connection or the pressurization, as a result of which the sealing effect is improved and strengthened.
  • the pressure connection or the pressurization can take place with up to approx. 17 bar.
  • the sealing interface has at least one further support ring which is fastened to the base-side attachment by means of at least one fastening element and by means of which the sheet-metal element is at least partially supported in the radial direction with respect to the longitudinal axis of the base and the air drying cartridge. In the assembled state, this further support ring interacts with the end section of the sheet metal element in a supporting manner.
  • Flexural rigidity can be increased significantly, resulting in a more constant support effect of the sealing element.
  • fastening element with the sheet metal element and / or the further support ring at least one anti-rotation device for the
  • An anti-rotation device is particularly important for an unwanted detachment of the air drying cartridge from the base-side attachment and accordingly for increasing the functional reliability of the sealing interface. Since air dryer cartridges are usually screwed onto a corresponding flange or on the base of an air treatment system, an anti-rotation device is therefore a particularly effective device for maintaining the sealing interface in a functional state in the assembled state. Formation of the anti-rotation device from the sheet metal element and / or the support element and the fastening element of the support element offers a particularly structurally and structurally simple configuration of the
  • the sheet metal element and / or the support ring can be designed as a bayonet ring with at least one corresponding bayonet recess.
  • the counterpart corresponding to the bayonet recess is formed by the fastening element in the form of a fastening screw.
  • the sealing element is designed as a sealing ring, in particular an O-ring with a circular cross section.
  • O-rings form inexpensive, reliable and tried and tested seals. Due to the often circular cross section of
  • Air-drying cartridges offer a circular O-ring with a circular cross-section, thus a structurally very adaptable and therefore very good sealing sealing component.
  • Sealing element is at least partially made of an elastomer.
  • the O-ring is therefore at least partially formed from an elastomer, because it can be pressed or pressed against its active surfaces of the sealing interface which are adjacent in the assembled state due to its elastic properties, and the sealing effect can thus be further improved.
  • the air drying cartridge described above can also be used for the air treatment system described above.
  • the air drying cartridge according to the present invention is set up and designed so that the air drying cartridge has at least partially the sealing interface according to the invention.
  • Air treatment device with the characteristics of the base, in particular being the Base set up and designed to that described above
  • Air drying cartridge can be attached to the base, in particular screwed on.
  • the air treatment system described above has at least one sealing interface described above, at least one air drying cartridge described above and at least one base described above.
  • the present invention relates to a pressing element with the features of a pressing element for a sealing interface as described above.
  • Figure 1 is a schematic sectional view of a first embodiment of a sealing interface according to the invention.
  • Fig. 2 is a schematic representation of an end portion of a base
  • Fig. 3 is a schematic sectional view of a second embodiment of a sealing interface according to the invention.
  • FIG. 1 shows a schematic sectional illustration of a first exemplary embodiment of a sealing interface 10 according to the invention.
  • the schematic sectional view according to FIG. 1 is a schematic radial half section of the rotationally symmetrical sealing interface 10.
  • the sealing interface 10 is arranged between an air drying cartridge 12 and a base 14 for an air drying cartridge 12.
  • the base 14 is designed as a flange-like component and in some areas forms a fastening interface between the air drying cartridge 12 and one
  • Air treatment system (not shown in Fig. 1).
  • the sealing interface 10 has a sealing element 16
  • the sealing element 16 is designed as a sealing ring 16 in the form of an O-ring with a circular cross section.
  • the circular state refers to an unmounted state.
  • the sealing element 16 or the O-ring is also formed from an elastomer.
  • the elastomer is designed as a rubber material or rubber-based material.
  • the rubber-based material can have either a natural rubber or a synthetic rubber as a base.
  • Examples of such an elastomer can be: polyacrylate rubber,
  • Chlorpolyethylene rubber chlorosulphonyl polyethylene rubber, ethylene propylene diene rubber, ethylene propylene rubber, fluorine rubber, tetrafluoroethylene propylene copolymer rubber, fluorine rubber hifluor, perfluoro elastomer, butadiene rubber, chloroprene rubber Rubber, isobutene-isoprene rubber (butyl rubber), bromobutyl rubber, chlorobutyl rubber, isoprene rubber, acrylonitrile-butadiene rubber, hydrogenated acrylonitrile-butadiene rubber, natural rubber, styrene-butadiene rubber, fluorine rubber Silicone rubber, methyl-phenyl-silicone rubber, methyl-phenyl-vinyl-silicone rubber, methyl-silicone rubber, methyl-vinyl-silicone rubber, polyester urethane or polyether urethane.
  • Such elastomers can be used individually or in combination for the sealing ring 16
  • the sheet metal element 18 is in turn attached on the air drying cartridge side.
  • the sheet metal element 18 forms a bottom cover for the air drying cartridge and faces the base-side extension 20 in the assembled state.
  • the sheet metal element 18 has a round basic shape.
  • the sheet metal element 18 is consequently of annular design.
  • the sheet metal element 18 has an outer radial end region, which with a
  • Housing area of the air drying cartridge 12 is folded on the housing bottom.
  • the housing base In the assembled state of the air drying cartridge 12, the housing base also faces the base-side extension 20.
  • the sheet metal element 18 has a curved radial spring section.
  • This radial spring section extends radially between the folded
  • the base-side extension 20 also has a radially outward direction with respect to the longitudinal axis L of the base 14 and the air drying cartridge 12
  • This bearing surface 22 is designed as an annular surface, the center line of which is aligned coaxially with the longitudinal axis L.
  • the base-side extension 20 rises further in a ring from the base 14 for the air drying cartridge 12.
  • the base-side extension 20 thus forms an annular or annular projection.
  • the sealing element 16 is also pressed radially against the bearing surface 22 by means of the sheet metal element 18.
  • a support element 24 is provided or arranged between the sheet metal element 18 and the support surface 22.
  • the support element 24 is further arranged in the assembled state such that the sealing element 16 is supported in the axial direction with respect to the longitudinal axis L between the sheet metal element 18 and the support surface 22 by means of the support element 24.
  • axial or axial direction is to be understood as a direction or as a direction vector which extends essentially parallel to the longitudinal axis of the base 14 and the air drying cartridge 12.
  • the longitudinal axis L of the base 14 and the air drying cartridge 12 is also designed as the axis of symmetry or center line thereof.
  • the support element 24 is further designed as a support ring 24.
  • the support element 24 also has a wedge-shaped cross section.
  • This wedge-shaped cross-section tapers radially outwards in relation to the longitudinal axis L of the base 14 and the air drying cartridge 12.
  • the support ring 24 has a support surface 24a for the sealing element 16 which is oriented essentially perpendicular to the support surface 22.
  • the sheet metal element 18 further has a radially inner end section 26 with respect to the longitudinal axis L of the base 14 and the air drying cartridge 12.
  • the end section 26 comprises a straight ring section, the center line of which is aligned essentially coaxially to the longitudinal axis L.
  • the end section 26 has an oblique ring section which is integrally formed on the straight ring section and which is in contact with the bearing surface 22 of the
  • base-side approach includes an acute angle.
  • the end section 26 is aligned with respect to an attachment surface 28 of the support element 24.
  • This part of the oblique ring section and the shoulder surface 28 consequently form essentially the same oblique angle with respect to the longitudinal axis L.
  • the end section 26 is also in pressed or turned contact with the attachment surface 28 of the support ring 24.
  • the support element 24 or the support ring 24 is thus supported axially and radially with respect to the longitudinal axis L of the base 14 and the air drying cartridge 12.
  • a radial inner surface 30 of the support element 24 oriented with respect to the support surface 22 of the base-side extension 20 is pressed radially against the support surface 22 of the base-side extension 20 by means of the end section 26.
  • the radial inner surface 30 of the support ring 24 is designed as an inner circular ring surface and delimits the support ring 24 in the radially inner direction with respect to the longitudinal axis L.
  • the support surface 24a of the support element 24 is pressed axially against the sealing element 16 by means of the end section 26.
  • the support ring 24 is also formed from a thermoplastic.
  • the support element 24 or the support ring 24 is formed from a metallic material such as steel.
  • the support ring 24 is formed from a composite material consisting of steel, a thermoplastic and a thermoset.
  • thermoplastic examples include acrylonitrile butadiene styrene (ABS),
  • PA Polyamides
  • PMMA polymethyl methacrylate
  • PC polycarbonate
  • PET polyethylene terephthalate
  • PE polyethylene
  • PP polypropylene
  • PS polystyrene
  • PEEK polyether ether ketone
  • PVC polyvinyl chloride
  • PEK Polyether ketones
  • PPS polyphenylene sulfide
  • PA 11/12 polyamide 11/12
  • Polyamide 46 Polyamide 46
  • PPA polyphthalamides
  • SPS syndiotactic polysyrene
  • TPE thermoplastic elastomers
  • PBT polybutylene terephthalate
  • PAI polyamide imides
  • PPSU polyphenylene sulfone
  • PSU polysulfones
  • PES polyether sulfone
  • PC / PET Polycarbonate-polyethylene terephthalate compounds
  • PC / ABS polycarbonate-acrylonitrile-butadiene-styrene compounds
  • SAN styrene-acrylonitrile copolymer
  • thermoplastics can be used individually or in combination for the support ring 24
  • the support ring 24 is formed from a thermoset.
  • the support ring 24 is formed from an elastomer.
  • a thermosetting plastic can be: chitin, chitosan, epoxy resin, urea-formaldehyde resin (UF), melamine-formaldehyde resin (MF), melamine / phenol-formaldehyde (MPF), phenol-formaldehyde resin (PF), polyester, polyurethane (PUR) or Unsaturated polyester (UP).
  • thermosets can be used individually or in combination for the support ring 24
  • the support ring 24 can also be formed from a thermoplastic and a thermoset.
  • the sealing interface 10 further has a press ring 32.
  • the press ring 32 is designed as a thermoplastic, thermoset or elastomer as described above.
  • the press ring 32 is formed from a metallic material such as steel.
  • the press ring 32 is also formed by a combination of a thermoplastic, thermoset or elastomer as described above.
  • the press ring 32 is formed from a composite material consisting of steel, a thermoplastic, an elastomer and a thermoset.
  • the press ring 32 is arranged in the assembled state between the base-side extension 20 and a housing wall 34 of the air drying cartridge 12.
  • the press ring 32 accordingly forms a press fit in the assembled state with the base-side extension 20 and the housing wall 34.
  • the press ring 32 also has a ring section 32a which is in contact with the sealing element 16 in the assembled state and which is in contact with the bearing surface 22 of the
  • base-side approach 20 includes an acute angle.
  • this ring section 32a has an annular surface area 32b which is in contact with the sealing element 16 in the assembled state and which is adapted to the contour of the sealing element 16.
  • press ring 32 has a kinked portion 32d that is radial
  • a depression is formed by means of the ring section 32a and the kinked section 32d which faces one end of the base-side extension 20.
  • the depression is consequently in pressed or pressed contact with one end of the base-side extension 20 in the assembled state.
  • the press ring 32 is thus adapted to the contour of the end of the base-side extension 20 by means of the depression.
  • the ring section 32a and the bent section 32d each have their outer surfaces 32c facing the housing wall 34 in pressed or
  • the ring section 32a of the press ring 32 and the sheet metal element 18 form in
  • the press ring 32 is also arranged so pressed between the sheet metal element 18 and the housing wall 34.
  • the press ring 32 also has an inner diameter that is smaller than one
  • the sealing element 16 is also pressed by means of the sheet metal element 18 in the assembled state against the bearing surface 22 of the base-side extension 20 and is supported by the support element 24.
  • the sealing element 16 according to FIG. 1 is also pressed against the press ring 32.
  • the sealing element 16 and the press ring 32 are connected to one another in one piece.
  • the base-side extension 20 can also have several of these connection openings 36 or connection grooves 36.
  • the sealing element 16 is accordingly pressurized and pressure-connected via the connecting opening 36 with compressed air from a pressure chamber 38 on the air drying cartridge side.
  • the sealing interface 10 also has an anti-rotation device for the
  • This anti-rotation device is formed by a fastening element 42 and by the sheet metal element 18.
  • the sheet metal element 18 has one or more fingers on its end section 26, so that the end section 26 of the sheet metal element 18 is designed as a bayonet ring with one or more corresponding cutouts.
  • the counterpart corresponding to the bayonet recess is therefore formed by the fastening element 42 in the form of a fastening screw 42.
  • the fastening element 42 is a fastening screw 42 according to FIG. 1
  • the sectional view of the sealing interface 10 according to the invention shown in FIG. 1 relates in particular to the assembled state of the sealing interface 10.
  • the first active surface pairing is formed by a radial inner surface of the end section 26 of the sheet metal element 18 and the sealing element 16. Since the sheet metal element 18 has a radial spring section as described above, the radial inner surface of the end section 26 can be pressed radially against the sealing ring 16, as a result of which the latter is compressed.
  • the radial force generated by the radial spring section of the sheet metal element 18, as described above, also presses the sealing ring 16 radially against the bearing surface 22 of the base-side extension 20.
  • a second pair of active surfaces is formed between the sealing ring 16 and the bearing surface 22.
  • a third pair of active surfaces is created by the corresponding contact point of the
  • Sealing ring 16 is formed with the support surface 24a of the support ring, which supports the sealing ring in the axial direction.
  • the support ring 24 presses the sealing ring 16 against the press ring 32 in the axial direction with respect to the longitudinal axis by means of the support surface 24a.
  • the axial force is due to the pressed or employed state of the
  • Sealing ring 16 and press ring 32 thus form the fourth effective surface pairing.
  • the elevations 20b act in the assembled state with a counter contour, e.g. a counter contour in the press ring 32, in the sheet metal element 18 and / or in another
  • Counter bearing such as a housing wall 34 of the air drying cartridge 12 together (not shown in detail).
  • the elevations 20b and the counter contour can be arranged at least partially engaging with one another.
  • the counter contour can be formed by indentations, notches, recesses and corresponding counterparts such as elevations.
  • contours and profile elements make it possible to variably adjust the pressure surface of the press ring 32 and the base-side extension 20 in its end region 20a and also the surface pressure occurring there in this region. As a result, the overall design can be made more variable.
  • an uneven, base-side counter-contour for the press ring 32 is advantageous in that, via a reduced press surface, the compressive force or the pressure is independent of the material properties of the press ring 32
  • Screwing torque of the air drying cartridge 12 can be reduced.
  • the outer contour described above can be achieved particularly advantageously on the base-side extension 20 in its end region 20a, because this contour can be cast in die-cast aluminum.
  • the press ring 32 has the above-described outer contour with the four elevations according to FIG. 2 and the base-side extension 20 or its end region 20a has the correspondingly described above contour.
  • FIG. 3 also shows a schematic sectional illustration of a second one
  • 3 is also a schematic radial half section of the rotationally symmetrical sealing interface 10 ′.
  • Sealing interface 10 has essentially the same structural and functional features as the first exemplary embodiment of the sealing interface 10 shown in FIG. 1.
  • the sealing interface 10 ' has a further or additional support ring 40'.
  • This additional support ring 40 ' is fastened to the base-side extension 20' by means of a fastening element 42 '.
  • the fastening element 42 ' is designed as a fastening screw 42' and can be screwed radially from the outside into the base-side extension 20 '.
  • the sheet metal element 18’ is in the radial and axial direction relative to the longitudinal axis of the base 14 ’and the like
  • the additional support ring 40 ' is shown in such a way that it completely radially encloses the fastening screw 42'.
  • the sheet metal element 18 ’or its end section 26’ and the further support ring 40 ′′ are designed in this regard as a bayonet ring with one or more corresponding bayonet recesses.
  • the counterpart corresponding to the bayonet recess is accordingly formed by the fastening element 42 'in the form of a fastening screw 42'.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Dichtschnittstelle (10, 10') zur Abdichtung zwischen einer Lufttrocknungskartusche (12, 12') und einem Sockel (14, 14') für eine Lufttrocknungskartusche (12, 12'), wobei die Dichtschnittstelle (10, 10') wenigstens ein Dichtelement (16, 16'), ein lufttrocknungskartuschenseitiges Blechelement (18, 18') und einen sockelseitigen Ansatz (20, 20') aufweist, wobei der sockelseitige Ansatz (20, 20') eine bezogen auf die Längsachse (L, L') des Sockels (14, 14') und der Lufttrocknungskartusche (12, 12') radial nach außen gerichtete Auflagefläche (22, 22') für das Dichtelement (16, 16') aufweist, wobei das Blechelement (18, 18') lufttrocknungskartuschenseitig befestigt ist und das Dichtelement (16, 16') im montierten Zustand gegen die Auflagefläche (22, 22') drückt, wobei weiter zwischen dem Blechelement (18, 18') und dem sockelseitigen Ansatz (20, 20') wenigstens abschnittsweise ein Presselement (32, 32') vorgesehen ist, das im montierten Zustand derart angeordnet ist, dass mittels des Blechelements (18, 18') das Dichtelement (16, 16') zwischen dem Blechelement (18, 18') und der Auflagefläche (22, 22') wenigstens teilweise in axialer und/oder Richtung bezogen auf die Längsachse (L, L') an das Presselement (32, 32') gehalten, insbesondere gepresst ist.

Description

BESCHREIBUNG
Dichtschnittstelle für eine Lufttrocknungskartusche und einen Sockel für eine Lufttrocknungskartusche
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Dichtschnittstelle zwischen einer
Lufttrocknungskartusche und einem Sockel für eine Lufttrocknungskartusche, wobei die Dichtschnittstelle wenigstens ein Dichtelement, ein lufttrocknungskartuschenseitiges Blechelement und einen sockelseitigen Ansatz aufweist.
Die Abdichtung zwischen Lufttrocknerkartuschen und einer korrespondierenden Befestigungseinrichtung an der entsprechenden Luftaufbereitungsanlage von
Nutzfahrzeugen ist bereits aus dem Stand der Technik bekannt.
So ist aus der DE 10 2016 208 355 A1 ein Druckluftaufbereitungssystem für eine Druckluftaufbereitungsanlage eines Nutzfahrzeugs bekannt, das eine
Druckluftaufbereitungsvorrichtung, eine Lufttrocknerpatrone und einen Dichtring zum Abdichten zwischen der Lufttrocknerpatrone und der Druckluftaufbereitungsvorrichtung aufweist. Die Lufttrocknerpatrone weist ein Patronengehäuse mit einem geschlossenen Gehäusedeckel, ein in dem Patronengehäuse aufgenommenes Trocken mittel, einen Befestigungsflansch zum Verschließen einer dem Gehäusedeckel abgewandten offenen Stirnseite des Patronengehäuses und Befestigen der Lufttrocknerpatrone an der Druckluftaufbereitungsvorrichtung und ein Bodenblech auf.
Im Übrigen betrifft die EP 2 229 994 A2 eine Dichtungskomponente umfassend einen Dichtungskörper, der eine erste Dichtungsfläche zum Abdichten eines abzudichtenden Volumens aufweist. Der Dichtungskörper umschließt eine elektronische Komponente zumindest teilweise. Ein Betriebsverfahren für eine Dichtungskomponente umfasst folgende Schritte: Bereitstellen einer erfindungsgemäßen Dichtungskomponente, Ändern einer Information in einem elektronischen Speicher der Dichtungskomponente, Abfragen der Information aus dem elektronischen Speicher der Dichtungskomponente, Auswerten der abgefragten Information und Durchführen einer Aktion in Abhängigkeit und/oder unter Berücksichtigung eines Auswertungsergebnisses der Auswertung der abgefragten Information.
Die im Stand der Technik aufgezeigten Dichtungskonzepte zwischen
Lufttrocknerkartusche und der ihr zugeordneten Luftaufbereitungsanlage müssen nach wie vor unter erhöhtem Kraft- bzw. Drehmomentaufwand sowie durch Verwendung von Spezialwerkzeug montiert werden.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Dichtschnittstelle zwischen einer Lufttrocknungskartusche und einem Sockel für eine Lufttrocknungskartusche der eingangs genannten Art in vorteilhafter Weise weiterzubilden, insbesondere
dahingehend, dass die Montierbarkeit und die Abdichtung einer
Lufttrocknungskartusche an einen Sockel für eine Lufttrocknungskartusche verbessert wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Dichtschnittstelle mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Danach ist vorgesehen, dass eine Dichtschnittstelle zur Abdichtung zwischen einer Lufttrocknungskartusche und einem Sockel für eine
Lufttrocknungskartusche vorgesehen ist, wobei die Dichtschnittstelle wenigstens ein Dichtelement, ein lufttrocknungskartuschenseitiges Blechelement und einen
sockelseitigen Ansatz aufweist, wobei der sockelseitige Ansatz eine bezogen auf die Längsachse des Sockels und der Lufttrocknungskartusche radial nach außen gerichtete Auflagefläche für das Dichtelement aufweist, wobei das Blechelement
lufttrocknungskartuschenseitig befestigt ist und das Dichtelement im montieren Zustand gegen die Auflagefläche drückt, wobei weiter zwischen dem Blechelement und dem sockelseitigen Ansatz wenigstens abschnittsweise ein Presselement vorgesehen ist, das im montierten Zustand derart angeordnet ist, dass mittels des Blechelements das Dichtelement zwischen dem Blechelement und der Auflagefläche wenigstens teilweise in axialer und/oder radialer Richtung bezogen auf die Längsachse an das Presselement gehalten, insbesondere gepresst ist.
Die Erfindung basiert auf dem Grundgedanken, dass - im Gegensatz zu einem in diesem Zusammenhang oft verwendeten Vierkant-Dichtring, der durch einem sockelseitigen Ansatz für die Lufttrocknungskartusche axial abgestützt ist - ein
Dichtelement verwendet wird, das mittels des Blechelements radial an die Auflagefläche und dadurch zusätzlich zumindest teilweise axial an ein weiteres Presselement gepresst oder angedrückt ist. Aufgrund dieser Anpressung bzw. dieses
Anpresskontakts kann das Dichtelement wenigstens teilweise die
Lufttrocknungskartusche radial außen gegenüber dem sockelseitigen Ansatz abdichten, wodurch die zu überwindende Reibung (wie bei der axialen Abdichtung der Fall) während der Montage der Lufttrocknungskartusche deutlich minimiert werden kann. Die radial nach außen gerichtete Auflagefläche für das Dichtelement bildet außerdem eine sehr einfach aufgebaute Struktur aus, gegen die das Dichtelement mittels des
Blechelements drückbar ist. Folglich ist eine wesentlich einfachere und schnellere Montage der Lufttrocknerkartusche realisierbar, da das Dichtelement schon während der Montage sowie im montierten Zustand nicht mehr hauptsächlich gegen den sockelseitigen Ansatz wie im Stand der Technik üblich axial gepresst werden muss. Zudem kann in diesem Zusammenhang auch auf entsprechende Führungsbauteile verzichtet werden oder deren Einsatz deutlich reduziert werden. Derartige
Führungsbauteile sind beispielsweise Ansatzflächen, Führungsflächen, Anpressflächen usw. Zusätzlich kann demnach auch auf entsprechende Führungsbauteile wie
Zentrierbolzen, Zentrierschultern bzw. deren Zentrierflächen verzichtet werden oder deren Einsatz reduziert werden. Ferner kann infolge dessen auch auf das in diesem Fall sonst übliche Spezialwerkzeug zur Montage der Lufttrocknungskartusche zumindest teilweise verzichtet werden. Die erforderlichen Montagekräfte und -momente lassen sich durch eine derartige Konstruktion der Dichtschnittstelle ebenfalls verringern, so dass der Montagevorgang der Lufttrocknungskartusche insgesamt auch schneller und dadurch effizienter durchführbar ist. Ferner kann es vorgesehen sein, dass das
Blechelement einen elastischen Abschnitt aufweist, welcher als Radialdruckfeder ausgebildet ist. Das Blechelement ist als bodenseitiger Deckel desjenigen Endes der Lufttrocknungskartusche ausgebildet, das im montierten Zustand dem sockelseitigen Ansatz zugewandt ist. Das Blechelement weist zumindest abschnittsweise eine im Wesentlichen wie im Stand der Technik bereits bekannte Formgebung auf. Die vorstehend beschriebene Ausgestaltung bzw. Ausbildung der Dichtschnittstelle erlaubt auch vor allem eine einfachere Positionierung der Bauteile der Dichtschnittstelle zueinander. Das Presselement und/oder ein Endbereich des sockelseitigen Ansatzes kann eine Außenkontur aufweisen, die im montierten Zustand mit einer Gegenkontur, z.B. einer Gegenkontur im Presselement, im Blechelement und/oder in einem sonstigen
Gegenlager, wie einer Gehäusewand der Lufttrocknungskartusche oder dem
sockelseitigen Ansatz, zusammenwirkt und zumindest teilweise mit dieser ineinander eingreifend angeordnet ist. Die Kontur kann durch Einsenkungen Einkerbungen, Ausnehmungen und entsprechende Gegenstücke wie Erhebungen geprägt sein. Durch diese Konturen und Profilelemente wird es möglich, die Anpressfläche des
Presselementes sowie insbesondere des sockelseitigen Ansatzes und auch die dort in diesem Bereich auftretende Belastung variabel einstellen zu können. Dadurch kann die Auslegung insgesamt variabler ausgestaltet werden. Auch ist es möglich, dass durch die variable Einstellung der Anpressfläche weitere Auslegungsparameter zur Verfügung stehen im Hinblick auf die Befestigung der Lufttrocknungskartusche. Durch die Kontur wird es möglich, dass man durch die einstellbare Fläche einen weiteren
Auslegungsparameter erhält, der das Festdrehen der Lufttrocknungskartusche beeinflusst. So hängt das Festdrehen der Lufttrocknungskartusche (auch Patrone genannt) nicht mehr nur von den Werkstoffeigenschaften des Presselements ab.
Hierdurch lässt sich auch der erforderliche Verdrehweg beim Einschrauben der
Lufttrocknungskartusche an der Dichtschnittstelle gegenüber dem Sockel verkürzen.
Weiter ist denkbar, dass zwischen dem Blechelement und der Auflagefläche wenigstens ein Stützelement vorgesehen ist, das im montierten Zustand derart angeordnet ist, dass mittels des Stützelements das Dichtelement wenigstens teilweise in axialer Richtung bezogen auf die Längsachse abgestützt ist. Aufgrund dieser zusätzlichen teilweisen axialen Abstützung kann das Dichtelement mit einer gesteigerten Dichtkraft an das Presselement angepresst bzw. angedrückt werden, wodurch die Dichtwirkung der Dichtschnittstelle insgesamt verbessert wird. Außerdem können durch eine derartige Abstützung des Dichtelements durch das Stützelement und durch das
Zusammenwirken des Dichtelements mit dem Presselement Vibrationen und Stöße wirkungsvoller gedämpft werden, die von dem Betrieb des Fahrzeugs, insbesondere Nutzfahrzeugs, ausgehen. Im Übrigen kann vorgesehen sein, dass das Stützelement einen im Wesentlichen keilförmigen Querschnitt aufweist. Die Längsachsen der Lufttrocknungskartusche und des Sockels bzw. sockelseitigen Ansatzes sind ferner im Wesentlichen koaxial zueinander ausgerichtet. Die Keilform des Stützelements ermöglicht insbesondere durch das Zusammenwirken mit dem Endabschnitt des Blechelements eine
Verbesserung der Dichtwirkung. Dieses Zusammenwirken mit dem Endabschnitt des Blechelements ist somit vergleichbar mit einer schiefen Ebene, so dass das
Stützelement einerseits das Dichtelement lufttrocknungskartuschenseitig anpresst und andererseits axial abstützt.
In diesem Zusammenhang kann insbesondere vorgesehen sein, dass sich der
Querschnitt bezogen auf die Längsachse des Sockels und der Lufttrocknungskartusche radial nach außen hin verjüngt. Vor allem die Kombination aus axialem Anpressen und Abstützen des Dichtelements wird durch den sich nach außen hin sich verjüngenden Querschnitt des Stützelements ermöglicht. Da das Blechelement die dafür erforderliche axiale- und radiale Stütz- und Anpresskraft auf das Stützelement überträgt, kann die keilförmige Formgebung des Stützelements durch Zusammenwirken mit dem
Blechelement die Stütz- und Dichtwirkung des Dichtelements vor allem in axialer Richtung erhöhen.
Weiter ist vorstellbar, dass das Stützelement als Stützring ausgebildet ist. Da
Lufttrocknungskartuschen im Allgemeinen runde oder kreisrunde Querschnitte aufweisen, weist das Stützelement insbesondere günstige Abstützungseigenschaften für das Dichtelement auf, wenn es in Form eines Stützrings ebenfalls eine runde oder kreisrunde Grundform aufweist. Der Stützring ist als radial durchgehender bzw. radial geschlossener Stützring ausgebildet. Eine derartige Ausgestaltung verbessert eine konstantere bzw. gleichmäßigere Kraftverteilung auf das Dichtelement und sorgt somit für eine stabilere und positionsgetreuere Lagerung des Dichtelements. Dadurch kann weiter die Dichtwirkung der Dichtschnittstelle verbessert werden.
Zudem ist in diesem Kontext insbesondere vorstellbar, dass der Stützring im montieren Zustand eine im Wesentlichen senkrecht zu der Auflagefläche ausgerichtete Stützfläche für das Dichtelement aufweist. Die senkrechte Ausrichtung der Stützfläche bezogen auf die radial nach außen gerichtete Auflagefläche ermöglicht eine maximale elastische Stauchung bzw. Verformung des Dichtelements, so dass sich durch diese Anordnung vor allem die radiale Dichtwirkung erhöhen lässt. Die senkrechte Ausrichtung der Stützfläche bezogen auf die radial nach außen gerichtete Auflagefläche ermöglicht zudem eine gezieltere elastische Verformung des Dichtelements radial bezogen auf die Auflagefläche des sockelseitigen Ansatzes und auf das Blechelement.
Zudem ist denkbar, dass das Blechelement eine runde Grundform aufweist. Da
Lufttrocknungskartuschen wie vorstehend beschrieben im Allgemeinen runde
Querschnitte aufweisen, ist ebenfalls eine runde Ausgestaltung des Blechelements insbesondere in Form einer ringförmigen Form besonders vorteilhaft. Das Blechelement weist ferner ein mittig angeordnetes Durchgangsloch für die Druckluft auf. Flierdurch kann für die in die Lufttrocknungskartusche ein- und ausströmende Druckluft sowohl im Normalbetrieb als auch im Regenerationsbetrieb ein besonders einfacher und effizienter Strömungspfad ermöglicht werden.
Ferner ist diesbezüglich insbesondere denkbar, dass das Blechelement ringförmig ausgebildet ist. Das Blechelement ist als radial durchgehendes bzw. radial
geschlossenes ringförmiges Blechelement ausgebildet. Eine derartige Ausgestaltung verbessert eine konstantere bzw. gleichmäßigere Krafteinprägung der radialen und axialen Stütz- bzw. Anpresskraft auf das Stützelement und auf das Dichtelement.
Dadurch kann eine stabilere und positionsgetreuere Lagerung des Dichtelements ermöglicht werden. Folglich kann weiter die Dichtwirkung der Dichtschnittstelle verbessert werden.
Außerdem ist möglich, dass das Blechelement bezogen auf die Längsachse des
Sockels und der Lufttrocknungskartusche einen radial innenliegenden Endabschnitt aufweist, der im montierten Zustand bezogen auf wenigstens eine Ansatzfläche des Stützelements ausgerichtet ist. Dieser als freie, radial innenliegend ausgebildete
Endabschnitt kann durch eine derartige Ausrichtung bei großer struktureller Einfachheit mit einer besonders hohen Stützkraft auf die Ansatzfläche einwirken. Je höher diese Stützkraft in sinnvoll gewählten Grenzen ist, desto besser kann die Dichtwirkung des Dichtelements beeinflusst werden. Somit trägt auch diese Ausgestaltung des
Endabschnitts zu einer Verbesserung der Dichtwirkung bei.
Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass im montierten Zustand der Endabschnitt in angedrücktem Kontakt mit der Ansatzfläche steht, so dass das Stützelement
wenigstens teilweise axial und/oder wenigstens teilweise radial bezogen auf die
Längsachse des Sockels und der Lufttrocknungskartusche abstützbar ist. Der
Endabschnitt schließt im montierten Zustand teilweise mit der Auflagefläche des sockelseitigen Ansatzes einen spitzen Winkel ein. Somit kann der Endabschnitt mit der ihm parallel ausgerichteten ringförmigen Ansatzfläche des Stützelements in strukturell sehr einfach aufgebauter Form sowohl in axialer als auch in radialer Richtung durch Ausnutzung eines Keileffekts auf das Stützelement einwirken. Die Folge dieser
Einwirkung ist eine sehr einfache und strukturell simple Umsetzung der radialen und axialen Abstützung des Stützelements in Form einer Zusammenwirkung mit der Ansatzfläche des sockelseitigen Ansatzes.
Ebenfalls ist vorstellbar, dass mittels des Endabschnitts wenigstens eine bezogen auf die Auflagefläche des sockelseitigen Ansatzes ausgerichtete radiale Innenfläche des Stützelements radial gegen die Auflagefläche des sockelseitigen Ansatzes gedrückt ist. Das Stützelement, dessen schräg ausgebildete Ansatzfläche mit dem zu ihr schräg angeordneten bzw. parallelen Endabschnitt des Blechelements zusammenwirkt, erfordert aufgrund der dieser Ausgestaltung ein axiales und ein radiales Widerlager. Das radiale Widerlager für die radiale Innenfläche ist in Form der Auflagefläche des sockelseitigen Ansatzes ausgebildet. Ferner ist das axiale Widerlager in Form des Dichtelements und einer lufttrocknungskartuschenseitigen Gehäusewandung
ausgebildet. Dieses mehrseitige Zusammenwirken des Stützelements ermöglicht aufgrund dessen Lagerung durch die zuvor beschriebenen Bauteile eine hohe axiale Dichtkraft, welche auf das Dichtelement einwirkbar ist.
Darüber hinaus ist denkbar, dass mittels des Endabschnitts die Stützfläche des
Stützelements axial gegen das Dichtelement gedrückt ist. Wie vorstehend beschrieben worden ist, wird durch das Andrücken des Stützelements an die Auflagefläche des sockelseitigen Ansatzes das Stützelement aufgrund des keilförmigen Querschnitts gleichzeitig an das Dichtelement angedrückt. Dieses Andrücken erfolgt insbesondere in axialer Richtung bezogen auf die Längsachse der Lufttrocknungskartusche und des Sockels mit einer definierbaren axialen Dichtkraft. Eine derartige Ausgestaltung erhöht somit einerseits die axiale Dichtwirkung des Dichtelements. Auf der anderen Seite wird aber auch die radiale Dichtwirkung verstärkt, weil durch das axiale Andrücken des Stützelements an das Dichtelement es zu einer Stauchung des Dichtelements kommt. Infolge dieser Stauchung kann ebenfalls eine radial verbesserte Dichtwirkung erzielt werden. Demzufolge ist es mit einer strukturell recht einfachen Ausgestaltung von Stützelement, Endabschnitts des Blechelement und insbesondere der Auflagefläche des sockelseitigen Ansatzes möglich das Dichtelement sowohl axial als auch radial an die entsprechenden Widerlager anzudrücken.
Weiterhin ist möglich, dass das Stützelement zumindest teilweise aus einem
Thermoplast ausgebildet ist und/oder zumindest teilweise aus einem Duroplast und/oder Elastomer ausgebildet ist. Die axiale Kraftübertragung der Dichtkraft von dem Stützelement auf das Dichtelement erfolgt insbesondere durch Zusammenwirken mit dem schräg ausgerichteten Endabschnitt des Blechelements. Folglich sollte im vorliegenden die von Endabschnitt des Blechelements auf das Stützelement
einwirkende Normalkraft möglich hoch sein. Die Normalkraft kann insbesondere durch Verringerung der Reibkraft maximiert werden. Die Verringerung der Reibkraft kann neben dem Winkel der Ansatzfläche des Stützelements durch die Reibpaarung des Endabschnitts des Blechelements und dem Stützelements und der Ansatzfläche minimiert werden. Somit kann durch Einsatz eines Kunststoffs mit einem geringen Reibungskoeffizienten die axiale Andrückkraft auf das Dichtelement und somit die Dichtwirkung weiter verstärkt werden.
Zusätzlich kann vorgesehen sein, dass das Presselement als Pressring ausgebildet ist, der im montierten Zustand abschnittsweise zwischen dem sockelseitigen Ansatz und wenigstens einer Gehäusewand der Lufttrocknungskartusche und/oder dem
Blechelement angeordnet ist. Mittels des Pressrings kann insbesondere die axiale Abdichtung zwischen sockelseitigem Ansatz und der lufttrocknungskartuschenseitigen Gehäusewandung verbessert werden. Außerdem kann die Dichtwirkung des
Dichtelements insbesondere deshalb weiter verbessert werden, weil der Pressring statisch, d.h. im Wesentlichen unbeweglich, zwischen zwei relativ zueinander ruhenden Bauteilen eingepresst werden kann. Aufgrund einer derartigen Anordnung des
Pressrings können im Übrigen Schwingungen, Vibrationen und Stöße insbesondere in axialer Richtung wirkungsvoll gedämpft werden, die vor allem von dem Nutzfahrzeug ausgehen.
Weiterhin kann vorgesehen sein, dass das Dichtelement und das Presselement bzw. der Pressring einstückig miteinander verbunden sind. Die einstückige Verbindung sorgt insbesondere für eine effizientere Materialausnutzung von Dicht- und Presselement, was in einem geringeren Bauvolumen und somit insgesamt in einer vorteilhafter ausgestalteten Dichtschnittstelle resultiert. Im Übrigen kann durch die einstückige Verbindung eine Dichtflächenpaarung eingespart werden, was in einer zusätzlich verbesserten Dichtwirkung des einstückigen Verbundes aus Dichtelement und
Presselement resultiert. Die einstückige Verbindung aus Dichtelement und
Presselement soll insbesondere dahingehend verstanden werden, dass eine
Verbindung beider Elemente auf atomarer Ebene besteht. Mit anderen Worten bilden Dichtelement und Presselement einen gemeinsamen Werkstoffzusammenhalt ohne wenigstens eine jeweilige abgetrennte gegenseitige Grenzfläche aus. Der einstückige Verbund soll jedoch bewusst nicht ausschließen, dass Dichtelement und Presselement auch aus unterschiedlichen Werkstoffen ausgebildet sein können. Falls Dichtelement und Presselement aus unterschiedlichen Werkstoffen bestehen, können diese durch einen Stoffschluss miteinander verbunden sein. Beispiele für einen derartigen
Stoffschluss können beispielsweise Vulkanisieren, Kleben, Löten, Schweißen usw. sein.
Zusätzlich ist in diesem Zusammenhang insbesondere denkbar, dass der Pressring im montierten Zustand mit dem sockelseitigen Ansatz und der Gehäusewand wenigstens einen Presssitz ausbildet. Vor allem die von dem sockelseitigen Ansatz auf den
Pressring ausgeübte Axialkraft ist im montierten Zustand besonders einfach und genau einstellbar, da die lufttrocknungskartuschenseitige Gehäusewandung im Allgemeinen auf den Sockel aufschraubbar ist. Besonders eine Verschraubung ermöglicht eine sehr einfache und genaue Einstellung der für den Presssitz erforderlichen Dichtkräfte. Ferner ist vorstellbar, dass der Pressring zumindest abschnittsweise einen Innendurchmesser aufweist, der kleiner als wenigstens ein Außendurchmesser des sockelseitigen Ansatzes ist, und/oder dass der Pressring zumindest abschnittsweise einen Außendurchmesser aufweist, der kleiner als wenigstens ein Außendurchmesser des Dichtelements ist. Der kleinere wenigstens abschnittsweise Innendurchmesser des Pressring ermöglicht ein wenigstens teilweises Umgreifen eines Fortsatzes des sockelseitigen Ansatzes durch den Pressring. Folglich ist der Pressring durch den Fortsatz des sockeleisigen Ansatzes sehr einfach an die
lufttrocknungskartuschenseitige Gehäusewandung axial anpressbar. Der Fortsatz bildet in diesem Fall insbesondere ein axiales, lufttrocknungskartuschenseitig zugewandtes Ende des sockelseitigen Ansatzes aus. Da der Außendurchmesser des Pressrings im Übrigen wenigstens abschnittsweise nicht größer als der Außendurchmesser des Dichtelements ist, kann demnach die radiale Anpresskraft des Blechelements an das Dichtelement erhöht werden. Somit ist das Dichtelement mit einer noch höheren Radialkraft an Auflagefläche mittels des Blechelements andrückbar bzw. anpressbar. Durch beide zuvor beschriebenen konstruktiven und strukturellen Ausgestaltungen kann die Dichtwirkung des Dichtelements somit weiter verbessert werden.
Auch denkbar ist, dass das Dichtelement mittels des Blechelements im montieren Zustand gegen die Auflagefläche des sockelseitigen Ansatzes gedrückt ist und mittels des Stützelements abgestützt ist, so dass das Dichtelement zusätzlich gegen den Pressring gedrückt ist. Das Zusammenwirken bzw. das Andrücken des Dichtelements an den Pressring führt zu einer weiteren Verbesserung der Dichtwirkung der
Dichtschnittstelle. Im Übrigen kann durch ein derartiges Zusammenwirken eine zusätzliche Schwingungsdämpfung der Dichtungsschnittstelle ausgebildet werden.
Überdies ist möglich, dass der sockelseitige Ansatz wenigstens eine
Verbindungsöffnung aufweist, mittels welcher das Dichtelement mit wenigstens einem Fluid, insbesondere Druckluft, aus wenigstens einer lufttrocknungskartuschenseitigen Druckkammer druckbeaufschlagt und/oder druckverbunden ist. Ebenfalls vorstellbar ist, dass der sockelseitige Ansatz auch mehrere dieser Verbindungsöffnungen aufweist. Diese Art der Druckbeaufschlagung bzw. der Druckverbindung sorgt für ein zusätzliches Andrücken des elastischen Dichtelements an dessen jeweilige Wirk-, Begrenzungs-, und/oder Stützflächen des Stützelements, des Blechelements, der Auflagefläche des Sockelseitigen Ansatzes und des Pressrings. Mittels der Druckverbindung bzw. der Druckbeaufschlagung kann demzufolge die Dichtkraft und die damit verbundene Flächenpressung zwischen Dichtelement und den vorstehend beschriebenen Flächen erhöht werden, wodurch die Dichtwirkung verbessert und verstärkt wird. Die
Druckverbindung bzw. der Druckbeaufschlagung kann in diesem Zusammenhang mit bis zu ca. 17 bar erfolgen.
Außerdem kann vorgesehen sein, dass die Dichtschnittstelle wenigstens einen weiteren Stützring aufweist, welcher mittels wenigstens eines Befestigungselements an dem sockelseitigen Ansatz befestigt ist und mittels welchem das Blechelement wenigstens teilweise in radialer Richtung bezogen auf die Längsachse des Sockels und der Lufttrocknungskartusche abgestützt ist. Dieser weitere Stützring wirkt im montierten Zustand mit dem Endabschnitt des Blechelements stützend zusammen. Dieses
Zusammenwirken verstärkt somit zusätzlich die Stützwirkung des Endabschnittes auf das bereits vorstehend beschriebene Stützelement. Somit kann durch den weiteren Stützring die Stützkraft des Stützelements aufgrund dessen keilförmigen Querschnitts auf das Dichtelement vergrößert werden, woraus ebenfalls eine verbesserte
Dichtwirkung resultiert. Da der Endabschnitt des Blechelements im Übrigen als freier Endabschnitt ausgebildet ist, kann durch den zusätzlichen Stützring dessen
Biegesteifigkeit deutlich erhöht werden, wodurch eine konstantere Stützwirkung des Dichtelements resultiert.
Zudem vorstellbar ist, dass das Befestigungselement mit dem Blechelement und/oder dem weiteren Stützring wenigstens eine Verdrehsicherung für die
Lufttrocknungskartusche und für den Sockel ausbildet. Eine Verdrehsicherung ist insbesondere für ein ungewolltes Lösen der Lufttrocknungskartusche von dem sockelseitigen Ansatz und demnach für die Erhöhung der Funktionssicherheit der Dichtschnittstelle besonders wichtig. Da Lufttrocknerkartuschen im Regelfall auf einen entsprechenden Flansch bzw. am Sockel einer Luftaufbereitungsanlage drehend aufgeschraubt werden, ist daher eine Verdrehsicherung eine besonders wirksame Einrichtung um die Dichtschnittstelle im montierten Zustand in einem funktionsfähigen Zustand beizubehalten. Eine Ausbildung der Verdrehsicherung aus dem Blechelement und/oder dem Stützelement sowie dem Befestigungselement des Stützelements bietet eine besonders strukturell und konstruktiv einfache Ausgestaltung der
Verdrehsicherung. Das Blechelement und/oder der Stützring können diesbezüglich als Bajonett-Ring mit wenigstens einer dementsprechenden Bajonett-Aussparung ausgebildet sein. Das mit der Bajonett-Aussparung korrespondierende Gegenstück wird durch das Befestigungselement in Form einer Befestigungsschraube gebildet.
Außerdem ist denkbar, dass das Dichtelement als Dichtring, insbesondere O-Ring mit kreisförmigen Querschnitt, ausgebildet ist. O-Ringe bilden in der Dichtungstechnik für pneumatische Bauteile wie die Lufttrocknungskartusche oder eine mit ihr verbundene Luftaufbereitungsanlage preisgünstige, zuverlässige und vielfach erprobte Dichtungen aus. Aufgrund des oftmals kreisförmig ausgebildeten Querschnitts von
Lufttrocknungskartuschen bietet ein kreisförmiger O-Ring mit einem kreisförmigen Querschnitt somit ein strukturell sehr gut anpassbares und damit sehr gut dichtendes Dichtungsbauteil aus.
Außerdem kann in diesem Kontext insbesondere vorgesehen sein, dass das
Dichtelement zumindest teilweise aus einem Elastomer ausgebildet ist. Der O-Ring ist deshalb zumindest teilweise aus einem Elastomer ausgebildet, weil dieser an seine im montierten Zustand angrenzenden Wirkflächen der Dichtschnittstelle aufgrund seiner elastischen Eigenschaften andrückbar bzw. anpressbar ist und so die Dichtwirkdung zusätzlich verbessert werden kann.
Erfindungsgemäß ist ferner die vorstehend beschriebene Lufttrocknungskartusche für die vorstehend beschriebene Luftaufbereitungsanlage verwendbar.
Im Übrigen ist die Lufttrocknungskartusche gemäß der vorliegenden Erfindung dazu eingerichtet und ausgebildet, dass die Lufttrocknungskartusche die erfindungsgemäße Dichtschnittstelle wenigstens teilweise aufweist.
Ebenso ist entsprechend der vorliegenden Erfindung der Sockel für die
Luftaufbereitungseinrichtung mit den Merkmalen des Sockels, insbesondere wobei der Sockel dazu eingerichtet und ausgebildet, dass die vorstehend beschriebene
Lufttrocknungskartusche an dem Sockel befestigbar, insbesondere anschraubbar, ist.
Zusätzlich kann es erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass die vorstehend beschriebene Luftaufbereitungsanlage wenigstens eine vorstehend beschriebene Dichtschnittstelle, wenigstens eine vorstehend beschriebene Lufttrocknungskartusche und wenigstens einen vorstehend beschriebenen Sockel aufweist.
Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung ein Presselement mit den Merkmalen eines Presselements für eine Dichtschnittstelle wie vorstehend beschrieben.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung sollen nun anhand der in den
Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert werden.
Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Schnittdarstellung eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Dichtschnittstelle;
Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Endbereichs eines sockelseitigen
Ansatzes für die Dichtschnittstelle gemäß Fig. 1 ; und
Fig. 3 eine schematische Schnittdarstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Dichtschnittstelle.
Fig. 1 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Dichtschnittstelle 10.
Die schematische Schnittdarstellung gemäß Fig. 1 ist ein schematischer radialer Halbschnitt der rotationsymmetrisch ausgebildeten Dichtschnittstelle 10.
Die Dichtschnittstelle 10 ist zwischen einer Lufttrocknungskartusche 12 und einem Sockel 14 für eine Lufttrocknungskartusche 12 angeordnet. Der Sockel 14 ist als flanschartiges Bauteil ausgebildet und bildet bereichsweise eine Befestigungsschnittstelle zwischen der Lufttrocknungskartusche 12 und einer
Luftaufbereitungsanlage (nicht in Fig. 1 gezeigt) aus.
Die Dichtschnittstelle 10 weist ein Dichtelement 16, ein
lufttrocknungskartuschenseitiges Blechelement 18 und einen sockelseitigen Ansatz 20 auf.
Das Dichtelement 16 ist als Dichtring 16 in Form eines O-Rings mit kreisförmigen Querschnitt ausgebildet.
Der kreisförmige Zustand bezieht sich dabei auf einen nicht montierten Zustand.
Das Dichtelement 16 bzw. der O-Ring ist ferner aus einem Elastomer ausgebildet.
Der Elastomer ist als Gummi-Werkstoff bzw. Kautschuk basierter Werkstoff ausgebildet.
Der Kautschuk-basierte Werkstoff kann entweder einen Naturkautschuk oder einen Synthesekautschuk als Basis aufweisen.
Beispiele für ein derartiges Elastomer können sein: Polyacrylat-Kautschuk,
Chlorpolyethylen-Kautschuk, Chlorsulphonyl-Polyethylen-Kautschuk, Ethylen-Propylen- Dien-Kautschuk, Ethylen-Propylen-Kautschuk, Fluor-Kautschuk, Tetrafluorethylen- Propylen-Copolymer-Kautschuk, Fluor-Kautschuk Hifluor, Perfluor Elastomer, Butadien- Kautschuk, Chloropren-Kautschuk, Isobuten-Isopren-Kautschuk (Butyl-Kautschuk), Brombutyl-Kautschuk, Chlorbutyl-Kautschuk, Isopren-Kautschuk, Acrylnitril-Butadien- Kautschuk, Hydrierter Acrylnitril-Butadien-Kautschuk, Natur-Kautschuk, Styrol-Butadien- Kautschuk, Fluor-Silikon-Kautschuk, Methyl-Phenyl-Silikon-Kautschuk, Methyl-Phenyl- Vinyl-Silikon-Kautschuk, Methyl-Silikon-Kautschuk, Methyl-Vinyl-Silikon-Kautschuk, Polyester-Urethane oder Polyether-Urethane.
Derartige Elastomere können einzeln oder in Kombination für den Dichtring 16
Verwendung finden. Das Blechelement 18 wiederum ist lufttrocknungskartuschenseitig befestigt.
Das Blechelement 18 bildet einen bodenseitigen Deckel für die Lufttrocknungskartusche aus und ist im montierten Zustand dem sockelseitigen Ansatz 20 zugewandt.
Das Blechelement 18 weist eine runde Grundform auf.
Das Blechelement 18 ist demzufolge ringförmig ausgebildet.
Das Blechelement 18 weist einen äußeren Radialendbereich auf, der mit einem
Gehäusebereich der Lufttrocknungskartusche 12 an deren Gehäuseboden gefalzt ist.
Der Gehäuseboden ist im montierten Zustand der Lufttrocknungskartusche 12 ebenfalls dem sockelseitigen Ansatz 20 zugewandt.
Radial bezogen auf die Längsachse L des Sockels 14 und der Lufttrocknungskartusche 12 (nachfolgend auch: Längsachse L) weist das Blechelement 18 einen gebogenen Radialfeder-Abschnitt auf.
Dieser Radialfeder-Abschnitt erstreckt sich radial zwischen dem gefalzten
Radialendbereich und dem Endabschnitt 26 des Blechelements 18 als
Verbindungselement.
Der sockelseitige Ansatz 20 weist weiter eine bezogen auf die Längsachse L des Sockels 14 und der Lufttrocknungskartusche 12 radial nach außen gerichtete
Auflagefläche 22 für das Dichtelement 16 auf.
Diese Auflagefläche 22 ist als Kreisringfläche ausgebildet, deren Mittellinie koaxial zu der Längsachse L ausgerichtet ist.
Der sockelseitige Ansatz 20 erhebt sich weiter ringförmig aus dem Sockel 14 für die Lufttrocknungskartusche 12. Der sockelseitige Ansatz 20 bildet somit einen ringförmigen bzw. kreisringförmigen Vorsprung aus.
Das Dichtelement 16 ist ferner im montieren Zustand mittels des Blechelements 18 radial gegen die Auflagefläche 22 gedrückt.
Außerdem ist gemäß Fig. 1 zwischen dem Blechelement 18 und der Auflagefläche 22 ein Stützelement 24 vorgesehen bzw. angeordnet.
Das Stützelement 24 ist ferner im montierten Zustand derart angeordnet, dass mittels des Stützelements 24 das Dichtelement 16 zwischen dem Blechelement 18 und der Auflagefläche 22 in axialer Richtung bezogen auf die Längsachse L abgestützt ist.
Der Begriff axial bzw. axiale Richtung ist im Rahmen dieser Erfindung als eine Richtung oder als ein Richtungsvektor zu verstehen, welche oder welcher sich im Wesentlichen parallel zu der Längsachse des Sockels 14 und der Lufttrocknungskartusche 12 erstreckt.
Die Längsachse L des Sockels 14 und der Lufttrocknungskartusche 12 ist dabei ferner als deren Symmetrieachse bzw. Mittellinie ausgebildet.
Dementsprechend ist der Begriff radial bzw. radiale Richtung im Rahmen dieser Erfindung als eine Richtung oder als ein Richtungsvektor zu verstehen, welche oder welcher sich im Wesentlichen senkrecht ausgehend von der Längsachse L des Sockels 14 und der Lufttrocknungskartusche 12 radial nach außen erstreckt.
Das Stützelement 24 ist weiter als Stützring 24 ausgebildet.
Das Stützelement 24 weist zudem einen keilförmigen Querschnitt auf.
Dieser keilförmige Querschnitt verjüngt sich bezogen auf die Längsachse L des Sockels 14 und der Lufttrocknungskartusche 12 radial nach außen hin. Der Stützring 24 weist im montieren Zustand eine im Wesentlichen senkrecht zu der Auflagefläche 22 ausgerichtete Stützfläche 24a für das Dichtelement 16 auf.
Das Blechelement 18 weist weiter bezogen auf die Längsachse L des Sockels 14 und der Lufttrocknungskartusche 12 einen radial innenliegenden Endabschnitt 26 auf.
Der Endabschnitt 26 umfasst einen geraden Ringabschnitt, dessen Mittellinie im Wesentlichen koaxial zu der Längsachse L ausgerichtet ist.
Ferner weist der Endabschnitt 26 einen schrägen Ringabschnitt auf, der an den geraden Ringabschnitt angeformt ist und der mit der Auflagefläche 22 des
sockelseitigen Ansatzes einen spitzen Winkel einschließt.
Der Endabschnitt 26 ist im montierten Zustand bezogen auf eine Ansatzfläche 28 des Stützelements 24 ausgerichtet.
Gemäß Fig. 1 ist der Endabschnitt 26 mit einem Teil des schrägen Ringabschnitts bezogen auf die Ansatzfläche 28 des Stützelements 24 ausgerichtet.
Dieser Teil des schrägen Ringabschnitts und die Ansatzfläche 28 bilden folglich im Wesentlichen denselben schrägen Winkel bezogen auf die Längsachse L aus.
Der Endabschnitt 26 steht außerdem im montierten Zustand in angedrücktem bzw. angestelltem Kontakt mit der Ansatzfläche 28 des Stützrings 24.
Das Stützelement 24 bzw. der Stützring 24 ist somit axial und radial bezogen auf die Längsachse L des Sockels 14 und der Lufttrocknungskartusche 12 abgestützt.
Ferner ist eine bezogen auf die Auflagefläche 22 des sockelseitigen Ansatzes 20 ausgerichtete radiale Innenfläche 30 des Stützelements 24 mittels des Endabschnitts 26 radial gegen die Auflagefläche 22 des sockelseitigen Ansatzes 20 gedrückt. Die radiale Innenfläche 30 des Stützrings 24 ist als innere Kreisringfläche ausgebildet und begrenzt den Stützring 24 in radial innerer Richtung bezogen auf die Längsachse L.
Im Übrigen ist mittels des Endabschnitts 26 die Stützfläche 24a des Stützelements 24 axial gegen das Dichtelement 16 gedrückt.
Der Stützring 24 ist des Weiteren aus einem Thermoplast ausgebildet.
Zusätzlich denkbar ist auch, dass das Stützelement 24 bzw. der Stützring 24 aus einem metallischen Werkstoff wie Stahl ausgebildet ist.
Ferner kann vorgesehen sein, dass der Stützring 24 aus einem Werkstoffverbund bestehend aus Stahl, einem Thermoplast und einem Duroplast ausgebildet ist.
Beispiele für einen Thermoplast können sein: Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS),
Polyamide (PA), Polylactat (PLA), Polymethylmethacrylat (PMMA), Polycarbonat (PC), Polyethylenterephthalat (PET), Polyethylen (PE), Polypropylen (PP), Polystyrol (PS), Polyetheretherketon (PEEK), Polyvinylchlorid (PVC), Zelluloid, Polyolefin,
Polyetherketone (PEK), Polyphenylensulfid (PPS), Polyamid 11/12 (PA 11/12),
Polyamid 46 (PA 46), Polyphthalamide (PPA), syndiotaktisches Polysyrol (SPS), Thermoplastische Elastomere (TPE), Polybutylenterephthalat (PBT), Polyamidimide (PAI), Polyphenylensulfon (PPSU), Polysulfone (PSU), Polyethersulfon (PES),
Polycarbonat-Polyethylenterephthalat-Verbindungen (PC/PET), Polycarbonat-Acrylnitril- Butadien-Styrol-Verbindungen (PC/ABS) oder Styrol-Acrylnitril-Copolymerisat (SAN).
Derartige Thermoplaste können einzeln oder in Kombination für den Stützring 24
Verwendung finden.
Ferner kann vorgesehen sein, dass der Stützring 24 aus einem Duroplast ausgebildet ist.
Im Übrigen ist denkbar, dass der Stützring 24 aus einem Elastomer ausgebildet ist. Beispiele für einen Duroplast können sein: Chitin, Chitosan, Epoxidharz, Harnstoff- Formaldehydharz (UF), Melamin-Formaldehydharz (MF), Melamin/Phenol- Formaldehyd (MPF), Phenol-Formaldehydharz (PF), Polyester, Polyurethan (PUR) oder Ungesättigter Polyester (UP).
Derartige Duroplaste können einzeln oder in Kombination für den Stützring 24
Verwendung finden.
Ferner kann der Stützring 24 auch aus einem Thermoplast und einem Duroplast ausgebildet sein.
Gemäß Fig. 1 weist die Dichtschnittstelle 10 weiter einen Pressring 32 auf.
Der Pressring 32 ist als ein Thermoplast, Duroplast oder Elastomer wie vorstehend beschreiben ausgebildet.
Zusätzlich denkbar ist auch, dass der Pressring 32 aus einem metallischen Werkstoff wie Stahl ausgebildet ist.
Ferner ist es denkbar, dass der Pressring 32 auch durch eine Kombination eines Thermoplasts, Duroplasts oder Elastomers wie vorstehend beschrieben ausgebildet ist.
Ferner kann vorgesehen sein, dass der Pressring 32 aus einem Werkstoffverbund bestehend aus Stahl, einem Thermoplast, einem Elastomer und einem Duroplast ausgebildet ist.
Der Pressring 32 ist im montierten Zustand zwischen dem sockelseitigen Ansatz 20 und einer Gehäusewand 34 der Lufttrocknungskartusche 12 angeordnet.
Der Pressring 32 bildet demzufolge im montierten Zustand mit dem sockelseitigen Ansatz 20 und der Gehäusewand 34 einen Presssitz aus. Der Pressring 32 weist ferner einen Ringabschnitt 32a auf, der mit dem Dichtelement 16 im montierten Zustand in Kontakt steht und der mit der Auflagefläche 22 des
sockelseitigen Ansatzes 20 einen spitzen Winkel einschließt.
Ferner weist dieser Ringabschnitt 32a einen mit dem Dichtelement 16 im montierten Zustand in Kontakt stehenden Ringflächenbereich 32b auf, welcher der Kontur des Dichtelements 16 angepasst ist.
Zudem ist der Pressring 32 mit dessen Außenoberfläche 32c, die im montierten
Zustand mit der Gehäusewand 34 in Kontakt steht bzw. dieser Gehäusewand 34 zugewandt ist, der Kontur der Gehäusewand 34 angepasst.
Ferner weist der Pressring 32 einen geknickten Abschnitt 32d auf, der radial
innenliegend an den Ringabschnitt 32a angeformt ist.
Mittels des Ringabschnitts 32a und des geknickten Abschnitts 32d ist eine Einsenkung ausgebildet, die einem Ende des sockelseitigen Ansatzes 20 zugewandt ist.
Die Einsenkung steht folglich mit einem Ende des sockelseitigen Ansatzes 20 im montierten Zustand in angedrücktem bzw. angepresstem Kontakt.
Somit ist der Pressring 32 mittels der Einsenkung an die Kontur des Endes des sockelseitigen Ansatzes 20 angepasst.
Zudem stehen der Ringabschnitt 32a und der geknickte Abschnitt 32d jeweils mit ihren der Gehäusewand 34 zugewandten Außenoberflächen 32c in angedrückten bzw.
angepressten Kontakt.
Der Ringabschnitt 32a des Pressrings 32 und das Blechelement 18 bilden im
montierten Zustand zudem im Bereich der Gehäusewand 34 einen umlaufenden Radialspalt 44 zur Erhöhung der Radialkraft aus, die von dem Blechelement 16 auf das Dichtelement 16 übertragen wird. Ferner ist es denkbar, dass der Pressring 32 auch zwischen dem Blechelement 18 und der Gehäusewand 34 derart gepresst angeordnet ist.
Der Pressring 32 weist weiter einen Innendurchmesser auf, der kleiner als ein
Außendurchmesser des sockelseitigen Ansatzes 20 ist.
Ferner weist der Pressring 32 einen Außendurchmesser auf, der kleiner als ein
Außendurchmesser des Dichtelements 16 ist.
Das Dichtelement 16 ist zudem mittels des Blechelements 18 im montieren Zustand gegen die Auflagefläche 22 des sockelseitigen Ansatzes 20 gedrückt und mittels des Stützelements 24 abgestützt.
Demzufolge ist das Dichtelement 16 gemäß Fig. 1 zusätzlich auch gegen den Pressring 32 gedrückt.
Gemäß eines weiteren Ausführungsbeispiels (nicht in Fig. 1 dargestellt) sind das Dichtelement 16 und der Pressring 32 einstückig miteinander verbunden.
Der sockelseitige Ansatz 20 weist weiter eine Verbindungsöffnung 36 auf.
Die Verbindungsöffnung 36 ist gemäß Fig. 1 als Verbindungsnut ausgebildet und erstreckt sich entlang eines Endes des sockelseitigen Ansatzes 20.
Der sockelseitige Ansatz 20 kann auch mehrere dieser Verbindungsöffnungen 36 bzw. Verbindungsnuten 36 aufweisen.
Das Dichtelement 16 ist demnach über die Verbindungsöffnung 36 mit Druckluft aus einer lufttrocknungskartuschenseitigen Druckkammer 38 druckbeaufschlagt und druckverbunden.
Die Dichtschnittstelle 10 weist weiter eine Verdrehsicherung für die
Lufttrocknungskartusche 12 und für den Sockel 14 auf. Diese Verdrehsicherung ist durch ein Befestigungselement 42 und durch das Blechelement 18 ausgebildet.
Dazu weist das Blechelement 18 an seinem Endabschnitt 26 einen oder mehrere Finger auf, so dass der Endabschnitt 26 des Blechelements 18 als ein Bajonett-Ring mit einer oder mehreren korrespondierenden Aussparungen ausgebildet ist.
Diese oder dieser Finger stehen im montierten Zustand mit dem Befestigungselement 42 in Form eines Bajonett-Sicherung in Wirkverbindung.
Das mit der Bajonett-Aussparung korrespondierende Gegenstück wird demzufolge durch das Befestigungselement 42 in Form einer Befestigungsschraube 42 gebildet.
Das Befestigungselement 42 ist gemäß Fig. 1 als Befestigungsschraube 42
ausgebildet, die an dem sockelseitigen Ansatz 20 befestigt ist und radial von außen in den sockelseitigen Ansatz 20 einschraubbar ist.
Die Befestigungsschraube 42 weist zur radialen und axialen pneumatischen Abdichtung gegenüber dem sockelseitigen Ansatz 20 weiter einen O-Dichtring auf.
Die Funktion der Dichtschnittstelle lässt sich nun wie folgt beschreiben:
Die in Fig. 1 dargestellte Schnittansicht der erfindungsgemäßen Dichtschnittstelle 10 bezieht sich insbesondere auf den montierten Zustand der Dichtschnittstelle 10.
Gemäß Fig. 1 ist darin das Dichtelement 16 zu sehen, welches insgesamt vier
Wirkflächenpaarungen mit denen das Dichtelement 16 umgebenden Wirkflächen ausbildet.
Die erste Wirkflächenpaarung wird durch eine radiale Innenfläche des Endabschnitts 26 des Blechelements 18 und des Dichtelements 16 ausgebildet. Da das Blechelement 18 einen wie vorstehend beschriebenen Radialfeder-Abschnitt aufweist, ist die radiale Innenfläche des Endabschnitts 26 radial an den Dichtring 16 andrückbar, wodurch dieser gestaucht wird.
Die, wie vorstehend beschrieben, mittels des Radialfeder-Abschnitts des Blechelements 18 erzeugte Radialkraft drückt im Übrigen den Dichtring 16 radial an die Auflagefläche 22 des sockelseitigen Ansatzes 20.
Demzufolge wird zwischen dem Dichtring 16 und der Auflagefläche 22 eine zweite Wirkflächenpaarung ausgebildet.
Eine dritte Wirkflächenpaarung wird durch die entsprechende Kontaktstelle des
Dichtrings 16 mit der Stützfläche 24a des Stützrings ausgebildet, die den Dichtring in axialer Richtung abstützt.
Zusätzlich drückt der Stützring 24 mittels der Stützfläche 24a den Dichtring 16 mit einer Axialkraft bezogen auf die Längsachse in axialer Richtung gegen den Pressring 32.
Die Axial kraft wird durch den angedrückten bzw. angestellten Zustand des
Endabschnitts 26 auf die schräge Ansatzfläche 28 des Stützrings 24 erzeugt und entsprechend an den Stützring 24 übertragen.
Dichtring 16 und Pressring 32 bilden somit die vierte Wirkflächenpaarung aus.
Die vorstehend beschriebenen vier Wirkflächenpaarungen zwischen Dichtring 16 und den ihn begrenzenden Flächen bilden eine effiziente und strukturell einfach
ausgestaltete Dichtschnelle 10 aus, mit der sich eine vorgegebene bzw. definierte Dichtwirkung strukturell sehr einfach umsetzen lässt.
Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung eines Endbereichs 20a eines sockelseitigen Ansatzes 20 für die Dichtschnittstelle 10 gemäß Fig. 1. Der Endbereich 20a weist hier eine Außenkontur mit vier Erhebungen 20b auf, die im montierten Zustand dem Pressring 32 zugewandt sind. Denkbar ist in diesem
Zusammenhang, dass die Erhebungen sich als rechteckige Elemente aus der
Oberfläche des Endbereichs 20a des sockelseitigen Ansatzes 20 erheben. Denkbar ist aber auch, dass hier Abrundungen und Rampen vorgesehen sein können, welche seitlich an die Erhebungen anschließen.
Die Erhebungen 20b wirken im montierten Zustand mit einer Gegenkontur, z.B. einer Gegenkontur im Pressring 32, im Blechelement 18 und/oder in einem sonstigen
Gegenlager, wie einer Gehäusewand 34 der Lufttrocknungskartusche 12, zusammen (nicht näher dargestellt).
Die Erhebungen 20b und die Gegenkontur können zumindest teilweise mit dieser ineinander eingreifend angeordnet sein. Die Gegenkontur kann durch Einsenkungen Einkerbungen, Ausnehmungen und entsprechende Gegenstücke wie Erhebungen ausgeprägt sein.
Durch diese Konturen und Profilelemente wird es möglich, die Anpressfläche des Pressrings 32 sowie des sockelseitigen Ansatzes 20 in dessen Endbereich 20a und auch die dort in diesem Bereich auftretende Flächenpressung variabel einstellen zu können. Dadurch kann die Auslegung insgesamt variabler ausgestaltet werden.
Auch ist es möglich, dass durch die variable Einstellung der Anpressfläche weitere Auslegungsparameter zur Verfügung stehen im Hinblick auf die Befestigung der Lufttrocknungskartusche 12. Durch die Kontur wird es möglich, dass durch die einstellbare Fläche ein weiterer Auslegungsparameter erhalten wird, der das
Festdrehen der Lufttrocknungskartusche 12 beeinflusst.
So hängt das Festdrehen der Lufttrocknungskartusche 12 nicht mehr nur von den Werkstoffeigenschaften des Pressrings 32 ab. Hierdurch lässt sich auch der
erforderliche Verdrehweg beim Einschrauben der Lufttrocknungskartusche 30 an der Schnittstelle 10 gegenüber dem Sockel 14 verkürzen. Darüber hinaus ist eine unebene, sockelseitige Gegenkontur für den Pressring 32 dahingehend vorteilhaft, dass über eine reduzierte Pressoberfläche unabhängig von den Materialeigenschaften des Pressrings 32 die Verpresskraft bzw. das
Verschraubmoment der Lufttrocknungskartusche 12 reduziert werden kann.
Die vorstehend beschriebene Außenkontur lässt sich besonders vorteilhaft am sockelseitigen Ansatz 20 in dessen Endbereich 20a erreichen, weil diese Kontur im Aluminium-Druckguss gegossen werden kann.
Alternativ kann es jedoch auch vorgesehen sein, dass das der Pressring 32 die vorstehend beschriebene Außenkontur mit den vier Erhebungen gemäß Fig. 2 aufweist und der sockelseitige Ansatz 20 bzw. dessen Endbereich 20a die entsprechend vorstehend beschriebene Gegenkontur aufweist.
Fig. 3 zeigt ferner eine schematische Schnittdarstellung eines zweiten
Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Dichtschnittstelle 10’.
Die schematische Schnittdarstellung gemäß Fig. 3 ist ebenfalls ein schematischer radialer Halbschnitt der rotationsymmetrisch ausgebildeten Dichtschnittstelle 10’.
Das in Fig. 3 dargestellte zweite Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen
Dichtschnittstelle 10’ weist im Wesentlichen dieselben strukturellen und funktionalen Merkmale wie das in Fig. 1 dargestellte erste Ausführungsbeispiel der Dichtschnittstelle 10 auf.
Lediglich die folgenden strukturellen und funktionalen Unterschiede sollen aufgezeigt werden:
Die Dichtschnittstelle 10’ weist einen weiteren bzw. zusätzlichen Stützring 40’ auf.
Dieser zusätzliche Stützring 40’ ist mittels eines Befestigungselements 42’ an dem sockelseitigen Ansatz 20’ befestigt. Das Befestigungselement 42’ ist als Befestigungsschraube 42’ ausgebildet und radial von außen in den sockelseitigen Ansatz 20’ einschraubbar.
Mittels des zusätzlichen Stützrings 40’ ist das Blechelement 18’ in radialer und axialer Richtung bezogen auf die Längsachse des Sockels 14’ und der
Lufttrocknungskartusche 12’ abgestützt.
Das Befestigungselement 42’ bildet mit dem Blechelement 18’ und dem weiteren Stützring 40’ eine Verdrehsicherung für die Lufttrocknungskartusche 12’ und für den Sockel 14’ aus.
Gemäß der Schnittdarstellung in Fig. 2 ist der zusätzliche Stützring 40’ derart dargestellt, dass er die Befestigungsschraube 42’ radial komplett umschließt. Jedoch ist es ebenfalls denkbar, dass der zusätzliche Stützring 40’ die
Befestigungsschraube 42’ lediglich teilweise radial umschließt.
Das Blechelement 18’ bzw. dessen Endabschnitt 26’ und der weitere Stützring 40’ sind diesbezüglich als Bajonett-Ring mit einer oder mehreren dementsprechenden Bajonett- Aussparungen ausgebildet.
Das mit der Bajonett-Aussparung korrespondierende Gegenstück wird demzufolge durch das Befestigungselement 42’ in Form einer Befestigungsschraube 42’ gebildet.
BEZUGSZEICHENLISTE
10 Dichtschnittstelle
12 Lufttrocknungskartusche
14 Sockel für eine Lufttrocknungskartusche
16 Dichtring
18 lufttrocknungskartuschenseitiges Blechelement
20 sockelseitiger Ansatz
20a Endbereich des sockelseitigen Ansatzes
20b Erhebung
22 radial nach außen gerichtete Auflagefläche
24 Stützring
24a Stützfläche des Stützelements
26 Endabschnitt des Blechelements
28 Ansatzfläche des Stützelements
30 radiale Innenfläche des Stützelements
32 Pressring
32a Ringabschnitt des Pressrings
32b Ringflächenbereich des Ringabschnitts
32c Außenoberfläche des Pressrings
32d geknickter Abschnitt des Pressrings
34 Gehäusewand der Lufttrocknungskartusche
36 Verbindungsöffnung
38 lufttrocknungskartuschenseitige Druckkammer
42 Befestigungsschraube
44 umlaufender Radialspalt
L Längsachse des Sockels und der Lufttrocknungskartusche
10’ Dichtschnittstelle
12’ Lufttrocknungskartusche
14’ Sockel für eine Lufttrocknungskartusche
16’ Dichtring 18’ lufttrocknungskartuschenseitiges Blechelement
20 sockelseitiger Ansatz
22 radial nach außen gerichtete Auflagefläche
24’ Stützring
24a’ Stützfläche des Stützelements
26’ Endabschnitt des Blechelements
28’ Ansatzfläche des Stützelements
30’ radiale Innenfläche des Stützelements
32’ Pressring
32a’ Ringabschnitt des Pressrings
32b’ Ringflächenbereich des Ringabschnitts
32c’ Außenoberfläche des Pressrings
32d’ geknickter Abschnitt des Pressrings
34’ Gehäusewand der Lufttrocknungskartusche
36’ Verbindungsöffnung
38’ lufttrocknungskartuschenseitige Druckkammer
40’ weiterer Stützring
42’ Befestigungsschraube
44’ umlaufender Radialspalt
L’ Längsachse des Sockels und der Lufttrocknungskartusche

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Dichtschnittstelle (10, 10’) zur Abdichtung zwischen einer Lufttrocknungskartusche (12, 12’) und einem Sockel (14, 14’) für eine Lufttrocknungskartusche (12, 12’)^ wobei die Dichtschnittstelle (10, 10’) wenigstens ein Dichtelement (16, 16’), ein
lufttrocknungskartuschenseitiges Blechelement (18, 18’) und einen sockelseitigen Ansatz (20, 20’) aufweist, wobei der sockelseitige Ansatz (20, 20’) eine bezogen auf die Längsachse (L, L’) des Sockels (14, 14’) und der Lufttrocknungskartusche (12, 12’) radial nach außen gerichtete Auflagefläche (22, 22’) für das Dichtelement (16, 16’) aufweist, wobei das Blechelement (18, 18’) lufttrocknungskartuschenseitig befestigt ist, und wobei das Dichtelement (16, 16’) im montieren Zustand gegen die Auflagefläche (22, 22’) drückt, wobei weiter zwischen dem Blechelement (18, 18’) und dem
sockelseitigen Ansatz (20, 20’) wenigstens abschnittsweise ein Presselement (32, 32’) vorgesehen ist, das im montierten Zustand derart angeordnet ist, dass mittels des Blechelements (18, 18’) das Dichtelement (16, 16’) zwischen dem Blechelement (18,
18’) und der Auflagefläche (22, 22’) wenigstens teilweise in axialer und/oder radialer Richtung bezogen auf die Längsachse (L, L’) an das Presselement (32, 32’) gehalten, insbesondere gepresst ist.
2. Dichtschnittstelle (10, 10’) nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
zwischen dem Blechelement (18, 18’) und der Auflagefläche (22, 22’) wenigstens ein Stützelement (24, 24’) vorgesehen ist, das im montierten Zustand derart angeordnet ist, dass mittels des Stützelements (24, 24’) das Dichtelement (16, 16’) wenigstens teilweise in axialer Richtung bezogen auf die Längsachse (L, L’) abgestützt ist.
3. Dichtschnittstelle (10, 10’) nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Stützelement (24, 24’) einen im Wesentlichen keilförmigen Querschnitt aufweist, insbesondere wobei sich der Querschnitt bezogen auf die Längsachse (L, L’) des Sockels (14, 14’) und der Lufttrocknungskartusche (12, 12’) radial nach außen hin verjüngt.
4. Dichtschnittstelle (10, 10’) nach Anspruch 2 oder Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Stützelement (24, 24’) als Stützring (24, 24’) ausgebildet ist, insbesondere wobei der Stützring (24, 24’) im montieren Zustand eine im Wesentlichen senkrecht zu der Auflagefläche (22, 22’) ausgerichtete Stützfläche (24a, 24a’) für das Dichtelement (16, 16’) aufweist.
5. Dichtschnittstelle (10, 10’) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Blechelement (18, 18’) eine runde Grundform aufweist, insbesondere ringförmig ausgebildet ist.
6. Dichtschnittstelle (10, 10’) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Blechelement (18, 18’) bezogen auf die Längsachse (L, L’) des Sockels (14, 14’) und der Lufttrocknungskartusche (12, 12’) einen radial innenliegenden Endabschnitt (26, 26’) aufweist, der im montierten Zustand bezogen auf wenigstens eine
Ansatzfläche (28, 28’) des Stützelements (24, 24’) ausgerichtet ist.
7. Dichtschnittstelle (10, 10’) nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, dass
im montierten Zustand der Endabschnitt (26, 26’) in angedrücktem Kontakt mit der Ansatzfläche (28, 28’) steht, so dass das Stützelement (24, 24’) wenigstens teilweise axial und/oder wenigstens teilweise radial bezogen auf die Längsachse (L, L’) des Sockels (14, 14’) und der Lufttrocknungskartusche (12, 12’) abstützbar ist.
8. Dichtschnittstelle (10, 10’) nach Anspruch 6 oder Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, dass
mittels des Endabschnitts (26, 26’) wenigstens eine bezogen auf die Auflagefläche (22, 22’) des sockelseitigen Ansatzes (20, 20’) ausgerichtete radiale Innenfläche (30, 30’) des Stützelements (24, 24’) radial gegen die Auflagefläche (22, 22’) des sockelseitigen Ansatzes (20, 20’) gedrückt ist.
9. Dichtschnittstelle (10, 10’) nach einem der Ansprüche 5 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, dass
mittels des Endabschnitts (26, 26’) die Stützfläche (24a, 24a’) des Stützelements (24, 24’) axial gegen das Dichtelement (16, 16’) gedrückt ist.
10. Dichtschnittstelle (10, 10’) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Stützelement (24, 24’) zumindest teilweise aus einem Thermoplast ausgebildet ist und/oder zumindest teilweise aus einem Duroplast und/oder Elastomer ausgebildet ist.
11. Dichtschnittstelle (10, 10’) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Presselement (32, 32’) als Pressring (32, 32’) ausgebildet ist, der im montierten Zustand abschnittsweise zwischen dem sockelseitigen Ansatz (20, 20’) und wenigstens einer Gehäusewand (34, 34’) der Lufttrocknungskartusche (12, 12’) und/oder dem Blechelement (18, 18’) angeordnet ist, insbesondere wobei der Pressring (32, 32’) im montierten Zustand mit dem sockelseitigen Ansatz (20, 20’) und der Gehäusewand (34, 34’) wenigstens einen Presssitz ausbildet.
12. Dichtschnittstelle (10, 10’) nach Anspruch 11 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Pressring (32, 32’) zumindest abschnittsweise einen Innendurchmesser aufweist, der kleiner als wenigstens ein Außendurchmesser des sockelseitigen Ansatzes (20, 20’) ist, und/oder dass der Pressring (32, 32’) zumindest abschnittsweise einen
Außendurchmesser aufweist, der kleiner als wenigstens ein Außendurchmesser des Dichtelements (16, 16’) ist.
13. Dichtschnittstelle (10, 10’) nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Dichtelement (16, 16’) mittels des Blechelements (18, 18’) im montieren Zustand gegen die Auflagefläche (22, 22’) des sockelseitigen Ansatzes (20, 20’) gedrückt ist und mittels des Stützelements (24, 24’) abgestützt ist, so dass das Dichtelement (16, 16’) zusätzlich gegen den Pressring (32, 32’) gedrückt ist.
14. Dichtschnittstelle (10, 10’) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
der sockelseitige Ansatz (20, 20’) wenigstens eine Verbindungsöffnung (36, 36’) aufweist, mittels welcher das Dichtelement (16, 16’) mit wenigstens einem Fluid, insbesondere Druckluft, aus wenigstens einer lufttrocknungskartuschenseitigen
Druckkammer (38, 38’) druckbeaufschlagt und/oder druckverbunden ist.
15. Dichtschnittstelle (10, 10’) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Dichtschnittstelle (10, 10’) wenigstens einen weiteren Stützring (40’) aufweist, welcher mittels wenigstens eines Befestigungselements (42, 42’) an dem sockelseitigen Ansatz (20, 20’) befestigt ist und mittels welchem das Blechelement (18, 18’)
wenigstens teilweise in radialer Richtung bezogen auf die Längsachse des Sockels (14, 14’) und der Lufttrocknungskartusche (12, 12’) abgestützt ist.
16. Dichtschnittstelle (10, 10’) nach Anspruch 15,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Befestigungselement (42, 42’) mit dem Blechelement (18, 18’) und/oder dem weiteren Stützring (40’) wenigstens eine Verdrehsicherung für die
Lufttrocknungskartusche (12, 12’) und für den Sockel (14, 14’) ausbildet.
17. Dichtschnittstelle (10, 10’) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Dichtelement (16, 16’) als Dichtring (16, 16’), insbesondere O-Ring mit
kreisförmigen Querschnitt, ausgebildet ist, insbesondere wobei das Dichtelement (16, 16’) zumindest teilweise aus einem Elastomer ausgebildet ist.
18. Lufttrocknungskartusche (20, 20’) für eine Luftaufbereitungsanlage mit den
Merkmalen der Lufttrocknungskartusche (20, 20’) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
19. Sockel (20, 20’) für eine Luftaufbereitungseinrichtung mit den Merkmalen des Sockels (20, 20’) nach einem der Ansprüche 1 bis 17, insbesondere wobei der Sockel (20, 20’) dazu eingerichtet und ausgebildet ist, dass eine Lufttrocknungskartusche (20, 20’) mit den Merkmalen der Lufttrocknungskartusche (20, 20’) nach einem der vorhergehenden Ansprüche an dem Sockel (20, 20’) befestigbar, insbesondere anschraubbar, ist.
20. Luftaufbereitungsanlage mit wenigstens einer Dichtschnittstelle (10, 10’) nach einem der Ansprüche 1 bis 17, mit wenigstens einer Lufttrocknungskartusche (20, 20’) nach Anspruch 18 und mit wenigstens einem Sockel (14, 14’) nach Anspruch 19.
21. Presselement (30, 30’) mit den Merkmalen eines Presselements (30, 30’) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 17.
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