本发明涉及一种用于能够松开地固定在车辆的、尤其商用车辆的压缩空气制备设备处的干燥剂筒。本发明还涉及一种用于将干燥剂筒能够松开地固定在车辆的压缩空气制备设备的壳体处的装置。
背景技术：
尤其是商用车辆中的压缩空气系统在连接在空气压缩机后面的情况下需要所谓的压缩空气制备设备，接下来也称为空气制备设备。其中尤其对空气进行干燥和过滤，并且将油组成部分分离出来。这些过程全部在所谓的干燥剂筒中进行，所述干燥剂筒粗略地讲是由具有用于使空气流动通过的开口的底部板和杯状的或者盆状的盖所构成，所述底板和所述盖固定地彼此相连接。其中存在有吸附潮气的粒料，所述粒料从流动通过的空气中抽走潮气。这种粒料在用在商用车辆中时仅仅拥有有限的使用寿命。为此的原因是，在压缩空气中所包含的油雾沉积在所述粒料上并且由此减小了对吸收潮气来说有效的表面。此外，所述粒料会通过振动应力机械地分解。因此，所述干燥剂筒必须定期更换。
所述筒为此典型地在底部板中设有螺母螺纹。因此，用坏的筒能够旋下并且新的筒能够旋到所述压缩空气制备设备的壳体、例如空气干燥器壳体处的外螺纹上。大多使用方形密封环，所述方形密封环通过拧紧件在轴向上被压紧、由此被密封并且同时保证了所述拧紧件的轴向的夹紧。这样的干燥剂筒例如从公开文献de102013103066a1、de102012105137a1以及de102007034435a1中已知。
根据所述压缩空气制备设备的安装地点，在更换时所述筒的可接近性经常受到限制。所述筒始终在上面被固定在所述压缩空气制备设备的壳体上，因此，为了换筒最佳的接近方向是从上面。但是，由于载货车或者通常公共汽车中的车身并不总是存在这种自由通行。此外，在所述车辆在维修点处于地坑上面时经常要从下面进行作业。
现今部分地存在着非常固定的筒，对于这些筒来说在维修点中无法遵守预先给定的用于换筒的维护时间。人们需要很高的松开力矩，其尽管使用辅助器件、例如具有较长的杠杆的张紧带也很难施加，因为不存在用于使用杠杆的侧向的自由空间。
因为密封元件、典型地方形密封环在从实践中所熟知地在所述压缩空气制备单元的筒底部板与壳体之间固定时在拧紧时必定一同转动，所以由于不同的摩擦影响而在拧紧力矩中出现较大的波动并且出现所述密封元件的损坏或者扭转，这又导致泄漏。此外，必须通过密封来产生所述拧紧件的轴向的夹紧。
技术实现要素：
由此，本发明的任务是，提供一种改善的可行方案，用于能够能够松开地将干燥剂筒固定在空气制备设备的壳体处，用所述可行方案能够避免传统的技术的缺点。本发明的任务尤其是提供一种用于干燥剂筒的固定接口，借助于所述固定接口能够使筒相对于所述空气制备设备的、例如空气干燥器的壳体密封地进行固定并且又能够安全并且可靠地用恒定的力消耗来松开。
所述任务通过具有独立权利要求所述特征的干燥剂筒得到解决。本发明的有利的实施方式和应用由从属权利要求中获得并且在下面的描述中部分参照附图更详细地解释。
按本发明的干燥剂筒（也称作干燥筒）能够可松开地固定在车辆的、尤其商用车辆的压缩空气制备设备处并且以自身已知的方式包括筒壳体，在该筒壳体中固定有干燥剂容器。所述筒壳体具有盖和支架元件，所述盖向上限制所述筒壳体并且典型地为杯状的或者盆状的，所述支架元件向下限制所述筒壳体。所述支架元件在装配位置中能够松开地固定在压缩空气制备设备的壳体处、例如空气干燥器的壳体处并且所述支架元件也称作底部板。此外，筒包括布置在支架元件处的螺纹，用于将干燥剂筒拧紧在压缩空气制备设备的具有相应配对螺纹的壳体处。
根据本发明的普遍的观点，干燥剂筒（下面也简称为筒）包括布置在支架元件的下侧面处的密封槽以及布置在密封槽中的密封元件，用以在装配好的状态下使所述筒相对于空气制备设备的壳体区段密封。此外，所述干燥剂筒包括在密封槽与干燥剂筒内部的能够加载以压力的空间之间的流体连接部，通过这种流体连接部能够使所述密封元件在干燥剂筒的装配位置中被加载以压缩空气制备设备的系统压力，用以通过压力加载产生并且/或者至少提高密封元件在支架元件与壳体区段之间的轴向挤压。由此，所述流体连接部在一端在所述筒壳体内部的在干燥剂筒运行时被加载以来自空气制备设备的压缩空气的任意空间中结束并且在另一端如下地在密封槽中结束，使得布置在那里的密封元件被加载以通过连接孔施加的压缩空气并且朝空气制备设备的壳体进行挤压。
这提供了以下优点，即由密封元件的轴向挤压引起的真正的密封作用不是或者至少不仅仅通过拧紧产生，而是主要通过作用到密封元件上的气动的压力加载产生。
换句话说，在拧紧的然而无压力的状态下，要么没有轴向力作用到密封元件上，要么仅仅第一轴向力作用到密封元件上，该第一轴向力小于最终的轴向力，该最终的轴向力通过密封元件通过流体连接部被压力加载以空气制备设备的系统压力形成，从而在干燥剂筒拧紧在壳体处的状态下在无压力的也就是没有加载系统压力的状态下发生基本密封作用并且在对密封元件进行压力加载时发生第二密封作用，该第二密封作用大于基本密封作用。由此能够放弃由现有技术公开的附件（其中所述密封元件必须在拧紧时一起旋转），从而避免由拧紧力矩中不同的摩擦影响引起的不希望的较大的波动以及由此引起的在松开力矩方面的波动、密封元件的损坏和泄漏得到避免。
轴向方向相应于拧紧轴线的方向或者说干燥剂筒的垂直于支架元件的中央轴线。所述干燥剂筒的装配位置是干燥剂筒拧紧在压缩空气设备的壳体处的位置。
所述密封槽优选是在筒底部或者说在支架元件中加深的密封槽，其又优选实施为环绕所述筒的中央轴线的密封槽和/或环形槽。所述密封元件优选是形状密封件、进一步优选是密封环。
根据特别优选的实施方式，所述干燥剂筒包括位于筒壳体处的、尤其位于支架元件的下侧面处的止挡部，其在所述筒壳体除了止挡部外拧紧到压缩空气制备设备的壳体上时能够被拧紧并且在拧紧到止挡部上的状态下确定密封槽的预先确定的轴向的端部位置。所述止挡部可以设置为至少一个止挡面。由此，所述止挡部确定了密封槽至空气制备设备的壳体的贴靠面的预先确定的距离并且由此确定轴向力，该轴向力在其中所述筒拧紧到止挡部上并且还没有用系统压力进行加载的状态下作用到密封元件上。由此，作用到密封元件上的轴向力在该状态下独立于拧紧的拧紧力矩。
根据所述实施方式的特别有利的变型方案，所述止挡部如下布置，使得密封元件在干燥剂筒到止挡部上在壳体处拧紧时没有一起旋转并且由此在拧紧时没有扭转或者至少仅仅略微扭转。
所述止挡部或者说止挡面由此确保，所述干燥剂筒能够相对于硬的止挡部固定地拧紧并且在此在筒更换时获得非常恒定的拧紧力矩以及相应恒定的松开力矩。所述止挡部优选是硬的金属止挡部并且可以实施为干燥剂筒的构件、例如支架元件的、尤其底部板的区段。所述止挡部可以相对于密封槽布置在径向内部、径向外部或者布置在密封槽的两侧。所述径向方向垂直于前面所述的轴向方向。
根据另一特别优选的实施例，所述密封元件具有在压力下产生自增强的密封作用和/或自增强的几何形状的横截面轮廓。在该实施方式的有利的变型方案中，所述密封元件在其位于密封槽的底部区域处的贴靠面的区域中具有突出的凸起以及在凸起之间的凹处，该凹处布置在流体连接部的通入到密封槽中的端部区域中。在夹入在密封槽中的状态下，密封环在压力加载时如下变形，使得所述凸起还更强烈地侧向相对于环形槽的边缘面进行挤压并且朝环形槽的上面的端部、也就是朝着空气制备设备的壳体的方向进行挤压。由此实现了自增强的效果。
此外有利的是，所述密封元件在干燥剂筒的没有装配的状态下从密封槽的面对壳体的边缘区域中伸出，从而在无压力的状态下通过空气制备设备壳体的相应的密封面贴靠到伸出的区域处已经获得基本密封作用。
所述流体连接部例如可以设置成通道的形式、尤其连接孔的形式。此外有利的是，所述流体连接部通入到环绕的凹处中（该凹处存在于密封槽的底部中）、优选通入到环绕的环形通道中（该环形通道存在于实施成环形槽的密封槽的底部中）。由此，压力更好地在密封元件下分布。
此外，所述干燥剂筒可以具有例如通道、槽或凹口形式的压力补偿连接部，其实现了在装配位置中在密封元件和止挡部之间构造的缝隙或者说区域与周围大气之间的压力补偿。替代地，这种压力补偿连接部也可以在空气制备设备的相应的壳体区段处存在。
所述支架元件可以以自身已知的方式具有支架板和翻边片或者说翻边板，其中，通过翻边片实现支架板与盖之间的固定。所述支架板可以具有流入开口并且在螺纹内部可以具有中央的流出开口，其中，所述螺纹可以实施成螺母螺纹，用以将支架元件拧上在压缩空气制备设备的壳体的外螺纹处。所述支架元件或者说支架板例如可以为了与壳体区段固定、例如与干燥器壳体固定而可松开地固定在壳体区段的在轴向中间穿过干燥剂筒的外螺纹处。
在此，翻边片可以有利地用于通过翻边片的翻边来构造所述密封槽。此外可以通过翻边片的翻边来形成止挡部。
根据本发明的另一观点，提供一种用于将干燥剂筒能够松开地固定在车辆的、尤其商用车辆的压缩空气制备设备的壳体处的装置。该装置形成用于将干燥剂筒能够松开地固定在压缩空气制备设备的壳体处的接口。所述装置包括按本发明的如在本文中所描述的那样的干燥剂筒、壳体的用于拧紧干燥剂筒的配对螺纹以及平坦的密封面，所述配对螺纹布置在压缩空气制备设备的壳体处，所述密封面如下布置在壳体处，使得其在装配位置中并且至少在密封元件的用系统压力加载的状态下贴靠在密封元件处用于密封。
按本发明的接口装置的突出之处在于，在干燥剂筒的装配位置中并且在其中密封元件没有通过流体连接部用压缩空气制备设备的系统压力进行加载的无压力的第一状态下，第一轴向力作用到密封元件上并且由此实现第一密封作用、也就是基本密封作用。此外，在干燥剂筒的装配位置中并且在其中密封元件通过流体连接部用压缩空气制备设备的系统压力进行加载的第二状态下，第二轴向力作用到密封元件上，该第二轴向力大于第一轴向力并且由此实现第二密封作用，该第二密封作用高于基本密封作用。
本发明还涉及一种车辆、尤其商用车辆，具有如分别在本文中公开的那样的干燥剂筒或装置。
附图说明
本发明的前面所描述的优选实施方式和特征能够任意地相互组合。本发明的另外的细节和优点下面参照附图进行描述。
具体实施方式
图1在此示出了按照本发明的一种实施例的干燥剂筒的剖面的放大的详细视图。图1尤其示出了干燥剂筒1的在径向上处于外面的下方的区域的放大的截取部分。所述干燥剂筒1的内部的构造可以以本身熟知的方式例如像在公开文献de102013103066a1、de102012105137a1以及de102007034435a1中所描述的那样实施。例如用附图标记14表示通过无纺布形成的油过滤器并且用附图标记15来表示用于干燥剂的内部容器，其中只能看出一小部分。
所述干燥剂筒的筒壳体以自身已知的方式具有盆状的或者杯状的盖2以及例如底部板形式的支架元件3，所述盖向上限制所述筒壳体，所述支架元件向下限制筒壳体。支架元件2在位于压缩空气制备设备1的空气干燥器的壳体区段100处的装配位置中借助于螺母螺纹可松开地固定在壳体区段100的在轴向中心穿过干燥剂筒的外螺纹（没有示出）处。所述压缩空气制备设备的、例如空气干燥器的壳体区段仅仅示意性地示出。所述壳体区段反向于图1中的视图在装配位置中沿着筒1的整个下侧面延伸，其中，在图1中为了说明本发明仅仅示出了壳体100的部分区段，其具有平坦的密封面101，该密封面如下布置在壳体100处，使得其贴靠在装配位置中并且贴靠在密封环7的端面7a处并且由此所述筒壳体相对于壳体100密封。
所述支架元件同样如在公开文献de102013103066a1、de102012105137a1以及de102007034435a1中所描述的那样由支架板4和翻边片5形成，其中，所述干燥剂筒的支架板4与盆状的外盖2之间的固定通过所述翻边片5来进行，方法是：所述外盖和所述翻边片5彼此卷边并且由此构成筒褶皱13。所述支架元件具有在螺母螺纹内部的中心的流出开口17，经过干燥和净化的空气通过该中心的流出开口离开所述干燥剂筒。此外，在图1中能够看出所述支架板4中的空气流入开口16以及中心的空气流出开口37。
所述实施变型方案的特别之处在于，在支架板4的下侧面处存在环形的密封槽12，其通过翻边片5的翻边形成。在密封槽12中布置密封环7。还设置有连接孔11形式的流体连接部，其将密封槽12与干燥剂筒1内部能够用压力加载的空间进行连接。通过所述连接孔11能够使密封元件7在干燥剂筒1位于空气制备设备的壳体处的装配位置中被加载以压缩空气制备设备的系统压力。由此，流体连接部11在一端在所述筒壳体内部的任何一个在干燥剂筒运行中被加载来自空气制备设备的压缩空气的空间中结束并且在另一端如下地在密封槽12中结束，使得布置在那里的密封元件被加载以通过连接孔11施加的压缩空气并且朝止挡面101挤压。
所述密封环7具有在压力下产生自增强的密封作用和/或自增强的几何形状的横截面轮廓。这在此通过以下方法实现，即密封环7在其靠在密封槽12的底部区域处的贴靠面的区域中具有两个突出的凸起8以及在凸起8之间的凹处9。在此，该凹处布置在流体连接部11的通入到密封槽12中的端部区域上。所述密封环7在夹入在环形槽12中的状态下在压力加载时如下变形，使得所述凸起8还更强地侧向朝槽12的支臂挤压并且朝所述槽12的敞开的端部挤压并且由此朝所述槽12的壁进行挤压。由此实现了自增强的效果。
此外，在所述筒1的下侧面处设置有位于筒壳体处的止挡部6，其现在通过翻边片5的翻边形成并且其在所述筒壳体除了止挡部之外拧紧到压缩空气制备设备的壳体100上时能够拧紧并且而后靠在壳体100的平坦的密封面101上。通过止挡部6形成的止挡面在拧紧到止挡部上的状态下确定密封槽12的预先确定的轴向端部位置。
在密封环7和止挡部6之间形成的环形缝隙通过凹口或另外的槽18与始终处于大气压力之下的区域连接，用以实现压力补偿。
在该实施例中，所述密封环7在干燥剂筒1的没有装配的状态下从密封槽12的面对壳体100的边缘区域大致伸出凸出段δd，其中，δd可以在0.3到0.5mm的范围内。由此，所述密封环7在拧紧到止挡部上的状态下略微沿着轴向方向被压到一起并且由此轴向被挤压。然而，所述密封环7在拧紧时没有一起旋转并且没有扭转或者至少仅仅轻微地扭转。在无压力的状态下，挤压的强度在拧紧到止挡部上的状态下基本上始终一样大，因为止挡部确定了拧紧状态下密封环7的顶端7a与密封面101之间预先确定的距离。
由此，在所述筒1的拧紧到止挡部上的状态下，所述密封环7的轻微的轴向的挤压产生基本密封作用。因此，只要没有压缩空气通过连接孔7施加，所述密封环7就还没有完全被挤压。然而，真正的密封作用在密封环7通过连接孔被用空气制备设备的系统压力进行压力加载时才会产生。在空气制备设备的运行中，干燥剂筒1通过流入开口16被加载以空气制备设备的系统压力、例如超过6bar的压力。该压力通过连接孔11也施加在密封环11处。此外，在压力加载时密封环11变形，如前面所描述的那样，从而强烈的轴向力作用到密封环7上并且使得密封环被挤压。
由此，真正的密封作用没有在拧紧时已经形成，而是在密封环7的压力加载时才形成。此外，所述止挡部6实现用恒定的拧紧力矩来拧紧并且相应地也实现在筒更换时恒定的松开力矩。由此能够在运行中确保更高的安全性以及在筒更换时确保更高的维护友好性，因为所述密封元件（现今典型地四边形密封环）在拧紧时不必一起旋转。在拧紧力矩中通过不同的摩擦影响引起的波动得到避免。因为密封元件只要没有压力就是壳体固定的并且还没有完全被挤压，所以密封元件的损坏或扭转能够同样得到避免或者至少显著得到降低。
尽管本发明参照特定的实施例进行描述，但是对本领域技术人员来说显而易见的是，能够实施不同的变动并且能够应用等效方案作为替代，而不离开本发明的范围。额外地能够实施许多更改，而不离开所属的范围。因此，本发明不应该被局限于所公开的实施例，而是应该包括所有落入随附的专利权利要求的范围中的实施例。尤其本发明也不取决于所参照的权利要求地要求保护从属权利要求的主题和特征。
附图标记列表
1干燥剂筒
2筒壳体盖
3支架元件（筒壳体底部）
4支架板
5翻边片
6止挡部
7密封元件，密封环
7a密封元件端面
8凸起
9凹处
11连接孔
12密封槽
13翻边的筒褶皱
14油过滤器
15干燥剂容器
16流入开口
17流出开口
18用于以大气压进行压力补偿的槽或凹口
δd止挡部相对于密封环的凸出段
100压缩空气制备设备的壳体区段
101平坦的密封面。