用于处理压缩空气的压缩空气处理设备用的空气滤芯的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于处理压缩空气的压缩空气处理设备(12)用的、特别是商用车(14)的处理压缩空气设备(12)用的空气滤芯(10)，所述空气滤芯包括填充有干燥剂(18)的干燥剂容器(16)和聚结过滤器(20)，其中，所述干燥剂(18)在处理压缩空气期间沿干燥剂容器(16)的轴向延伸方向(22)被穿流，按照本发明设定，所述聚结过滤器(20)沿轴向延伸方向(22)在干燥剂(18)上游设置在干燥剂容器(16)的流入面(24)中。
【专利说明】用于处理压缩空气的压缩空气处理设备用的空气滤芯
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于处理压缩空气的压缩空气处理设备用的、特别是商用车的压缩空气处理设备用的空气滤芯，所述空气滤芯包括填充有干燥剂的干燥剂容器和聚结过滤器，其中，干燥剂在处理压缩空气期间沿干燥剂容器的轴向延伸方向被穿流。
【背景技术】
[0002]车辆可以具有不同的消耗压缩空气的系统。例如在载货车中，行车制动器可能是压缩空气操纵的。为了能够确保持久地供给车辆、特别是商用车的所有压缩空气运行的系统，配备压缩空气压缩机，例如往复式活塞压缩机是已知的，所述压缩空气压缩机可以由车辆的驱动马达驱动并且产生用于运行车辆所需的压缩空气。因为这种压缩机通过吸入和压缩环境空气来产生压缩空气，所以由压缩机提供的压缩空气包含空气水分形式的高比例的水。此外，由压缩机提供的压缩空气包含污物颗粒，所述污物颗粒已经被包含在吸入的空气中，以及包含油颗粒和炭黑颗粒，所述油颗粒和炭黑颗粒在压缩过程中通过压缩机引入到压缩空气中。如果所述空气水分和其余的污物颗粒不从所产生的压缩空气中分离，压缩空气中包含的空气水分和其余的污物颗粒可能沉积在压缩空气所供应的系统中并且持续地妨碍其功能性。
[0003]已知的是，为了将压缩空气与油颗粒和污物颗粒分离并且为了干燥压缩空气，在车辆中设有压缩空气处理设备，所述压缩空气处理设备相应地处理由压缩机提供的压缩空气，即清除油颗粒和污物颗粒并且对压缩空气进行干燥。为了能够保证该压缩空气处理，通常使用空气滤芯，所述空气滤芯首先将油颗粒和污物颗粒从压缩空气分离并且接着借助于干燥剂从压缩空气吸出水分。由于受到其结构的限制，所使用的空气滤芯仅具有对所分离出的油颗粒和污物颗粒及收集的空气水分的有限吸纳能力，从而其寿命是有限的。已知不同的提高空气滤芯的寿命的可能性。例如可以通过改变空气滤芯的结构性的构造来提高针对要分离的物质的吸纳能力。另一种用于提高空气滤芯的寿命的可能性例如在于设置周期性重复的再生阶段，在所述再生阶段期间，在空气滤芯中拦截的水分和分离出的油颗粒和污物颗粒被去除。适于这种再生运行的空气滤芯具有复杂的构造，从而其制造是耗费的。
【发明内容】
[0004]因此，本发明的任务在于，提供一种空气滤芯，所述空气滤芯具有在制造技术上能简单实现的构造并且能够再生。
[0005]该任务借助于独立权利要求的特征来实现。
[0006]本发明有利的实施形式和扩展方案在从属权利要求中给出。
[0007]按照本发明，这样来改进所述类型的空气滤芯，S卩，聚结过滤器沿轴向延伸方向在干燥剂上游设置在干燥剂容器的流入面中。按照这种方式，空气滤芯的机械构造可以设计得较为简单，从而空气滤芯的制造也能简单地实现。此外，通过将聚结过滤器沿轴向延伸方向设置在干燥剂上游可以继续保证空气滤芯的再生能力。在本说明书中，特别是垂直于干燥剂容器的轴向延伸方向的这样的截面被称为干燥剂容器的流入面，要处理的压缩空气在处理压缩空气期间通过该截面进入到干燥剂容器中。
[0008]与所描述的空气滤芯相结合，可想到的是，设有盖元件，所述盖元件将干燥剂固定在干燥剂容器中。盖元件可以将干燥剂固定保持在干燥剂容器中，从而即使在可能发生抖动时也保证干燥剂停留在干燥剂容器中。
[0009]所述聚结过滤器设置在盖元件和干燥剂之间是有利的。通过将聚结过滤器设置在盖元件和干燥剂之间，能够以简单的方式将聚结过滤器固定在干燥剂容器的流入面中，而不需要附加的用于将聚结过滤器固定在流入面中的保持装置。在空气滤芯的制造过程期间，在用干燥剂填充干燥剂容器之后，例如可以简单地将聚结过滤器放置到干燥剂上。接着干燥剂容器可以以常见的方式通过盖元件封闭。
[0010]备选地也可以设定，所述聚结过滤器沿轴向延伸方向设置在盖元件上游。这也是一种用于安置聚结过滤器的简单的可能性，所述聚结过滤器在这种情况下在将盖元件安置在干燥剂容器上之后例如可以简单地放置在盖元件上。
[0011]有利地可以设定，所述聚结过滤器固定在盖元件上。这可以防止无意中使流入面露出，从而确保仅事先流过聚结过滤器的压缩空气可以流入到干燥剂容器中。露出在这点上意味着，聚结过滤器没有覆盖整个流入面。此外，按照这种方式可以简化空气滤芯的装配，因为所述聚结过滤器可以预装配在盖元件上。
[0012]也可以设定，所述盖元件沿轴向延伸方向能相对于干燥剂容器运动地设置并且通过弹簧元件预紧。存在与干燥剂容器中的干燥剂通常以颗粒的形式存在。干燥剂的各个颗粒体可以在存在相应的自由空间时通过抖动相对于彼此运动。在此，颗粒体反复地相互碰撞，由此各个颗粒体随时间流逝破碎。碎块于是可以进入到颗粒的此前空闲的间隙中。这点可能导致干燥剂的压实并因此导致空气滤芯的流动阻力的变化，由此例如可以改变空气滤芯的干燥特性。此外，颗粒体本身可能作为污物颗粒被要处理的压缩空气带走并且在进入到车辆的被供应以压缩空气的系统中的情况下妨碍所述系统功能性。盖元件的能沿干燥剂容器的轴向延伸方向运动且预紧的布置结构能使得颗粒体在干燥剂容器内部的运动性的最小化，从而通过抖动被粉碎的颗粒体更少。
[0013]有利地可以设定，所述弹簧元件固定在空气滤芯的干燥剂容器上或者容纳干燥剂容器的壳体上。通过将弹簧元件固定在干燥剂容器上或者容纳干燥剂容器的壳体上可以简化空气滤芯的组装。
[0014]此外可以设定，空气过滤器设置在干燥剂容器的流出面中。通过流出面中的空气过滤器可以将污染物拦截在干燥剂容器中，所述污染物例如在干燥剂的各个颗粒体破碎时在干燥剂容器中形成。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]以下借助示例性的实施形式由现有技术出发示例性地描述本发明。
[0016]图中:
[0017]图1示出现有技术中的空气滤芯的第一实施形式；
[0018]图2示出现有技术中的空气滤芯的第二实施形式；
[0019]图3示出商用车的示意图；以及[0020]图4示出空气滤芯的第三实施形式。
【具体实施方式】
[0021 ] 在下面的附图中，相同的附图标记表示相同的或同类的部件。
[0022]图1示出现有技术的第一空气滤芯。所示的空气滤芯10包括干燥剂容器16，该干燥剂容器设置在罐状的壳体30的内部。在干燥剂容器16的内部设置干燥剂18，所述干燥剂在处理压缩空气期间沿干燥剂容器16的轴向延伸方向22被要处理的压缩空气穿流。存在于干燥剂容器16中的干燥剂18通过盖元件26固定在干燥剂容器16中。盖元件26通过支撑在壳体30上的弹簧元件28沿轴向延伸方向22预紧并且相对于干燥剂容器16可运动。按照这种方式，盖元件26可以通过弹簧元件28沿轴向延伸方向22移动到干燥剂容器16中，以便将干燥剂18固定在干燥剂容器16的内部。空气滤芯10的壳体30通过底板50封闭，所述底板借助于卷边接缝60固定在壳体30上。底板50具有一个入口接头56和一个出口接头58，压缩空气通过所述入口接头和出口接头能够进入和排出到空气滤芯10中。由入口接头56出发，要处理的压缩空气与轴向延伸方向22相反地首先流动通过聚结过滤器20，所述聚结过滤器在外部围绕干燥剂容器16并且借助于套环48来固定。通过聚结过滤器20拦截存在于压缩空气中的污物颗粒和油颗粒，所述污物颗粒和油颗粒例如可以以固态或液态的形式存在。在穿透过聚结过滤器20之后，要处理的压缩空气与轴向延伸方向22相反地在壳体30和干燥剂容器16之间的间隙64中一直流到转向室68，以便从那里经由流入面24进入到具有干燥剂18的干燥剂容器16中。特别是干燥剂容器16垂直于轴向延伸方向22的这样的横截面可以视为干燥剂容器16的流入面24，要处理的压缩空气通过该横截面进入到干燥剂容器16的填充有干燥剂18的内部中。另一个空气过滤器46可以设置在流入面24中。干燥剂18沿轴向延伸方向22由要处理的压缩空气穿流，其中，包含在压缩空气中水分被拦截。被拦截的水分例如可以以液态水的形式存储在干燥剂18中。经处理的压缩空气经由流出面34从填充有干燥剂18的干燥剂容器16流出，在所述流出面中设置有空气过滤器32，并且经处理的压缩空气沿轴向延伸方向22继续流动，以便经由出口接头58从空气滤芯10流出。空气过滤器32拦截存在于干燥剂容器16中的污物颗粒，所述污物颗粒例如可能由于干燥剂18的机械老化过程而产生。流出面34特别是可以是垂直于轴向延伸方向22的这样的横截面，压缩空气通过所述横截面从干燥剂容器16的填充有干燥剂18的内部流出。入口接头56相对于出口接头58由密封圈54密封，从而压缩空气不会在绕过聚结过滤器20和干燥剂18的情况下从入口接头56流动至出口接头58。空气滤芯10在装配好的状态中向外通过另一个密封圈62密封。
[0023]在图1中所示的空气滤芯10可以在流动方向逆转的情况下再生，其中，已经净化且干燥的压缩空气吸收储存在干燥剂18中的水并且通过止回阀52在绕过聚结过滤器20的情况下可以经由入口接头56从空气滤芯10排出。在此，借助聚结过滤器20分离出的、同样聚集在止回阀52的区域内的污物颗粒从空气滤芯10排出。
[0024]为了制造在图1中所示的空气滤芯10，聚结过滤器20围绕到干燥剂容器16上并且利用套环48固定。止回阀52和密封圈54邻接于干燥剂容器16的底侧装配。此后，将空气过滤器32放入到干燥剂容器16中。干燥剂容器16被填充以干燥剂18并且利用另一个空气过滤器46覆盖。此后由上面将盖元件26导入到干燥剂容器16中，由此干燥剂18不能流出来。为了阻止干燥剂18的相对运动，盖元件26被弹簧元件28压向干燥剂18，所述弹簧元件例如可以构成为压力弹簧。弹簧元件28支撑在壳体上。整个组件接着被放置到底板50上并且利用该底板压紧。底板50和壳体附加地还通过卷边接缝60相互连接。
[0025]图2示出现有技术中的空气滤芯的第二实施形式。不同于空气滤芯10的由图1已知的实施形式，在按照图2的实施形式中，聚结过滤器20沿轴向延伸方向22设置存在于干燥剂容器16中的干燥剂18下游，从而在处理压缩空气期间，干燥剂18被穿流，然后聚结过滤器20才被穿流。此外，在按照图2的实施形式中设有盖元件26的凹部72，所述凹部在装配好的状态中垂直于轴向延伸方向22将弹簧元件28保持在确定的位置中。
[0026]由于聚结过滤器20沿轴向延伸方向22设置在干燥剂18下游，在空气滤芯10的在图2中所示的实施形式中，污物颗粒和油颗粒也被拦截以及压缩空气也被干燥。
[0027]然而因为聚结过滤器20沿轴向延伸方向22设置在干燥剂18下游，在图2中所示的空气滤芯10中，干燥剂18可能被污物颗粒和油颗粒污染。长久来看，所述污染可能干燥剂18的功能性和再生性有负面影响，从而在图2所述的空气滤芯10仅有限地是可再生的。
[0028]为了制造，例如可以构成为滤芯的聚结过滤器20被放置到干燥剂容器16中。干燥剂容器16接着被填充以干燥剂18并且利用盖元件26覆盖，以便不会有干燥剂18流出。为了阻止干燥剂18的相对运动，盖元件26被支撑在壳体30上的弹簧元件28压向干燥剂
18。弹簧元件28例如可以构造成压力弹簧。然后整个组件被放置到底板50上并且利用该底板压紧。附加地，底板50通过卷边接缝60与壳体30连接。
[0029]图3示出商用车的示意图。所示的商用车14包括压缩空气消耗器42，所述压缩空气消耗器例如可以是商用车的压缩空气驱动的制动器。为了给压缩空气消耗器42供给压缩空气，在商用车14中设有压缩机36，所述压缩机将压缩空气经由压缩空气输送管路40输送给压缩空气处理设备12，所述压缩空气处理设备特别是包括空气干燥器38和装配在空气干燥器38上的空气滤芯10。经由压缩空气输送管路40输送给压缩空气处理设备12的压缩空气特别是在空气滤芯10中净化和干燥并且接着经由压缩空气管路44传送给压缩空气消耗器42。空气滤芯10在空气干燥器38上的固定例如可以借助于螺纹或借助于卡口连接来进行，其中，可以设有附加的固定元件以便防止空气滤芯10从空气干燥器38自动松脱。
[0030]图4示出空气滤芯的第三实施形式。在空气滤芯10的图4中所示的实施形式中，聚结过滤器20设置在干燥剂容器16的流入面24中，从而聚结过滤器20沿干燥剂容器16的轴向延伸方向22设置在设在干燥剂容器16中的干燥剂18的上游。聚结过滤器20直接贴靠在干燥剂18上。因此，聚结过滤器20处于盖元件26和干燥剂18之间。备选地，聚结过滤器20也可以设置在盖元件26的上防，从而盖元件26直接邻接于干燥剂18，以防止聚结过滤器20沿轴向延伸方向22通过盖元件26和弹簧元件28被压缩。聚结过滤器20的这样的压缩会降低聚结过滤器20的过滤效果。此外可想到的是，所述盖元件26具有未示出的保持装置，所述保持装置可以容纳聚结过滤器20，以便按照这种方式阻止聚结过滤器20沿轴向延伸方向22被压缩。盖元件26例如可以沿轴向延伸方向22在聚结过滤器20之上和之下具有透气的格栅结构，所述格栅结构沿轴向延伸方向22相互间具有固定的距离，从而聚结过滤器20能够沿轴向延伸方向22无压力地可靠地支承在盖元件26的这两个格栅机构之间。[0031]此外，盖元件26具有保持套管70，所述保持套管用于预装配例如可以构造成压力弹簧的弹簧元件28。这点能够便利于在图4中所示的空气滤芯10的装配。此外设有粗过滤器66，通过入口接头进入的要处理的压缩空气在进入到空气滤芯10中之后首先穿流所述粗过滤器。粗过滤器66特别是可以设计为用于分离较粗大的固体颗粒。由粗过滤器66出发，压缩空气在间隙64中上升直至转向室68，以便在那里通过设置在流入面24中的聚结过滤器20沿轴向延伸方向22进入到干燥剂容器16中，以便沿轴向延伸方向22穿流设置在干燥剂容器16中的干燥剂18。压缩空气沿轴向延伸方向22在流出面34上离开干燥剂容器16，空气过滤器32设置在所述流出面上。经处理的压缩空气从那里经由出口接头58从空气滤芯10流出。因为聚结过滤器20沿轴向延伸方向22处于设置在干燥剂容器16中的干燥剂18上游，所以油颗粒和污物颗粒在与干燥剂18接触之前被从压缩空气中分离。干燥剂18因此不被油颗粒和污物颗粒所污染，从而长久来看其干燥效率及其再生能力也会不由于这种污染而降低。与所示空气滤芯10在装配好的状态中的定向有关地，亦即当空气滤芯10如图3所示那样地固定在空气干燥器38上，干燥剂18的面向聚结过滤器20的边界层最大地被油颗粒和污物颗粒所污染。在图4中所示的空气滤芯因此能良好地再生。
[0032]装配、即组装在图4中所示的空气滤芯10能非常简单地实现。首先可将密封圈54和粗过滤器66固定在空的干燥剂容器16上。接着空气过滤器32可以被放置在干燥剂容器16中，所述干燥剂容器此后被填充以干燥剂18。聚结过滤器20可以在填充之后简单地放置到干燥剂18上。盖元件26可以被放置到聚结过滤器20上，在所述盖元件上已经通过保持套管70预固定有弹簧元件28。接着，在将这样部分装配好的空气滤芯10翻转之前，可以将罐状的壳体30套到整个组件上，从而底板50可以在壳体30的敞开的侧面上贴靠到空气滤芯10上。底板50与其余的组件压紧。作为最后的装配步骤，底板50可以附加地借助于卷边接缝60与壳体30连接并且可以在底板50上装配另外的密封圈62。
[0033]本发明在上述说明中、在附图中以及在权利要求书中公开的特征不仅可以单个地而且也可以以任意地组合是对于本发明的实现是本质性的。
[0034]附图标记列表
[0035]10空气滤芯
[0036]12压缩空气处理设备
[0037]14商用车
[0038]16干燥剂容器
[0039]18干燥剂
[0040]20聚结过滤器
[0041]22轴向延伸方向
[0042]24流入面
[0043]26盖元件
[0044]28弹簧元件
[0045]30 壳体
[0046]32空气过滤器
[0047]34流出面
[0048]36压缩机[0049]38空气干燥器
[0050]40压缩空气输送管路
[0051]42压缩空气消耗器
[0052]44压缩空气管路
[0053]46另外的空气过滤器
[0054]48套环
[0055]50底板
[0056]52止回阀
[0057]54密封圈
[0058]56入口接头
[0059]58出口接头
[0060]60卷边接缝
[0061]62另外的密封 圈
[0062]64间隙
[0063]66粗过滤器
[0064]68转向室
[0065]70保持套管
[0066]72凹部
【权利要求】
1.一种用于处理压缩空气的压缩空气处理设备(12)用的空气滤芯(10)，特别是商用车(14)的处理压缩空气设备(12)用的空气滤芯，包括 填充有干燥剂(18)的干燥剂容器(16)，和 聚结过滤器(20)， 其中，干燥剂(18)在处理压缩空气期间沿干燥剂容器(16)的轴向延伸方向(22)被穿流， 其特征在于，所述聚结过滤器(20)沿轴向延伸方向(22)在干燥剂(18)上游设置在干燥剂容器(16)的流入面(24)中。
2.按照权利要求1所述的空气滤芯(10)，其特征在于，设有盖元件(26)，所述盖元件将干燥剂(18)固定在干燥剂容器(16)中。
3.按照权利要求2所述的空气滤芯(10)，其特征在于，所述聚结过滤器(20)设置在盖元件(26)和干燥剂(18)之间。
4.按照权利要求2所述的空气滤芯(10)，其特征在于，所述聚结过滤器(20)沿轴向延伸方向(22)设置在盖元件(26)上游。
5.按照权利要求2至4之一所述的空气滤芯(10)，其特征在于，所述聚结过滤器(20)固定在盖元件(26)上。
6.按照权利要求2至5之一所述的空气滤芯(10)，其特征在于，所述盖元件(26)沿轴向延伸方向(22)能相对于干燥剂容器(16)运动地设置并且通过弹簧元件(28)预紧。
7.按照权利要求6所述的空气滤芯(10)，其特征在于，所述弹簧元件(28)固定在空气滤芯(10)的干燥剂容器(16)上或者容纳干燥剂容器(16)的壳体(30)上。
8.按照上述权利要求之一所述的空气滤芯(10)，其特征在于，在干燥剂容器(16)的流出面(34)中设置空气过滤器(32)。
【文档编号】B01D46/00GK103930186SQ201280055754
【公开日】2014年7月16日 申请日期:2012年10月16日 优先权日:2011年10月20日
【发明者】R·埃登申克, S·沙贝尔 申请人:克诺尔商用车制动系统有限公司