(57)【要約】  本発明は、車両に設けられた圧縮空気装置内に案内された圧縮空気から粒子（５）を分離する手段が設けられている圧縮空気装置に関する。本発明は、圧縮空気（１）から粒子（５）を分離する手段が、遠心力を利用して圧縮空気（１）から粒子（５）を分離するために、圧縮空気（１）に螺旋状の流れを付与する圧縮空気案内手段（３）を備えた少なくとも１つの遠心分離器（８）を有していることを提案している。
2016515964.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に設けられた圧縮空気装置内に案内された圧縮空気から粒子（５）を分離する手段が設けられている圧縮空気装置において、
圧縮空気（１）から粒子（５）を分離する手段が、遠心力を利用して圧縮空気（１）から粒子（５）を分離するために、圧縮空気（１）に螺旋状の流れを付与する圧縮空気案内手段（３）を備えた少なくとも１つの遠心分離器（８）を有していることを特徴とする、車両に設けられた圧縮空気装置。
【請求項２】
遠心分離器（８）が、いずれにせよ圧縮空気装置にすでに含まれている圧縮空気管路（７）内に配置されている、請求項１記載の圧縮空気装置。
【請求項３】
遠心分離器（８）が、圧縮空気管路（７）の内部に配置された、圧縮空気（１）の流過方向に対して同軸のかつ螺旋状の少なくとも１つの圧縮空気案内体（３）を有している、請求項２記載の圧縮空気装置。
【請求項４】
圧縮空気案内体（３）が、少なくとも１つの螺旋状のストリップによって形成されるようになっており、該ストリップの半径方向外側の縁部が、圧縮空気管路（７）の半径方向内側の周面に密接している、請求項３記載の圧縮空気装置。
【請求項５】
圧縮空気管路（７）に、圧縮空気から分離された粒子（５）のための少なくとも１つの導出開口（９）が設けられている、請求項２から４までのいずれか１項記載の圧縮空気装置。
【請求項６】
導出開口（９）が、粒子捕集容器（６）に接続されている、請求項６記載の圧縮空気装置。
【請求項７】
前記少なくとも１つの導出開口（９）が、圧縮空気の流れ方向で見て、圧縮空気案内体（３）の終端部に配置されている、請求項３から７までのいずれか１項記載の圧縮空気装置。
【請求項８】
前記少なくとも１つの導出開口（９）が、圧縮空気管路（７）の開いた終端部に配置されており、該開いた終端部内に円錐形のノズル（４）が導入されており、該円錐形のノズル（４）の半径方向外側の周面と、圧縮空気管路（７）の半径方向内側の周面との間に、導出開口としてのギャップが形成されるようになっている、請求項３から８までのいずれか１項記載の圧縮空気装置。
【請求項９】
前記圧縮空気装置が、商用車に設けられた圧縮空気装置または牽引車と被牽引車とから成る商用連結車に設けられた圧縮空気装置、たとえば圧縮空気制動装置または空気ばね装置である、請求項１から８までのいずれか１項記載の圧縮空気装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の上位概念部に記載の、車両に設けられた圧縮空気装置内に案内された圧縮空気から粒子を分離する手段が設けられている圧縮空気装置に関する。
【０００２】
商用車のまたは牽引車（トラクタ）と被牽引車（トレーラ）とを組み合わせた連結車のこのような空気圧縮装置は、圧縮空気運転される装置、たとえば圧縮空気制動装置および／または空気ばね装置を有している。被牽引車では、被牽引車側の圧縮空気装置に圧縮空気が供給される。この圧縮空気は、牽引車側のカップリングヘッドと被牽引車側のカップリングヘッドとの間に案内されたフレキシブルな圧縮空気管路を介して、牽引車から被牽引車に供給される。さらに、このような圧縮空気装置は、１つ以上の圧縮空気容器と、圧縮空気を圧縮空気ブレーキおよび／または空気ばねベローズに対して制御するための複数の弁装置とを有することもできる。
【０００３】
大抵、このような圧縮空気運転される装置に用いられる圧縮空気は、牽引車側の往復動式圧縮機によって発生させられる。この往復動式圧縮機器の運転時には、カーボンと金属とから成る粒子が圧縮空気内に達してしまうことを完全には回避することができない。また、圧縮空気の生成時に生じた粒子が、圧縮空気を案内する導管路と圧縮空気容器とから圧縮空気内に達してしまうことも起こり得る。さらに、牽引車の対応するカップリングヘッドに結合されない被牽引車のカップリングヘッドに砂粒子が達してしまう事例も知られている。しかしながら、このような粒子は、商用車もしくは連結車の圧縮空気装置の機器に損傷を与えてしまう。
【０００４】
したがって、独国特許出願公開第１０２００９０３６６１９号明細書に基づき公知の被牽引車側のカップリングヘッドは、牽引車から供給されたかもしくは被牽引車の圧縮空気管路系内に外部から達した空気を濾過するための濾過装置を備えている。この濾過装置は、カップリングヘッド内に組み込まれたフィルタインサートを有している。このフィルタインサートの不純物が設定量に達すると、フィルタインサートが介設されている２つの接続部の間に、圧縮空気がフィルタインサートを迂回するバイパス接続部が形成される。しかしながら、これによって、１つには、フィルタインサートを清浄化するかまたは交換するためのある程度の保守手間が必要となってしまう。もう１つには、保守の不足に基づき、フィルタインサートが目詰まりしている場合に、引き続き粒子で汚染されている圧縮空気が、フィルタインサートを迂回してバイパス接続部を介して流れてしまう。
【０００５】
発明の課題
このことを出発点として、本発明の課題は、冒頭で述べたような圧縮空気装置を改良して、圧縮空気からの粒子の確実な分離が、少ない保守手間で保証されているようにすることである。
【０００６】
この課題は、請求項１記載の特徴によって解決される。
【０００７】
発明の開示
本発明によれば、圧縮空気から粒子を分離する手段が、遠心力を利用して圧縮空気から粒子を分離するために、圧縮空気に螺旋状の流れを付与する圧縮空気案内手段を備えた少なくとも１つの遠心分離器を有していることが提案されている。
【０００８】
言い換えると、たとえば圧縮空気管路を通って流れかつ減圧下にある、不純物、たとえば粒子を一緒に含んだ圧縮空気に、圧縮空気案内手段によって螺旋状の流れが付与される。このとき、比較的重い不純物粒子が、遠心力によって圧縮空気管路の内部で半径方向外向きに押し退けられ、その後、そこで、たとえば圧縮空気管路の周壁に形成された導出開口を通って、好ましくは捕集容器内に分離される。この様式はサイクロンに類似している。
【０００９】
これによって、１つには、先行技術に比べて保守手間が減じされる。なぜならば、もはやフィルタインサートが清浄化される必要もなければ、交換される必要もないからである。
【００１０】
従属請求項に記載した手段によって、請求項１に記載した本発明の有利な改良および改善が可能となる。
【００１１】
特に好適には、遠心分離器が、いずれにせよ圧縮空気装置にすでに含まれている圧縮空気管路内に配置されている。なお、この場合には、遠心分離器のために、圧縮空気装置内に、たとえば全体的に１つの付加的な圧縮空気管路が設けられる必要もなければ、たとえば既存の圧縮空気管路の付加的な一区分が設けられる必要もない。この結果、本発明の廉価な構成が達成される。
【００１２】
特に好適には、遠心分離器が、圧縮空気管路の内部に配置された、圧縮空気の流過方向に対して同軸のかつ螺旋状の少なくとも１つの圧縮空気案内体を有している。この態様では、
【００１３】
好適な態様によれば、圧縮空気案内体が、少なくとも１つの螺旋状のストリップによって形成されるようになっており、このストリップの半径方向外側の縁部が、圧縮空気管路の半径方向内側の周面に密接している。この態様では、圧縮空気管路内に配置された圧縮空気案内体が、たとえば、圧縮空気管路内でほぼ層流によって流過される。この層流は、流れ方向で見て、ストリップの上流側の端部への衝突後、このストリップにより変向させられ、これによって、流れ方向で少なくともストリップの長手方向延在長さに沿って、螺旋状の流れが生じるようになっている。この螺旋状の流れの半径方向の成分によって、相対的に重い粒子が半径方向外向きに押し退けられ、そこで分離されるようになっている。
【００１４】
螺旋状のストリップは、好適には、最初平形のストリップを螺旋状に曲げることによって製造される。このような製造は極端に廉価である。
【００１５】
圧縮空気案内体として、ストリップの代わりに、圧縮空気の流れを圧縮空気管路の内部で螺旋状の流れに変えることができる幾何学的なあらゆる構造体、たとえば半径方向外側の周面に弦巻線状に形成された案内面を備えた円筒状のロッドが使用されてもよい。この態様では、案内面が、好適には、圧縮空気管路の周壁の半径方向内側の周面にまで延びていて、この周面に密に接触している。
【００１６】
１つの改良態様によれば、圧縮空気管路に、圧縮空気から分離された粒子のための少なくとも１つの導出開口が設けられている。この導出開口は、好適には、粒子捕集容器に接続されており、これによって、遠心力により周壁の半径方向内側の周面に向かって押し退けられた粒子が、導出開口を通って捕集容器内に達することができる。
【００１７】
有利な態様によれば、少なくとも１つの導出開口が、圧縮空気の流れ方向で見て、圧縮空気案内体もしくはストリップの終端部に配置されている。この態様では、粒子を導出開口を通して分離するために、半径方向の遠心力が大きくなるように、ストリップの誘導により形成された流れが十分に螺旋状に形成されていることが確保されている。
【００１８】
１つの改良態様によれば、少なくとも１つの導出開口が、圧縮空気管路の開いた終端部に配置されており、この開いた終端部内に円錐形のノズルが導入されており、この円錐形のノズルの半径方向外側の周面と、圧縮空気管路の半径方向内側の周面との間に、導出開口としてのギャップが形成されるようになっている。これによって、導出開口が極めて簡単に製作される。
【００１９】
特に好適には、圧縮空気装置が、牽引車と被牽引車とから成る商用連結車のうちの被牽引車に対応配置されている。なぜならば、被牽引車が牽引車から切り離されると、不純物が、被牽引車側の両カップリングヘッド（たとえばリザーバ、ブレーキ）を通って被牽引車の圧縮空気装置内に達してしまう危険があるからである。
【００２０】
特に好適には、遠心分離器が、圧縮空気の流れ方向で見て、被牽引車側のカップリングヘッドの下流側かつ被牽引車の圧縮空気容器の上流側で圧縮空気管路内に配置されている。これによって、粒子が少なくとも１つの圧縮空気容器内に達してしまうことを回避することができる。
【００２１】
なお、圧縮空気装置が、商用車に設けられた圧縮空気装置または牽引車と被牽引車とから成る商用連結車に設けられた圧縮空気装置、たとえば圧縮空気制動装置または空気ばね装置であることは言うまでもない。
【００２２】
本発明を改善する更なる手段を、以下に、本発明の実施の形態の説明および図面において詳しく説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の好適な実施の形態に係る圧縮空気装置の圧縮空気管路内に配置された遠心空気分離器の横断面図である。
【００２４】
実施の形態の説明
以下に、本発明の実施の形態を図面に示し、以下の記述において詳しく説明する。
【００２５】
図１には、商用車に設けられた圧縮空気装置の圧縮空気管路７が横断面図で示してある。圧縮空気装置は、たとえば、牽引車と被牽引車とを組み合わせた連結車のうちの被牽引車に設けられた空圧式の圧縮空気制動装置である。
【００２６】
被牽引車には、圧縮空気が、牽引車側の少なくとも１つのカップリングヘッドと、被牽引車側の少なくとも１つのカップリングヘッドとの間の管路接続部を介して、圧縮空気制動装置内へと供給される。図１に示した圧縮空気管路７は、好適には、被牽引車側の１つのカップリングヘッドと、圧縮空気制動装置に用いられる少なくとも１つの圧縮空気リザーバとの間に延在している。
【００２７】
本実施の形態では、遠心力を利用して圧縮空気１から粒子を分離するために、圧縮空気管路７内に、圧縮空気１に、図１に矢印記号により示した螺旋状の流れを付与する圧縮空気案内手段３を備えた遠心分離器８が配置されている。特に好適には、この遠心分離器８は、いずれにせよ圧縮空気装置にすでに含まれている圧縮空気管路７内に配置されている。なお、この場合には、遠心分離器８のために、圧縮空気装置内に、たとえば全体的に１つの付加的な圧縮空気管路が設けられる必要もなければ、たとえば既存の圧縮空気管路７の付加的な一区分が設けられる必要もない。択一的には、遠心分離器８のために、１つの付加的な圧縮空気管路が設けられていてもよいし、いずれにせよ存在している圧縮空気管路７内の付加的な一区分が設けられていてもよい。
【００２８】
特に好適には、遠心分離器８は、圧縮空気の、図１に符号１で示した流過方向に対して同軸のかつ螺旋状の少なくとも１つの圧縮空気案内体３を有している。この圧縮空気案内体３は圧縮空気管路７の内部に配置されている。この場合、圧縮空気案内体３を流過することによって、最初は真っ直ぐな流れが螺旋状に変向させられる。この螺旋状の流れの仮想中心軸線は、好適には、圧縮空気管路７の中心軸線と同軸である。
【００２９】
特に好適には、圧縮空気案内体は、少なくとも１つの螺旋状のストリップ３によって形成される。このストリップ３の半径方向外側の縁部は、圧縮空気管路７の半径方向内側の周面に密接している。螺旋状のストリップ３は、好適には、最初平形のストリップ３を螺旋状に曲げることによって製造される。
【００３０】
圧縮空気管路７の周壁には、圧縮空気から分離された粒子５のための少なくとも１つの導出開口９が設けられている。この導出開口９は、好適には、粒子捕集容器６に接続されており、これによって、遠心力により周壁の半径方向内側の周面に向かって押し退けられた粒子５が、導出開口９を通って粒子捕集容器６内に達することができる。
【００３１】
有利な実施の形態によれば、少なくとも１つの導出開口９は、圧縮空気の流れ方向で見て、好適には、ストリップ３の終端部にかつ圧縮空気管路７の開いた終端部に配置されている。この圧縮空気管路７の開いた終端部内には、円錐形のノズル４が導入されている。この円錐形のノズル４の半径方向外側の周面と、圧縮空気管路７の半径方向内側の周面との間に、導出開口９としてのギャップが形成され、このギャップを介して、遠心力により圧縮空気管路７の半径方向内側の周面に押し退けられた粒子５が、一部は重力に起因して、一部は遠心力により、粒子捕集容器６内に達することができる。圧縮空気管路７の開いた終端部と円錐形のノズル４との間の接続は、たとえばユニオンスリーブ１０によって行うことができる。その後、図１に符号２で示した、粒子５が除去された圧縮空気が、被牽引車の圧縮空気容器内に引き続き導かれる。
【００３２】
粒子捕集容器６は、好適には透明な材料から製造されており、これによって、充填レベルを外部から視認することができ、粒子捕集容器６を必要に応じて空にすることができる。
【符号の説明】
【００３３】
１  粒子を含んでいる圧縮空気
２  粒子を含んでいない圧縮空気
３  ストリップ
４  ノズル
５  粒子
６  粒子捕集容器
７  圧縮空気管路
８  遠心分離器
９  導出開口
１０  ユニオンスリーブ
2016515964.tif 000003
【手続補正書】
【提出日】平成27年10月15日(2015.10.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に設けられた圧縮空気装置内に案内された圧縮空気（１）から粒子（５）を分離する手段が設けられている圧縮空気装置において、
圧縮空気（１）から粒子（５）を分離する手段が、遠心力を利用して圧縮空気（１）から粒子（５）を分離するために、圧縮空気（１）に螺旋状の流れを付与する圧縮空気案内手段（３）を備えた少なくとも１つの遠心分離器（８）を有していることを特徴とする、車両に設けられた圧縮空気装置。
【請求項２】
遠心分離器（８）が、圧縮空気装置に含まれている圧縮空気管路（７）内に配置されている、請求項１記載の圧縮空気装置。
【請求項３】
遠心分離器（８）が、圧縮空気管路（７）の内部に配置された、圧縮空気（１）の流過方向に対して同軸のかつ螺旋状の少なくとも１つの圧縮空気案内体（３）を有している、請求項２記載の圧縮空気装置。
【請求項４】
圧縮空気案内体（３）が、少なくとも１つの螺旋状のストリップによって形成されており、該ストリップの半径方向外側の縁部が、圧縮空気管路（７）の半径方向内側の周面に密接している、請求項３記載の圧縮空気装置。
【請求項５】
圧縮空気管路（７）に、圧縮空気（１）から分離された粒子（５）のための少なくとも１つの導出開口（９）が設けられている、請求項２から４までのいずれか１項記載の圧縮空気装置。
【請求項６】
導出開口（９）が、粒子捕集容器（６）に接続されている、請求項５記載の圧縮空気装置。
【請求項７】
前記少なくとも１つの導出開口（９）が、圧縮空気（１）の流れ方向で見て、圧縮空気案内体（３）の終端部に配置されている、請求項５または６記載の圧縮空気装置。
【請求項８】
前記少なくとも１つの導出開口（９）が、圧縮空気管路（７）の開いた終端部に配置されており、該開いた終端部内に円錐形のノズル（４）が導入されており、該円錐形のノズル（４）の半径方向外側の周面と、圧縮空気管路（７）の半径方向内側の周面との間に、導出開口としてのギャップが形成されている、請求項５から７までのいずれか１項記載の圧縮空気装置。
【請求項９】
前記圧縮空気装置が、商用車に設けられた圧縮空気装置または牽引車と被牽引車とから成る商用連結車に設けられた圧縮空気装置、たとえば圧縮空気制動装置または空気ばね装置である、請求項１から８までのいずれか１項記載の圧縮空気装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
特に好適には、遠心分離器が、圧縮空気管路の内部に配置された、圧縮空気の流過方向に対して同軸のかつ螺旋状の少なくとも１つの圧縮空気案内体を有している。
【国際調査報告】
2016515964.tif 000004
2016515964.tif 000005
2016515964.tif 000006
2016515964.tif 000007