СИСТЕМА ПОДГОТОВКИ СЖАТОГО ВОЗДУХА, В ЧАСТНОСТИ ДЛЯ УСТАНОВКИ ПОДГОТОВКИ СЖАТОГО ВОЗДУХА КОММЕРЧЕСКОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА
COMPRESSED AIR PREPARATION SYSTEM, IN PARTICULAR FOR INSTALLATION OF COMPRESSED AIR PREPARATION OF COMMERCIAL VEHICLE

Изобретение относится к воздухоосушительному патрону и устройству подготовки сжатого воздуха, а также к системе подготовки сжатого воздуха с таким устройством подготовки сжатого воздуха и таким воздухоосушительным патроном, соответственно, в частности, для установки подготовки сжатого воздуха коммерческих транспортных средств.
Такие системы подготовки сжатого воздуха используются, например, в коммерческих транспортных средствах, например грузовых автомобилях и тракторах. Они нередко располагают одним или несколькими потребителями сжатого воздуха, например тормозными системами или пневмоподвесками, которые должны питаться сжатым воздухом. Сжатый воздух создается обычно компрессором, например приводимым в действие от приводного двигателя транспортного средства поршневым компрессором. Чтобы обеспечить бесперебойную работу потребителей сжатого воздуха, созданный компрессором сжатый воздух обычно должен быть подвергнут дальнейшей подготовке. В предусмотренных для этого установках подготовки сжатого воздуха он очищается от частиц грязи, которые уже содержались во всосанном воздухе, а также от масляных и сажевых частиц, которые попадают из компрессора в сжатый воздух в процессе сжатия, а имеющаяся в сжатом воздухе влага отделяется. Для этой цели установки подготовки сжатого воздуха коммерческих транспортных средств располагают, как правило, воздухоосушительными патронами, которые удаляют влагу из сжатого воздуха и могут поглощать преимущественно также масляные частицы и частицы грязи.
Традиционные воздухоосушительные патроны, раскрытые, например, в DE 102013103066 А1, содержат корпус с закрытой крышкой, размещенный в корпусе сушильный агент и крепежный фланец для закрывания обращенной от крышки торцевой стороны корпуса и закрепления патрона на устройстве подготовки сжатого воздуха. При этом обычно на обращенной от крышки торцевой стороне патрона предусмотрена нижняя пластина, которая, с одной стороны, соединена с крепежным фланцем, а, с другой стороны, посредством закатки – с корпусом. Эта нижняя пластина сформована таким образом, что она на своей обращенной от крепежного фланца наружной стороне образует кольцеобразное гнездо, в которое вставлено или вставляется уплотнительное кольцо четырехгранного сечения, которое должно вызывать герметизацию между патроном и устройством подготовки сжатого воздуха.
В основе изобретения лежит задача создания усовершенствованной системы подготовки сжатого воздуха, которая позволила бы упростить монтаж уплотнительного кольца на воздухоосушительном патроне и монтаж воздухоосушительного патрона на устройстве подготовки сжатого воздуха.
Эта задача решается посредством технических решений, охарактеризованных признаками независимых пунктов формулы. Предпочтительные варианты осуществления изобретения являются объектом зависимых пунктов.
Предложенный воздухоосушительный патрон содержит корпус с закрытой крышкой, размещенный в корпусе сушильный агент, крепежный фланец для закрывания обращенной от крышки торцевой стороны корпуса и закрепления патрона на устройстве подготовки сжатого воздуха и нижнюю пластину, которая предусмотрена на обращенной от крышки торцевой стороне патрона и расположена на обращенной от крышки стороне крепежного фланца. Нижняя пластина имеет проходящий от крепежного фланца посадочный участок, образующий гнездо для размещения уплотнительного кольца на обращенной к продольной оси патрона стороне посадочного участка. Этот посадочный участок образует в радиальном направлении перпендикулярно продольной оси патрона внешний упор для размещаемого в гнезде уплотнительного кольца. Кроме того, этот посадочный участок проходит на обращенной от корпуса стороне, по меньшей мере, частично под размещаемым в гнезде уплотнительным кольцом.
Согласно изобретению, предложено расположить на обращенной от крышки корпуса стороне крепежного фланца нижнюю пластину особой формы. Посредством проходящего от крепежного фланца посадочного участка нижняя пластина образует гнездо, в которое может быть вставлено уплотнительное кольцо. Поскольку посадочный участок нижней пластины, по меньшей мере, частично охватывает снизу уплотнительное кольцо, последнее может удерживаться в гнезде предпочтительно без зажатия, так что оно перед монтажом патрона на устройстве подготовки сжатого воздуха может быть предварительно смонтировано без проблем и надежно. В результате можно, в целом, упростить монтаж патрона на устройстве подготовки сжатого воздуха, поскольку могут отпасть дополнительные и/или трудоемкие этапы предварительной фиксации уплотнительного кольца.
В предложенной концепции герметизации уплотнительное кольцо размещается и сжимается преимущественно в клиновидном гнезде. При монтаже патрона на устройстве подготовки сжатого воздуха уплотнительное кольцо преимущественно заклинивается в этом гнезде, причем монтаж может осуществляться с меньшими усилиями завинчивания, чем в традиционных системах. С другой стороны, уплотнительное кольцо в клиновидном гнезде под давлением при эксплуатации может создать более высокое уплотняющее действие, поскольку сжатый воздух вдавливает его предпочтительно до достижения клиновидной формы.
В одном предпочтительном варианте посадочный участок нижней пластины проходит ее свободным концом под размещаемое в гнезде уплотнительное кольцо. В этом варианте гнездо может быть выполнено преимущественно для размещения уплотнительного кольца между нижней пластиной и крепежным фланцем.
В другом предпочтительном варианте посадочный участок нижней пластины образован ее загнутым сам на себя участком. В этом варианте гнездо может быть выполнено преимущественно для размещения уплотнительного кольца между нижней пластиной и устройством подготовки сжатого воздуха. Кроме того, в этом варианте преимущественно свободный конец нижней пластины может, по меньшей мере, частично охватывать участок крепежного фланца, например через отверстие для воздушного потока в крепежном фланце, для достижения силового замыкания между нижней пластиной и крепежным фланцем.
В другом предпочтительном варианте нижняя пластина имеет, по меньшей мере, один зубчатый элемент, который приводится в зацепление с обращенной от крышки корпуса патрона стороной крепежного фланца. Зубчатые элементы выполнены в нижней пластине, например, в виде выдавок или профилей. С помощью таких зубчатых элементов можно улучшить силовое замыкание между нижней пластиной и крепежным фланцем, что предпочтительно при навинчивании патрона крепежным штуцером крепежного фланца на устройство подготовки сжатого воздуха.
В одном предпочтительном варианте посадочный участок нижней пластины выполнен, по меньшей мере, частично криволинейным. Благодаря этой конструкции гнездо может предпочтительно использоваться для размещения уплотнительных колец с криволинейными поверхностями. В частности, благодаря этой конструкции могут использоваться преимущественно кольцевые уплотнения круглого сечения. По сравнению с уплотнениями четырехгранного сечения уплотнения круглого сечения менее дорогие. Однако в рамках изобретения могут использоваться уплотнения принципиально любой формы сечения, например прямоугольной, квадратной, треугольной, многоугольной, круглой, овальной и т.п.
В другом предпочтительном варианте крепежный фланец на своей обращенной от крышки корпуса патрона наружной стороне, по меньшей мере, в зоне гнезда для уплотнительного кольца выполнен, в основном, плоским. Эта конструкция крепежного фланца особенно проста в изготовлении и, тем самым, недорогая. Кроме того, большой плоский участок или весь плоский крепежный фланец обеспечивает изменяемое позиционирование уплотнительного кольца в радиально разных положениях за счет подгонки лишь нижней пластины.
В другом предпочтительном варианте нижняя пластина имеет соединительный участок для соединения с корпусом патрона, причем соединительный участок проходит, например, в продольном направлении, в основном, параллельно продольной оси патрона от крепежного фланца. Благодаря этой конструкции можно, в целом, повысить формоустойчивость нижней пластины. В результате нижняя пластина может быть изготовлена более тонкой и/или из менее формоустойчивого материала.
Преимущественно нижняя пластина соединена с корпусом патрона, преимущественно через соединительный участок. Это соединение может быть реализовано предпочтительно закаткой, сваркой, пайкой, склеиванием или комбинацией этих технологий. В качестве альтернативы это соединение может быть реализовано также выполнением корпуса патрона за одно целое с нижней пластиной.
Нижняя пластина выполнена и изготовлена предпочтительно цельной. Однако на выбор нижняя пластина может быть составлена из нескольких компонентов, например из первой детали в виде обычной нижней пластины или участка нижней пластины и второй детали в виде специально выполненного, согласно изобретению, переходника.
Предложенное устройство подготовки сжатого воздуха содержит присоединительный штуцер для крепления воздухоосушительного патрона на устройстве подготовки сжатого воздуха, причем продольная ось присоединительного штуцера проходит, в основном, коаксиально продольной оси воздухоосушительного патрона, когда последний закреплен на устройстве подготовки сжатого воздуха. Предложенное устройство подготовки сжатого воздуха содержит далее нажимной участок, который предусмотрен в радиальном направлении перпендикулярно продольной оси воздухоосушительного патрона вне присоединительного штуцера. Этот нажимной участок имеет проходящий в направлении воздухоосушительного патрона опорный выступ, который расположен в радиальном направлении перпендикулярно продольной оси воздухоосушительного патрона внутри размещаемого между устройством подготовки сжатого воздуха и воздухоосушительным патроном уплотнительного кольца и образует для него в радиальном направлении внутренний упор.
Согласно изобретению, предложено оснастить устройство подготовки сжатого воздуха радиально вне присоединительного штуцера особым нажимным участком. За счет опорного выступа, который удерживает уплотнительное кольцо в радиальном направлении в нужном положении, могут отпасть дополнительные и/или трудоемкие меры по предварительной фиксации уплотнительного кольца на воздухоосушительном патроне или устройстве подготовки сжатого воздуха перед монтажом патрона на нем. В результате упрощается монтаж воздухоосушительного патрона на устройстве подготовки сжатого воздуха.
В одном предпочтительном варианте опорный выступ нажимного участка рассчитан таким образом, что он в смонтированном состоянии воздухоосушительного патрона в продольном направлении параллельно продольной оси воздухоосушительного патрона отстоит от него. Благодаря этой конструкции опорный выступ не мешает монтажу воздухоосушительного патрона на устройстве подготовки сжатого воздуха, ограничивая путь соединения присоединительного штуцера. В результате вставленное между воздухоосушительным патроном и устройством подготовки сжатого воздуха уплотнительное кольцо сжимается с достаточным нажимным усилием, чем достигается достаточное уплотняющее действие.
В одном предпочтительном варианте нажимной участок имеет опорную кромку, которая проходит от опорного выступа в радиальном направлении наружу, так что эта опорная кромка в смонтированном состоянии воздухоосушительного патрона на обращенной от него стороне проходит, по меньшей мере, частично под размещаемым уплотнительным кольцом. Эта опорная кромка нажимного участка может образовать дополнительную поддержку для вставленного уплотнительного кольца в продольном направлении.
В одном предпочтительном варианте нажимной участок имеет в радиальном направлении вне опорного выступа углубление, которое смещено назад относительно опорной кромки. В этом углублении может быть размещен, например, свободный конец нижней пластины, расположенной на воздухоосушительном патроне для размещения уплотнительного кольца. Преимущественно это углубление нажимного участка выполнено трапецие- или клиновидным, чтобы создать лучший упор для свободного конца нижней пластины, обеспечивающий к тому же бóльшие производственные допуски участвующих компонентов.
Нажимной участок выполнен предпочтительно за одно целое с устройством подготовки сжатого воздуха. На выбор нажимной участок может быть предусмотрен также в виде переходника в качестве отдельного конструктивного элемента, который располагается на устройстве подготовки сжатого воздуха, например, навинчивается на него.
Объектом изобретения является также система подготовки сжатого воздуха с описанными выше устройством подготовки сжатого воздуха, воздухоосушительным патроном и уплотнительным кольцом для герметизации между воздухоосушительным патроном и устройством подготовки сжатого воздуха.
Преимущества описанного выше воздухоосушительного патрона особенно проявляются в комбинации с описанным выше устройством подготовки сжатого воздуха. Точно так же преимущества описанного выше устройства подготовки сжатого воздуха особенно проявляются в комбинации с описанным выше воздухоосушительным патроном. Особой формы нижняя пластина на воздухоосушительном патроне и особой формы нажимной участок устройства подготовки сжатого воздуха размещают между собой уплотнительное кольцо и сжимают его так, что он обеспечивает надежную и достаточную герметизацию между воздухоосушительным патроном и устройством подготовки сжатого воздуха. Кроме того, уплотнительное кольцо перед монтажом воздухоосушительного патрона на устройстве подготовки сжатого воздуха может быть простым образом вставлено между нижней пластиной и крепежным фланцем воздухоосушительного патрона, после чего последний может быть без проблем смонтирован на устройстве подготовки сжатого воздуха. В принципе, предложенные воздухоосушительный патрон и устройство подготовки сжатого воздуха могут быть предпочтительным образом использованы также независимо друг от друга.
Уплотнительное кольцо выполнено преимущественно в виде уплотнительного кольца круглого сечения. Как было указано выше, изобретение не ограничено, однако, уплотнительным кольцом этой формы сечения.
В одном варианте между воздухоосушительным патроном и опорным выступом нажимного участка устройства подготовки сжатого воздуха может быть расположен упругий элемент. Этот вариант может быть предпочтительным, в частности, в случае обратно-совместимого использования воздухоосушительного патрона в комбинации с традиционными устройствами подготовки сжатого воздуха. Благодаря промежуточному упругому элементу, который на выбор может быть предварительно фиксирован также на воздухоосушительном патроне, можно предпочтительно подтянуть соединение между ним и устройством подготовки сжатого воздуха и дополнительно сжать, таким образом, вставленное уплотнительное кольцо прямоугольного сечения.
Изобретение предпочтительно подходит для применения в установках подготовки сжатого воздуха коммерческих транспортных средств.
Описанные выше и другие преимущества, признаки и возможности применения изобретения становятся лучше понятными из нижеследующего описания различных примеров осуществления со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых большей частью схематично представлено следующее:
фиг. 1 - частичный разрез системы подготовки сжатого воздуха в соответствии с первым примером осуществления изобретения;
фиг. 2 - увеличенный подробный вид соединения между воздухоосушительным патроном и устройством подготовки сжатого воздуха системы подготовки сжатого воздуха из фиг. 1 в соответствии с примером осуществления изобретения;
фиг. 3 - увеличенный подробный вид альтернативного соединения между воздухоосушительным патроном и устройством подготовки сжатого в соответствии с другим примером осуществления изобретения;
фиг. 4 - частичный разрез системы подготовки сжатого воздуха в соответствии со вторым примером осуществления изобретения;
фиг. 5 - увеличенный подробный вид соединения между воздухоосушительным патроном и устройством подготовки сжатого воздуха системы подготовки сжатого воздуха из фиг. 4 в соответствии с примером осуществления изобретения;
фиг. 6 - увеличенный подробный вид альтернативного соединения между воздухоосушительным патроном и устройством подготовки сжатого воздуха в соответствии с другим примером осуществления изобретения;
фиг. 7 - увеличенный подробный вид альтернативного соединения между воздухоосушительным патроном и устройством подготовки сжатого воздуха в соответствии с еще одним примером осуществления изобретения;
фиг. 8 - увеличенный подробный вид альтернативного соединения между воздухоосушительным патроном и устройством подготовки сжатого воздуха в соответствии с еще одним примером осуществления изобретения;
фиг. 9 - частичный разрез системы подготовки сжатого воздуха в соответствии с третьим примером осуществления изобретения.
На фиг. 1 изображена конструкция системы подготовки сжатого воздуха с предложенными воздухоосушительным патроном и устройством подготовки сжатого воздуха в соответствии с первым примером осуществления изобретения.
Воздухоосушительный патрон 10 выполнен, в основном, вращательно-симметричным продольной оси 12 и содержит, в основном, цилиндрический или чашеобразный корпус 14 с закрытой крышкой 16, выполненный в виде подвергнутого глубокой вытяжке листа. Обращенная от крышки 16 открытая торцевая сторона корпуса 14 закрыта крепежным фланцем 18 (предпочтительно из металла). Крепежный фланец 18 преимущественно прочно и герметично соединен с корпусом 14, например, сварен, склеен и т.п.
Крепежный фланец 18 имеет одно впускное отверстие 20, например, в форме кругового кольца, или несколько расположенных вдоль кругового кольца впускных отверстий 20 и центральное выпускное отверстие 24, например круглое. Выпускное отверстие 24 расположено в радиальном направлении поперек продольной оси 12 внутри впускного отверстия (отверстий) 20. Термины «впускное» и «выпускное» относятся в этой связи к направлению а течения флюида через воздухоосушительный патрон в нормальном режиме работы для сушки и очистки флюида. В режиме регенерации течение через воздухоосушительный патрон 10 и, тем самым, впускные 20 и выпускные 24 отверстия происходит в обратном направлении b.
Центральное выпускное отверстие 24 ограничено крепежным штуцером 22 крепежного фланца 18. Этот крепежный штуцер 22 снабжен внутренней резьбой.
Воздухоосушительный патрон 10 смонтирован или монтируется на устройстве 30 подготовки сжатого воздуха, являющемся частью установки подготовки сжатого воздуха. Устройство 30 содержит присоединительный штуцер 32, снабженный наружной резьбой. Таким образом, воздухоосушительный патрон 10 крепежным штуцером 22 своего крепежного фланца 18 может быть навинчен на присоединительный штуцер 32 устройства 30. Резьбовое соединение 34 между штуцерами 22, 32 образует разъемное, однако флюидо-плотное соединение воздухоосушительного патрона 10 и устройства 30 подготовки сжатого воздуха. В смонтированном состоянии продольная ось 12 воздухоосушительного патрона 10 и продольная ось присоединительного штуцера 32 коаксиальны друг другу.
Устройство 30 подготовки сжатого воздуха имеет первое отверстие 36, например, в форме кругового кольца, или несколько расположенных вдоль кругового кольца отверстий 36, которое (которые) в смонтированном состоянии воздухоосушительного патрона 10 находится (находятся) во флюидном соединении с впускным отверстием (отверстиями) 20 крепежного фланца 18. Устройство 30 подготовки сжатого воздуха имеет далее второе отверстие 38, например круглое, которое в смонтированном состоянии воздухоосушительного патрона 10 находится во флюидном соединении с выпускным отверстием 24 крепежного фланца 18. Стрелки а обозначают направление течения флюида в нормальном режиме работы воздухоосушительного патрона 10, а стрелки b – направление течения флюида в режиме регенерации воздухоосушительного патрона 10.
Как видно на фиг. 1, воздухоосушительный патрон 10 содержит далее внутренний корпус 40, который состоит из первой 40а и второй 40b частей и выполнен преимущественно из пластика. Первая часть 40а внутреннего корпуса 40 расположена в радиальном направлении поперек продольной оси 12 вне его второй части 40b. В примере на фиг. 1 корпус 14 и внутренний корпус 40 патрона образуют между собой пространство для размещения сушильного агента 60 (например, силикагеля).
Первая часть 40а внутреннего корпуса 40 снабжена на участке стенки несколькими отверстиями 42, находящимися во флюидном соединении с впускным отверстием 20 крепежного фланца 18. В нормальном режиме работы воздухоосушительного патрона 10 сжатый воздух может протекать из устройства 30 подготовки сжатого воздуха через впускное отверстие 20 крепежного фланца 18 и отверстия 42 внутреннего корпуса 40 внутрь корпуса 14 патрона.
Между впускным отверстием (отверстиями) 20 и отверстиями 42 расположено фильтрующее устройство 44 в виде коалесцентного или масляного фильтра. В этом примере фильтрующее устройство 44 ориентировано, например, в основном, параллельно продольной оси 12 воздухоосушительного патрона 10, так что оно через него в радиальном направлении протекает сжатый воздух. Посредством фильтрующего устройства 44 может быть очищен сжатый воздух, прежде чем он будет протекать через сушильный агент 60 в корпусе 14 воздухоосушительного патрона 10. При этом фильтрующее устройство 44 предпочтительно окружено так называемым обмоточным материалом 46, который может быть образован пористым материалом, нетканым материалом и т.п. и пропускает воздух. Обмоточный материал 46 препятствует загрязнению сушильного агента 60 маслом.
Под фильтрующим устройством 44 предусмотрен байпас 48 с обратным клапаном 52. В нормальном режиме работы воздухоосушительного патрона 10 обратный клапан 52 препятствует течению сжатого воздуха от впускного отверстия 20 мимо фильтрующего устройства 44 через байпас 48 без очистки в сушильный агент 60, однако в режиме регенерации воздухоосушительного патрона 10 пропускает воздушный поток мимо фильтрующего устройства 44. Обратный клапан 52 выполнен предпочтительно из пластика (например, эластомера). В этом примере он опирается на корпус 14 патрона.
Как видно на фиг. 1, на первой части 40а внутреннего корпуса 40 в зоне крепежного штуцера 22 предусмотрена уплотнительная манжета 54, которая выполнена предпочтительно в виде единого целого с ней и предпочтительно упруго натяжена к крепежному штуцеру 22. Аналогичным образом в зоне корпуса 14 патрона предусмотрена уплотнительная манжета, которая выполнена предпочтительно в виде единого целого с первой частью 40а внутреннего корпуса 40 и предпочтительно упруго натяжена к корпусу 14 патрона.
Вторая часть 40b внутреннего корпуса 40 имеет в центральной зоне отверстия 56, которые соединяют внутреннее пространство корпуса 14 патрона с выпускным отверстием 24. На радиально внешнем периферийном краю второй части 40b предусмотрена уплотнительная манжета 58, которая выполнена предпочтительно в виде единого целого с ней и предпочтительно упруго натяжена к первой части 40а внутреннего корпуса 40.
Вторая часть 40b внутреннего корпуса 40 подвижна в корпусе 14 воздухоосушительного патрона 10 в осевом направлении, т.е. параллельно или коаксиально его продольной оси 12. Натяжной элемент 62 в виде пружины сжатия, которая опирается на первую часть 40а внутреннего корпуса 40, давит на его вторую часть 40b в направлении крышки 16 корпуса, сжимая сушильный агент 60. При этом за счет уплотнительной манжеты 58 на второй части 40b внутреннего корпуса 40 последний остается флюидо-плотным между своими обеими частями 40а, 40b.
Как видно на фиг. 1, вторая часть 40b внутреннего корпуса 40 выполнена таким образом, что часть сушильного агента 60 расположена в пространственной зоне 66 в радиальном направлении внутри натяжного элемента 62. За счет этого оптимального использования пространства внутри корпуса 14 воздухоосушительного патрона 10 последний может быть выполнен при равной сушильной производительности меньше, т.е. меньшего диаметра и/или меньшей высоты.
Чтобы достичь флюидо-плотной герметизации между устройством 30 подготовки сжатого воздуха и воздухоосушительным патроном 10 в радиальном направлении, между этими обоими элементами расположено уплотнительное кольцо 68, например уплотнительное кольцо круглого сечения.
На фиг. 2 в увеличенном частичном виде изображен первый вариант этого соединения между воздухоосушительным патроном 10 и устройством 30 подготовки сжатого воздуха.
Как видно на фиг. 1 и 2, на обращенной от крышки 16 корпуса 14 патрона его торцевой стороне, точнее, на обращенной от крышки 16 корпуса 14 наружной стороне (на фиг. 1 и 2 внизу) крепежного фланца 18 предусмотрена нижняя пластина 26. Она соединена посредством соединительного участка 27 с корпусом 14 патрона. В примере на фиг. 1 и 2 это соединение 28 образовано закаткой.
Начиная от соединительного участка 27 на внешнем в радиальном направлении 13r конце, нижняя пластина 26 проходит сначала в радиальном направлении 13r вдоль крепежного фланца 18 внутрь. При этом нижняя пластина 26 может быть соединена также с крепежным фланцем 18, например, сварена, спаяна или склеена. В случае если между нижней пластиной 26 и крепежным фланцем 18 не предусмотрено никакое прочное соединение, она имеет преимущественно несколько зубчатых элементов 29, которые при монтаже воздухоосушительного патрона 10 на устройстве 30 подготовки сжатого воздуха могут входить в нижнюю сторону крепежного фланца 18, создавая соответствующее силовое замыкание между этими обоими компонентами 18, 26. Зубчатые элементы 29 в нижней пластине 26 выполнены, например, в виде выдавок или профилей.
В своей внутренней в радиальном направлении 13r концевой зоне, которая в радиальном направлении лежит еще вне впускного отверстия (отверстий) 20 крепежного фланца 18, нижняя пластина 26 имеет посадочный участок 72. В этом примере он выполнен криволинейным и проходит от крепежного фланца 18. Этот посадочный участок 72 образует клиновидное гнездо 70 для размещения уплотнительного кольца 68, которое в случае криволинейного посадочного участка 72 может быть выполнено предпочтительно в виде уплотнительного кольца круглого сечения. При этом посадочный участок 72 нижней пластины 26 проходит, по меньшей мере, частично под вставленным в гнездо 70 уплотнительным кольцом 68.
Крепежный фланец 18 воздухоосушительного патрона 10 выполнен преимущественно, в основном, плоским, так что он, по меньшей мере, также в зоне образованного нижней пластиной 26 гнезда 70 имеет плоскую наружную сторону.
Перед монтажом воздухоосушительного патрона 10 на устройстве 30 подготовки сжатого воздуха уплотнительное кольцо 68 может быть просто и без труда вложено в радиальном направлении изнутри в гнездо 70 между нижней пластиной 26 и крепежным фланцем 18. Таким образом, уплотнительное кольцо 68 удерживается на воздухоосушительном патроне 10, пока он не будет смонтирован на устройстве 30 подготовки сжатого воздуха.
Чтобы при монтаже воздухоосушительного патрона 10 на устройстве 30 подготовки сжатого воздуха сжать уплотнительное кольцо 68 и, тем самым, достичь уплотняющего действия между воздухоосушительным патроном 10 и устройством 30 подготовки сжатого воздуха в радиальном направлении 13r, устройство 30 подготовки сжатого воздуха имеет нажимной участок 75 особой формы, который во взаимодействии с нижней пластиной 26 и крепежным фланцем 18 удерживает уплотнительное кольцо 68 в нужном положении в гнезде 70, сжимая его. Как видно на фиг. 1, этот нажимной участок 75 предусмотрен в радиальном направлении перпендикулярно продольной оси 12 воздухоосушительного патрона 10 вне присоединительного штуцера 32 устройства 30 подготовки сжатого воздуха.
Как видно, в частности, на фиг. 2, нажимной участок 75 имеет опорную кромку 82, которая выполнена, например, в виде обращенного к воздухоосушительному патрону 10 конца боковой стороны 80 нажимного участка 75. Кроме того, нажимной участок 75 имеет проходящий в направлении воздухоосушительного патрона 10 опорный выступ 76. Он позиционирован в радиальном направлении внутри размещаемого уплотнительного кольца 68 и образует радиально внутренний упор для него.
Чтобы оказывать на уплотнительное кольцо 68 достаточное прижимное усилие F для достижения им достаточного уплотняющего действия, опорный выступ 76 нажимного участка 75 проходит от опорной кромки 82 в направлении воздухоосушительного патрона 10 на размер, который меньше размера уплотнительного кольца 68 в продольном направлении 13l параллельно продольной оси 12 воздухоосушительного патрона 10 в его несмонтированном состоянии. Преимущественно этот размер выбран даже меньше размера уплотнительного кольца 68 в продольном направлении 13l параллельно продольной оси 12 воздухоосушительного патрона 10 в его смонтированном состоянии, так что в смонтированном состоянии воздухоосушительного патрона 10 остается небольшой промежуток между крепежным фланцем 18 и опорным выступом 76 нажимного участка 75.
Далее нажимной участок 75 имеет в радиальном направлении 13r между опорной кромкой 82 и опорным выступом 76 углубление 84. Оно смещено назад также относительно опорной кромки 82, так что при монтаже воздухоосушительного патрона 10 на устройстве 30 подготовки сжатого воздуха свободный конец 74 нижней пластины 26 может быть размещен в этом углублении 84 и может, при необходимости, также опираться в нем.
При свинчивании воздухоосушительного патрона 10 с устройством 30 подготовки сжатого воздуха нажимной участок 75 давит своей опорной кромкой 82 на нижнюю пластину 26, смещая, тем самым, уплотнительное кольцо 68 немного вверх в направлении воздухоосушительного патрона 10, причем уплотнительное кольцо 68 немного сжимается между нижней пластиной 26 и крепежным фланцем 18, однако по сравнению с традиционными концепциями герметизации уплотнительными кольцами прямоугольного сечения в пазах нижней пластины приходится прикладывать меньшие усилия свинчивания. При этом уплотнительное кольцо 68 за счет посадочного участка 72 нижней пластины 26 и опорного выступа 76 нажимного участка 75 удерживается в нужном положении в радиальном направлении 13r. При работе сжатый воздух давит на уплотнительное кольцо 68 в клиновидном гнезде 70 вниз в направлении устройства 30 подготовки сжатого воздуха, что дополнительно повышает уплотняющее действие уплотнительного кольца 68. Этим достигается флюидо-плотная герметизация в радиальном направлении 13r между устройством 30 подготовки сжатого воздуха и воздухоосушительным патроном 10.
На фиг. 3 аналогично фиг. 2 в увеличенном частичном виде изображен альтернативный вариант соединения между воздухоосушительным патроном 10 и устройством 30 подготовки сжатого воздуха.
В этом варианте предложенный воздухоосушительный патрон 10 (например, из фиг. 1) соединяется с традиционным устройством 30 подготовки сжатого воздуха. Другими словами, предложенный воздухоосушительный патрон 10 является также обратно-совместимым с традиционными устройствами 30 подготовки сжатого воздуха.
Как видно на фиг. 3, нижняя пластина 26 выполнена для этой цели таким образом, что она между соединительным 27 и посадочным 72 участками образует паз, в который может быть вставлено/запрессовано уплотнительное кольцо 69 прямоугольного сечения. Традиционное устройство 30 подготовки сжатого воздуха на своей обращенной к воздухоосушительному патрону 10 стороне в зоне нижней пластины 26 выполнено, в основном, плоским, так что уплотнительное кольцо 69 прижимается к этому плоскому устройству 30 подготовки сжатого воздуха.
В варианте на фиг. 3 гнездо для уплотнительного кольца 69 прямоугольного сечения образовано соединительным 27 и посадочным 72 участками нижней пластины 26. В альтернативном выполнении (не показано) это гнездо может быть образовано также дополнительными фасонными участками нижней пластины 26.
На фиг. 4 и 5 изображена конструкция системы подготовки сжатого воздуха с предложенными воздухоосушительным патроном и устройством подготовки сжатого воздуха в соответствии со вторым примером. При этом одинаковые конструктивные элементы, как и в первом примере, обозначены теми же ссылочными позициями.
Второй пример отличается от описанного выше примера выполнением соединения между воздухоосушительным патроном и устройством подготовки сжатого воздуха.
Так, в частности, нижняя пластина 26 воздухоосушительного патрона 10 имеет иную форму, нежели в первом примере. Посадочный участок 72 нижней пластины 26 образован ее загнутым сам на себя участком. Свободный конец 74 нижней пластины 26 находится между гнездом 70 и крепежным фланцем 18, т.е. в продольном направлении 13l над вставленным в гнездо 70 уплотнительным кольцом 68.
По сравнению с первым примером нажимной участок 75 устройства 30 подготовки сжатого воздуха выполнен проще. В частности, можно отказаться от опорной кромки 82 под гнездом 70, проходящей от опорного выступа 76 в радиальном направлении 13r наружу.
В этом примере уплотнительное кольцо 68 размещается в гнезде 70, образованном между нижней пластиной 26 и опорным выступом 76 нажимного участка 75 устройства 30 подготовки сжатого воздуха.
На фиг. 6 аналогично фиг. 5 в увеличенном частичном виде изображен альтернативный вариант соединения между воздухоосушительным патроном 10 и устройством 30 подготовки сжатого воздуха.
В этом варианте предложенный воздухоосушительный патрон 10 (например, из фиг. 4) соединяется с традиционным устройством 30 подготовки сжатого воздуха. Другими словами, предложенный воздухоосушительный патрон 10 является также обратно-совместимым с традиционными устройствами 30 подготовки сжатого воздуха.
Как видно на фиг. 6, нижняя пластина 26 выполнена для этой цели таким образом, что она между соединительным 27 и посадочным 72 участками образует паз, в который может быть вставлено/запрессовано уплотнительное кольцо 69 прямоугольного сечения. Традиционное устройство 30 подготовки сжатого воздуха на своей обращенной к воздухоосушительному патрону 10 стороне в зоне нижней пластины 26 выполнено, в основном, плоским, так что уплотнительное кольцо 69 прижимается к этому плоскому устройству 30 подготовки сжатого воздуха.
В варианте на фиг. 6 гнездо для уплотнительного кольца 69 прямоугольного сечения образовано соединительным 27 и посадочным 72 участками нижней пластины 26. В альтернативном выполнении (не показано) это гнездо может быть образовано также дополнительными фасонными участками нижней пластины 26.
Другими словами, вариант на фиг. 6 является комбинацией вариантов на фиг. 5 и 3.
На фиг. 7 аналогично фиг. 5 в увеличенном частичном виде изображен другой альтернативный вариант соединения между воздухоосушительным патроном 10 и устройством 30 подготовки сжатого воздуха.
В этом варианте свободный конец 74 нижней пластины 26 пропущен через впускное отверстие 20 в крепежном фланце 18, охватывая последний. За счет этого создано достаточно прочное соединение между нижней пластиной 26 и крепежным фланцем 18.
Как видно на фиг. 7, на крепежном штуцере 32 устройства 30 подготовки сжатого воздуха опционально может быть предусмотрена опорная кромка 33, которая проходит в радиальном направлении 13r от крепежного штуцера 32 наружу и на которую в смонтированном состоянии воздухоосушительного патрона 10 может опираться крепежный фланец 18.
Как видно далее на фиг. 7, на опорном выступе 76 нажимного участка 75 устройства 30 подготовки сжатого воздуха опционально может быть предусмотрена опорная кромка 82, которая проходит в радиальном направлении 13r от опорного выступа 76 под вставленным уплотнительным кольцом 68 наружу.
Этот вариант на фиг. 7 может быть аналогичным образом перенесен на вариант на фиг. 6.
На фиг. 8 аналогично фиг. 2 в увеличенном частичном виде изображен другой альтернативный вариант соединения между воздухоосушительным патроном 10 и устройством 30 подготовки сжатого воздуха.
В этом варианте углубление 84 между опорной кромкой 82 и опорным выступом 76 нажимного участка 75 устройства 30 подготовки сжатого воздуха выполнен, в основном, трапециевидным.
Трапециевидная форма углубления 84 обеспечивает лучший упор или лучшее ведение свободного конца 74 нижней пластины 26 в нем, в частности во время монтажа воздухоосушительного патрона 10 на устройстве 30 подготовки сжатого воздуха. Даже при бóльших производственных допусках свободный конец нижней пластины 26 может надежно найти свой путь в конечное положение в углублении 84. Кроме того, этим можно избежать слишком сильных сгибов нижней пластины 26 при монтаже воздухоосушительного патрона 10.
В одном варианте углубление 84 нажимного участка 75 устройства 30 подготовки сжатого воздуха выполнено, в основном, клиновидным.
На фиг. 9 изображена конструкция системы подготовки сжатого воздуха с предложенными воздухоосушительным патроном и устройством подготовки сжатого воздуха в соответствии с третьим примером. При этом одинаковые конструктивные элементы, как и в описанных выше примерах, обозначены теми же ссылочными позициями.
Третий пример отличается от описанных выше примеров конструкцией воздухоосушительного патрона, в частности в отношении улучшенного использования пространства для размещения сушильного агента в нем.
В примере на фиг. 9 корпус 14 патрона, крепежный фланец 18 и внутренний корпус 40 образуют между собой пространство для размещения сушильного агента 60 (например, силикагеля).
Первая часть 40а внутреннего корпуса 40 на проходящем параллельно продольной оси 12 воздухоосушительного патрона 10 участке стенки снабжена несколькими отверстиями 42, которые находятся во флюидном соединении с впускным отверстием 20 крепежного фланца 18. В нормальном режиме работы воздухоосушительного патрона 10 сжатый воздух может, таким образом, течь из устройства 30 подготовки сжатого воздуха через впускное отверстие 20 в крепежном фланце 18 и отверстия 42 внутреннего корпуса 40 внутрь корпуса 14 патрона.
Снабженная отверстиями 42 стенка первой части 40а внутреннего корпуса 40 окружена фильтрующим устройством 44 в виде коалесцентного или масляного фильтра. Например, фильтрующее устройство 44 намотано вокруг проходящей, в основном, параллельно продольной оси 12 воздухоосушительного патрона 10 участке стенки первой части 40а внутреннего корпуса 40. В свою очередь, фильтрующее устройство 44 окружено так называемым обмоточным материалом 46.
В примере на фиг. 9 через фильтрующее устройство 44 в радиальном направлении проходит сжатый воздух. Кроме того, в примере на фиг. 9 пространственная зона 64 радиально вне фильтрующего устройства 44 также заполнена сушильным агентом 60. Таким образом, пространство внутри корпуса 14 патрона можно оптимально использовать для размещения сушильного агента 60, так что в результате требуется меньше конструктивного пространства для сушильного агента 60, а воздухоосушительный патрон 10 может быть сконструирован меньшего диаметра, например всего около 126 мм (по сравнению с традиционными воздухоосушительными патронами диаметром около 140 мм). Меньший диаметр имеет, в свою очередь, преимущества в отношении обращения с воздухоосушительным патроном 10 и необходимого конструктивного пространства в установке подготовки сжатого воздуха. В качестве альтернативы можно, например, при неизменном диаметре уменьшить высоту воздухоосушительного патрона 10.
Под фильтрующим устройством 44 предусмотрен байпас 48. В первой части 40а внутреннего корпуса 40 выполнены отверстия 50, которые соединяют внутреннее пространство воздухоосушительного патрона 10 с байпасом 48. В байпасе 48 расположен обратный клапан 52. В нормальном режиме работы воздухоосушительного патрона 10 обратный клапан 52 препятствует течению сжатого воздуха от впускного отверстия 20 мимо фильтрующего устройства 44 через байпас 48 без очистки в сушильный агент 60, однако в режиме регенерации воздухоосушительного патрона 10 пропускает воздушный поток b мимо фильтрующего устройства 44. Обратный клапан 52 выполнен предпочтительно из пластика (например, эластомера). Он выполнен предпочтительно за одно целое с первой частью 40а внутреннего корпуса 40.
В этой конструкции воздухоосушительного патрона 10 обратный клапан 52 расположен на расстоянии от стенки корпуса 14 патрона. Таким образом, он защищен также от механических нагрузок, которые могут возникнуть, например, вследствие деформаций корпуса 14 патрона.
Пространственная зона 65 радиально вне обратного клапана 52 также может быть заполнена сушильным агентом 60. Таким образом, пространство под корпусом 14 патрона можно еще более эффективно использовать для размещения сушильного агента 60.
В остальном система подготовки сжатого воздуха в этом примере соответствует системе подготовки сжатого воздуха в первом примере на фиг. 1.
Изобретение не ограничено описанными выше примерами выполнения системы подготовки сжатого воздуха. Специалист может обнаружить многочисленные варианты и модификации, подпадающие под объем охраны формулы изобретения.
В то время как внутренний корпус 40 в описанных примерах состоит из первой 40а и второй 40b частей, он может быть выполнен в других примерах также цельным или состоять более чем из двух частей.
В то время как в приведенных примерах пружина 62 сжатия расположена между первой 40а и второй 40b частями внутреннего корпуса 40 так, что она давит на внутреннюю вторую часть 40b в корпусе 14 патрона в направлении крышки 16 корпуса вверх, в других вариантах пружина 62 сжатия может быть расположена также между крышкой 16 корпуса 14 патрона и внутренней частью корпуса для ее натяжения в направлении устройства 30 подготовки сжатого воздуха.
В то время как обратный клапан 52 и уплотнительные манжеты 54, 58 в описанных примерах выполнены в виде единого целого с внутренним корпусом 40, эти компоненты 52, 54, 58 могут быть выполнены в других примерах также в виде отдельных компонентов, соединенных с внутренним корпусом 40.
Хотя это и не показано, в приведенных примерах в продольном направлении 13l между воздухоосушительным патроном 10 и опорным выступом 76 устройства подготовки сжатого воздуха может быть дополнительно предусмотрен упругий элемент, например резиновое кольцо. Упругий элемент может быть, например, предварительно фиксирован на торцевой стороне опорного выступа или на нижней стороне крепежного фланца 18 или нижней пластины.