ПАТРОН ВОЗДУХООСУШИТЕЛЯ И ВИНТОВАЯ ПРУЖИНА ДЛЯ ПАТРОНА ВОЗДУХООСУШИТЕЛЯ
AIR DRYER CARTRIDGE AND A HELICAL SPRING FOR AN AIR DRYER CARTRIDGE

Настоящее изобретение относится к патрону воздухоосушителя и винтовой пружине для патрона воздухоосушителя, в частности, для установки подготовки сжатого воздуха автомобилей промышленного назначения.
Такого рода патроны воздухоосушителя используют, например, в автомобилях промышленного назначения, таких как тракторы и грузовые автомобили. Они содержат, как правило, один или несколько потребителей сжатого воздуха, например, пневматическую тормозную систему для тягача и прицепа или пневматическую подвеску. Эти компоненты необходимо снабжать сжатым воздухом. Сжатый воздух поступает обычно от компрессора, например, приводимого в действие приводным двигателем транспортного средства поршневого компрессора. Для обеспечения безупречной работы потребителей сжатого воздуха необходимо производить дальнейшую подготовку подготовленного компрессором сжатого воздуха. В предусмотренных для этого установках для подготовки сжатого воздуха сжатый воздух очищают от частиц грязи, которые уже содержались в высасываемом воздухе, а также от частиц масла и сажи, которые попали в сжатый воздух в процессе сжатия компрессором. Кроме того, осаждают влагу, присутствующую в сжатом воздухе. Это необходимо для предотвращения конденсации содержащейся в сжатом воздухе влаги в ресивере для сжатого воздуха или минимизации образующегося там конденсата. Для этого установки для подготовки воздуха автомобилей промышленного назначения оснащены, как правило, патронами воздухоосушителя, посредством которых удаляется влага из сжатого воздуха и предпочтительно также улавливаются частицы масла или грязи.
Такой патрон воздухоосушителя, известный, например, из заявки ЕР 0 036 569 В1, имеет сушильный блок, содержащий сыпучую массу из осушителя/гранулята осушителя. Эта состоящая из осушителя сыпучая масса размещена в сушильной емкости, закрепленной в корпусе патрона. Имеющий, например, форму колпака корпус патрона содержит фланец для крепления патрона воздухоосушителя на воздухоосушителе.
При этом сыпучую массу осушителя следует удерживать в состоянии предварительного натяжения для достижения определенного поперечного сечения, необходимого для прохождения воздуха. В противном случае при неплотном размещении сыпучей массы в емкости для осушителя вследствие возникающих в режиме движения вибраций происходило бы трение отдельных гранул друг о друга и, тем самым, их превращение в порошок. При известных условиях этот порошок является настолько тонким, что при воздействии на уязвимые места он способен вывести из строя пневматическую тормозную систему. Для удержания осушителя в состоянии предварительного натяжения сушильная емкость выполнена из двух частей, подвижных относительно друг друга. Между одной из частей корпуса и корпусом патрона расположена пружина, посредством которой обеспечивается предварительное натяжение части корпуса в направлении для уменьшения объема сушильной емкости.
Для этого обычно используют винтовые пружины с цилиндрической формой. При этом используемая пружина применительно к своему размеру должна оказывать относительно высокое усилие (например, около 500 Н), в результате чего возникает необходимость в сильных и поэтому дорогих пружинах. Как уже упоминалось, встроенная пружина опирается на корпус патрона, точнее, как правило, на выпукло изогнутую часть корпуса патрона. При этом возникает проблема, что находящийся в контакте с выпуклой частью корпуса патрона конец пружины имеет острую кромку и по этой причине может быть продавлен вовнутрь корпуса патрона, если он выполнен недостаточно жестким. В результате этого корпус патрона может подвергаться холодному деформированию и стать хрупким.
Для решения этой задачи известно обтачивание острой кромки на конце пружины для достижения большей площади контакта конца пружины с корпусом патрона и улучшения таким образом приложения силы. При этом, конечно, возникает необходимость в дополнительной обработке обточенной области с целью защиты от коррозии, что затруднительно и требует затрат. В качестве следующего решения известно изгибание свободного конца пружины на стороне выпуклого корпуса патрона в направлении радиального центра винтовой пружины, то есть изгибание радиально вовнутрь. При серийном изготовлении пружин, конечно, возможно рентабельное изгибание радиально вовнутрь лишь одного из концов пружины, но не обоих концов. Для изгибания второго конца пружины вовнутрь необходимо перезакрепление пружины во время изготовления, в результате чего возникают повышенные производственные расходы и увеличение стоимости пружин. При использовании пружин, содержащих лишь один единственный изогнутый радиально вовнутрь конец, при сборке патронов воздухоосушителя необходимо обратить внимание на ориентацию пружин, что требует повышенных расходов на монтаж.
Задачей настоящего изобретения является создание улучшенного патрона воздухоосушителя, с помощью которого решаются названные выше проблемы и, несмотря на это, он может быть рентабельно изготовлен.
Эта задача решается с помощью патрона воздухоосушителя с признаками пункта 1 формулы изобретения. Предпочтительные усовершенствования являются предметом дополнительных пунктов формулы изобретения.
Соответствующий изобретению патрон воздухоосушителя содержит сушильную емкость для размещения осушителя с первой частью корпуса и второй частью корпуса подвижными относительно друг друга, и корпус патрона для крепления сушильной емкости. Винтовая пружина обеспечивает предварительное натяжение второй части корпуса в направлении уменьшения объема сушильной емкости. Винтовая пружина имеет несколько витков, причем диаметр первого наружного витка на первом конце винтовой пружины больше диаметра внутренних витков винтовой пружины, расположенных между первым и вторым концами винтовой пружины. Диаметр второго наружного витка на втором конце винтовой пружины также предпочтительно больше диаметра внутренних витков винтовой пружины, расположенных между первым и вторым концами винтовой пружины.
Патрон воздухоосушителя содержит корпус патрона, в котором расположена емкость для запаса осушителя. Осушитель представляет собой предпочтительно гранулят осушителя, который без спрессовывания расположен в сушильной емкости. Сушильная емкость содержит первую часть корпуса, выполненную, например, по существу цилиндрической формы, и вторую часть корпуса, которая выполнена, например, в виде крышки осушителя или крышки гранулята осушителя, которые/которая подвижно вставлены в отверстие первой части корпуса. Крышку осушителя направляют в первой части корпуса емкости для гранулята осушителя предпочтительно аксиально. В результате приложения силы с помощью винтовой пружины ко второй части корпуса находящийся в сушильной емкости сиккатив (гранулят) удерживается в состоянии определенного предварительного напряжения, в результате чего в сушильной емкости может быть обеспечено определенное поперечное сечение для прохождения воздуха. При этом винтовая пружина в смонтированном состоянии опирается, с одной стороны, на вторую часть корпуса сушильной емкости и, с другой стороны, например, на корпус патрона или дополнительную крышку между корпусом патрона и сушильной емкостью таким образом, что в смонтированном состоянии она сплющена.
В соответствии с изобретением предложено исполнение винтовой пружины таким образом, что первый наружный виток на первом конце винтовой пружины и/или второй наружный виток на втором конце винтовой пружины соответственно имеет диаметр, который больше диаметра витков винтовой пружины, расположенных между первым и вторым концами винтовой пружины. То есть винтовая пружина содержит на одном своем конце первый наружный виток с диаметром, который больше диаметра витка, расположенного рядом с этим витком, и/или содержит на своем другом конце второй виток с диаметром, который больше диаметра соседнего с ним витка. Эту конфигурацию можно назвать как «винтовая пружина с расположенными снаружи концами». В соответствии с изобретением необязательно, чтобы все внутренние витки винтовой пружины имели диаметр, который меньше диаметра первого наружного витка или второго наружного витка. Понятие диаметра относится в данном случае выборочно к наружному диаметру или внутреннему диаметру витков винтовой пружины; диаметр проволоки винтовой пружины является главным образом неизменным на протяжении всех витков.
За счет такого исполнения винтовой пружины с расположенными снаружи концами обеспечена возможность прилегания винтовой пружины в смонтированном состоянии на по возможности большой длине витков, например, к корпусу патрона, в результате чего может быть достигнуто улучшенное распределение сил. Это распределение сил является еще более лучшим при опирании винтовой пружины на выпуклую в направлении от сушильной емкости (то есть выпуклую наружу) поверхность. Наружный виток, то есть расположенный снаружи свободный конец винтовой пружины, может быть согласован с формой, например, корпуса патрона, не встречая при этом препятствия этому со стороны соседнего с ним витка винтовой пружины. С помощью такой конфигурации можно предотвратить продавливание кромки на конце этого наружного витка винтовой пружины, точнее кромки между поверхностью оболочки и торцевой поверхностью винтовой пружины, например, в корпус патрона. В результате, например, уменьшается нагрузка на корпус патрона, и он может быть выполнен из материала с меньшей толщиной, за счет чего может быть достигнута экономия веса и стоимости.
Следующее преимущество соответствующего изобретению патрона воздухоосушителя следует из того, что средние витки пружины имеют диаметр, который меньше диаметра наружных витков. За счет этого пружина может быть выполнена из проволоки с меньшей толщиной, за счет чего возможна экономия материала и, следовательно, уменьшение стоимости изготовления.
В предпочтительном исполнении изобретения первый наружный виток и второй наружный виток винтовой пружины имеют идентичную по отношению друг к другу геометрию. Таким образом, винтовая пружина имеет симметричную форму. С помощью этих мер при сборке патрона воздухоосушителя не существенно, в какой ориентации производят монтаж винтовой пружины. В результате монтаж упрощается и может быть осуществлен с меньшими расходами, причем одновременно могут быть исключены ошибки монтажа.
В предпочтительном исполнении изобретения винтовая пружина опирается на поверхность, выпукло искривленную в направлении от сушильной емкости. Предпочтительно дальнейшее улучшение распределения сил может быть достигнуто за счет того, что свободные концы винтовой пружины выполняют с диаметром, который тем больше, чем толще, например, корпус патрона.
В следующем предпочтительном исполнения изобретения первый наружный виток винтовой пружины в смонтированном состоянии винтовой пружины расположен на расстоянии от соседнего с ним витка винтовой пружины (то есть не прилегает к нему и предпочтительно не соприкасается с ним). Альтернативно или дополнительно также и второй виток винтовой пружины в смонтированном состоянии винтовой пружины предпочтительно находится на расстоянии от соседнего с ним витка винтовой пружины (то есть не прилегает к нему и предпочтительно не соприкасается с ним).
В не смонтированном состоянии винтовой пружины внутренний диаметр первого наружного витка на ее наружной поверхности предпочтительно на величину, меньшую, чем диаметр проволоки, больше наружного диаметра внутреннего витка, соседнего с первым наружным витком, или внутренний диаметр второго наружного витка на его наружном конце на величину, которая меньше диаметра проволоки винтовой пружины, больше наружного диаметра внутреннего витка, соседнего со вторым наружным витком. Это радиальное расстояние составляет предпочтительно максимально около 75% диаметра проволоки, более предпочтительно максимально около 50% диаметра проволоки. В соответствии с изобретением это ограничение радиального расстояния должно действовать, по меньшей мере, на наружной конце первого или второго витка винтовой пружины, то есть не обязательно на протяжении всего наружного витка. За счет этой меры можно предотвратить взаимное зацепление или запутывание винтовых пружин в процессе изготовления, которое привело бы к задержкам в процессе монтажа патронов воздухоосушителя. С другой стороны, для предотвращения соприкосновения соседних друг с другом витков винтовой пружины это радиальное расстояние составляет предпочтительно, по меньшей мере, около 15% диаметра проволоки или, по меньшей мере, около 0,5 мм. С помощью этой меры можно предотвратить повреждение поверхностного покрытия.
В предпочтительном исполнении изобретения винтовая пружина опирается, по меньшей мере, 1,2 витками, предпочтительно 1,4 витками, еще более предпочтительно 1,5 витками. То есть предпочтительно, например, к корпусу патрона прилегает не только наружный конец наружного витка винтовой пружины, но и наряду с общим первым наружным виткам также еще часть следующего за ним внутреннего витка. За счет этого возможно дальнейшее улучшение приложения силы винтовой пружины, например, к корпусу патрона.
В предпочтительном исполнении изобретения, по меньшей мере, часть внутренних витков винтовой пружины образует цилиндрический участок винтовой пружины. Выполненная таким образом винтовая пружина предпочтительно обладает меньшей склонностью к излому, нежели, например, чисто пружина в виде двойного конуса.
В предпочтительном исполнении изобретения на второй части корпуса сушильной емкости предусмотрен, по меньшей мере, один направляющий элемент для позиционирования винтовой пружины. Этот, по меньшей мере, один направляющий элемент содержит предпочтительно внутренний направляющий элемент, который в смонтированном состоянии винтовой пружины входит внутрь винтовой пружины, по меньшей мере, до одного внутреннего витка винтовой пружины. С помощью, по меньшей мере, одного направляющего элемента можно упростить позиционирование винтовой пружины при сборке патрона воздухоосушителя и облегчить сохранение корректной позиции винтовой пружины в смонтированном состоянии. Внутренний направляющий элемент предпочтителен, в частности, в комбинации со средним цилиндрическим участком винтовой пружины, который может быть отцентрирован, например, на внутреннем направляющем элементе. В этом случае внутренний направляющий элемент при встроенном состоянии винтовой пружины входит внутрь винтовой пружины предпочтительно, по меньшей мере, через один внутренний виток цилиндрического участка винтовой пружины. Внутренний направляющий элемент во встроенном состоянии винтовой пружины входит внутрь винтовой пружины предпочтительно, по меньшей мере, на одну четверть, предпочтительно, по меньшей мере, одну треть высоты винтовой пружины. Кроме того, выгодно предусмотреть направляющие элементы на второй части корпуса сушильной емкости, поскольку это исполнение может быть реализовано более рентабельно, нежели альтернативное этому размещение направляющих элементов на внутренней стороне, например, корпуса патрона.
В следующем предпочтительном исполнении изобретения проволока винтовой пружины имеет на протяжении всей длины поперечное сечение с главным образом кольцевой формой. Другими словами, можно отказаться от обтачивания концов пружины, как при использовании обычных винтовых пружин, так как выполненная в соответствии с изобретением винтовая пружина уже без обтачивания имеет максимальную поверхность прилегания наружного витка, например, к корпусу патрона. Таким образом можно поддерживать производственные расходы на низком уровне и можно отказаться от заключительного нанесения покрытия на концы пружины для защиты от коррозии. В соответствии с изобретением предпочтительно навивание оснащенной покрытием проволоки к виду винтовой пружины без необходимости обтачивания ее концов и нанесения дополнительного покрытия. Для защиты от коррозии при изготовлении винтовых пружин используют предпочтительно оснащенную покрытием проволоку, в других формах исполнения для изготовления винтовых пружин представляется возможным также использование не оснащенной покрытием проволоки.
В предпочтительной форме исполнения изобретения сушильная емкость непосредственно окружена корпусом патрона и винтовая пружина опирается, с одной стороны, о вторую часть корпуса сушильной емкости и, с другой стороны, о корпус патрона. Предпочтительно винтовая пружина опирается о выпукло искривленный наружу участок крышки корпуса патрона.
В другой предпочтительной форме исполнения изобретения между сушильной емкостью и корпусом патрона расположена крышка, укрепленная неподвижно относительно первой части корпуса сушильной емкости. В этом случае винтовая пружина предпочтительно опирается, с одной стороны, на вторую часть корпуса сушильной емкости и, с другой стороны, на его крышку. При этой форме исполнения требуется замена не всего патрона воздухоосушителя в целом, а лишь внутреннего блока без корпуса патрона. Крышка размещена на первой части корпуса сушильной емкости предпочтительно с помощью замкового соединения.
Предметом изобретения является также винтовая пружина для соответствующего изобретению патрона воздухоосушителя.
Изобретение можно особо предпочтительно использовать применительно к патронам воздухоосушителя для установок подготовки сжатых воздухов автомобилей промышленного назначения.
Перечисленные, а также дальнейшие преимущества, признаки и возможности применения изобретения становятся более понятными из последующего описания примеров исполнения на основании приложенных чертежей. Фигуры показывают, большей частью схематически:
фиг. 1 - в сечении вид на обычный патрон воздухоосушителя;
фиг. 2 - увеличенный детальный вид на патрон воздухоосушителя в соответствии с фиг. 1;
фиг. 3 - в сечении вид на патрон воздухоосушителя в соответствии с первым примером исполнения изобретения;
фиг. 4 - увеличенный детальный вид на патрон воздухоосушителя в соответствии с фиг. 3;
фиг. 5 - в сечении вид на патрон воздухоосушителя в соответствии со вторым примером исполнения изобретения; и
фиг. 6 - увеличенный детальный вид на патрон воздухоосушителя в соответствии с фиг. 5.
Для лучшего понимания настоящего изобретения сначала поясняется конструкция обычного патрона воздухоосушителя.
Фиг. 1 показывает конструкцию обычного патрона 10 воздухоосушителя, а фиг. 2 показывает более подробно используемую в этом патроне 10 воздухоосушителя винтовую пружину 9.
Патрон 10 воздухоосушителя обычно имеет корпус 5 патрона с закрытой крышкой корпуса и фланцем 14, по меньшей мере, с одним впускным отверстием 15 для воздуха и одним выпускным отверстием 16 для воздуха. В корпусе 5 патрона расположена заполненная, по меньшей мере, частично осушителем (гранулятом) 4 сушильная емкость, содержащая первую часть 2 корпуса с несколькими отверстиями для воздушного потока и выполненную в качестве крышки гранулята вторую часть 3 корпуса с несколькими отверстиями 34 для воздушного потока. Фланец 14 укреплен на корпусе 5 патрона с помощью листа 17 основания, причем лист 17 основания в показанной на фиг. 1 конфигурации соединен через шов кромки с корпусом 5 патрона. Для монтажа патрона 10 воздухоосушителя на корпусе воздухоосушителя фланец 14 оснащен на своей имеющей выпускное отверстие 16 для воздуха шейке патрона внутренней резьбой, с помощью которой патрон 10 воздухоосушителя может быть привинчен к корпусу воздухоосушителя.
Между фланцем 14 и первой частью 2 корпуса сушильной емкости расположен, по меньшей мере, один фильтрующий элемент 7, через который в соответствии с фиг. 1 в радиальном направлении сушильной емкости проходит поток сжатого воздуха, поступающего в патрон 10 воздухоосушителя через впускное отверстие 15 для воздуха. После фильтрации поток сжатого воздуха проходит вверх через промежуточное пространство между корпусом 5 патрона и первой частью 2 корпуса сушильной емкости и через отверстия 34 для воздушного потока поступает во второй части 3 корпуса вовнутрь сушильной емкости. После прохождения через осушитель 4 обезвоженный сжатый воздух через отверстия для воздушного потока в впервой части 2 корпуса и выпускное отверстие 16 для воздуха выходит из патрона 10 воздухоосушителя.
Вторая часть 3 корпуса выполнена в виде крышки осушителя, которая вставлена с возможностью движения в отверстие 6 емкости первой части 2 корпуса (в направлении вверх-вниз на фиг. 1). Осушитель (гранулят) удерживают в состоянии определенного предварительного натяжения, тем самым поддерживая определенное поперечное сечение в сушильной емкости на протяжении времени эксплуатации патрона 10 воздухоосушителя. Между корпусом 5 патрона и сушильной емкостью расположена винтовая пружина 9, которая опирается, с одной стороны, на вторую часть 3 корпуса сушильной емкости и, с другой стороны, на выпуклую крышку корпуса 5 патрона.
Как показано на фиг. 1 и 2, в составе обычных патронов 10 воздухоосушителя обычно используют главным образом цилиндрическую винтовую пружину с несколькими витками. Для увеличения поверхности прилегания между винтовой пружиной 9 и корпусом 5 патрона винтовая пружина 9 оснащена оботоченными концами 91, как видно, в частности, из фиг. 2. Тем самым должно быть предотвращено вдавливание острой кромки на конце винтовой пружины 2 внутрь корпуса 5 патрона. Обточенные концы 91 винтовой пружины 9 обычно оснащают покрытием для защиты от коррозии.
Фиг. 3 и 4 показывают устройство патрона воздухоосушителя в соответствии с первым примером исполнения изобретения.
Патрон воздухоочистителя по фиг. 3 и 4 отличается от изображенного на фиг. 1 и 2 обычного патрона воздухоочистителя исполнением винтовой пружины для определенного предварительного натяжения осушителя в сушильной емкости. В остальном конструкция и принцип действия соответствующего изобретению патрона воздухоосушителя соответствуют конструкции и принципу действия обычных патронов воздухоосушителя.
В частности, патрон 10 воздухоосушителя этого примера исполнения содержит корпус 5 патрона с фланцем 14 и листом 17 основания, а также образованную первой частью 2 корпуса и второй частью 3 корпуса сушильной емкостью для размещения осушителя (гранулята) 4. Вторая часть 3 корпуса служит в качестве крышки для осушителя и вставлена с возможностью движения относительно первой части 2 корпуса в отверстие 6 сушильной емкости первой части 2 корпуса. Как видно, в частности, из фиг. 4, вторая часть 3 корпуса оснащена множеством отверстий 34 для воздушного потока, через которые сжатый воздух после протекания через фильтрующий элемент 7 может попадать вовнутрь сушильной емкости для обезвоживания с помощью находящегося там осушителя.
На второй части 3 корпуса к тому же выполнено несколько направляющих элементов. В настоящем примере исполнения предусмотрен центрально расположенный, внутренний направляющий элемент 31, который, например, выполнен в виде главным образом цилиндрического стержня. Кроме того, в настоящем примере исполнения предусмотрен имеющий кольцевую форму наружный направляющий элемент 32, который расположен главным образом коаксиально внутреннему направляющему элементу 31. Эти направляющие элементы 31, 32 служат для позиционирования винтовой пружины 1 при сборке патрона 10 воздухоосушителя и удержания винтовой пружины 1 на протяжении времени эксплуатации патрона 10 воздухоосушителя в своей корректной позиции. В других формах исполнения изобретения можно также отказаться от направляющих элементов, предусмотреть лишь внутренний направляющий элемент 31 или лишь наружный направляющий элемент 32.
Корпус 5 патрона и первая часть 2 корпуса сушильной емкости расположены неподвижно относительно друг друга, в то время как вторая часть 3 корпуса сушильной емкости является подвижной относительно первой части 2 корпуса, а также относительно корпуса 5 патрона. Так, осушитель 4 в сушильной емкости может удерживаться с помощью винтовой пружины 1 в состоянии определенного предварительного натяжения, причем винтовая пружина 1 укреплена между второй частью 3 корпуса сушильной емкости и выпуклой наружу крышкой корпуса 5 патрона.
В отличие от обычных патронов воздухоосушителя форма винтовой пружины 1 соответствующего изобретению патрона 10 воздухоосушителя не является явно цилиндрической. Как показано, в частности, на фиг. 4, винтовая пружина 1 содержит первый наружный виток 11 на своем первом (верхнем на фиг. 3 и 4) конце и второй наружный виток 13 на своем втором (нижнем на фиг. 3 и 4) конце. Между ними расположено несколько внутренних витков 12.
Наружные витки 11, 13 винтовой пружины 1 имеют соответственно диаметр, который больше диаметра внутренних витков 12. На фиг. 1 винтовая пружина показана в своем смонтированном состоянии. Вследствие различий в диаметре витков второй наружный виток 13 во время сплющивания может перемещаться вверх, не наталкиваясь на соседние с ним внутренние витки 12. Таким же образом первый наружный виток 11 во время сплющивания может несколько перемещаться вниз, не наталкиваясь на соседние с ним внутренние витки 12. Таким образом, первый наружный виток 11 может прилегать на большой поверхности к выпуклому внутреннему контуру корпуса 5 патрона, не соприкасаясь при этом с соседними с ним внутренними витками 12.
При этом первый и второй наружные витки 11, 13 находятся лишь на незначительном расстоянии от соседних с ними витков 12, в результате чего винтовые пружины в процессе изготовления не могут сцепляться или спутываться друг с другом. Это расстояние составляет – в зависимости от диаметра проволоки винтовой пружины – в не смонтированном состоянии винтовой пружины 1, например, от приблизительно 0,5 мм до приблизительно 1, 5мм. В целом это радиальное расстояние между соседними витками составляет, например, максимально около 50% диаметра проволоки и, по меньшей мере, 15% диаметра проволоки. Ограничение радиального расстояния между витками необходимо, в частности, в области концов винтовой пружины 1 и не является необходимым на протяжении всего наружного витка 11, 13.
Для улучшенного распределения сил от винтовой пружины 1 к корпусу 5 патрона в этой связи предпочтительно, если винтовая пружина 1 пролегает к крышке корпуса 5 патрона, например, приблизительно 1,5 витками.
За счет хорошего распределения сил винтовой пружины 1 на корпусе 5 патрона корпус 5 патрона в сравнении с обычной конструкцией может быть выполнен с имеющей чисто цилиндрическую форму винтовой пружиной с меньшей толщиной стенок. Это ведет к экономии материала и снижению веса.
Далее, геометрия обоих наружных витков 11, 13 и внутренних витков 12 является главным образом симметричной. Это означает, что показанная на фиг. 4 винтовая пружина 1 может быть смонтирована с той же функциональностью также в противоположной ориентации, то есть «стоя на голове».
Далее, соответствующая изобретению винтовая пружина 1 не содержит обточенных концов. За счет этого отпадают повышенные издержки на изготовление, которые были бы необходимыми для изготовления показанной на фиг. 1 и 2 винтовой пружины 9 обычного патрона 10 воздухоосушителя. Так, для винтовой пружины 9 обычного патрона воздухоосушителя обычно используют не оснащенную покрытием проволоку, которую навивают к виду винтовой пружины и концы наружных витков этой пружины обтачивают, после чего проволока винтовой пружины должна быть оснащена покрытием для защиты от коррозии. В противоположность этому для винтовой пружины 1 соответствующего изобретения патрона 10 воздухоосушителя может быть непосредственно использована и навита оснащенная покрытием проволока, в результате чего отпадают дополнительные технологические операции обтачивания и нанесения покрытия.
Для поддержки направляющей функции внутреннего направляющего элемента 31 второй части 3 корпуса, по меньшей мере, одна часть внутренних витков 12 образует главным образом цилиндрический участок. Наряду с улучшенным позиционированием винтовой пружины 1 это исполнение обеспечивает также меньшую по сравнению с чисто пружинами в виде двойного конуса склонность винтовой пружины 1 к излому. Внутренний направляющий элемент 31 выступает в смонтированном состоянии винтовой пружины 1 в винтовую пружину 1 предпочтительно через, по меньшей мере, один полный внутренний виток 12 цилиндрического участка винтовой пружины 1. В показанном примере исполнения внутренний направляющий элемент 31 входит внутрь винтовой пружины 1 на протяжении более чем половины высоты винтовой пружины 1. Внутренний направляющий элемент 31 также уменьшает опасность излома винтовой пружины 1.
Вследствие меньшего диаметра внутренних витков 12 по сравнению с обычными цилиндрическими винтовыми пружинами 9 по фиг. 1 и 2 возможно использование винтовой пружины 1 с уменьшенной толщиной проволоки без уменьшения при этом ее силы натяжения. В результате возможна экономия материала и веса.
В одном опробованном примере исполнения изобретения высота винтовой пружины 1 в не смонтированном состоянии составляла около 55 мм, наружный диаметр наружных витков 11, 13 винтовой пружины составлял максимально около 41 мм, внутренний диаметр внутренних витков составлял от 12 до приблизительно 17 мм и существовали приблизительно 2,5 цилиндрических внутренних витка 12.
В другой форме исполнения изобретения (не показана) винтовая пружина 1 содержит лишь один первый наружный виток 11 с увеличенным диаметром, в то время как второй наружный виток 13 имеет главным образом такой же диаметр, что и внутренние витки 12.
Фиг. 5 и 6 показывают строение патрона воздухоосушителя в соответствии со вторым примером исполнения изобретения.
Патрон 10 воздухоосушителя этого второго примера исполнения отличается от патрона воздухоосушителя первого примера исполнения, в частности, исполнением корпуса патрона и его монтажом на корпусе воздухоосушителя.
В частности, патрон 10 воздухоосушителя этого примера исполнения содержит корпус 5 патрона, который с помощью байонетного выступа 18 укреплен, например, защелкнут, с возможностью отсоединения на фланце 14, а также состоящую из первой части 2 корпуса и второй части 3 корпуса сушильную емкость для размещения осушителя (гранулята) 4. Вторая часть 3 корпуса служит в качестве крышки осушителя и вставлена с возможностью движения относительной первой части 2 корпуса в отверстие 6 емкости первой части 2 корпуса. Как видно, в частности, из фиг. 6, вторая часть 3 корпуса оснащена множеством отверстий 34 воздушного потока, через которые сжатый воздух после протекания через фильтрующий элемент 7 может попадать во внутреннее пространство сушильной емкости для обезвоживания с помощью содержащегося там осушителя 4.
На второй части 3 корпуса предусмотрен центрально расположенный, внутренний направляющий элемент 31, который выполнен, например, в виде главным образом цилиндрического сердечника. Этот внутренний направляющий элемент 31 служит для позиционирования винтовой пружины 1 при сборке патрона 10 воздухоосушителя и удержания винтовой пружины 1 в корректной позиции в течение времени эксплуатации патрона 10 воздухоосушителя. В других формах исполнения изобретения можно также отказаться от направляющего элемента.
Между участком крышки корпуса 5 патрона и сушильной емкостью расположена дополнительная крышка 20. Эта крышка 20 стационарно соединена с первой частью 2 корпуса сушильной емкости. Это соединение выполнено предпочтительно в виде замкового соединения, которое содержит первые соединительные элементы 24 на крышке 20 и вторые соединительные элементы 24 на первой части 2 корпуса сушильной емкости. Например, первые соединительные элементы 22 могут быть выполнены в виде ремней, которые проведены от крышки 20 вокруг сушильной емкости и по принципу затяжки захватывают второй соединительный элемент 24, выполненный в виде выступа на первой части 2 корпуса сушильной емкости.
Таким образом, крышка 20 внутри корпуса 5 патрона и первая часть 2 корпуса сушильной емкости расположены неподвижно относительно друг друга, в то время как вторая часть 3 корпуса сушильной емкости является подвижной относительно первой части 2 корпуса и также относительно крышки 20. Тем самым осушитель 4 в сушильной емкости можно удерживать в состоянии определенного предварительного натяжения, причем винтовая пружина 1 укреплена между второй частью 3 корпуса сушильной емкости и выпуклой наружу крышкой 20.
Этот тип конструкции патрона 10 воздухоосушителя – за исключением, в частности, выполненной в соответствии с изобретением винтовой пружины 1 – принципиально известен, например, из заявки ЕР 2 448 801 В1, на которую в настоящем случае дается полная ссылка в отношении конструкции и принципа действия.
Винтовая пружина 1 патрона 10 воздухоосушителя этого примера исполнения выполнена аналогично винтовой пружине первого примера исполнения по фиг. 3 и 4.
За счет хорошего распределения сил винтовой пружины 1 на крышке 20 эта крышка может быть выполнена по сравнению с обычной конструкцией с чисто цилиндрической винтовой пружиной 9 с уменьшенной толщиной стенок. Это ведет к экономии материала и снижению веса.
Перечень ссылочных обозначений
1 Винтовая пружина (в соответствии с изобретением)
2 Первая часть корпуса сушильной емкости
3 Вторая часть корпуса сушильной емкости, в частности, крышка осушителя или крышка гранулята
4 Осушитель, в частности, гранулированный осушитель
5 Корпус патрона
6 Отверстие емкости
7 Фильтрующий элемент
9 Винтовая пружина (в соответствии с уровнем техники)
10 Патрон воздухоосушителя
11 Первый наружный виток
12 Внутренние витки
13 Второй наружный виток
14 Фланец
15 Впускное отверстие
16 Выпускное отверстие
17 Лист основания
18 Байонетный выступ
20 Крышка
22 Первый соединительный элемент на 20
24 Второй соединительный элемент на 2
31 Внутренний направляющий элемент, в частности, сердечник
32 Наружный направляющий элемент
34 Отверстия воздушного потока
91 Обточенные концы винтовой пружины 9