Die Erfindung betrifft eine Lufttrockner-Kartusche für ein Druckluft-System eines Fahrzeugs.

Derartige Lufttrockner-Kartuschen sind z. B. aus der WO 2004/103509 A2, EP 1 839 728 B1 , EP 1 635 930 B1 und DE 60 2004 006 751 T2, und der DE 1 1 2005 002 633 T5 bekannt.

Die Lufttrockner-Kartuschen bzw. Lufttrockner-Patronen dienen der Trocknung und ggf. Reinigung von Druckluft, die dem Druckluft-System von einem Kompressor zugeführt wird. In Förder-Phasen wird die vom Kompressor zugeführte Druckluft in der Lufttrockner-Kartusche getrocknet und über ein Lufttrockner-Gehäuse nachfolgenden Verbrauchern bzw. Betriebskreisen des Druckluft-Systems zugeführt; in Regenerationsphasen wird die Lufttrockner- Kartusche im Allgemeinen in einer zur Förder-Richtung gegenläufigen Regenerations-Richtung mit zuvor geförderter Druckluft durchgespült, um der Lufttrockner-Patrone zumindest einen Teil der Feuchtigkeit wieder zu entziehen.

Die Lufttrockner-Kartusche ist als auswechselbares Bauteil bzw. Verschleiß- Teil ausgebildet, das reversibel an dem Lufttrockner-Gehäuse zu befestigen ist. Als Trockenmittel wird im Allgemeinen ein Trockenmittel-Granulat mit hoher spezifischer Oberfläche eingesetzt, das zunächst in einem inneren Trockenmittel-Behälter aufgenommen ist, wobei der innere Trocken mittel- Behälter in einem äußeren Behälter aufgenommen ist, der vom Benutzer ergriffen und an dem Lufttrockner-Gehäuse befestigt werden kann.

Der innere Trockenmittel-Behälter weist im Allgemeinen ein inneres Gehäuse und einen das innere Gehäuse verschließenden inneren Deckel auf, der ins- besondere mit einer Vorspannung in das innere Gehäuse drückt, um das Trockenmittel-Granulat zu verspannen und Bewegungen des Trockenmittel- Granulates während der Fahrt durch Vibrationen usw., die zu einem Zerreiben und einer Beschädigung des Trockenmittel-Granulates führen können, zu verhindern oder gering zu halten.

Gemäß der WO 2004/103509 A2, EP 1 839 728 B1 , EP 1 635 930 B1 und DE 60 2004 006 751 T2 erfolgt die Luftzufuhr über Lufteintrittsfenster, die in dem äußeren Deckel verteilt angeordnet sind; die Luft strömt somit durch die Lufteintrittsfenster des äußeren Deckels in einen Zwischenraum, und von diesem radial nach außen, um durch einen ringförmigen Luftzuführ-Kanal zwischen den Wänden des inneren Trockenmittel-Behälters und des äußeren Behälters zum endseitigen der Lufttrockner-Kartusche zu fließen. In diesem endseitigen bzw. oberen Ende ist im Allgemeinen ein Luftsammel-Raum ausgebildet, in der sich die Luft sammelt, woraufhin sie nachfolgend durch Lufteintrittslöcher des inneren Deckels in den inneren Trockenmittel-Behälter gelangt, das Trockenmittel unter Abgabe ihrer Feuchtigkeit durchströmt, und nachfolgend durch z. B. ein zentrales Luftaustritts- Fenster des inneren Gehäuses ausströmt. Das zentrale Luftausgangsfenster des inneren Gehäuses kann insbesondere direkt vor einem zentralen Luftaustritts-Kanal des äußeren Deckels liegen, so dass die getrocknete Luft zentral abgeführt werden kann.

Die Federeinrichtung ist zwischen dem endseitigen Ende des äußeren Behälters und dem inneren Deckel vorgesehen und drückt den inneren Deckel in den inneren Behälter hinein, d.h. zum eingangsseitigen Ende hin bzw. nach unten und verspannt hierdurch das Trockenmittel-Granulat.

Die spezifische Ausbildung mit äußerem Behälter und innerem Trockenmittel-Behälter erfordert einen gewissen Bauraum und einen entsprechenden Materialaufwand. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Lufttrockner-Kartusche und eine Lufttrockner-Einheit mit einer derartigen Lufttrockner-Kartusche zu schaffen, die kleinbauend und mit geringerem Materialaufwand ausbildbar sind.

Diese Aufgabe wird durch eine Lufttrockner-Kartusche nach Anspruch 1 , so ^¬ wie eine Lufttrockner-Einheit mit einer derartigen Lufttrockner-Kartusche gelöst. Die Unteransprüche beschreiben bevorzugte Weiterbildungen.

Somit ist vorgesehen, den inneren Trockenmittel-Behälter derartig anzuordnen, dass sein innerer Deckel an der Anschlussseite bzw. Eingangsseite der Lufttrockner-Kartusche angeordnet ist, die zum pneumatischen Anschluss der Lufttrockner-Kartusche dient. Somit ist der innere Deckel vorzugsweise vor dem äußeren Deckel angeordnet; der innerer Deckel kann insbesondere an dem äußeren Deckel angebracht, vorzugsweise verstellbar geführt sein.

Hierdurch ergibt sich somit vorzugsweise eine Anordnung, bei der der innere Trockenmittel-Behälter im Wesentlichen in gleicher Ausrichtung wie der äußere Behälter vorgesehen ist, d. h. das innere Gehäuse und das äußere Gehäuse erstrecken sich zu der Endseite hin, das bei der üblichen vertikalen Anordnung das obere Ende darstellt bzw. axial von der Anschlussseite beabstandet ist. Durch diese gleiche Ausrichtung der beiden Gehäuse kann der Zwischenraum zwischen dem inneren Gehäuse und dem äußeren Gehäuse klein gehalten werden. In einem im Allgemeinen zylindrischen mittleren Bereich der Lufttrockner-Kartusche verlaufen die Wandbereiche des inneren und äußeren Gehäuses parallel unter Ausbildung eines ringförmigen Luftkanals, der insbesondere ein Luftzuführ-Kanal sein kann; an der Endseite ist jedoch kein größerer Luftsammel-Raum wie bei herkömmlichen Ausbildungen erforderlich, sondern das innere Gehäuse und das äußere Gehäuse können hier mit geringem Abstand, insbesondere mit paralleler Ausbildung, aneinander liegen.

Die Endbereiche des inneren und äußeren Gehäuses können insbesondere im wesentlichen parallel nach außen gewölbt sein, z. B. kalottenförmig.

Vorteilhafterweise liegt an der Endseite das innere Gehäuse an dem äußeren Gehäuse an. Um eine definierte Anlage und einen definierten Abstand an der Endseite einzustellen, können hier Abstandsmittel wie z. B. vorstehende Rippen oder vorstehende Nasen an dem inneren Gehäuse und/oder äußeren Gehäuse ausgebildet sein.

Die Federeinrichtung zur Federvorspannung ist vorteilhafterweise an der Anschlussseite vorgesehen und kann insbesondere zwischen dem äußeren Deckel und dem inneren Deckel angebracht sein, insbesondere als Schraubenfeder. Somit drückt auch hier die Federeinrichtung den inneren Deckel in das innere Gehäuse, um das Trockenmittel zu verpressen. Dies ist insbesondere bei Ausbildung des Trockenmittels als Trockenmittel-Granulat vorteilhaft, um eine Bewegung und somit Verschleiß des Trockenmittel- Granulates zu verhindern oder gering zu halten.

Eine besonders vorteilhafte Ausbildung wird erreicht, indem der äußere Deckel in seinem radial mittleren Bereich axial nach außen bzw. unten vorragt, d. h. zum Lufttrockner-Gehäuse hin. Der mittlere Bereich kann insbesondere als mittlerer Dom ausgebildet sein, der z. B. eine konische Wand aufweisen kann. Durch die Ausbildung des äußeren Deckels mit radial mittlerem, axial vorragenden Bereich wird eine sehr platzsparende Ausbildung erreicht; weiterhin kann hierdurch auf sehr effektive Weise eine pneumatische Verbindung mit dem Lufttrockner-Gehäuse erreicht werden, indem ein ringförmiger Anschlussraum des Lufttrockner-Gehäuses den mittleren Dom, insbesondere dessen konische Fläche mit ringförmig angeordneten Luftzuführ-Fenstern umgibt. Somit kann insbesondere die Luftzufuhr durch den äußeren Deckel, nachfolgend z. B. radial nach außen und über den ringförmigen Luftkanal zwischen den Gehäusewänden zu der Endseite erfolgen.

Indem der mittlere Dom in das Lufttrockner-Gehäuse hineinragt, wird somit eine sehr platzsparende Ausbildung erreicht. Auch wird die Abdichtung des ringförmigen Anschlussraums hierdurch erleichtert. Es zeigt sich insbesondere, dass eine Abdichtung ohne Ausbildung von Nuten in der Lufttrockner- Kartusche möglich ist. So kann der äußere Deckel an dem äußeren Behälter z. B. direkt angeschweißt werden oder mittels eines Bördelblechs angebracht werden, ohne dass hier eine Nut zur Aufnahme einer Ringdichtung erforderlich ist.

Die Druckluft strömt somit vorzugsweise durch den ringförmigen Anschlussraum zwischen den Gehäusewänden zur Endseite und von der z. B. durch Lufteintrittslöcher in den inneren Trockenmittel-Behälter, nachfolgend durch das Trockenmittel-Granulat, nachfolgend gegebenenfalls durch einen auf den inneren Deckel gelegten Ölabscheider, dann durch eine Luftaustritts-Öffnung des inneren Deckels und durch den äußeren Deckel zu dem Lufttrockner- Gehäuse.

Auch die ausgangsseitige Anbindung kann vorteilhaft ausgebildet werden: So kann der radial mittlere Bereich des inneren Deckels z. B. direkt an dem äußeren Deckel, insbesondere dem radial mittleren Dom des äußeren Deckels, dichtend aufgenommen werden. Der äußere Deckel ist wiederum z. B. an einem Stutzen des Lufttrockner-Gehäuses mechanisch befestigt, insbesondere durch einen Gewindeeingriff.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beiliegenden Zeichnungen an einer Ausführungsform näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine Lufttrockner-Kartusche gemäß einer Ausführungsform in geschnittener Darstellung; und

Fig. 2 eine Lufttrockner-Einheit mit der Lufttrockner-Kartusche aus Fig. 1 .

Eine Lufttrockner-Kartusche 1 weist einen äußeren Behälter 2 mit einem im Wesentlichen topfförmigen äußeren Gehäuse 3 und einem äußeren Deckel 4, sowie einen inneren Trockenmittel-Behälter 5 auf, der wiederum ein im Wesentlichen topfförmiges inneres Gehäuse 6 sowie einen das innere Gehäuse 6 verschließenden inneren Deckel 7 aufweist.

Der äußere Deckel 4 ist fest an dem äußeren Gehäuse 3 befestigt, gemäß der gezeigten Ausführungsform durch eine Bördel-Verbindung 8, die durch ein ringförmiges, unter den äußeren Deckel 4 gelegtes Bördelblech 9 und Umlegen bzw. Bördeln mit einer unteren Kante 3a des äußeren Gehäuses 3 ausgebildet ist.

In einem Innenraum 5a des inneren Trockenmittel-Behälters 5 ist ein in Fig. 1 nur angedeutetes Trockenmittel, das hier als Trockenmittel-Granulat 10 mit hygroskopischen Eigenschaften ausgebildet ist, aufgenommen. Der innere Deckel 7 ist in dem inneren Gehäuse 6 längsverschiebbar bzw. axial verschiebbar aufgenommen, wobei eine als Federeinrichtung dienende Schraubenfeder 1 1 zwischen dem äußeren Deckel 4 und dem inneren Deckel 7 vorgesehen ist und den inneren Deckel 7 in das innere Gehäuse 6 drückt, wodurch das in dem Innenraum 5a aufgenommene Trockenmittel-Granulat 10 verpresst wird. Bei der gezeigten Ausführungsform ist auf dem inneren Deckel 7 ein Olabscheider, hier als Glasfasermatten-Stapel 12, aufgelegt; auf dem Glasfasermatten-Stapel 12 ist weiterhin eine z. B. als Vlies ausgebildete Schutzmatte 14 aufgelegt, die somit an das Trockenmittel-Granulat 10 an- grenzt. Die Schutzmatte 14 schützt hierbei das Trockenmittel-Granulat 10 vor den im Allgemeinen scharfkantigen Glasfasermatten des Glasfasermatten- Stapels 12, um eine Beschädigung des Trockenmittel-Granulats 10 zu vermeiden.

Die Lufttrockner-Kartusche 1 ist gemäß Fig. 1 und 2 auf ein Lufttrockner- Gehäuse 16 gesetzt, das im Allgemeinen als Ventil-Gehäuse mit mehreren, in Fig. 2 angedeuteten Ventilen 1 a, 17b ausgebildet ist, die zur Ausbildung verschiedener Betriebsphasen eines Druckluft-Systems 18 in einem Fahrzeug, insbesondere Nutzfahrzeug 21 dienen. Das Druckluft-System 18 weist hierbei im Allgemeinen weiterhin einen Kompressor 19, eine Druckluft- Zuführleitung 20 von dem Kompressor 19 zu dem Lufttrockner-Gehäuse 16, und an das Lufttrockner-Gehäuse 16 angeschlossen z. B. eine Ventilanordnung, insbesondere eine Mehrkreisschutz-Ventileinrichtung 22 mit nachfolgend angeschlossenen Betriebskreisen 23a, 23b, 23c des Druckluft-Systems 18 auf. Durch Ansteuerung der Ventile 17a, 17b des Lufttrockner-Gehäuses 16 können insbesondere eine Förderphase mit einem nachfolgend in der Ausführungsform der Fig. 1 beschriebenen Förder-Luftstrom L1 zur Zufuhr von Druckluft zu den Betriebskreisen 23a, 23b, 23c, sowie eine Regenerationsphase mit gegenüber dem Förder-Luftstrom L1 umgekehrten Luftstrom zur Trocknung des Trockenmittel-Granulates 10 ausgebildet werden. Das Lufttrockner-Gehäuse 16 bildet mit der aufgesetzten Lufttrockner-Kartusche 1 eine Lufttrockner-Einheit 15.

Der äußere Deckel 4 ist mit einem radial mittleren Dom 4a ausgebildet, der sich axial nach unten erstreckt, insbesondere mit konischer Ausbildung bzw. als konische Wand, wobei der Dom ein zentrales Innengewinde 4b aufweist. Ein Luftabführ-Stutzen 25 des Lufttrockner-Gehäuse 16 ist mit einem Außengewinde 25a ausgebildet, in das der äußere Deckel 4 mit seinem Innengewinde 4b eingeschraubt ist. Hierdurch wird die mechanische Verbindung zwischen der Lufttrockner-Kartusche 1 und dem Lufttrockner-Gehäuse 16 aus- gebildet; die Lufttrockner-Kartusche 1 wird mit ihrem Innengewinde 4b in das Außengewinde 25a eingeschraubt. In dem Luftabführ-Stutzen 25 verläuft zentral bzw. radial mittig ein Gehäusekanal 26, über den der Förder- Luftstrom L1 nach der Trocknung in die Lufttrockner-Kartusche 1 abgeführt wird, im allgemeinen zu der Mehrkreisschutzventil-Einrichtung 22. Somit dient der Gehäusekanal 26 als Luftaustritt der Lufttrockner-Kartusche 1.

Der Förder-Luftstrom L1 wird über die Druckluft-Zuführleitung 20 dem Lufttrockner-Gehäuse 16 zugeführt und in dem Lufttrockner-Gehäuse 16 zunächst über einen Zuführ-Kanal 28 zu einem ringförmigen Anschlussraum 29 bzw. Zuführraum geführt, der die Außenseite des äußeren Deckels 4 umgibt. Der ringförmige Anschlussraum 29 ist durch eine Ringdichtung 32 gegenüber einem Außenraum 33 abgedichtet. Die Ringdichtung 32 ist gemäß dieser Ausführungsform in einer Ringnut 34 aufgenommen, die in dem Lufttrockner- Gehäuse 16 ausgebildet ist, wobei die Ringdichtung 32 hier an der planen Unterseite 9a des Bördelblechs 9 anliegt. Beim Einschrauben wird die Lufttrockner-Kartusche 1 somit gegen die Ringdichtung 32 gedrückt und dichtet hierdurch den ringförmigen Anschlussraum 29 ab.

Der Förder-Luftstrom L1 gelangt von dem ringförmigen Anschlussraum 29 durch als Lufteintritt dienende Luftzuführ-Fenster 36, die in dem äußeren Deckel 4 ringförmig um die Symmetrieachse bzw. Axialrichtung A angeordnet sind, in den äußeren Behälter 2 und fließt in einem ringförmigen Luftkanal 38 (Luft-Zuführkanal), der im mittleren Bereich 1 c der Lufttrockner-Kartusche 1 zwischen dem inneren Behälter 6 und dem äußeren Behälter 3 ausgebildet ist, zu der Endseite 1 b, d.h. in Fig. 1 dem oberen Ende der Lufttrockner- Kartusche 1. Der ringförmige Luftkanal 38 wird durch einen Wandabstand d1 zwischen dem inneren Gehäuse 6 und dem äußeren Gehäuse 3 bestimmt, wobei der Wandabstand d1 vorzugsweise konstant bzw. im wesentlichen konstant ist. Die Endseite 1 b ist axial nach außen gewölbt, z. B. mit kugel- schalenförmiger bzw. kalottenförmiger Formgebung; hierbei sind Vorzugs- weise sowohl das innere Gehäuse 6 als auch das äußere Gehäuse 3 mit einem gewölbten Endbereich 6b bzw. 3b ausgebildet, wobei die Endbereiche 6b und 3b insbesondere parallel, z. B. konzentrisch ausgebildet sind, d.h. im Wesentlichen mit gleichmäßigem Endabstand d2. Durch den Endabstand d2 wird ein Luft-Endraum 39 an der Endseite 1 b definiert, der somit - anders als bei den eingangs genannten Luft- Sammelräumen der herkömmlichen Systeme - sehr klein gehalten werden kann, wobei der Luft-Endraum 39 direkt von dem Förder- Luftstrom L1 durchströmt werden kann, ohne dass die Fließgeschwindigkeit des Förder-Luftstroms L1 relevant verringert wird.

An der Endseite 1 b gelangt der Förder-Luftstrom L1 durch in dem inneren Gehäuse 6 ausgebildete Lufteintritts-Löcher 40 in den Innenraum 5a des inneren Trocknungsmittel-Behälters 5. Nachfolgend strömt der Förder- Luftstrom L1 durch das Trockenmittel-Granulat 10, wird hierbei getrocknet, gelangt weiter durch das Vlies 14 und den als Ölabscheider dienenden Glasfasermatten-Stapel 12 und eine Luftaustritts-Öffnung 42 des inneren Deckels 7 in den Gehäusekanal 26 des Lufttrockner-Gehäuses 16.

Das innere Gehäuse 6 ist somit im Wesentlichen konzentrisch in dem äußeren Gehäuse 3 aufgenommen, wobei vorteilhafterweise Abstandsmittel 44 zwischen dem inneren Gehäuse 6 und dem äußeren Gehäuse 3 ausgebildet sind, insbesondere an der Endseitel b, um den ringförmigen Luftkanal 38 und den Luft-Endraum 39 definiert auszubilden.

Somit wird eine platzsparende Ausbildung erreicht, da zum einen die Formgebungen des äußeren Gehäuses 3 und des inneren Gehäuses 6 vorteilhafterweise etwa gleich sind bzw. sich entsprechen, und weiterhin der äußere Deckel 4 mit seinem mittleren Dom 4a in das Lufttrockner-Gehäuse 16 hineinragt. Das innere Gehäuse 6 ist vorteilhafterweise kostengünstig als Kunststoff- Spritzgussteil ausgebildet, da es nur geringen Druckdifferenzen zwischen seiner Außenseite und Innenseite ausgesetzt ist; das äußere Gehäuse 3 ist der höheren Last des nur gegen seine Innenseite wirkenden Betriebsdruckes ausgesetzt und ist vorzugsweise aus Metall ausgebildet, z. B. relativ kostengünstig aus tiefgezogenem Stahlblech. Der äußere Deckel 4 ist vorteilhafterweise als Blech-Umformteil ausgebildet; auch der innere Deckel 7 kann entsprechend als Blech-Umformteil ausgebildet sein. Zwischen dem inneren Deckel 7 und dem inneren Gehäuse 6 ist eine obere Dichtung 50 ausgebildet, die eine gleitende Abdichtung des inneren Deckels 7 gegenüber dem inneren Gehäuse 6 ermöglicht; entsprechend ist zwischen dem äußeren Deckel 4 und dem inneren Deckel 7 eine untere Dichtung 52 ausgebildet, die ein Gleiten bei dem Einschraubvorgang der Gewinde 25a und 4b ermöglicht.

Bezugszeichenliste (Bestandteil der Beschreibung)

1 Lufttrockner-Kartusche

1 a Anschlussseite

1 b Endseite

1 c mittlerer Bereich der Lufttrockner-Kartusche

äußerer Behälter

äußeres Gehäuse

a untere Kante des äußeren Gehäuses 3

b Endbereich des äußeren Gehäuses 3

c (zylindrische) äußere Wand des äußeren Gehäuses 3 äu erer Deckel

a mittlerer Dom

b Innengewinde des äußeren Deckels

innerer Trockenmittel-Behälter

a Innenraum des Trockenmittel-Behälters 5

inneres Gehäuse

b Endbereich des inneren Gehäuses 6

c (zylindrische) innere Wand des inneren Gehäuses 6 innerer Deckel

Bördel-Verbindung

Bördelblech

a Unterseite des Bördelblechs

10 Trockenmittel, z. B. Trockenmittel-Granulat

1 1 Schraubenfeder

12 Ölabscheider (Glasfasermatten-Stapel)

14 Schutzmatte (Vlies)

15 Lufttrockner-Einheit

16 Lufttrockner-Gehäuse (Ventilgehäuse)

17a Ventil

17b Ventil 18 Druckluft-System

19 Kompressor

20 Druckluft-Zuführleitung

21 Fahrzeug

22 Mehrkreisschutzventil-Einrichtung

23a, b, c Betriebskreise

25 Stutzen, vorzugsweise Luftabführ-Stutzen

25a Außengewinde des Luftabführ-Stutzens 25

26 Gehäusekanal

28 Zuführ-Kanal

29 ringförmiger Anschlussraum

32 Ringdichtung

33 Außenraum

34 Ringnut

36 Luftzuführ-Fenster

38 ringförmiger Luftkanal, insbesondere Luft-Zuführkanal

39 Luft-Endraum

40 Lufteintritts-Löcher im inneren Gehäuse 6

42 Luftaustritts-Öffnung im inneren Deckel 7

44 Abstandsmittel

50 obere Dichtung

52 untere Dichtung

A Axialrichtung

d1 Wandabstand

d2 Endabstand

L1 Förder-Luftstrom