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Filtertrockner, insbesondere für die Klimaanlage eines
Kraftfahrzeuges
Die Erfindung betrifft einen Filtertrockner, insbesondere für die Klimaanlage eines Kraftfahrzeuges, mit einem dichten
Gehäuse, welches aus einem becherförmigen Behälter und einem mit diesem lösbar verbundenen Deckel besteht und
das Trocken- und Filtermittel in Form einer austauschbaren Einheit enthält, mit einem Steigrohr, welches vom Kältemittel
durchströmbar ist.
Das Trockenmittel und der Filter, durch welche in Kraftfahrzeug-Klimaanlagen
das Kältemittel umgewälzt wird, erschöpfen sich in bestimmten Zeitabständen und bedürfen
dann einer Erneuerung oder Regeneration. Bei dem aus der DE-AS 10 61 345 bekannten Filtertrockner der eingangs
genannten Art ist der becherförmige Behälter an seinem dem Deckel benachbarten Bereich mit einem Umfangsgewinde
versehen, welches in ein Innengewinde eines Ansatzes des Deckels einschraubbar ist. Wenn sich das Trockenmittel,
welches innerhalb des becherförmigen Behälters vorgesehen ist, nach einer bestimmten Betriebsdauer erschöpft hat,
wird der becherförmige Behälter von dem Deckel abgeschraubt; Trockenmittel und Filter werden ersetzt und der becherförmige
Behälter wieder mittels der beschriebenen Gewindeverbindung an dem Deckel befestigt. Gewinde sehr großen
Durchmessers, wie sie hierbei zum Einsatz kommen, stehen aber in der Gefahr, daß sie sich bei Schüttelbewegungen, wie
sie in Kraftfahrzeugen vorkommen, lösen können. Dann geht die Dichtigkeit verloren. Oder diese Gewindeverbindungen
müssen gesondert gesichert werden, was wieder den Austausch 5 des verbrauchten Filter- und Trockenmittels erschwert.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Filtertrockner der eingangs genannten Art so auszugestalten,
daß das Abnehmen des becherförmigen Gehäuses vom Deckel 5 leicht mit jederzeit verfügbarem Werkzeug erfolgen kann
und daß gleichwohl weder die Gefahr eines unabsichtlichen Lösens des becherförmigen Behälters vom Deckel noch einer
Undichtigkeit der Verbindungsstelle dieser beiden Gehäuseteile besteht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß
a) das Steigrohr als Befestigungsmittel für den becherförmigen Behälter am Deckel ausgebildet ist;
b) der obere Rand des becherförmigen Behälters sich gewindelos an dem Deckel abstützt.
Erfindungsgemäß wird also dem Steigrohr eine zweite Funktion,
nämlich diejenige des Befestigungsmittels für das eine am anderen Gehäuseteil, zugewiesen. Das hierfür an dem Steigrohr
vorzusehende Gewinde kann einen sehr viel kleineren Durchmesser als das Befestigungsgewinde besitzen, welches bei
dem bekannten Filtertrockner nach der DE-AS 10 61 345 eingesetzt wird. Ein derartiges, kleineres Gewinde läßt
sich mit normalem Werkzeug zuverlässig festziehen und auch wieder lösen. Der Rand des becherförmigen Behälters stützt
sich nur noch an dem Deckel gewindelos ab und bildet insofern einen Anschlag beim Festziehen des Gewindes, welches sich
an dem Steigrohr befindet. Die Dichtigkeit der Verbindungsstelle zwischen dem becherförmigen Behälter und dem Deckel
ist bei dieser Bauweise nicht mehr gefährdet.
Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Anord-5 nung so, daß das Steigrohr als Hohlschraube mit einem
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Außengewinde an seinem dem Deckel benachbarten Ende ausgebildet ist, welches mit einer Gewindebohrung des Deckels
zusammenwirkt, wobei das Steigrohr den Boden des becherförmigen Behälters durchsetzt und auf dessen Außenseite
einen Schraubkopf aufweist. Beim Austauschen der sich erschöpfenden, innerhalb des Behälters befindlichen Elemente
übernimmt also das Steigrohr die Funktion einer gewöhnlichen Befestigungsschraube. In fertig montiertem Zustand, also
im Betrieb des Filtertrockners, erfüllt das Steigrohr dagegen seine herkömmliche Funktion, wie sie auch beim
Filtertrockner nach der DE-AS 10 61 345 verwirklicht ist.
Alternativ kommt auch eine Ausführungsform in Frage, bei
welcher das Steigrohr fest mit dem Deckel verbunden ist und an seinem dem Boden des becherförmigen Behälters benachbarten
Ende mit einem Gewinde versehen ist, welches mit einer Schraube zusammenwirkt, die auf der Außenseite des
becherförmigen Behälters einen Schraubkopf aufweist. Bei
dieser Ausführungsform der Erfindung übernimmt also das
Steigrohr bezüglich der Befestigung des becherförmigen Behälters am Deckel eine Funktion, wie sie etwa einem
Stehbolzen zukommt. Im Betrieb des Filtertrockners dagegen dient das Steigrohr in herkömmlicher Weise als Teil des
Weges, den das Kältemittel durch den Filtertrockner hindurch nimmt.
Bei beiden Ausgestaltungen der Erfindung kann der Schraubkopf (im einen Falle des als Hohlschraube ausgebildeten
Steigrohres, im anderen Falle der mit dem Steigrohr zusammenwirkenden
Schraube) unter Zwischenschaltung einer Dichtung an einem abgeflachten Bereich des Bodens des
becherförmigen Behälters anliegen.
Eine zusätzliche Sicherung gegen ein unbeabsichtigtes 5 Lösen des Behälters erhält man, wenn das Steigrohr eine
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derartige axiale Dimensionierung aufweist, daß beim Festziehen des Schraubkopfes eine elastische Verformung des
Bodenbereiches des Behälters eintritt und dadurch eine axiale Zugspannung auf das Steigrohr wirkt.
Die Abdichtung des becherförmigen Behälters gegenüber dem Deckel geschieht zweckmäßigerweise so, daß eine Mantelfläche
des becherförmigen Behälters mittels einer O-Ringdichtung gegen eine Mantelfläche eines Ansatzes des Deckels
abgedichtet ist. Die Abdichtung erfolgt also nicht in axialer sondern in radialer Richtung. Dies hat den Vorteil,
daß die Wirksamkeit der Abdichtung nicht davon abhängig ist, wie stark das Befestigungsgewinde für den becherförmigen
Behälter angezogen ist, sofern nur beide Mantelflächen der gegeneinander abzudichtenden Teile eine ausreichende
Überlappung aufweisen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert; es zeigen
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Figur 1: einen Axialschnitt durch einen Filtertrockner
für die Klimaanlage eines Kraftfahrzeuges gemäß Linie I-I von Figur 2;
Figur 2: eine Draufsicht auf den Filtertrockner von Figur 1.
In Figur 1 ist im Axialschnitt ein Filtertrockner gezeigt, der zum Einbau in den Kältemittelkreislauf einer Kraftfahrzeug-Klimaanlage
bestimmt ist. Er hat die Aufgabe, das durch ihn zirkulierende Kältemittel von Feuchtigkeit und
Verunreinigungen zu befreien. Der Filtertrockner umfaßt ein hermetisch abdichtbares, zweiteiliges Gehäuse 1, welches
aus dem becherförmigen Behälter Ib und dem Deckel la zusammengesetzt
ist.
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Der Behälter Ib enthält eine gepreßte Filtertrocknerkerze
2, die von konventioneller Bauweise sein kann. Statt ihr kann auch irgendein auswechselbarer Einsatz vorgesehen
5 sein, welcher das Trockenmittel in geeigneter Form, gepreßt oder in loser Schüttung, enthält.
Die ringförmige Filtertrocknerkerze 2 umgibt ein Steigrohr
3, auf dessen zwei Funktionen weiter unten noch eingegangen wird. Eine das Steigrohr 3 umgebende Spiralfeder 4 beaufschlagt
eine Druckplatte 5, welche unter Zwischenschaltung einer weichen Dichtung 6 auf der Filtertrocknerkerze
aufruht und diese gegen eine weitere Dichtung 7 im Bodenbereich des Behälters Ib andrückt.
Im unteren, sich innerhalb der Filtertrocknerkerze 2 erstreckenden
Bereich ist das Steigrohr 3 mit mehreren Radialbohrungen 8 versehen; der Innenraum 9 des Steigrohres
3 kommuniziert mit einer axialen Anschlußbohrung 10 im Deckel la. Eine zweite, achsparallele Anschlußbohrung
im Deckel la führt zum Innenraum des Behälters Ib.
Zur Befestigung des Behälters Ib am Deckel la ist das
Steigrohr 3 insgesamt als Hohlschraube ausgebildet. Sie ist durch eine koaxiale Bohrung 12 im Bodenbereich des
Behälters Ib hindurchgeführt und trägt am oberen Ende ein Umfangsgewinde 13. Dieses wirkt mit einer zur Anschlußbohrung
10 koaxialen Gewindebohrung 14 des Deckels la zusammen.
Der obere Rand 15 des becherförmigen Behälters Ib ist
- ohne Gewinde - in eine Nut 16 an der Unterseite des Deckels la eingeschoben. Ein O-Ring 17 dichtet die äußere
Mantelfläche des becherförmigen Behälters Ib gegen einen 5 Ringansatz 24 des Deckels la ab.
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Am unteren Ende des Steigrohres 3 ist ein als Mehrkantkopf gestalteter Schraubkopf 18 angelötet. Er liegt unter Zwischenschaltung
einer O-Ringdichtung 19 an der äußeren, 5 abgeflachten Bodenfläche des Behälters Ib an. Die axiale
Länge des Steigrohres 3 ist dabei so auf die axiale Abmessung des Behälters Ib abgestimmt, daß der Bodenbereich
des Behälters Ib beim Anziehen des Schraubkopfes 18 geringfügig elastisch verformt wird. Schraubkopf 18 und Steigrohr
3 geraten so unter eine axiale Zugspannung, die als zusätzliche Sicherung gegen ein unbeabsichtigtes Lösen
des Schraubkopfes 18 wirkt.
Am Deckel la sind außerdem verschiedene Bohrungen 20 bis 23 vorgesehen, welche der Befestigung des gesamten Filtertrockners
am Kraftfahrzeug bzw. der Montage von Rohrbaugruppen, über welche das Kältemittel zu- und weggeführt
wird, am Deckel la dienen. Die Bohrung 20 ist in Figur 1 gegenüber Figur 2 um 9 0 Grad verdreht dargestellt.
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Die Funktionweise des fertig montierten Filtertrockners ist herkömmlich:
Über die Anschlußbohrung 11 wird Kältemittel in den Innen-5
raum des becherförmigen Behälters Ib eingeführt. Dieses
strömt nach unten in den Bereich der Filtertrocknerkerze 2, wird dort um 90° umgelenkt und durchströmt die Filtertrocknerkerze
2 radial von außen nach innen. Das Kältemittel durchsetzt ein Zylindersieb 21, welches über das Steigrohr
3 im Bereich der Filtertrocknerkerze 2 geschoben ist,
, durchquert die Radialbohrungen 8 des Steigrohres 3, durchströmt den Innenraum 9 des Steigrohres 3 nach oben und
tritt dann über die Anschlußbohrung 10 wieder aus. Bei diesem Durchgang durch den Filtertrockner werden dem Kälte-5
mittel Feuchtigkeit und Verunreinigungen entzogen.
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Wenn sich nach einer gewissen Betriebszeit die Trocken- und Reinigungskapazitat der Filtertrocknerkerze 2 erschöpft
hat, muß diese ausgetauscht werden. Hierzu wird mit einem 5 normalen Schraubenschlüssel am Mehrkantkopf 18 des als
Hohlschraube ausgebildeten Steigrohres 3 angesetzt. Das Außengewinde 13 am Steigrohr 3 wird aus der Gewindebohrung
14 des Deckels la herausgedreht; sodann läßt sich der Behälter Ib nach unten vom Deckel la abnehmen. Spiralfeder
4, Druckplatte 5, Dichtung 6 und ggfs. Zylindersieb 21
können jetzt herausgenommen werden, so daß die Filtertrocknerkerze
2 zum Austausch freiliegt.
Ist die Filtertrocknerkerze 2 ersetzt, erfolgt die erneute Befestigung des Behälters Ib am Deckel la in umgekehrter
Reihenfolge.
Bei einem zweiten, in der Zeichnung nicht dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Steigrohr fest am Deckel befestigt
und besitzt an seinem unteren Ende, welches dem Boden des Behälters benachbart ist, ein Innen- oder Außengewinde.
Dieses wirkt dann mit einer entsprechenden, verhältnismäßig kurzen Schraube zusammen, welche den Bodenbereich des
Behälters durch eine koaxiale Bohrung durchsetzt, die der Bohrung 12 des dargestellten Ausführungsbeispieles entspricht,
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ansprüche
1. Filtertrockner, insbesondere für die Klimaanlage eines Kraftfahrzeugs, mit einem dichten Gehäuse, welches
aus einem becherförmigen Behälter und einem mit diesem lösbar verbundenen Deckel besteht und das Trocken- und Filtermittel
in Form einer austauschbaren Einheit enthält, mit einem Steigrohr, welches vom Kältemittel durchströmbar ist,
dadurch gekennzeichnet, daß
a) das Steigrohr (3) als Befestigungsmittel für den becherförmigen
Behälter (Ib) am Deckel (la) ausgebildet ist;
b) der obere Rand (15) des becherförmigen Behälters (Ib)
sich gewindelos an dem Deckel (la) abstützt. 20