EP3390185A1 - Lufttrocknerpatrone - Google Patents

Lufttrocknerpatrone

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Publication number
EP3390185A1
EP3390185A1 EP16815815.2A EP16815815A EP3390185A1 EP 3390185 A1 EP3390185 A1 EP 3390185A1 EP 16815815 A EP16815815 A EP 16815815A EP 3390185 A1 EP3390185 A1 EP 3390185A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
air dryer
cartridge
dryer cartridge
housing
compressed air
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP16815815.2A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Günther Reifinger
Andreas Ochsenkühn
Stefan SCHÄBEL
Andreas Leinung
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH
Original Assignee
Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH filed Critical Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH
Publication of EP3390185A1 publication Critical patent/EP3390185A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T17/00—Component parts, details, or accessories of power brake systems not covered by groups B60T8/00, B60T13/00 or B60T15/00, or presenting other characteristic features
    • B60T17/002—Air treatment devices
    • B60T17/004—Draining and drying devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/02—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
    • B01D53/04—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography with stationary adsorbents
    • B01D53/0407—Constructional details of adsorbing systems
    • B01D53/0415—Beds in cartridges
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B01D—SEPARATION
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    • B01D53/26—Drying gases or vapours
    • B01D53/261—Drying gases or vapours by adsorption
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
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    • B60T17/002—Air treatment devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2259/00—Type of treatment
    • B01D2259/45—Gas separation or purification devices adapted for specific applications
    • B01D2259/455—Gas separation or purification devices adapted for specific applications for transportable use

Definitions

  • the present invention relates to an air dryer cartridge, in particular for a compressed air treatment plant of commercial vehicles.
  • Such air dryer cartridges are used for example in commercial vehicles such as trucks and tractors. These often have one or more compressed air consumers such as brake systems or air suspensions that need to be supplied with compressed air.
  • the compressed air is typically from a
  • Compressor for example a driven by a drive motor of the vehicle reciprocating compressor provided.
  • the compressed air provided by the compressor usually has to be further processed.
  • the compressed air is cleaned of dirt particles that were already contained in the intake air, as well as oil and soot particles that are introduced by the compressor into the compressed air during the compression process, and moisture is deposited in the compressed air.
  • the compressed air treatment systems of commercial vehicles usually have air dryer cartridges that dehumidify the compressed air and can also absorb oil and dirt particles.
  • Conventional air dryer cartridges have a cartridge housing with a
  • a closed housing cover arranged in the cartridge housing inner housing, one in a space between the cartridge housing and the
  • Inner housing received desiccant and disposed within the cartridge housing filter device for cleaning the compressed air.
  • the compressed air first flows through the filter device before it enters the desiccant.
  • a bypass for bypassing the filter device is usually provided and is in this Bypass arranged a check valve.
  • Such an air dryer cartridge is disclosed, for example, in WO 2004/01 1 125 A2.
  • the check valve is attached to a coalescing filter parallel to this.
  • the invention has for its object to provide an improved air dryer cartridge with a simple structure.
  • the air dryer cartridge according to the invention has a cartridge housing with a closed housing cover; an inner housing disposed in the cartridge housing; a dry agent received in a space between the cartridge case and the inner case; a filter device disposed within the cartridge housing positioned upstream of the desiccant in compressed air flow relative to normal operation of the air dryer cartridge; a bypass for bypassing the filter device; and a non-return valve arranged in the bypass, which is formed integrally with the inner housing and blocks a compressed air flow in the direction of the desiccant and allows compressed air flow in the direction of the desiccant.
  • the check valve in one piece with the inner housing.
  • the inner housing and / or the check valve are made of a plastic material.
  • the check valve can preferably be molded onto the inner housing or inner housing and check valve can be produced with a 2-component injection molding.
  • the inner housing and the check valve may preferably be made of the same plastic material or of different plastic materials be made.
  • plastic material should in this context basically include all types of plastics, in particular with respect to the check valve elastomers.
  • the term plastic material in this context should include materials of one material and also materials of two or more different materials.
  • the check valve has a valve flap, which is integrally formed on the inner housing.
  • Check valve may preferably by a shaping and / or material selection of the valve flap and / or a shape of the connection between
  • Valve flap and inner housing can be achieved.
  • the check valve is in a direction substantially parallel to a longitudinal axis of the air dryer cartridge, i. can be traversed by compressed air substantially axially.
  • the check valve may preferably comprise a valve flap having a free end which is supported on an inner peripheral surface of the cartridge housing, preferably on a portion of the inner peripheral surface of the cartridge housing which is substantially parallel to the longitudinal axis of the air dryer cartridge.
  • the check valve in a direction substantially transverse to a longitudinal axis of the air dryer cartridge, that is substantially radially through which compressed air can flow.
  • the check valve can be positioned further inside the cartridge housing and is thus better protected, for example, against external mechanical stress on the cartridge housing.
  • the check valve may preferably have a valve flap with a free end, which is supported on a inner surface facing the inner flange flange surface of the mounting flange.
  • the filter device is arranged substantially coaxially to the longitudinal axis of the air dryer cartridge.
  • the filter device is preferably traversed in the radial direction transversely to the longitudinal axis of the air dryer cartridge of compressed air.
  • the filter device is configured in this case, for example, as a coalescing filter or oil filter.
  • the filter device is aligned substantially transversely to the longitudinal axis of the air dryer cartridge.
  • the filter device is preferably flowed through in the axial direction parallel to the longitudinal axis of the air dryer cartridge of compressed air.
  • the filter device is designed in this case, for example, as a coarse filter.
  • the inner housing preferably has a first inner housing part and a second inner housing part.
  • the first inner housing part is preferably arranged radially outside the second inner housing part and the second inner housing part is movable relative to the first inner housing part in the axial direction parallel to the longitudinal axis of the air dryer cartridge.
  • a biasing element is preferably provided which presses the second inner housing part in the direction of the housing cover of the air dryer cartridge to compress the desiccant.
  • the air dryer cartridge on a mounting flange for closing an open end facing away from the housing cover of the cartridge housing and attaching the air dryer cartridge to a compressed air processing device.
  • the inner housing is preferably sealed by a sealing lip against the mounting flange.
  • This sealing lip is preferably made of a plastic material.
  • plastic material is intended in this context to include in principle all types of plastics, in particular elastomers.
  • plastic material in this context should include materials of one material and also materials of two or more different materials.
  • the sealing lip may be made of the same or of a different plastic material than the check valve.
  • the present invention is particularly suitable for use in compressed air treatment systems of a commercial vehicle advantageous.
  • Fig. 1 is a partial sectional view of an air dryer cartridge according to a first
  • Fig. 2 is a partial sectional view of an air dryer cartridge according to a second
  • Fig. 1 shows the structure of an air dryer cartridge according to a first embodiment, which is mountable on a compressed air treatment device of a compressed air treatment plant.
  • the air dryer cartridge 10 is substantially rotationally symmetrical to a longitudinal axis 12 and has a substantially cylindrical or cup-shaped cartridge housing 14 with a closed housing cover 16, which is designed in the form of a deep-drawn sheet metal.
  • the housing cover 16 facing away from the open end of the cartridge housing 14 is provided with a mounting flange 18th
  • the mounting flange 18 is fixed and fluid-tightly connected to the cartridge housing 14, for example, with the aid of a circumferential support ring 76th
  • the mounting flange 18 has, for example, an annular inlet opening 20 and, for example, a circular, central outlet opening 24.
  • the outlet opening 24 is arranged in the radial direction transversely to the longitudinal axis 12 within the inlet opening 20.
  • inlet and outlet in this context refer to the fluid flow direction through the air dryer cartridge 10 during normal operation to dry and purify the fluid. In the regeneration mode, the air dryer cartridge 10 and thus the inlet and outlet openings 20, 24 are flowed through in the reverse direction.
  • the central Auslasso réelle 24 is bounded by a mounting sleeve 22 of the mounting flange 18.
  • This attachment piece 22 is provided with an internal thread.
  • the air dryer cartridge 10 is mountable on a compressed air treatment device (not shown) which is part of a compressed air treatment plant.
  • the compressed air treatment device has a connecting piece, which is provided with an external thread, so that the air dryer cartridge 10 can be screwed to the attachment piece 22 of the mounting flange 18 on the compressed air preparation device.
  • the screw connection between the attachment piece 22 and the connection piece forms a detachable, but fluid-tight connection between the air dryer cartridge 10 and the compressed air preparation device.
  • the longitudinal axis 12 of the air dryer cartridge 10 and the longitudinal axis of the connecting piece of the compressed air treatment device are aligned coaxially with each other.
  • the air dryer cartridge 10 also has an inner housing 40 which consists of a first inner housing part 40a and a second inner housing part 40b and is preferably formed from a plastic material.
  • the first inner housing part 40a of the inner housing 40 is arranged in the radial direction transversely to the longitudinal axis 12 outside the second inner housing part 40b of the inner housing 40.
  • Cartridge housing 14, mounting flange 18, and inner housing 40 define therebetween a receiving space for a desiccant 60 (eg, silica gel).
  • the first inner housing part 40 a of the inner housing 40 is provided at a substantially radially oriented wall portion with a plurality of openings 42, which are in fluid communication with the inlet opening 20 of the mounting flange 18.
  • the compressed air can flow from the compressed air treatment device through the inlet opening 20 in the mounting flange 18 and the openings 42 of the inner housing 40 into the interior of the cartridge housing 14. in the
  • a filter device 44 eg coarse filter
  • the compressed air can be cleaned before it flows through the desiccant 60 in the cartridge housing 14 of the air dryer cartridge 10.
  • a bypass 48 is provided in the radial direction outside of the filter device 44.
  • a check valve 52 is arranged, which prevents the normal operation of the air dryer cartridge 10 that compressed air flows from the inlet port 20 to the filter device 44 past by the bypass 48 unpurified in the desiccant 60.
  • the check valve 52 allows an air flow past the filter device 44.
  • the inner housing 40 is preferably formed from a plastic material.
  • the check valve 52 is preferably also formed of a plastic material. It can be used for the inner housing 40 and the check valve 52 either the same or different plastic materials.
  • an elastomer can be used, optionally of one or at least two different materials.
  • the check valve 52 is formed integrally with the first inner housing part 40 a of the inner housing 40.
  • the check valve is molded onto the first inner housing part 40a or manufactured therewith in 2K injection molding technique.
  • the check valve 52 is configured in the manner of a valve flap.
  • the valve flap is substantially annular around the longitudinal axis 12 of the air dryer cartridge 10 is formed.
  • One end of the valve flap, in particular the radially inner end of the valve flap is integrally formed on the first inner housing part 40 a of the inner housing 40.
  • the other free end of the valve flap is supported on an inner peripheral surface 53 of the cartridge housing 14, in particular on a portion of the inner peripheral surface 53 which extends substantially parallel to the longitudinal axis 12 of the air dryer cartridge 10.
  • the check valve 52 in the regeneration operation of the air dryer cartridge axially, ie flows through in a direction substantially parallel to the longitudinal axis 12 of the air dryer cartridge 10.
  • a sealing lip 43 is additionally provided on the first inner housing part 40a of the inner housing 40 in the region of the openings 42, which is resiliently biased against the inner peripheral surface 53 of the cartridge housing 14 and is preferably integrally formed with the first inner housing part 40a.
  • a sealing lip 54 is provided on the first inner housing part 40a, which is preferably formed integrally therewith and preferably against the
  • the second inner housing part 40 b of the inner housing 40 has openings 56 in the central area, which connect the interior of the cartridge housing 14 with the outlet opening 24.
  • a sealing lip 58 is provided, which is preferably formed integrally therewith and is preferably elastically biased against the first inner housing part 40a of the inner housing 40.
  • the second inner housing part 40b of the inner housing 40 is movable in the axial direction, ie parallel or coaxial with the longitudinal axis 12 of the air dryer cartridge 10 in the cartridge housing 14.
  • a biasing member 62 in the form of a compression spring which is supported against the first inner housing part 40 a, the second inner housing part 40 b of the inner housing 40 is pressed in the direction of the housing cover 16 to compress the desiccant 60.
  • the sealing lip 58 on the second inner housing Part 40b remains the inner housing 40 between its two inner housing parts 40a, 40b fluid-tight.
  • the second inner housing part 40b is configured in such a way that part of the drying means 60 is arranged in a spatial area in the radial direction within the pretensioning element 62. Due to this optimum use of space inside the cartridge housing 14, the air dryer cartridge 10 can be smaller, d. H. be configured with a smaller diameter and / or a smaller height.
  • a sealing ring 70 in the embodiment of FIG. 1 preferably a square sealing ring is arranged between these two elements.
  • the sealing ring 70 rests on the one hand on a sealing surface 80 of the air dryer cartridge 10 and on the other hand on an opposite sealing surface of the compressed air treatment device. When screwing the air dryer cartridge 10 with the compressed air treatment device, the sealing ring 70 is compressed and creates a fluid-tight seal with respect to the two sealing surfaces.
  • the sealing surface 80 is provided on a side facing away from the housing cover 16 of the cartridge housing 14 end face of the air dryer cartridge 10. It runs in a plane substantially perpendicular to the longitudinal axis 12 of the air dryer cartridge 10 is substantially flat.
  • the sealing surface 80 is formed by the flange outer surface of the mounting flange 18.
  • the support ring 76 is formed such that it has on its inside a contact surface for the sealing ring 70.
  • Fig. 2 shows the structure of an air dryer cartridge according to a second embodiment.
  • the filter device 44 is designed as a coalescing filter or oil filter and is aligned substantially coaxially with the longitudinal axis 12 of the air dryer cartridge 10.
  • the filter device 44 can for example be plugged or wound on the inner housing 40.
  • the filter device 44 is flowed through in a direction transverse to the longitudinal axis 12 of the air dryer cartridge 10, that is radially through compressed air.
  • the bypass 48 and the check valve 52 are disposed substantially below the filter device 44.
  • the check valve 52 is integrally formed with a portion of the first inner housing part 40 a of the inner housing 40, which holds the filter device 44.
  • the non-return valve 52 has a valve flap, which is formed in a substantially annular manner about the longitudinal axis 12 of the air dryer cartridge 10.
  • One end of the valve flap, in particular the radially inner end of the valve flap is integrally formed on the first inner housing part 40 a of the inner housing 40.
  • the other free end of the valve flap is supported on an inner peripheral surface 53 of the cartridge housing 14, in particular on a portion of the inner peripheral surface 53 which extends substantially parallel to the longitudinal axis 12 of the air dryer cartridge 10.
  • the check valve 52 is flowed through axially in the regeneration mode of the air dryer cartridge.
  • the air dryer cartridge 10 of this embodiment corresponds to that of the first embodiment.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiments of the compressed air processing system. On the contrary, those skilled in the art will recognize numerous variants and modifications that fall within the scope of the claims. While the inner housing 40 is constructed in the described embodiments each of a first inner housing part 40a and a second inner housing part 40b, the inner housing 40 may be formed integrally in other embodiments or be composed of more than two housing parts.

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Abstract

Eine Lufttrocknerpatrone (10), insbesondere für eine Druckluftaufbereitungsanlage eines Nutzfahrzeugs, weist ein Patronengehäuse (14) mit einem geschlossenen Gehäusedeckel (16), ein in dem Patronengehäuse (14) angeordnetes Innengehäuse (40), ein Trockenmittel (60), das in einem Zwischenraum zwischen dem Patronengehäuse (14) und dem Innengehäuse (40) aufgenommen ist, eine innerhalb des Patronengehäuses (14) angeordnete Filtereinrichtung (44), die im Druckluftstrom bezogen auf einen Normalbetrieb der Lufttrocknerpatrone (10) stromauf des Trockenmittels (60) positioniert ist, und einen Bypass (48) zum Umgehen der Filtereinrichtung (44) auf. In dem Bypass (48) ist ein Rückschlagventil (52) angeordnet, das einen Druckluftstrom in Richtung zum Trockenmittel hin sperrt und einen Druckluftstrom in Richtung vom Trockenmittel her zulässt. Dieses Rückschlagventil (52) ist einteilig mit dem Innengehäuse (40) ausgebildet.

Description

BESCHREIBUNG Lufttrocknerpatrone
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Lufttrocknerpatrone, insbesondere für eine Druckluftaufbereitungsanlage von Nutzfahrzeugen.
Derartige Lufttrocknerpatronen kommen zum Beispiel in Nutzfahrzeugen wie Last- kraftwagen und Traktoren zum Einsatz. Diese verfügen häufig über einen oder mehrere Druckluftverbraucher wie zum Beispiel Bremssysteme oder Luftfederungen, die mit Druckluft versorgt werden müssen. Die Druckluft wird typischerweise von einem
Kompressor, zum Beispiel einem von einem Antriebsmotor des Fahrzeugs angetriebenen Hubkolbenkompressor, zur Verfügung gestellt. Um einen störungsfreien Betrieb der Druckluftverbraucher zu gewährleisten, muss die vom Kompressor bereitgestellte Druckluft üblicherweise weiter aufbereitet werden. In den dafür vorgesehenen Druckluftaufbereitungsanlagen wird die Druckluft von Schmutzpartikeln, die bereits in der angesaugten Luft enthalten waren, sowie Öl- und Rußpartikeln, die während des Verdichtungsprozesses vom Kompressor in die Druckluft eingetragen werden, gereinigt und wird in der Druckluft vorhandene Feuchtigkeit abgeschieden. Zu diesem Zweck verfügen die Druckluftaufbereitungsanlagen von Nutzfahrzeugen in der Regel über Lufttrocknerpatronen, die die Druckluft entfeuchten und vorzugsweise auch Öl- und Schmutzpartikel aufnehmen können. Herkömmliche Lufttrocknerpatronen weisen ein Patronengehäuse mit einem
geschlossenen Gehäusedeckel, ein in dem Patronengehäuse angeordnetes Innengehäuse, ein in einem Zwischenraum zwischen dem Patronengehäuse und dem
Innengehäuse aufgenommenes Trockenmittel und eine innerhalb des Patronengehäuses angeordnete Filtereinrichtung zum Reinigen der Druckluft auf. Im Normal- betrieb der Lufttrocknerpatrone durchströmt die Druckluft zunächst die Filtereinrichtung, bevor sie in das Trockenmittel gelangt. Für den Regenerationsbetrieb der Lufttrocknerpatrone, in dem die Lufttrocknerpatrone in umgekehrter Richtung durchströmt wird, ist in der Regel ein Bypass zum Umgehen der Filtereinrichtung vorgesehen und ist in diesem Bypass ein Rückschlagventil angeordnet. Eine solche Lufttrocknerpatrone ist beispielsweise in der WO 2004/01 1 125 A2 offenbart. Bei dieser bekannten Lufttrocknerpatrone ist das Rückschlagventil an einem Koaleszenzfilter parallel zu diesem angebracht. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Lufttrocknerpatrone mit einem einfachen Aufbau zu schaffen.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Lufttrocknerpatrone mit den Merkmalen des Anspruchs 1 . Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der ab- hängigen Ansprüche.
Die erfindungsgemäße Lufttrocknerpatrone weist ein Patronengehäuse mit einem geschlossenen Gehäusedeckel; ein in dem Patronengehäuse angeordnetes Innengehäuse; ein Trocken mittel, das in einem Zwischenraum zwischen dem Patronen- gehäuse und dem Innengehäuse aufgenommen ist; eine innerhalb des Patronengehäuses angeordnete Filtereinrichtung, die im Druckluftstrom bezogen auf einen Normalbetrieb der Lufttrocknerpatrone stromauf des Trockenmittels positioniert ist; einen Bypass zum Umgehen der Filtereinrichtung; und ein in dem Bypass angeordnetes Rückschlagventil, das einteilig mit dem Innengehäuse ausgebildet ist und einen Druck- luftstrom in Richtung zum Trockenmittel hin sperrt und einen Druckluftstrom in Richtung vom Trockenmittel her zulässt, auf.
Gemäß der Erfindung wird vorgeschlagen, das Rückschlagventil einteilig mit dem Innengehäuse auszubilden. Durch diese Maßnahme kann die Anzahl der einzelnen Bauteile reduziert werden und können Aufbau und Zusammenbau der Lufttrocknerpatrone vereinfacht werden.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind das Innengehäuse und/oder das Rückschlagventil aus einem Kunststoffmaterial gefertigt. Bei dieser Ausgestaltung kann das Rückschlagventil bevorzugt an das Innengehäuse angespritzt werden oder können Innengehäuse und Rückschlagventil mit einem 2-Komponenten-Spritzgießverfahren hergestellt werden. Das Innengehäuse und das Rückschlagventil können vorzugsweise aus dem gleichen Kunststoffmaterial oder aus verschiedenen Kunststoffmaterialien gefertigt werden. Der Begriff Kunststoffmaterial soll in diesem Zusammenhang grundsätzlich alle Arten von Kunststoffen umfassen, in Bezug auf das Rückschlagventil insbesondere auch Elastomere. Außerdem soll der Begriff Kunststoffmaterial in diesem Zusammenhang Materialien aus einem Werkstoff und auch Materialien aus zwei oder mehr verschiedenartigen Werkstoffen umfassen.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist das Rückschlagventil eine Ventilklappe auf, die an dem Innengehäuse angeformt. Die Ventilfunktion des
Rückschlagventils kann vorzugsweise durch eine Formgebung und/oder Material- auswahl der Ventilklappe und/oder eine Formgebung der Verbindung zwischen
Ventilklappe und Innengehäuse erreicht werden.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Rückschlagventil in einer Richtung im Wesentlichen parallel zu einer Längsachse der Lufttrocknerpatrone, d.h. im Wesentlichen axial von Druckluft durchströmbar.
Bei dieser Ausgestaltung kann das Rückschlagventil bevorzugt eine Ventilklappe mit einem freien Ende aufweisen, das sich an einer Innenumfangsfläche des Patronengehäuses, vorzugsweise an einem Abschnitt der Innenumfangsfläche des Patronen- gehäuses, der im Wesentlichen parallel zur Längsachse der Lufttrocknerpatrone verläuft, abstützt.
In einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Rückschlagventil in einer Richtung im Wesentlichen quer zu einer Längsachse der Lufttrocknerpatrone, d.h. im Wesentlichen radial von Druckluft durchströmbar. Bei dieser Ausgestaltung kann das Rückschlagventil weiter innen im Patronengehäuse positioniert werden und ist so zum Beispiel gegen äußere mechanische Belastungen auf das Patronengehäuse besser geschützt. Zudem kann bei dieser Ausgestaltung vorzugsweise ein Raumbereich innerhalb des Patronengehäuses, der in radialer Richtung außerhalb des Rückschlagventils liegt, zumindest teilweise für die Aufnahme des Trocken mittels genutzt werden. Bei dieser Ausgestaltung kann das Rückschlagventil bevorzugt eine Ventilklappe mit einem freien Ende aufweisen, das sich an einer dem Innengehäuse zugewandten Flanschinnenfläche des Befestigungsflansches abstützt. In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Filtereinrichtung im Wesentlichen koaxial zur Längsachse der Lufttrocknerpatrone angeordnet. Bei dieser Ausgestaltung wird die Filtereinrichtung bevorzugt in radialer Richtung quer zur Längsachse der Lufttrocknerpatrone von Druckluft durchströmt. Zudem kann bei dieser Ausgestaltung vorzugsweise ein Raumbereich innerhalb des Patronengehäuses, der in radialer Richtung außerhalb der Filtereinrichtung liegt, zumindest teilweise für die Aufnahme des Trocken mittels genutzt werden. Die Filtereinrichtung ist in diesem Fall zum Beispiel als Koaleszenzfilter oder Ölfilter ausgestaltet.
In einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Filtereinrichtung im Wesentlichen quer zur Längsachse der Lufttrocknerpatrone ausgerichtet. Bei dieser Ausgestaltung wird die Filtereinrichtung bevorzugt in axialer Richtung parallel zur Längsachse der Lufttrocknerpatrone von Druckluft durchströmt. Die Filtereinrichtung ist in diesem Fall zum Beispiel als Grobfilter ausgestaltet. Vorzugsweise weist das Innengehäuse ein erstes Innengehäuseteil und ein zweites Innengehäuseteil auf. Dabei ist das erste Innengehäuseteil bevorzugt radial außerhalb des zweiten Innengehäuseteils angeordnet und ist das zweite Innengehäuseteil relativ zum ersten Innengehäuseteil in axialer Richtung parallel zur Längsachse der Lufttrocknerpatrone bewegbar. Bei dieser Ausgestaltung ist vorzugsweise ein Vorspann- element vorgesehen, das das zweite Innengehäuseteil in Richtung zum Gehäusedeckel der Lufttrocknerpatrone drückt, um das Trockenmittel zu komprimieren.
In einer noch weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die Lufttrocknerpatrone einen Befestigungsflansch zum Verschließen einer dem Gehäusedeckel abge- wandten offenen Stirnseite des Patronengehäuses und Befestigen der Lufttrocknerpatrone an einer Druckluftaufbereitungsvorrichtung auf. Bei dieser Ausgestaltung ist das Innengehäuse vorzugsweise über eine Dichtlippe gegen den Befestigungsflansch abgedichtet. Diese Dichtlippe ist bevorzugt aus einem Kunststoffmaterial gefertigt. Der Begriff Kunststoffmaterial soll in diesem Zusammenhang grundsätzlich alle Arten von Kunststoffen umfassen, insbesondere auch Elastomere. Außerdem soll der Begriff Kunststoffmaterial in diesem Zusammenhang Materialien aus einem Werkstoff und auch Materialien aus zwei oder mehr verschiedenartigen Werkstoffen umfassen. Die Dichtlippe kann aus dem gleichen oder aus einem anderen Kunststoffmaterial als das Rückschlagventil gefertigt sein.
Die vorliegende Erfindung ist insbesondere zum Einsatz in Druckluftaufbereitungsanlagen eines Nutzfahrzeugs vorteilhaft geeignet.
Obige sowie weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung von verschiedenen Ausführungsbeispielen anhand der beiliegenden Zeichnungen besser verständlich. Darin zeigen, größtenteils schematisch:
Fig. 1 eine Teilschnittansicht einer Lufttrocknerpatrone gemäß einem ersten
Ausführungsbeispiel der Erfindung; und
Fig. 2 eine Teilschnittansicht einer Lufttrocknerpatrone gemäß einem zweiten
Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Fig. 1 zeigt den Aufbau einer Lufttrocknerpatrone gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel, die an einer Druckluftaufbereitungsvorrichtung einer Druckluftaufbereitungsanlage montierbar ist.
Die Lufttrocknerpatrone 10 ist im Wesentlichen rotationssymmetrisch zu einer Längsachse 12 ausgebildet und weist ein im Wesentlichen zylindrisches bzw. becherförmiges Patronengehäuse 14 mit einem geschlossenen Gehäusedeckel 16 auf, das in Form eines tiefgezogenen Bleches ausgestaltet ist. Die dem Gehäusedeckel 16 abgewandte offene Stirnseite des Patronengehäuses 14 ist mit einem Befestigungsflansch 18
(bevorzugt aus Metall) verschlossen. Der Befestigungsflansch 18 ist fest und fluiddicht mit dem Patronengehäuse 14 verbunden, zum Beispiel mit Unterstützung eines umlaufenden Stützrings 76. Der Befestigungsflansch 18 weist eine zum Beispiel kreisringförmige Einlassöffnung 20 und eine zum Beispiel kreisförmige, zentrale Auslassoffnung 24 auf. Die Auslassoffnung 24 ist in radialer Richtung quer zur Längsachse 12 innerhalb der Einlassöffnung 20 angeordnet. Die Begriffe "Einlass" und "Auslass" beziehen sich in diesem Zusammenhang auf die Fluidströmungsrichtung durch die Lufttrocknerpatrone 10 im normalen Betrieb zum Trocknen und Reinigen des Fluids. Im Regenerationsbetrieb werden die Lufttrocknerpatrone 10 und damit die Einlass- und Auslassöffnungen 20, 24 in umgekehrter Richtung durchströmt.
Die zentrale Auslassoffnung 24 ist von einem Befestigungsstutzen 22 des Befestigungsflansches 18 begrenzt. Dieser Befestigungsstutzen 22 ist mit einem Innengewinde versehen. Die Lufttrocknerpatrone 10 ist an einer Druckluftaufbereitungsvorrichtung (nicht dargestellt) montierbar, die Teil einer Druckluftaufbereitungsanlage ist. Die Druckluftaufbereitungsvorrichtung weist einen Anschlussstutzen auf, der mit einem Außengewinde versehen ist, sodass die Lufttrocknerpatrone 10 mit dem Befestigungsstutzen 22 des Befestigungsflansches 18 auf die Druckluftaufbereitungsvorrichtung geschraubt werden kann. Die Schraubverbindung zwischen dem Befestigungsstutzen 22 und dem Anschlussstutzen bildet eine lösbare, aber fluiddichte Verbindung zwischen der Lufttrocknerpatrone 10 und der Druckluftaufbereitungsvorrichtung. Im montierten Zustand sind die Längsachse 12 der Lufttrocknerpatrone 10 und die Längsachse des Anschlussstutzens der Druckluftaufbereitungsvorrichtung koaxial zueinander ausgerichtet.
Wie in Fig. 1 dargestellt, weist die Lufttrocknerpatrone 10 zudem ein Innengehäuse 40 auf, das aus einem ersten Innengehäuseteil 40a und einem zweiten Innengehäuseteil 40b besteht und vorzugsweise aus einem Kunststoffmaterial gebildet ist. Das erste Innengehäuseteil 40a des Innengehäuses 40 ist in radialer Richtung quer zur Längs- achse 12 außerhalb des zweiten Innengehäuseteils 40b des Innengehäuses 40 angeordnet. Das Patronengehäuse 14, der Befestigungsflansch 18 und das Innengehäuse 40 bilden zwischen sich einen Aufnahmeraum für ein Trockenmittel 60 (z. B. Silikagel). Das erste Innengehäuseteil 40a des Innengehäuses 40 ist an einem im Wesentlichen radial ausgerichteten Wandabschnitt mit mehreren Öffnungen 42 versehen, die mit der Einlassöffnung 20 des Befestigungsflansches 18 in Fluidverbindung stehen. Im Normal- betrieb der Lufttrocknerpatrone 10 kann so die Druckluft aus der Druckluftaufbereitungsvorrichtung durch die Einlassöffnung 20 im Befestigungsflansch 18 und die Öffnungen 42 des Innengehäuses 40 ins Innere des Patronengehäuses 14 strömen. Im
Strömungspfad zwischen der Einlassöffnung 20 und den Öffnungen 42 im ersten Innengehäuseteil 40a ist eine Filtereinrichtung 44 (z. B. Grobfilter) angeordnet. Mit dieser Filtereinrichtung 44 kann die Druckluft gereinigt werden, bevor sie das Trockenmittel 60 im Patronengehäuse 14 der Lufttrocknerpatrone 10 durchströmt.
In radialer Richtung außerhalb der Filtereinrichtung 44 ist ein Bypass 48 vorgesehen. In diesem Bypass 48 ist ein Rückschlagventil 52 angeordnet, das im Normalbetrieb der Lufttrocknerpatrone 10 verhindert, dass Druckluft von der Einlassöffnung 20 an der Filtereinrichtung 44 vorbei durch den Bypass 48 ungereinigt in das Trockenmittel 60 strömt. Im Regenerationsbetrieb der Lufttrocknerpatrone 10 erlaubt das Rückschlagventil 52 aber einen Luftstrom an der Filtereinrichtung 44 vorbei. Das Innengehäuse 40 ist bevorzugt aus einem Kunststoffmaterial gebildet. Das Rückschlagventil 52 ist bevorzugt ebenfalls aus einem Kunststoffmaterial gebildet. Dabei können für das Innengehäuse 40 und das Rückschlagventil 52 wahlweise gleiche oder unterschiedliche Kunststoffmaterialien eingesetzt werden. Für das Rückschlagventil 52 kann zum Beispiel ein Elastomer eingesetzt werden, wahlweise aus einem oder wenigstens zwei verschiedenartigen Werkstoffen.
Gemäß der Erfindung ist das Rückschlagventil 52 einteilig mit dem ersten Innengehäuseteil 40a des Innengehäuses 40 ausgebildet. Beispielsweise ist das Rückschlagventil an dem ersten Innengehäuseteil 40a angespritzt oder mit diesem in 2K-Spritz- gießtechnik gefertigt.
Im Ausführungsbeispiel von Fig. 1 ist das Rückschlagventil 52 in der Art einer Ventilklappe ausgestaltet. Die Ventilklappe ist im Wesentlichen ringförmig um die Längsachse 12 der Lufftrocknerpatrone 10 ausgebildet. Ein Ende der Ventilklappe, insbesondere das in radialer Richtung innere Ende der Ventilklappe ist an das erste Innengehauseteil 40a des Innengehäuses 40 angeformt. Das andere freie Ende der Ventilklappe stützt sich an einer Innenumfangsfläche 53 des Patronengehäuses 14 ab, insbesondere an einem Abschnitt der Innenumfangsfläche 53, der im Wesentlichen parallel zur Längsachse 12 der Lufttrocknerpatrone 10 verläuft. In diesem Ausführungsbeispiel wird das Rückschlagventil 52 im Regenerationsbetrieb der Lufttrocknerpatrone axial, d.h. in einer Richtung im Wesentlichen parallel zur Längsachse 12 der Lufttrocknerpatrone 10 durchströmt.
Wie in Fig. 1 dargestellt, ist am ersten Innengehäuseteil 40a des Innengehäuses 40 im Bereich der Öffnungen 42 zudem eine Dichtlippe 43 vorgesehen, die gegen die Innenumfangsfläche 53 des Patronengehäuses 14 elastisch vorgespannt ist und bevorzugt einteilig mit dem ersten Innengehäuseteil 40a ausgebildet ist. Im Bereich des
Befestigungsstutzens 22 ist am ersten Innengehäuseteil 40a eine Dichtlippe 54 vorgesehen, die bevorzugt einteilig damit ausgebildet ist und bevorzugt gegen den
Befestigungsflansch 18 (oder alternativ gegen den Befestigungsstutzen 22) elastisch vorgespannt ist. Das zweite Innengehäuseteil 40b des Innengehäuses 40 weist im zentralen Bereich Öffnungen 56 auf, die den Innenraum des Patronengehäuses 14 mit der Auslassöffnung 24 verbinden. Am radial äußeren Umfangsrand des zweiten Innengehäuseteils 40b ist eine Dichtlippe 58 vorgesehen, die bevorzugt einteilig damit ausgebildet ist und bevorzugt gegen das erste Innengehäuseteil 40a des Innengehäuses 40 elastisch vor- gespannt ist.
Das zweite Innengehäuseteil 40b des Innengehäuses 40 ist in axialer Richtung, d. h. parallel oder koaxial zur Längsachse 12 der Lufttrocknerpatrone 10 in dem Patronengehäuse 14 bewegbar. Mittels eines Vorspannelements 62 in Form einer Druckfeder, die sich gegen das erste Innengehäuseteil 40a abstützt, wird das zweite Innengehäuseteil 40b des Innengehäuses 40 in Richtung zum Gehäusedeckel 16 gedrückt, um das Trockenmittel 60 zu komprimieren. Durch die Dichtlippe 58 am zweiten Innengehäuse- teil 40b bleibt dabei das Innengehäuse 40 zwischen seinen beiden Innengehäuseteilen 40a, 40b fluiddicht.
Wie in Fig. 1 erkennbar, ist das zweite Innengehäuseteil 40b derart ausgestaltet, dass ein Teil des Trocken mittels 60 in einem Raumbereich in radialer Richtung innerhalb des Vorspannelements 62 angeordnet ist. Durch diese optimale Raumausnutzung im Innern des Patronengehäuses 14 kann die Lufttrocknerpatrone 10 bei gleicher Trockenleistung kleiner, d. h. mit einem kleineren Durchmesser und/oder einer kleineren Höhe ausgestaltet werden.
Um im montierten Zustand der Lufttrocknerpatrone 10 eine fluiddichte Abdichtung zwischen der Druckluftaufbereitungsvorrichtung und der Lufttrocknerpatrone 10 in radialer Richtung zu erzielen, ist zwischen diesen beiden Elementen ein Dichtring 70, im Ausführungsbeispiel von Fig. 1 vorzugsweise ein Vierkant-Dichtring angeordnet.
Der Dichtring 70 liegt einerseits an einer Dichtfläche 80 der Lufttrocknerpatrone 10 und andererseits an einer gegenüber liegenden Dichtfläche der Druckluftaufbereitungsvorrichtung an. Beim Verschrauben der Lufftrocknerpatrone 10 mit der Druckluftaufbereitungsvorrichtung wird der Dichtring 70 komprimiert und erzeugt eine fluiddichte Abdichtung gegenüber den beiden Dichtflächen.
Die Dichtfläche 80 ist an einer dem Gehäusedeckel 16 des Patronengehäuses 14 abgewandten Stirnseite der Lufttrocknerpatrone 10 vorgesehen. Sie verläuft in einer Ebene im Wesentlichen senkrecht zur Längsachse 12 der Lufttrocknerpatrone 10 im Wesentlichen plan. In dem Ausführungsbeispiel von Fig. 1 wird die Dichtfläche 80 durch die Flanschaußenfläche des Befestigungsflansches 18 gebildet.
Um die Position des Dichtrings 70 bei einer Druckluftbelastung in radialer Richtung nach außen abzustützen, ist der Stützring 76 derart ausgebildet, dass er auf seiner Innenseite eine Anlagefläche für den Dichtring 70 aufweist.
Fig. 2 zeigt den Aufbau einer Lufttrocknerpatrone gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel. Dabei sind gleiche Bauteile und Komponenten mit den gleichen Bezugsziffern wie im ersten Ausführungsbeispiel gekennzeichnet. Das zweite Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem oben beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel insbesondere durch die Anordnung der Filtereinrichtung. Wie in Fig. 2 veranschaulicht, ist die Filtereinrichtung 44 in diesem Ausführungsbeispiel als Koaleszenzfilter oder Ölfilter ausgestaltet und im Wesentlichen koaxial zur Längsachse 12 der Lufttrocknerpatrone 10 ausgerichtet. Die Filtereinrichtung 44 kann beispielsweise auf das Innengehäuse 40 aufgesteckt oder gewickelt werden. Bei dieser Ausführungsform wird die Filtereinrichtung 44 in einer Richtung quer zur Längsachse 12 der Lufttrocknerpatrone 10, d. h. radial von Druckluft durchströmt.
Der Bypass 48 und das Rückschlagventil 52 sind im Wesentlichen unterhalb der Filtereinrichtung 44 angeordnet. Das Rückschlagventil 52 ist einteilig mit einem Abschnitt des ersten Innengehäuseteils 40a des Innengehäuses 40 ausgebildet, der die Filter- einrichtung 44 hält.
Analog zum ersten Ausführungsbeispiel weist das Rückschlagventil 52 eine Ventilklappe auf, die im Wesentlichen ringförmig um die Längsachse 12 der Lufftrockner- patrone 10 ausgebildet ist. Ein Ende der Ventilklappe, insbesondere das in radialer Richtung innere Ende der Ventilklappe ist an das erste Innengehäuseteil 40a des Innengehäuses 40 angeformt. Das andere freie Ende der Ventilklappe stützt sich an einer Innenumfangsfläche 53 des Patronengehäuses 14 ab, insbesondere an einem Abschnitt der Innenumfangsfläche 53, der im Wesentlichen parallel zur Längsachse 12 der Lufttrocknerpatrone 10 verläuft. Auch in diesem Ausführungsbeispiel wird das Rück- schlagventil 52 im Regenerationsbetrieb der Lufttrocknerpatrone axial durchströmt.
Im Übrigen entspricht die Lufttrocknerpatrone 10 dieses Ausführungsbeispiels jener des ersten Ausführungsbeispiels. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele des Druckluftaufbereitungssystems beschränkt. Der Fachmann wird vielmehr zahlreiche Varianten und Modifikationen erkennen, die in den Schutzbereich der Ansprüche fallen. Während das Innengehäuse 40 in den beschriebenen Ausführungsbeispielen jeweils aus einem ersten Innengehäuseteil 40a und einem zweiten Innengehäuseteil 40b aufgebaut ist, kann das Innengehäuse 40 in anderen Ausführungsbeispielen auch einteilig ausgebildet sein oder aus mehr als zwei Gehäuseteilen zusammengesetzt sein.
BEZUGSZEICHENLISTE
10 Lufttrocknerpatrone
12 Längsachse
14 Patronengehäuse
16 Gehäusedeckel
18 Befestigungsflansch
20 Einlassöffnung
22 Befestigungsstutzen
24 Auslassöffnung
28 Verbindung
40 Innengehäuse
40a erstes Innengehäuseteil
40b zweites Innengehäuseteil
42 Öffnungen
43 Dichtlippe
44 Filtereinrichtung
48 Bypass
52 Rückschlagventil
53 Innenumfangsfläche
54 Dichtlippe
56 Öffnungen
58 Dichtlippe
60 Trocken mittel
62 Vorspannelement
70 Dichtring
76 Stützring
80 Dichtfläche

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1 . Lufttrocknerpatrone (10), insbesondere für eine Druckluftaufbereitungsanlage eines Nutzfahrzeugs, aufweisend:
ein Patronengehäuse (14) mit einem geschlossenen Gehäusedeckel (16);
ein in dem Patronengehäuse (14) angeordnetes Innengehäuse (40);
ein Trockenmittel (60), das in einem Zwischenraum zwischen dem Patronengehäuse (14) und dem Innengehäuse (40) aufgenommen ist;
eine innerhalb des Patronengehäuses (14) angeordnete Filtereinrichtung (44), die im Druckluftstrom bezogen auf einen Normalbetrieb der Lufttrocknerpatrone (10) stromauf des Trockenmittels (60) positioniert ist;
einen Bypass (48) zum Umgehen der Filtereinrichtung (44); und
ein in dem Bypass (48) angeordnetes Rückschlagventil (52), das einen Druck- luftstrom in Richtung zum Trockenmittel hin sperrt und einen Druckluftstrom in Richtung vom Trockenmittel her zulässt,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Rückschlagventil (52) einteilig mit dem Innengehäuse (40) ausgebildet ist.
2. Lufttrocknerpatrone nach Anspruch 1 , bei welcher
das Innengehäuse (40) aus einem Kunststoffmaterial gefertigt ist und das Rückschlagventil (52) aus einem Kunststoffmaterial gefertigt ist.
3. Lufttrocknerpatrone nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher
das Rückschlagventil (52) eine Ventilklappe aufweist, die an dem Innengehäuse
(40) angeformt ist.
4. Lufttrocknerpatrone nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei welcher
das Rückschlagventil (52) in einer Richtung im Wesentlichen parallel zu einer Längsachse (12) der Lufttrocknerpatrone (10) von Druckluft durchströmbar ist.
5. Lufttrocknerpatrone nach Anspruch 4, bei welcher
das Rückschlagventil (52) eine Ventilklappe mit einem freien Ende aufweist, wobei sich das freie Ende der Ventilklappe an einer Innenumfangsfläche (53) des
Patronengehäuses (14) abstützt.
6. Lufttrocknerpatrone nach Anspruch 5, bei welcher
sich das freie Ende der Ventilklappe an einem Abschnitt der Innenumfangsfläche (53) des Patronengehäuses (14) abstützt, der im Wesentlichen parallel zur
Längsachse (12) der Lufttrocknerpatrone (10) verläuft.
7. Lufttrocknerpatrone nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei welcher
das Rückschlagventil (52) in einer Richtung im Wesentlichen quer zu einer Längsachse (12) der Lufttrocknerpatrone (10) von Druckluft durchströmbar ist.
8. Lufttrocknerpatrone nach Anspruch 7, bei welcher
das Rückschlagventil (52) eine Ventilklappe mit einem freien Ende aufweist, wobei sich das freie Ende der Ventilklappe an einer dem Innengehäuse (40) zugewandten Flanschinnenfläche (19) des Befestigungsflansches (18) abstützt.
9. Lufttrocknerpatrone nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher
ein Befestigungsflansch (18) zum Verschließen einer dem Gehäusedeckel (16) abgewandten offenen Stirnseite des Patronengehäuses (14) und Befestigen der
Lufttrocknerpatrone (10) an einer Druckluftaufbereitungsvorrichtung vorgesehen ist; und
das Innengehäuse (40) über eine Dichtlippe (54) gegen den Befestigungsflansch (18) abgedichtet ist, wobei die Dichtlippe (54) vorzugsweise aus einem Kunststoff- material gefertigt ist.
10. Druckluftaufbereitungsanlage, insbesondere für Nutzfahrzeuge, mit wenigstens einer Lufttrocknerpatrone (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
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