本发明涉及一种止回阀设备，该止回阀设备尤其适用于在商用车中的流体制备。
背景技术
这种止回阀设备能够使用在用于制备流体的设备中，例如，诸如载重车和牵引车的商用车中的空气干燥筒中。它们通常具有一个或者多个压缩空气消耗器，例如制动系统或者空气悬架，必须给所述压缩空气消耗器供应压缩空气。压缩空气典型地由压缩机、例如由车辆的驱动马达驱动的活塞往复式压缩机提供。为了确保压缩空气消耗器的无干扰的运行，通常必须进一步制备由压缩机提供的压缩空气。在为此设置的压缩空气制备设施中，清除压缩空气中的、已经包含在吸入的空气中的污物颗粒，例如在压缩过程期间由压缩机引入到压缩空气中的油颗粒和烟灰颗粒，并且分离出存在于压缩空气中的水分。
为此目的，商用车的压缩空气制备设施通常具有空气干燥筒，所述空气干燥筒对压缩空气进行除湿并且优选还能够吸收油颗粒和污物颗粒。
传统的空气干燥筒具有带有封闭式壳体盖的筒壳体、容纳在筒壳体中的干燥剂、固定法兰和布置在筒壳体内的过滤装置，例如聚结过滤器，该固定法兰用于关闭筒壳体的背离壳体盖的敞开端表面并且用于将空气干燥筒固定在压缩空气制备系统上，该过滤装置用于清洁压缩空气。在空气干燥筒的正常运行中，压缩空气首先在进入干燥剂之前穿流该过滤装置。
对于空气干燥筒的、其中以相反的方向穿流空气干燥筒的再生运行来说，通常设置旁路通道以绕过过滤装置并且作为过滤装置的旁路布置止回阀。该旁路通道用于在通风冲击的情况下吹出聚结在过滤装置上的油。传统的旁路装置包括止回阀，所述止回阀通常由弹性体形成。这些止回阀是昂贵的并且它们的安装很复杂。
技术实现要素：
本发明基于以下任务：实现一种改进的止回阀设备，该止回阀设备能够更简单地安装。
该任务通过具有权利要求1特征的止回阀设备来解决。本发明的有利构型是从属权利要求的内容。
根据本发明的止回阀设备具有用于流体的流动通道的至少一个第一部分和布置在流动通道中的能够运动的、尤其是绳状的密封元件，该密封元件如此配置，使得该密封元件能够至少部分地在关闭位态和打开位态之间运动，其中，在打开位态中允许通过流动通道的流体流，而在关闭位态中，通过与密封元件的形状锁合来禁阻通过流动通道的流体流。
根据本发明的设备具有以下优点：尤其是绳状的密封元件如此设置，使得该密封元件在流动通道中能够至少区段地在关闭位态和打开位态之间移动或者移位或者也能够由于变形而运动，使得为了密封元件的功能不需要在流动通道上的紧固。由此，密封元件能够非常简单且无需紧固器件地构造。此外，密封元件的结构能够非常节省空间。
根据本发明的设备例如能够使用在用于制备流体、例如空气、尤其是压缩空气或者气体的设备中，例如使用在空气干燥筒中。也可设想使用在车辆、尤其是商用车的液压设备或者气动设备中，在这些液压设备或者气动设备中能够使用根据止回阀原理工作的设备。
根据另一实施方式，该设备还具有壳体和布置在壳体中的流体加工设备，所述流体加工设备定位在流体的流动路径中，其中，流动通道形成流动路径的旁路。该设备能够例如使用在空气干燥筒中。
流动通道的第二部分能够布置成与流动通道的第一部分互补并且也与该设备的一部分互补地布置，或者也能够布置在该设备的另一部分上、例如商用车的流体制备系统上，或者形成该流体制备系统的一部分。
根据一个实施方式，密封元件与用于流体制备的设备形状锁合地连接并且保持在该设备上。这具有这样的优点：与传统的止回阀相比，密封元件不必专门地紧固在该设备上。因而，能够简单地执行密封元件的安装或更换。此外，能够简单地制造密封元件，因为该密封元件不必具有用于将其紧固在该设备上的元件。可设想，例如环形的密封元件沿着同样环形构造的流动通道布置，其中，密封元件构造成具有过盈配合或者具有比流动通道的周边更大的周边，使得该密封元件由于过盈配合或较大周边而被保持在围绕密封元件的流动通道上并且使该流动通道密封。替代地，同样可设想，提供环形的密封元件，该密封元件围绕环形的流动通道并且由于密封元件的间隙配合或者比流动通道的周边更小的周边而被保持在该流动通道上并且使该流动通道密封。关于流动通道可设想，以多个环形布置的开口或者区段的形式构造该流动通道。
根据又一个另外的实施方式，密封元件是O形环或者O形环的区段。使用O形环作为密封元件的优点是：该O形环能够作为批量产品有利地生产。此外，O形环能够插入到设备中，而无需将该O形环固定在该设备中，尤其地，能够在无需特殊工具的情况下安装O形环。此外，该设备的用于O形环的承载部分能够在没有专门的固定几何形状的情况下以简化的方式构型。通过对于O形环来说合适的配合轮廓，能够补偿O形环的最大可能膨胀，并因而能够使用更便宜的O形环材料。流动通道能够具有与密封元件或者说O形环互补的形状，尤其同样能够环形地构造。密封元件能够通过过盈配合而保持在流动通道上，使得流动通道在没有通过流体被加载的情况下密封。这种结构尤其适用于其中环形的流动通道围绕环形的密封元件的设备。替代地，O形环也可以围绕环形的流动通道，并且由于较小的周边而进行密封地保持在该流动通道上。
根据另一实施方式，密封元件具有横截面为圆形、角形、卵形或者椭圆形的细长形状，杆形状或者管形状。
根据又一个另外的实施方式，密封元件具有弹性材料或者由弹性材料构造。在此，例如能够涉及弹性体材料，例如合适的能够变形的塑料或者天然材料。
根据一个实施方式，流体制备设备具有过滤装置，例如颗粒过滤器、聚结过滤器或者无纺布过滤器。然而，流体制备设备也能够是其他部件，例如被压缩空气穿流的用于空气制备的任意部件。
根据另一个实施方式，密封元件能够至少部分地在相对于设备的纵轴线沿径向的方向上运动。尤其地，该运动能够是平移运动或者旋转运动。也可设想，该运动通过密封元件的至少一个区段的变形、尤其是在径向方向上或者垂直于径向方向的压缩或者拉伸而实现，由此，密封元件或者其至少一个区段在关闭位态和打开位态之间运动并且打开或者关闭流动通道。
根据另一实施方式，密封元件能运动地布置在两个面之间，这两个面中的第一面是或者形成旁路通道的至少一部分的一部分。借助在密封元件和这两个面中的至少一个面之间的形状锁合能够禁阻通过流动通道的流体流。另一面能够是或者形成旁路通道的所述至少一部分的另一部分，并且与第一面对置地布置。一个或者两个面能够被结构化，并且能够具有一个或者多个棱边、隆起或者凹部。例如，这两个面中的一个面能够具有通过至少两个棱边和一个面形成的槽的形式，尤其是构造为环形槽或者环形槽的一部分。另一、即第二面也能够是用于压缩空气制备的设备的一部分，然而也能够是另一设备的、例如压缩空气制备系统一部分，用于压缩空气制备的设备为了压缩空气制备而与该压缩空气制备系统连接。
根据又一个另外的实施方式，用于流体制备的设备具有柱形的形状，例如是筒、尤其是空气干燥筒。也能设想其它形状，例如立方体形状或长方体形状。
根据又一个实施方式，在两个面之间的距离沿着密封元件的运动方向区段地相当于密封元件的高度或者直径、大于或者小于密封元件的高度或者直径，或者沿着密封元件的运动方向按照由两个或者多个区段与一个或者多个上述距离组成的一个组合来变化。
根据一个实施方式，在两个面之间的距离沿着密封元件的运动方向至少在一个区段中大于密封元件的高度或者直径，使得当密封元件定位在这个区段中时，在两个面中的至少一个面和密封元件之间的流体流能够流经该密封元件。
根据另一实施方式，一个或者多个贴靠面或者密封棱边在这两个面之间相对于密封元件的运动方向成一个角度或者垂直地延伸，通过所述一个或者多个贴靠面或者密封棱边来限界密封元件的运动。在一个或者多个贴靠面或者密封棱边之间，密封元件在贴靠在一个或者多个贴靠面或者密封棱边上时能够形状锁合地密封或者禁阻流动通道。必要时，使密封元件变形、尤其是压缩。
根据又一个另外的实施方式，用于使流体流通行的一个或者多个开口布置在这两个面之间成一个角度或者垂直地延伸的壁中，其中，当密封元件封闭所述一个或者多个开口时，禁阻通过密封元件的流体流。
根据另一实施方式，在一个或者两个面中构造一个或者多个开口或者凹部。
根据又一个另外的实施方式，该设备的流动通道具有用于使流体流通行的一个或者多个开口，其中，在密封元件定位在流动通道的一个或者多个开口中的所述开口的一个开口上时，通过密封元件封闭这个开口并且禁阻通过流动通道的流体流。
根据另一实施方式，该设备的流动通道具有用于使流体流通行的一个或者多个开口，其中，在这两个面之间且越过在这两个面中的一个面中的流动通道的一个或者多个开口的所述开口中的一个开口运动之后，密封元件如此定位在流动通道中，使得禁阻通过流动通道的流体流。
根据又一个另外的实施方式，该设备的流动通道具有用于使流体流通行的一个或者多个开口，其中，在这两个面之间且越过在这两个面中的一个面中的流动通道的一个或者多个开口的所述开口中的一个开口运动之后，将密封元件如此定位在流动通道中，使得允许通过所述流动通道的流体流。
根据又一个另外的实施方式，该设备具有两个相对于该设备的纵轴线同心布置的面，这两个面相对于该设备的纵轴线垂直或者倾斜，并且其中，在这两个面的至少一个面中构造多个环形布置的开口，其中，在密封元件的关闭位态中，通过这些开口中的至少一个开口的流体流被环形的、布置在这两个面之间的密封元件禁阻，所述密封元件围绕环形布置的开口，并且，在密封元件的打开位态中，允许通过所述开口中的至少一个开口的流体流，其方式是，环形的密封元件如此布置，使得密封元件的至少一个区段位于至少一个开口和该设备的纵轴线之间。然而，替代于于该设备的纵轴线同心布置的面或者说环形面，也可以使用环形间隙或者环形槽，在该环形间隙中或在该环形槽中布置密封元件。替代完整的环形面、环形间隙或者环形槽，也可设想一个或者多个环形的、仅在例如10°、25°、45°及其倍数的角度范围上延伸的面、间隙或者槽。
根据另一实施方式，密封元件能够借助流体从打开位态运动到关闭位态中或者从关闭位态运动到打开位态中。
根据又一个另外的实施方式，密封元件由于其弹性能够从关闭位态运动到打开位态中或者从打开位态运动到关闭位态中。
根据另一实施方式，流动通道的用于绕过流体制备设备的第一部分由过滤器、过滤器壳体或者流体制备设备的一部分形成。这个部分能够与流动通道的与该部分互补的部分组装，以便形成用于流体流的流动通道，该互补的部分也能够是用于流体制备的设备的一部分或者可以由商用车的另一部件、例如流体制备系统形成。
附图说明
本发明的其他特征、特性和优点由本发明的实施方式的、参照附图的以下描述中得出。其中：
图1示出根据一个实施方式的用于压缩空气制备的设备的剖视图；
图2A至图2C示出根据本发明的实施方式的用于压缩空气制备的设备的示意性剖视图；以及
图3A至图3B示出根据本发明的另外的实施方式的用于压缩空气制备的设备的示意性剖视图。
具体实施方式
图1示出根据第一实施例的用于压缩空气制备的设备10的结构。用于压缩空气制备的设备10包括壳体12，该壳体具有基本上柱形的壁区段。在壳体12中布置有干燥插入件14，在该干燥插入件中有(未示出的)干燥剂。在干燥插入件14的下方布置有压缩空气制备部件18、例如聚结过滤器，该聚结过滤器在用于压缩空气制备的设备10的整个周边上延伸。在聚结过滤器的下方有旁路通道26，在该旁路通道中布置有呈O形环2形式的密封元件27，该O形环禁阻从预过滤区22沿着设有通行开口38的金属板32到后过滤区24的路径并且根据压力条件允许沿相反方向的流动。旁路通道26在聚结过滤器的下侧和金属板32之间延伸。O形环被插入到用于压缩空气制备的设备10中，而无需将该O形环专门地固定在设备10中。尤其地，可以在无需特殊工具的情况下安装O形环。用于压缩空气制备的设备10的用于O形环的承载部分能够在没有专门的固定几何形状的情况下以简化的方式构型。在所示出的实施方式中，承载部分由外密封棱边68形成，O形环形状锁合地保持在该承载部分上。干燥插入件14在下方受到次级过滤器40和位于该次级过滤器下方的设有开口的板32限制。在用于压缩空气制备的设备10的外缘中或与该设备集成构造地设置属于压力调节器的排放安全阀30。该排放安全阀与压缩空气供给装置44并联地与用于压缩空气制备的设备10的入口48连接。压缩空气消耗器，例如在这里示出的四个制动回路52通过止回阀50与用于压缩空气制备的设备10的出口48连接。干燥插入件14在上方通过弹簧36被加载以力，以便确保干燥剂在干燥插入件14中的密封包装。设置多个密封件54、56、58，其中，例如密封件58使入口46和出口48彼此密封。借助法兰和卡口锁扣连接51使用于压缩空气制备的设备10与在图1中示出的空气制备系统53连接。根据另一实施方式，用于压缩空气制备的设备10也能够通过螺纹与空气制备系统53连接。
在正常运行中，由压缩空气供给装置44将压缩空气提供给入口46。该压缩空气通过金属板中的通行开口38流入到预过滤区22中，并且接着通过聚结过滤器流入到后过滤区24中。异物颗粒被聚结过滤器滤除并且聚集在后过滤区24的底部上和旁路通道26中。空气进一步沿着壳体12的壁向上方流动并且然后从上部流入到干燥插入件14中，以便穿流干燥剂并且在该干燥剂中被干燥。紧接着，空气朝出口48的方向流过次级过滤器40和设有开口的板42，以便从那里通过止回阀50流到消耗器，即尤其是流到制动回路52。由O形环形成的密封元件27通过空气被加载以压力并且借助与密封棱边68和旁路通道26的底部或金属板32的形状锁合来禁阻旁路通道26。
如果现在打开了属于压力调节器的排放安全阀30，则预过滤区22中的压力瓦解。因而，在后过滤区24中比在预过滤区22内存在明显更高的压力，使得将形状锁合地禁阻旁路通道26的O形环径向向内地、即朝旁路通道26的内密封棱边70的方向挤压。在此，旁路通道26通过O形环27的至少一部分的平移运动被打开，并且允许将聚集的异物颗粒从后过滤区24中输送到预过滤区22中并且紧接着通过排放安全阀30输送到空气制备系统53的外部。
图2a至图2c示意性地示出具有空气制备部件18、例如一个或者多个过滤器的用于压缩空气制备的设备10的两个实施方式。所示出的用于压缩空气制备的设备10具有旁路通道26，该旁路通道具有布置在其中的密封元件27。旁路通道26至少区段地通过空气制备部件18的下侧和与该空气制备部件对置的、在用于压缩空气制备的设备10的下侧上的金属板32形成。
根据在图2A中示出的实施方式，密封元件27由O形环形成，该O形环在环形槽64中与该环形槽一起圆形对称地围绕用于压缩空气制备的设备10的纵轴线66延伸。在图2A中，O形环和环形槽64以横截面示出并且这两者都垂直于投影平面地延伸。不但O形环和环形槽64关于该设备都仅示出了一半，然而能够圆形地延伸超过360°，其中，该O形环和环形槽形成闭合环。然而也可设想，不但环形槽64而且O形环都如此配置，使得它们仅在圆形的一个例如为5°、25°、45°或其倍数的扇形上延伸。也可设想线性或者直线地延伸的槽和布置在该槽中的相应的密封元件27。
在所示出的实施方式中，向下敞开的环形槽64通过外密封棱边68和内密封棱边70来限界。外密封棱边68具有比图2A中示出的旁路通道26的最大高度的一半小且比O形环高度的一半小的高度，而内密封棱边70具有比图2A中示出的旁路通道26的最大高度的一半大且比O形环高度的一半大的高度。
O形环具有外半径R，该外半径大致相当于或者略大于环形槽64的外边缘的外半径和外密封棱边68的外半径，使得O形环在没有被压缩空气加载的情况下形状锁合地贴靠在旁路通道26的外密封棱边68和旁路通道26的底部上。通过该形状锁合，O形环被保持在用于压缩空气制备的设备10上、尤其是该设备的外密封棱边68上。也能够如此选择O形环的半径，使得该O形环在没有被压缩空气加载的情况下已经经受了压缩。尤其地，能够如此选择O形环的外半径，使得该外半径比环形槽64的外半径大了2％、5％、10％或者15％。
在密封元件27的图2A中示出的位置中，O形环以与外密封棱边68和旁路通道26的下表面的形状锁合来禁阻来自内密封棱边70侧的压缩空气通行，该压缩空气在该内密封棱边的下端部和下表面之间进入到旁路通道26中并且在禁阻方向上以压力加载O形环，而同时空气制备部件18被压缩空气穿流。通过压缩空气，O形环可以与压力强度有关地在必要时可逆地变形。这相应于用于压缩空气制备的设备10的正常运行。
然而，也可设想这样的实施方式，其中，O形环具有内半径，该内半径相当于或者甚至略小于内密封棱边70的内半径，例如小2％、5％、10％或者15％，使得O形环在没有被压缩空气加载的情况下被保持在内密封棱边70上并且以与内密封棱边70和旁路通道26的下侧的形状锁合来禁阻该旁路通道。这种布置尤其能够对于这些实施方式来说是有意义的：在所述实施方式中，在正常运行中，O形环从外密封棱边68侧被压缩空气沿禁阻方向加载并且由此附加地被压向内密封棱边70和旁路通道26的下侧，同时空气制备部件18被压缩空气穿流，并且另一方面，在再生运行中，在从内密封棱边70侧加载压缩空气的情况下O形环被压离内密封棱边70并且压缩空气在绕过空气制备部件18的情况下流过旁路通道26。
在图2B中，示出根据与图2A中相同的实施方式的设备，其中，然而密封元件27的位置与用于空气制备的设备10的再生运行相应地与外密封棱边68偏离，因为在旁路通道26中的O形环在空气制备部件18被绕过的情况下被压缩空气加载，使得释放在旁路通道26和O形环之间的形状锁合，打开旁路通道26，并且，在O形环和旁路通道26的下表面之间的和必要时O形环和上表面之间的压缩空气也能够在内密封棱边70处从旁路通道26中逸出。在此，O形环朝内密封棱边70的方向被挤压并且必要时压抵该内密封棱边，而没有禁阻旁路通道26。
根据在图2A和图2B中示出的实施方式中，旁路通道26的上侧具有结构化的面，而旁路通道26的下侧由平滑的面形成。与此相应地，在旁路通道26的上侧或下侧上的两个面之间的距离沿着密封元件26的运动方向、尤其是在外密封棱边68上并且在旁路通道2的图2A中左侧的区段中小于密封元件27的高度或者直径，而该距离在内密封棱边70和外密封棱边68之间的图2A中的中间区段中大于密封元件27的高度或者直径，在该中间区段中布置有密封元件27。在中间区段的右边接有内密封棱边70，其中，在该内密封棱边的下端部和旁路通道26的下侧之间形成用于使压缩空气通过的开口。如果没有压缩空气从内密封棱边70侧供应到旁路通道26中，则密封元件27在中间区段的左边缘上被保持的外密封缘68上。
在图2B中示出密封元件27从外密封棱边68侧被压缩空气加载的情形，其中，在这种情况下，朝内密封棱边70的方向挤压密封元件27并且在此释放在O形环和旁路通道26之间的形状锁合，使得旁路通道26打开并且压缩空气能够在绕过压缩空气制备部件的情况下从旁路通道26中逸出。
在图2C中示出用于压缩空气制备的设备10的另一实施方式，该用于压缩空气制备的设备与在图2A和图2B中示出的实施方式类似。与在图2A和图2B中示出的实施方式相比，结构化的面或者环形槽64与空气加工部件18对置地位于旁路通道26的通过金属板32形成的部分上。反之，旁路通道26的通过空气加工部件18的下侧形成的另一部分具有平滑的面。因而，根据在图2C中示出的实施方式，旁路通道26的结构或环形槽64与根据在图2A和图2B中示出的实施方式的旁路通道26相比布置在旁路通道26的另一侧上。可设想，也可设置互补的或者彼此补充的结构，用以在旁路通道26的两侧上形成用于密封元件27的槽。
图3A和图3B示出用于压缩空气制备的设备10的另一实施方式。根据该实施方式，用于压缩空气制备的设备10具有独立于压缩空气制备部件的环形槽64，在该环形槽中布置有呈O形环形式的密封元件27。环形槽64在用于压缩空气制备的设备10的内侧上通过内密封棱边70限界并且在外侧上通过外密封棱边68限界。旁路通道26在下侧上具有平坦的面，该平坦的面由金属板32形成。同时形成设备10的下侧的金属板32具有通行开口38，该通行开口形成用于空气制备的设备10的压缩空气的进口46。不但图3A而且图3B都示出了在常规运行中处在禁阻旁路通道26的位置中的密封元件27或者说O形环，在所述常规运行中压缩空气通行开口38流入设备中并且将O形环压抵外密封棱边68。在此，O形环略微变形、尤其是被压缩。在外密封棱边68和槽64的底部之间的过渡部上，在槽中设置凸起，该凸起将O形环压抵旁路通道26的下侧，以便在常规运行中实现O形环和旁路通道26的下侧之间的更好的形状锁合。在图3A和图3B中示出的两个实施方式中，功能方式和图2A至图2C中示出的实施方式相同。
在不脱离本发明范围的情况下，能够对本发明进行修改和改变。
附图标记列表
10 用于压缩空气制备的设备
12 壳体
14 干燥插入件
18 聚结过滤器
26 流动通道
27 密封元件
22 预过滤区
24 后过滤区
38 通行开口
32 金属板
36 弹簧
40 次级过滤器
42 设有开口的板
30 排放安全阀
44 压缩空气供给装置
46 入口
48 出口
50 止回阀
51 法兰，卡口式连接
52 制动回路
53 空气制备系统
54 密封件
56 密封件
58 密封件
64 环形槽
66 纵轴线
68 外密封棱边
70 内密封棱边
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