DE102005048645A1

DE102005048645A1 - Pneumatic arrangement for compressed air preparation

Info

Publication number: DE102005048645A1
Application number: DE102005048645A
Authority: DE
Inventors: Günter Dipl.-Ing. Gebauer; Klaus Keinrad; Josef Sauer
Original assignee: Festo SE and Co KG
Current assignee: Festo SE and Co KG
Priority date: 2005-10-11
Filing date: 2005-10-11
Publication date: 2007-04-26
Anticipated expiration: 2025-10-12
Also published as: DE102005048645B4; EP1775479A2; EP1775479A3; EP1775479B1

Abstract

Es wird eine pneumatische Anordnung mit mehreren in Reihe angeordneten Modulen (10-14) zur Druckluftaufbereitung vorgeschlagen, wobei ein Druckluftkanal (27) durch die Module verläuft und wobei wenigstens die eine elektrische Versorgungsspannung benötigenden Module über eine elektrische Versorgungsleitungsanordnung (15) mit einem als Spannungsquelle ausgebildeten Energieversorgungsmodul (10) verbunden sind. Dieses enthält einen durch die Druckluft des Druckluftkanals (27) antreibbaren Luftmotor (29) mit daran angeschlossenem elektrischen Generator (30) und einen durch den Generator (30) aufladbaren elektrischen Speicher (35), wobei dieser Speicher (35) über eine damit verbundene Spannungsaufbereitungseinrichtung (36'') mit der Versorgungsleitungsanordnung (15) verbunden ist. Hierdurch wird eine nur mit Druckluft betriebene Wartungseinheit erreicht, die keine extern zuzuführenden elektrischen Versorgungsleitungen benötigt.A pneumatic arrangement is proposed with several modules (10-14) arranged in series for the preparation of compressed air, with a compressed air channel (27) running through the modules and with at least the modules that require an electrical supply voltage via an electrical supply line arrangement (15) with a voltage source trained power supply module (10) are connected. This contains an air motor (29) that can be driven by the compressed air of the compressed air duct (27) with an electrical generator (30) connected to it and an electrical storage device (35) that can be charged by the generator (30), this storage device (35) being connected to a voltage conditioning device (36 ″) is connected to the supply line arrangement (15). This achieves a maintenance unit that is operated only with compressed air and that does not require any electrical supply lines to be supplied externally.

Description

Die Erfindung betrifft eine pneumatische Anordnung mit mehreren in Reihe angeordneten Modulen zur Druckluftaufbereitung, wobei ein Druckluftkanal durch die Module verläuft und wobei wenigstens die eine elektrische Versorgungsspannung benötigende Module über eine elektrische Versorgungsleitungsanordnung mit einer Spannungsquelle verbunden sind.The The invention relates to a pneumatic arrangement with several in series arranged modules for compressed air treatment, wherein a compressed air duct passes through the modules and wherein at least the one requiring an electrical supply voltage Modules over an electrical supply line arrangement with a voltage source are connected.

Eine derartige, beispielsweise aus der DE 102 42 969 B3 bekannte pneumatische Anordnung zur Druckluftaufbereitung ist zur Stromversorgung der enthaltenen elektrischen und elektronischen Komponenten mit einer Spannungsquelle über Leitungen verbunden. Häufig muss jedoch eine derartige als Wartungseinheit ausgebildete Druckluftaufbereitungsanordnung an Stellen montiert werden, in deren näherer Umgebung keine Spannungsquelle bzw. kein Spannungsanschluss zur Verfügung steht. Es ist dann häufig sehr aufwendig und kostenintensiv, derartige Leitungen zu verlegen, wobei auch damit verbundene Beschädigungen von Wänden oder dergleichen in Kauf genommen werden müssen oder anschließend wieder renoviert werden müssen.Such, for example from the DE 102 42 969 B3 known pneumatic arrangement for compressed air treatment is connected to the power supply of the electrical and electronic components contained with a voltage source via lines. Frequently, however, such designed as a maintenance unit compressed air treatment arrangement must be mounted at locations in the vicinity of which no voltage source or no voltage connection is available. It is then often very expensive and costly to relocate such lines, with associated damage to walls or the like must be taken into account or subsequently renovated again.

Die Umwandlung von Druckluft in elektrische Energie ist zwar prinzipiell aus der WO 01/18405 A1 bekannt, jedoch sind dort keine für Druckluftaufbereitungsanordnungen bzw. Wartungseinheiten speziell hierzu geeignete Lösungen angegeben. Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine derartige pneumatische Anordnung zur Druckluftaufbereitung so auszugestalten, dass sie in variabler Weise auch an Orten positioniert werden kann, an denen keine Stromversorgungsleitungen vorhanden sind. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass eines der Module als ein die Spannungsquelle bildendes Energieversorgungsmodul ausgebildet ist und einen durch die Druckluft des Druckluftkanals antreibbaren Luftmotor mit daran angeschlossenem elektrischen Generator und mit einem durch den Generator aufladbaren elektrischen Speicher enthält, wobei dieser Speicher oder eine damit verbundene Spannungsaufbereitungseinrichtung mit der Versorgungsleitungsanordnung verbunden ist.The Conversion of compressed air into electrical energy is in principle from WO 01/18405 A1, but there are none for compressed air treatment arrangements or maintenance units specifically for this purpose specified suitable solutions. An object of the present invention is to provide such to design a pneumatic arrangement for the preparation of compressed air that it can also be variably positioned in places where there are no power supply lines. This task is inventively achieved in that one of the modules as a power supply module forming the voltage source is formed and one by the compressed air of the compressed air channel drivable air motor with attached electric generator and containing a generator-chargeable electrical storage, wherein this memory or an associated voltage conditioning device is connected to the supply line arrangement.

In vorteilhafter Weise können erfindungsgemäß auch vorhandene pneumatische Anordnungen durch Hinzufügen eines Energieversorgungsmoduls von einer externen Spannungsversorgung unabhängig gemacht werden. Elektrische Zuführungsleitungen können entfallen und es sind auch keine zusätzlichen pneumatischen Zuleitungen erforderlich, da das Energieversorungsmodul an die anderen Module angereiht werden kann und mit diesen einen alle Module durchquerenden Druckluftkanal bildet. Das Energieversorgungsmodul kann dadurch in variabler Weise überall dort an eine Wartungseinheit angefügt werden, wo kein Spannungsanschluss zur Verfügung steht.In can advantageously according to the invention also available pneumatic arrangements by adding a power supply module of be made independent of an external power supply. electrical supply lines can omitted and there are no additional pneumatic supply lines required because the power supply module is connected to the other modules can be and with this one all modules traversing compressed air channel forms. The power supply module can thereby be variable everywhere attached to a maintenance unit, where no voltage connection is available.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Anspruch 1 angegebenen pneumatischen Anordnung möglich.By in the subclaims listed activities are advantageous developments and improvements in the claim 1 specified pneumatic arrangement possible.

In vorteilhafter Weise ist im Energieversorgungsmodul eine Ladesteuerungseinrichtung für den elektrischen Speicher mit einem Ladesteuerungsventil zur Steuerung des Luftstroms durch den Luftmotor verbunden, wobei diese Ladesteuerungseinrichtung zur Betätigung des Ladesteuerungsventils in Abhängigkeit des Ladezustands des Speichers ausgebildet ist. Der Luftmotor wird somit nicht ständig betrieben, sondern zur Einsparung von Druckluftenergie nur dann eingeschaltet, wenn der elektrische Speicher einen Ladezustand erreicht hat, der unterhalb einer vorgebbaren unteren Schwelle liegt.In Advantageously, in the power supply module, a charge control device for the electric Storage with a charge control valve to control the airflow connected by the air motor, this charge control device for operation the charge control valve in dependence the state of charge of the memory is formed. The air motor will thus not constantly operated, but only switched on to save compressed air energy, when the electric storage has reached a state of charge, the lies below a predefinable lower threshold.

Zweckmäßigerweise ist das Ladesteuerungsventil und der in Reihe dazu liegende Luftmotor in einer Abzweigleitung des Druckluftkanals angeordnet, wobei für die Abluft vorzugsweise ein Abluftausgang vorgesehen ist. Hierdurch wird der Luft durchgang durch das Energieversorgungsmodul zu den anderen Modulen praktisch nicht beeinträchtigt.Conveniently, is the charge control valve and the in-line air motor in arranged a branch line of the compressed air channel, wherein for the exhaust air preferably an exhaust outlet is provided. This will be the Air passage through the power supply module to the other modules practically unaffected.

Bei einer bevorzugten Ausführung ist die Ladesteuerungseinrichtung als Regelelektronik ausgebildet, wobei der Luftmotor zweckmäßigerweise als Lamellenmotor oder Luftturbine ausgebildet ist. Dabei hat sich der Lamellenmotor wegen seines geringeren Druckluftverbrauchs als die günstigere Lösung erwiesen, da er beim Zuschalten auch nahezu keinen Druckabfall in der pneumatischen Versorgungsleitung bewirkt.at a preferred embodiment the charging control device is designed as control electronics, wherein the air motor expediently is designed as a vane motor or air turbine. It has become the vane motor because of its lower compressed air consumption than the cheaper Solution proved because he almost no pressure drop in the pneumatic Supply line causes.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist die Versorgungsleitungsanordnung als Stromschienenanordnung ausgebildet, an der die Module in einer Reihenanordnung befestigbar sind. Die Module, darunter auch das Energieversorgungsmodul brauchen dann lediglich an diese Stromschienenanordnung angesteckt oder auf sonstige Weise angebracht werden, wobei dann automatisch die Spannungsanschlüsse hergestellt sind. Die Stromschienenanordnung kann auch noch mit einer wenigstens einen Teil der Module zum Datenaustausch verbindenden Feldbusleitungsanordnung versehen sein, um eine Datenkommunikation zwischen den Modulen zu ermöglichen. Auch hinsichtlich der Feldbusleitungsanordnung werden die erforderlichen Verbindungen automatisch beim Anstecken oder sonstigen Anbringen der Module hergestellt.at Another preferred embodiment is the supply line arrangement designed as a busbar arrangement, on which the modules in a Row arrangement can be fastened. The modules, including the Power supply module then only need to this busbar assembly infected or otherwise attached, in which case automatically the voltage connections are made. The busbar arrangement can also with a connecting at least a part of the modules for data exchange Fieldbus line arrangement be provided to a data communication between the modules. Also with regard to the field bus line arrangement, the required Connections automatically when plugged in or otherwise attached the modules produced.

In vorteilhafter Weis kann das Energieversorgungsmodul mit einer insbesondere als Display ausgebildeten Anzeigevorrichtung zur Anzeige der Speicherspannung und/oder der verfügbaren Speicherkapazität und/oder des Luftdrucks und/oder der Anzahl der Ladezyklen und/oder des Ladezustands versehen sein. Zusätzlich kann vorzugsweise noch eine insbesondere als Tastatur ausgebildete Eingabevorrichtung zur Bedienungseingabe und/oder zur Parametereingabe am Energieversorgungsmodul angeordnet sein.In an advantageous manner, the power supply module can be provided with a display device designed in particular as a display for displaying the memory supply voltage and / or the available storage capacity and / or the air pressure and / or the number of charging cycles and / or the state of charge. In addition, an input device, in particular designed as a keyboard, for operating input and / or for parameter input may also preferably be arranged on the energy supply module.

Als zweckmäßig hat sich auch eine optische und/oder akustische Warneinrichtung zur Anzeige der Unter- oder Überschreitung von vorgegebenen Grenzwerten erwiesen, beispielsweise von Grenzwerten des Drucks oder des Ladezustands des elektrischen Speichers.When has appropriate also an optical and / or acoustic warning device for Display of undershoot or overshoot of predetermined limits, such as limits the pressure or state of charge of the electrical storage.

Weiterhin hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn eine Zustandsgrößen und/oder Diagnosedaten abspeichernde elektrische Speicheranordnung im Energieversorgungsmodul vorgesehen ist. Die gespeicherten Daten können dann aufgerufen und angezeigt oder entweder von einer in einem anderen Modul enthaltenen Steuervorrichtung oder von einer externern Steuervorrichtung abgefragt werden.Farther It has proved to be advantageous if a state variables and / or Diagnostic data storing electrical storage device in the power supply module is provided. The stored data can then be called up and displayed or either from a control device included in another module or queried by an external control device.

Als zweckmäßig hat sich auch eine elektrische Ladesteckdose am Energieversorgungsmodul zum Aufladen des elektrischen Speichers mittels einer externen Spannungsquelle erwiesen. Dies ist vor allem bei der ersten Inbetriebnahme oder bei einer Tiefentladung des elektrischen Speichers von Vorteil.When has appropriate There is also an electrical charging socket on the power supply module for Charging the electrical storage by means of an external voltage source proved. This is especially true at first startup or at a deep discharge of the electrical memory advantage.

In vorteilhafte Weise kann das Energieversorgungsmodul über eine drahtlose Datenverbindungseinrichtung mit einer Steuereinrichtung in einem anderen Modul und/oder mit einer externen Steuereinrichtung verbunden sein, wobei die Datenverbindungseinrichtungen insbesondere als drahtloser Feldbus ausgebildet ist. Eine Feldbusleitungsanordnung in der Stromschienenanordnung kann bei einer derartigen Ausgestaltung auch entfallen.In Advantageously, the power supply module via a wireless data connection device with a control device in another module and / or with an external control device be connected, wherein the data connection devices in particular is designed as a wireless fieldbus. A fieldbus line arrangement in the busbar arrangement can in such a configuration also omitted.

In vorteilhafter Weise ist auch das Energieversorgungsmodul seinerseits modulartig aufgebaut und besteht aus einem mit den anderen Modulen in Reihe geschalteten Luftverteilungsmodul und einem darin anbringbaren Generatormodul, das wenigstens den Luftmotor, den elektrischen Generator und den elektrischen Speicher enthält. Zusätzlich hat sich ein Bedienungs- und/oder Anzeigemodul als vorteilhaft erwiesen, das an das Luftverteilungsmodul und/oder das Generatormodul anbringbar, insbesondere ansteckbar oder anschraubbar ist. Hierdurch kann auch ein für die anderen Module einsetzbares Luftverteilungs modul verwendet werden, an das lediglich das Generatormodul anstelle beispielsweise eines Filtermoduls oder eines Druckreglermoduls anbringbar ist.In Advantageously, the power supply module in turn is modular and consists of one with the other modules in series air distribution module and an attachable therein Generator module, the at least the air motor, the electric generator and contains the electrical storage. In addition, there is an operating and / or display module proven to be advantageous to the air distribution module and / or the Generator module attachable, in particular attachable or screwed is. This can also be a for the other modules usable air distribution module are used, to that only the generator module instead of, for example, one Filter module or a pressure regulator module is attachable.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:One embodiment The invention is illustrated in the drawing and in the following description explained in more detail. It demonstrate:

1 eine perspektivische Darstellung einer aus mehreren aneinander gereihten Modulen bestehenden pneumatischen Anordnung zur Druckluftaufbereitung, 1 a perspective view of a consisting of several juxtaposed modules pneumatic arrangement for compressed air treatment,

2 eine Schnittdarstellung des Energieversorgungsmoduls und 2 a sectional view of the power supply module and

3 das in einzelne Komponenten zerlegte Energieversorgungsmodul. 3 the disassembled into individual components power supply module.

Die in 1 als Gesamtansicht dargestellte pneumatische Anordnung zur Druckluftaufbereitung weist fünf aneinander gereihte Module auf, nämlich – von links nach rechts – ein Energierversorgungsmodul 10, ein Controllermodul 11, ein Filtermodul 12, ein Druckreglermodul 13 und ein Durchflusssensormodul 14. Die Module 10 bis 14 sind an eine aus einander steckbaren Leistenelementen 15 bestehende Stromschienenleiste angesteckt, angeschraubt oder auf sonstige Weise befestigt.In the 1 shown as an overall view pneumatic arrangement for compressed air treatment has five juxtaposed modules, namely - from left to right - a power supply module 10 , a controller module 11 , a filter module 12 , a pressure regulator module 13 and a flow sensor module 14 , The modules 10 to 14 are connected to a plug-in strip elements 15 existing track rail plugged, screwed or secured in any other way.

Weiterhin enthält die Stromschienenleiste ein Bussystem zur Kommunikation der Module untereinander. Hierzu enthält jedes Modul 10 bis 14, soweit erforderlich – an seinem der Stromschieneleiste zugewandten Bereich eine Busteilnehmerstation zur Kommunikation mit dem Bussystem. Dies ist beispielsweise in der EP 0 909 898 A1 näher beschrieben.Furthermore, the busbar contains a bus system for communication between the modules. For this purpose, each module contains 10 to 14 if necessary - a bus subscriber station for communication with the bus system at its area facing the busbar. This is for example in the EP 0 909 898 A1 described in more detail.

An die aus den Leistenelementen 15 bestehende Stromschienenleiste sind weiterhin verschiedene elektronische Module 16 bis 20 sowie eine aus Ventilen 21 bestehende Ventilanordnung 22 angebracht. Diese können ebenfalls, soweit erforderlich, über das Bussystem in der Stromschienenleiste miteinander kommunizieren, insbesondere mit dem Controllermodul 11. Weiterhin erfolgt die erforderliche Energieversorgung über die Stromschienenleiste. Bei den elektronischen Modulen 16 bis 20 kann es sich beispielsweise um Eingangs/Ausgangs-Module zum Anschluss von externen Aktoren oder Sensoren, um Interface-Module zur Verbindung mit externen Aktoren und/oder mit den Ventilen 21 der Ventilanordnung 22 oder um separate Controller für die Ventile 21 handeln, sofern nicht die Steuerung allgemein vom Controllermodul 11 wahrgenommen wird.To the from the strip elements 15 existing busbar are still different electronic modules 16 to 20 and one of valves 21 existing valve arrangement 22 appropriate. These can also, as far as necessary, communicate with each other via the bus system in the busbar, in particular with the controller module 11 , Furthermore, the required power supply via the busbar. At the electronic modules 16 to 20 These can be, for example, input / output modules for connecting external actuators or sensors, interface modules for connection to external actuators and / or with the valves 21 the valve assembly 22 or separate controllers for the valves 21 unless the controller is generic to the controller module 11 is perceived.

Das Controllermodul 11 besitzt einen drahtlosen (wireless) Feldbus-Controller zur Kommunikation mit einer externen Steuerzentrale, wobei die Steuerfunktionen allein durch die ex terne Steuerzentrale oder wenigstens zum Teil auch vom Controllermodul 11 wahrgenommen werden. Über den drahtlosen Feldbus-Controller können Diagnosedaten, Sensordaten und sonstige Rückmeldungen an die externe Steuerzentrale rückgemeldet werden, sofern die Verarbeitung derselben nicht im Controllermodul 11 erfolgt. Zur Kommunikation zwischen dem Controllermodul 11 und den übrigen Modulen 10, 12 bis 14 sowie 16 bis 20 und den Ventilen 21 der Ventilanordnung 22 kann anstelle des Feldbusleitungen aufweisenden Bussystems der Stromschienenleiste ebenfalls ein drahtloses Feldbussystem vorgesehen sein.The controller module 11 has a wireless (wireless) fieldbus controller for communicating with an external control center, the control functions being provided solely by the external control center or at least in part by the controller module 11 be perceived. Diagnostic data, sensor data and other feedback messages can be returned to the external control panel via the wireless fieldbus controller, provided the Ver do not work on it in the controller module 11 he follows. For communication between the controller module 11 and the other modules 10 . 12 to 14 such as 16 to 20 and the valves 21 the valve assembly 22 it is also possible to provide a wireless fieldbus system instead of the bus system of the busbar that has fieldbus lines.

Das Filtermodul 12 enthält beispielsweise einen als Feinfilter ausgebildeten Filter zur Filterung der Druckluft sowie einen vollautomatischen Kondensatablass und demzufolge auch eine Kondensat-Pegelmesseinrichtung. Das Druckreglermodul 13 stellt den gewünschten vorzugebenden Druck ein, der beispielsweise über einen Drehsteller und/oder einen elektrischen Aktor vorgegeben werden kann. Das Durchflusssensormodul 14 misst den Druckluftdurchfluss und meldet ihn an das Controllermodul 11.The filter module 12 contains, for example, designed as a fine filter filter for filtering the compressed air and a fully automatic condensate drain and consequently also a condensate level gauge. The pressure regulator module 13 sets the desired pressure to be specified, which can be specified for example via a turntable and / or an electric actuator. The flow sensor module 14 measures the compressed air flow and reports it to the controller module 11 ,

Die pneumatische Anordnung der Druckluftaufbereitung kann auch weitere bekannte Module aufweisen, z.B. ein Schaltventilmodul, ein Adaptermodul, ein Softstartmodul zum Steuern des Druckaufbaus, ein Ölermodul zur definierten Ölzugabe und dergleichen. Mehrere Modulfunktionen können auch in einem Modul integriert sein. So kann beispielsweise ein kombiniertes Druckregler-/Filtermodul vorgesehen sein. Die nicht aufbereitete Druckluft wird einem Eingang 23 des Energieversorgungsmoduls 10 zugeführt, und setzt sich über einen durch alle Module 10 bis 14 verlaufenden Druckluftkanal 27 fort. Der Druckluftausgang des letzten Moduls, also des Durchflusssensormoduls 14, ist in nicht dargestellter Weise mit der Ventilanordnung 22 und gegebenenfalls weiteren nicht dargestellten Aktoren verbunden.The pneumatic arrangement of compressed air treatment may also have other known modules, such as a switching valve module, an adapter module, a soft-start module for controlling the pressure build-up, an oiler module for the defined oil addition and the like. Several module functions can also be integrated in one module. For example, a combined pressure regulator / filter module can be provided. The untreated compressed air is an input 23 of the power supply module 10 fed, and sits over one through all the modules 10 to 14 extending compressed air duct 27 continued. The compressed air output of the last module, ie the flow sensor module 14 , Is in a manner not shown with the valve assembly 22 and possibly other not shown actuators connected.

Weitere Details und Erweiterungsmöglichkeiten sind im eingangs angegebenen Stand der Technik beschrieben. Sie sind für die vorliegende Erfindung jedoch von untergeordneter Bedeutung, da diese sich im Wesentlichen auf das Energieversorgungsmodul 10 bezieht, das nachfolgend näher beschrieben wird.Further details and expansion options are described in the above-mentioned prior art. However, they are of minor importance to the present invention, as they are essentially based on the power supply module 10 relates, which will be described in more detail below.

Gemäß den 2 und 3 ist das Energieversorgungsmodul 10 seinerseits modulartig aufgebaut und besteht aus drei Komponenten, nämlich einem Luftverteilungsmodul 24, einem Generatormodul 25 und einem Bedienungs- und/oder Anzeigemodul 26. Wie aus 1 zum Teil erkennbar ist, besitzen auch die übrigen Module 11 bis 14 ein solches Luftverteilungsmodul 24, wobei sämtliche Luftverteilungsmodule 24 in Reihe geschaltet an Leistenelementen 15 der Stromschienenleiste angesteckt oder sonst wie befestigt sind, zum Beispiel verschraubt oder verrastet. Ein am Eingang 23 beginnender Druckluftkanal 27 setzt sich somit durch die Module 11 bis 14 fort und wird in Abhängigkeit der jeweiligen Modulfunktion behandelt oder sensormäßig erfasst. Das Luftverteilungsmodul 24 des Energieversorgungsmoduls 10 besitzt einen vom horizontalen verlaufenden Druckluftkanal 27 vertikal nach unten abzweigenden Seitenkanal 28. Dieser Seitenkanal 28 führt Luft einem Luftmotor 29 im Generatormodul 25 zu, wobei der Luftmotor 29 einen elektrischen Generator 30 antreibt. Die bei geöffnetem Magnetventil 31 durch den Luftmotor 29 strömende Druckluft kann dann das Generatormodul 25 über eben dieses Magnetventil 31 und einen mit einer Kupplung 32 versehenen Auslass 33 verlassen. An diese Kupplung 32 kann z.B. ein Schalldämpfer oder eine Abluftleitung angeschlossen werden. Eine Entlüftungseinrichtung 34 sorgt für die erforderliche Entlüftung des übrigen Innenraums des Generatormoduls 25. Der Luftmotor 29 ist beispielsweise als Luftturbine oder Lamellenmotor ausgebildet, wobei Lamellenmotoren beispielsweise unter der Bezeichnung Globe Lamellenmotor im Handel erhältlich sind.According to the 2 and 3 is the power supply module 10 in turn modular and consists of three components, namely an air distribution module 24 , a generator module 25 and an operating and / or display module 26 , How out 1 partly recognizable, own also the other modules 11 to 14 such an air distribution module 24 , where all air distribution modules 24 connected in series to strip elements 15 the busbar are infected or otherwise secured, for example screwed or locked. One at the entrance 23 beginning compressed air duct 27 sits down through the modules 11 to 14 and is treated depending on the respective module function or detected sensormäßig. The air distribution module 24 of the power supply module 10 has a horizontal compressed air duct 27 vertically down branching side channel 28 , This side channel 28 guides air to an air motor 29 in the generator module 25 too, being the air motor 29 an electric generator 30 drives. The with open solenoid valve 31 through the air motor 29 flowing compressed air can then the generator module 25 about this solenoid valve 31 and one with a clutch 32 provided outlet 33 leave. To this clutch 32 For example, a silencer or exhaust duct can be connected. A venting device 34 provides the required ventilation of the rest of the interior of the generator module 25 , The air motor 29 is designed, for example, as an air turbine or vane motor, with vane motors being commercially available, for example, under the name Globe vane motor.

Der Generator 30 dient zur Aufladung eines elektrischen Akkus 35 im Energieversorgungsmodul 10. Eine parallel dazu angeord nete Platine 36 enthält eine Ladungsregelungseinrichtung 36' und eine Spannungsaufbereitungseinrichtung 36'' . Die Ladungsregelungseinrichtung 36' dient zur Steuerung und Überwachung der Aufladung des Akkus 35. Sinkt dessen Ladezustand unter einen vorgebbaren Wert, so wird das Magnetventil 31 durch die Ladungsregelungseinrichtung 36' geöffnet, so dass Luft durch den Luftmotor 29 strömt und der elektrische Generator 30 einen Ladestrom über den Akku 35 erzeugt. Bei Erreichen des gewünschten Ladezustands wird dann das Magnetventil 31 wieder geschlossen. Der Akku 35 kann auch über eine externe Spannungsquelle und eine Ladesteckdose 37 aufgeladen werden, zum Beispiel beim erstmaligen Einsatz oder bei einer Störung. Hierzu ist die Ladesteckdose 37 mit der Ladungsregelungseinrichtung 36' auf der Platine 36 verbunden. Die externe Spannungsquelle kann eine direkt für den Ladevorgang geeignete Spannung aufweisen oder es handelt sich um die Netzspannung, wobei in diesem Falle auf der Platine 36 oder an einer anderen Stelle noch ein Netzteil vorhanden sein muss.The generator 30 serves to charge an electric battery 35 in the power supply module 10 , A board parallel to it 36 contains a charge control device 36 ' and a voltage conditioning device 36 '' , The charge control device 36 ' is used to control and monitor the charging of the battery 35 , If its state of charge falls below a predefinable value, the solenoid valve becomes 31 by the charge control device 36 ' open, allowing air through the air motor 29 flows and the electric generator 30 a charging current through the battery 35 generated. Upon reaching the desired state of charge then the solenoid valve 31 closed again. The battery 35 can also have an external power source and a charging socket 37 be charged, for example, on first use or in case of a fault. This is the charging socket 37 with the charge control device 36 ' on the board 36 connected. The external voltage source may have a directly suitable for the charging voltage or it is the mains voltage, in which case on the board 36 or at another point still a power supply must be present.

Die Platine 36 enthält weiterhin die Spannungsaufbereitungseinrichtung 36'' , die beispielsweise als Konstantspannungsquelle ausgebildet ist. Die aufbereitete Spannung wird über eine elektrische Verbindungseinrichtung 38 dem Leistenelement 15 der Stromschienenleiste zugeführt, an das das Energieversorgungsmodul 10 angebracht ist. Dort ist die elektrische Verbindungseinrichtung 38 mit den entsprechenden Stromschienen verbunden. Es ist prinzipiell auch möglich, dass durch die Spannungsaufbereitungseinrichtung 36'' der Platine 36 verschiedene Spannungen erzeugt und der Stromschienenleiste zur Spannungsversorgung der daran angeschlossenen Module und Ventile zugeführt wird.The board 36 also contains the voltage conditioning device 36 '' , which is formed for example as a constant voltage source. The conditioned voltage is via an electrical connection device 38 the inguinal element 15 supplied to the busbar, to which the power supply module 10 is appropriate. There is the electrical connection device 38 connected to the corresponding busbars. It is also possible in principle by the voltage conditioning device 36 '' the board 36 generates different voltages and the busbar is supplied to the power supply of the modules and valves connected thereto.

Anstelle eines Akkus 35 kann prinzipiell auch ein kapazitiver Speicher vorgesehen sein, beispielsweise ein Goldcap- oder Ultracap-Element.Instead of a battery 35 In principle, a capacitive memory can also be provided, for example a gold cap or ultracap element.

Das Bedienungs- und/oder Anzeigemodul 26 des Energieversorgungsmoduls 10 wird frontseitig derart befestigt, beispielsweise angesteckt und/oder mittels Halteschrauben 39 verschraubt, dass es das Luftverteilungsmodul 24 und das Generatormodul 25 überlappt. Dies ist selbstverständlich nicht zwingend. Das Bedienungs- und/oder Anzeigemodul 26 weist ein Display 40 und Bedienungselemente 41 auf zur Einstellung und Abfrage der sich auf der Platine 36 befindlichen elektronischen Komponenten und entsprechenden Funktionen.The operating and / or display module 26 of the power supply module 10 is attached to the front side, for example, infected and / or by means of retaining screws 39 screwed that it is the air distribution module 24 and the generator module 25 overlaps. Of course this is not mandatory. The operating and / or display module 26 has a display 40 and controls 41 to set and query yourself on the board 36 located electronic components and corresponding functions.

Auf der Platine 36 oder an anderer Stelle kann auch noch eine elektrische Speicheranordnung für Daten vorgesehen sein, um Zustandsgrößen und/oder Diagnosedaten abzuspeichern, die dann auf dem Display 40 mittels der Bedienungselemente 41 abrufbar sind.On the board 36 or elsewhere may also be provided an electrical memory array for data to store state variables and / or diagnostic data, which then on the display 40 by means of the controls 41 are available.

Weiterhin kann das Display 40 damit benutzt werden, um bestimmte Anzeigefunktionen und Informationen abzurufen, beispielsweise die Speicherspannung, die Speicherkapazität, den Luftdruck, die Anzahl der Ladezyklen, den Ladezustand und dergleichen. Der wiederzugebende Luftdruck wird mittels eines Drucksensors 42 erfasst. Der im Luftverteilungsmodul 24 oder im Leistenelement 15 angeordnet sein kann. Weiterhin enthält das Bedienungs- und/oder Anzeigemodul 26 eine optische oder akustische Warneinrichtung zur Anzeige der Unter- und/oder Überschreitung von vorgebbaren Grenzwerten, wie den Ladezustand, die Speicherspannung, den Luftdruck und dergleichen. Ein optisches Warnsignal kann entweder auf dem Display 40 oder wenigstens einer separaten Signalleuchte wiedergegeben werden. Zur akustischen Warnung dient ein integrierter nicht dargestellter elektro-akustischer Warnmelder, beispielsweise ein Lautsprecher oder ein Piezo-Chip. Schließlich enthält das Bedienungs- und/oder Anzeigemodul 26 eine Anschlussbuchse 43, bei der es sich beispielsweise um eine V 24-Schnittstelle handeln kann. Sie dient als optionale Einrichtung zum Auslesen und gegebenenfalls Einlesen von Daten, was auch über den drahtlosen Bus und/oder über die Busleitungen in der Stromschienenleiste erfolgen kann.Furthermore, the display can 40 be used to retrieve certain display functions and information, such as the memory voltage, the storage capacity, the air pressure, the number of charge cycles, the state of charge and the like. The air pressure to be reproduced by means of a pressure sensor 42 detected. The in the air distribution module 24 or in the last element 15 can be arranged. Furthermore, the operating and / or display module contains 26 an optical or audible warning device for indicating the undershooting and / or exceeding predefinable limit values, such as the state of charge, the storage voltage, the air pressure and the like. An optical warning signal can either be on the display 40 or at least a separate signal light can be played. The acoustic warning is an integrated, not shown electro-acoustic warning, such as a speaker or a piezo chip. Finally, the operating and / or display module contains 26 a connection socket 43 , which may be, for example, a V24 interface. It serves as an optional device for reading out and optionally reading in data, which can also be done via the wireless bus and / or via the bus lines in the busbar.

Das Bedienungs- und/oder Anzeigemodul 26 kann als optionales Modul bei einfacheren Ausführungen auch wegfallen und beispielsweise durch eine Blende ersetzt werden. Weiterhin ist es möglich, die entsprechenden Funktionen, Eingaben sowie die Display-Wiedergabe mittels des Controllermoduls 11 zu bewerkstelligen, wobei die Datenübertragung über den drahtgebundenen oder drahtlosen Feldbus erfolgt.The operating and / or display module 26 can also be omitted as an optional module in simpler versions and replaced for example by a panel. Furthermore, it is possible, the corresponding functions, inputs and the display playback by means of the controller module 11 to accomplish, with the data transmission via the wired or wireless fieldbus.

Die einzelnen Module 24–26 des Energieversorgungsmoduls 10 können zusammengesteckt und/oder miteinander verschraubt oder verrastet werden.The individual modules 24 - 26 of the power supply module 10 can be plugged together and / or bolted together or locked.

Die pneumatische Anordnung kann selbstverständlich auch lediglich aus den Modulen 10 bis 14 oder ähnlichen Wartungsmodulen bestehen, während die elektronischen Module 16 bis 20 sowie die Ventilanordnung 22 entfallen. Andererseits können auch andere Aktoren oder Komponenten noch zusätzlich an der Stromschienenleiste angeordnet sein.The pneumatic arrangement can of course also only from the modules 10 to 14 or similar maintenance modules while the electronic modules 16 to 20 as well as the valve arrangement 22 omitted. On the other hand, other actuators or components may additionally be arranged on the busbar.

Die einzelnen elektrischen Komponenten des Energieversorgungsmoduls 10 sind selbstverständlich in der beschriebenen und erforderlichen Weise durch zur Vereinfachung nicht dargestellte elektrische Leitungen miteinander verbunden.The individual electrical components of the power supply module 10 are of course interconnected in the manner described and required by not shown for simplicity electrical lines.

Claims

Pneumatic arrangement with a plurality of modules arranged in series for the preparation of compressed air, wherein a compressed air duct runs through the modules and wherein at least the modules requiring an electrical supply voltage are connected to a voltage source via an electrical supply line arrangement, characterized in that one of the modules ( 10 - 14 ) as a power supply module forming the voltage source ( 10 ) is formed and one by the compressed air of the compressed air channel ( 27 ) drivable air motor ( 29 ) with electrical generator connected thereto ( 30 ) and one by the generator ( 30 ) rechargeable, electric storage ( 35 ), this memory ( 35 ) or an associated voltage conditioning device ( 36 " ) with the supply line arrangement ( 15 ) connected is.

Pneumatic arrangement according to claim 1, characterized in that in the power supply module ( 10 ) a charging control device ( 36 ' ) for the electrical storage ( 35 ) with a charge control valve ( 31 ) for controlling the air flow through the air motor ( 29 ), the laser control device ( 36 ' ) for actuating the charge control valve ( 31 ) depending on the state of charge of the memory ( 35 ) is trained.

Pneumatic arrangement according to claim 2, characterized in that the charge control valve ( 31 ) and the in-line air motor ( 29 ) in a branch line ( 28 ) of the compressed air channel ( 27 ), wherein for the exhaust air preferably an exhaust air outlet ( 33 ) is provided.

Pneumatic arrangement according to claim 2 or 3, characterized in that the charge control device ( 36 ' ) is designed as control electronics.

Pneumatic arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the air motor ( 29 ) is designed as a vane motor or air turbine.

Pneumatic arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the supply line arrangement ( 15 ) is designed as a busbar arrangement, to which the modules can be fastened in a series arrangement.

Pneumatic arrangement according to claim 6, characterized in that the busbar arrangement ( 15 ) is provided with a we at least a part of the modules for data exchange connecting field bus line arrangement.

Pneumatic arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the energy supply module ( 10 ) with a display device designed in particular as a display ( 40 ) is provided for indicating the storage voltage and / or the available storage capacity and / or the air pressure and / or the number of charging cycles and / or the state of charge.

Pneumatic arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that an input device designed in particular as a keyboard ( 41 ) for operator input and / or for parameter input at the power supply module ( 10 ) is arranged.

Pneumatic arrangement according to one of the preceding Claims, characterized in that an optical and / or acoustic warning device to indicate the undershoot and / or overshoot is provided by predetermined limits.

Pneumatic arrangement according to one of the preceding Claims, characterized in that a state variables and / or diagnostic data storing electrical storage device in the power supply module is provided.

Pneumatic arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that an electrical charging socket ( 37 ) at the power supply module ( 10 ) for charging the electrical storage ( 35 ) is provided by means of an external voltage source.

Pneumatic arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the energy supply module ( 10 ) is connected via a wireless data connection device with an electronic device in another module and / or with an external control device, wherein the data connection device is designed in particular as a wireless field bus.

Pneumatic arrangement according to claim 13, characterized in that one with the power supply module ( 10 ) via other bus modules or a wireless data link other module ( 11 ) has a wireless data connection device with an external control device and in particular has a wireless field bus node for this purpose.

Pneumatic arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the energy supply module ( 10 ) is in turn constructed modularly and from a pneumatic with the other modules ( 11 - 14 ) in series air distribution module ( 24 ) and an attachable generator module ( 25 ), that at least the air motor ( 29 ), the electric generator ( 30 ) and the electrical storage ( 35 ) contains.

Pneumatic arrangement according to claim 15, characterized in that an operating and / or display module ( 26 ) to the air distribution module ( 24 ) and / or the generator module ( 25 ) attachable, in particular attachable or screwed.

Pneumatic arrangement according to claim 15 or 16, characterized in that the air distribution module ( 24 ) to a single or multi-piece conductor rail housing of the supply line arrangement ( 15 ) attachable, in particular, is attachable.