DE102009026393B4 - Luftfedersystem mit Druckluftmotor - Google Patents

Abstract

Luftfedersystem mit Luftfedern und einer Luftversorgungsanlage, letztere bestehend zumindest aus einem Verdichter, einem regenerierbaren Trockner, weiteren pneumatischen Steuerelementen, Aktuatoren und Ventilen und ggf. einem Speicher, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftversorgungsanlage in einer für das Ablassen vorgesehenen oder geschalteten Leitung einen Druckluftmotor aufweist, der von der Ablassluft antreibbar ist.

Description

• Die Erfindung betrifft ein Luftfedersystem mit Luftfedern und einer Luftversorgungsanlage, wobei letztere zumindest aus einem Verdichter, einem regenerierbaren Trockner, weiteren pneumatischen Steuerelementen, Aktuatoren und Ventilen und ggf. einem Speicher besteht,
  Luftfedersysteme, die häufig in Straßen- oder Schienenfahrzeugen eingesetzt werden, um eine komfortable Federung zu erreichen, kennt der Fachmann in einer Vielzahl von Ausführungen. In der Regel ist bei Kraftfahrzeugen jedem Rad des Fahrzeugs ein Federbein mit einer Luftfeder zugeordnet, wobei der jeweils zugehörige Luftfederbalg im Betrieb unter einem inneren Überdruck steht und unter Last und bei Federbewegungen unter Bildung einer Rollfalte üblicherweise auf dem Luftfederkolben/Abrollkolben abrollt.
• Die Luftversorgungsanlage eines solchen Luftfedersystems besteht im Wesentlichen aus einem Verdichter, einem Speicher, weiteren schaltbaren oder festeingestellten pneumatischen Steuerelementen. sowie mindestens einem regenerierbaren Trockner, in dem die feuchte aus der Umgebung angesaugte Luft getrocknet wird, bevor sie in die Luftfedern oder in den Druckspeicher gelangt. Dabei gibt es „offene“ Luftversorgungsanlagen (OLV), bei denen eine Druckerhöhung in den Luftfedern direkt mit Luft aus der Umgebung/Atmosphäre erfolgt und „geschlossene“ Luftversorgungsanlagen (GLV), bei denen ein Druckspeicher vorgesehen ist und Druckerhöhung in den Luftfedern durch Luft aus dem Speicher, d.h. aus dem geschossenen System erfolgt. Ebenfalls existieren Mischtypen.
• Eine gattungsgemäße Luftversorgungsanlage ist aus der DE 10 2004 057 575 A1 bekannt.
• Eine Druckerhöhung in Luftfedern oder im gesamten System ist beispielsweise erforderlich zur Änderung/Erhöhung des Fahrzeugniveaus bei Beladung oder bei Geländefahrten.
• Müssen Beladungs- oder Niveauänderungen wieder rückgängig gemacht, also eine Druckerniedrigung auf das „Normalniveau“ durchgeführt werden, so führt dies bei offenen Systemen zum entsprechenden Ablassen von Luft direkt in die Atmosphäre, wobei die Druckluft über eine Drossel in die Umgebung abgelassen wird. Die Drossel bewirkt eine Entspannung der Druckluft auf Umgebungsdruck, was nötig ist, um den anschließend durchströmten Trockner zu regenerieren.
• Bei geschlossenen Systemen wird die Druckluft in den Speicher zurück gefördert, wobei normalerweise eine Druckdifferenz zwischen Luftfeder und Speicher besteht, so dass Druckluft auch ohne Hilfe des Kompressors fließen würde.
• Dabei muss jedoch im normalen Betrieb sowohl in Luftfedersystemen mit offenen als auch in solchen mit geschlossenen Luftversorgungsanlagen immer mindestens ein gewisser Anteil von Umgebungsluft zugeführt oder über eine Drossel abgelassen werden, um zum Beispiel Leckagen auszugleichen oder um den Trockner im Regenerationsbetrieb laufen zu lassen. Es wird also immer potentielle Energie, die aufgrund des Druckniveaus in der Druckluft enthalten ist, ungenutzt in die Umgebung abgeführt.
• Für die Erfindung bestand daher die Aufgabe, die durch das Ablassen von Druckluft in die Umgebung freiwerdende Energie in nutzbar zu machen.
• Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Hauptanspruchs. Weitere vorteilhafte Ausbildungen sind in den Unteransprüchen offenbart.
• Dabei weist die Luftversorgungsanlage in einer für das Ablassen vorgesehenen oder geschalteten Leitung einen Druckluftmotor auf, der von der Ablassluft antreibbar ist. Der Druckluftmotor wird dann durch das Druckgefälle der entweichenden Druckluftmenge angetrieben und kann problemlos zur Energieerzeugung genutzt werden. Der Druckluftmotor kann je nach Auslegung die Drossel beim Ablassen ersetzen oder aber zusätzlich zu einer Drossel angeordnet werden.
• Eine vorteilhafte Weiterbildung besteht darin, dass der Druckluftmotor einen elektrischen Generator antreibt. Damit kann die gewonnene Energie auf besonders einfache Weise direkt wieder ins Bordnetz eines Fahrzeuges eingespeist werden
• Eine weitere vorteilhafte Ausbildung besteht darin, dass der Druckluftmotor den Elektromotor des Verdichters antreibt und der Elektromotor in einen Generatorbetrieb umschaltbar ist. Damit wird ein zusätzlicher Generator nicht erforderlich, was z.B. Gewicht einspart.
• Eine weitere vorteilhafte Ausbildung in diesem Sinne besteht darin, dass der Verdichter - natürlich mitsamt seinem elektrischen Antrieb - als Druckluftmotor umschaltbar ausgebildet ist. Damit wird kein separater Druckluftmotor erforderlich und die Energie der durch das Druckgefälle der entweichenden Druckluftmenge kann mit dem umschaltbaren Verdichter wiedergewonnen werden
• Anhand eines Ausführungsbeispieles soll die Erfindung näher erläutert werden. Die einzige Figur zeigt ein Luftfedersystem 1 mit Luftfedern 2 und einer zugehörigen offenen Luftversorgungsanlage, die im Wesentlichen aus einem Verdichter 3, einem regenerierbaren Trockner 4, sowie weiteren Steuerelementen und Ventilen 5 besteht. In einer für das Ablassen geschalteten Leitung 6 ist ein Druckluftmotor 7angeordnet, der von der Ablassluft antreibbar ist. Der Druckluftmotor 7 treibt den Elektromotor 8 des Verdichters 3 an, wobei der Elektromotor 8 beim Ablassen von Luft in einen Generatorbetrieb umgeschaltet ist.
• Bezugszeichenliste
• (Teil der Beschreibung)

1

Luftfedersystem

2

Luftfedern

3

Verdichter

4

Trockner

5

Ventile

6

Leitung

7

Druckluftmotor

8

Elektromotor/Generator

Claims (4)

1. Luftfedersystem mit Luftfedern und einer Luftversorgungsanlage, letztere bestehend zumindest aus einem Verdichter, einem regenerierbaren Trockner, weiteren pneumatischen Steuerelementen, Aktuatoren und Ventilen und ggf. einem Speicher, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftversorgungsanlage in einer für das Ablassen vorgesehenen oder geschalteten Leitung einen Druckluftmotor aufweist, der von der Ablassluft antreibbar ist.
2. Luftfedersystem nach Anspruch 1, bei dem der Druckluftmotor einen elektrischen Generator antreibt.
3. Luftfedersystem nach Anspruch 1, bei dem der Druckluftmotor den Elektromotor des Verdichters antreibt und der Elektromotor in einen Generatorbetrieb umschaltbar ist.
4. Luftfedersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem der Verdichter und der Elektromotor des Verdichters als Druckluftmotor und Generator umschaltbar ausgebildet sind.

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