DE102015219557A1 - Integrated air supply unit with integrated air dryer and air spring system - Google Patents

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Abstract

Integrierte Luftversorgungseinheit (1), insbesondere für Luftfedersysteme für Kraftfahrzeuge, umfassend einen Luftverdichter (2) mit Elektromotor (3) und einen pneumatischen Block (5), wobei innerhalb des pneumatischen Blocks (5) der Luftverdichter (2) angeordnet ist und pneumatische Leitungen (10, 11) zur Verbindung des Luftverdichters (2) mit einem Lufttrockner (4) verlaufen, wobei der Lufttrockner (4) in den pneumatischen Block (5) integriert ist.Integrated air supply unit (1), in particular for air spring systems for motor vehicles, comprising an air compressor (2) with electric motor (3) and a pneumatic block (5), wherein inside the pneumatic block (5) the air compressor (2) is arranged and pneumatic lines ( 10, 11) for connecting the air compressor (2) with an air dryer (4), wherein the air dryer (4) in the pneumatic block (5) is integrated.

Description

Die Erfindung betrifft eine integrierte Luftversorgungseinheit gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 sowie ein Luftfedersystem.The invention relates to an integrated air supply unit according to the preamble of claim 1 and an air spring system.

In bekannten Luftfederungsanlagen werden zur Niveauregulierung Druckluftkompressoren benötigt. Diese vorzugsweise trockenlaufenden Kompressoren stellen die für den Betrieb erforderlichen Drücke in den einzelnen Komponenten, wie z. B. Luftfedern oder Druckluftspeichern, bereit. Hierfür saugen die Kompressoren Luft aus der Umgebung an, verdichten diese auf ein bestimmtes Druckniveau und führen es den Komponenten der Anlage zu.In known air suspension systems compressed air compressors are needed for level control. These preferably dry-running compressors provide the required for operation pressures in the individual components, such. As air springs or compressed air storage ready. For this purpose, the compressors suck in air from the environment, compress it to a certain pressure level and feed it to the components of the system.

Die angesaugte Umgebungsluft enthält allerdings Wasser bzw. Feuchtigkeit, welches zum Einfrieren einzelner Komponenten, wie z.B. Ventilen, im Betrieb führen kann. Um dies zu verhindern wird der Taupunkt der angesaugten Luft mittels eines Trockners abgesenkt. D.h. die Luft wird mittels eines Trockenmittels/Adsorptionsmittels, bspw. Silikagel, in einem Trockner getrocknet bzw. entfeuchtet. Die angesaugte Luft gibt somit ihre Feuchtigkeit an den Trockner ab und wird anschließend z. B. in die Luftfedern weitergeleitet.The sucked ambient air, however, contains water or moisture which is used to freeze individual components, such as e.g. Valves, in operation can lead. To prevent this, the dew point of the sucked air is lowered by means of a dryer. That The air is dried or dehumidified by means of a desiccant / adsorbent, for example silica gel, in a dryer. The sucked air thus releases its moisture to the dryer and is then z. B. forwarded in the air springs.

Die Feuchtigkeitsaufnahme des Adsorptionsmittels ist allerdings von der Lufttemperatur abhängig. Silikagel lässt eine gute Wasseraufnahme bei etwa 60°C zu. Bei höheren Temperaturen ab etwa 80°C muss das Adsorptionsmittel erstmals für eine Abkühlung der angesaugten Luft sorgen, womit der nutzbare Adsorptionsbereich um 1/3 der Bettlänge des Trockners reduziert wird und sogenannte Totzonen entstehen.The moisture absorption of the adsorbent, however, depends on the air temperature. Silica gel allows a good water absorption at about 60 ° C. At higher temperatures from about 80 ° C, the adsorbent for the first time to provide cooling of the intake air, whereby the usable adsorption is reduced by 1/3 of the bed length of the dryer and so-called dead zones arise.

Ab einem gewissen Punkt ist der Trockner gesättigt und das Adsorptionsmittel kann seine Trocknungsfunktion nur noch bedingt erfüllen. Deshalb muss der Trockner regeneriert werden.At some point, the dryer is saturated and the adsorbent can only partially fulfill its drying function. Therefore, the dryer must be regenerated.

Durch Desorption erfolgt eine Regeneration des Trockners. D.h. die im Adsorptionsmittel enthaltene Feuchtigkeit wird mittels durchströmender Luft aufgenommen und an die Umgebung abgegeben. Dabei strömt die Luft bspw. von einem Druckluftspeicher über eine Drossel zur weiteren Entspannung der Luft im Gegenstrom durch den Trockner und wird über ein Ablassventil an die Umgebung abgelassen.Desorption causes a regeneration of the dryer. That The moisture contained in the adsorbent is absorbed by air flowing through and discharged to the environment. In this case, the air flows, for example, from a compressed air reservoir via a throttle for further expansion of the air in countercurrent through the dryer and is discharged via a drain valve to the environment.

Für die Regeneration des Adsorptionsmittels ist erwärmte Luft von Vorteil, da bei höheren Temperaturen die Luft die Feuchtigkeit aus dem besser aufnehmen kann. Dabei entspricht die Temperatur der Luft meist der Umgebungstemperatur aus den Komponenten der Luftfederungsanlage und wird durch die Entspannung noch weiter abgekühlt. Dadurch wird ein schlechter Regenerationswirkungsgrad erreicht, der nur auf dem Prinzip der Druckwechselregeneration im Gegen- oder Gleichstrom beruht.For the regeneration of the adsorbent heated air is advantageous because at higher temperatures, the air can absorb the moisture from the better. The temperature of the air usually corresponds to the ambient temperature of the components of the air suspension system and is further cooled by the relaxation. As a result, a poor regeneration efficiency is achieved, which is based only on the principle of pressure swing regeneration in counter or DC.

Um dennoch eine ausreichende Arbeitskapazität des Trockners zu schaffen, müsste dieser größer dimensioniert werden oder es müsste mehr Regenerationsluft durch den Trockner geleitet werden. Ein größerer Trockner hat allerdings den Nachteil von mehr Gewicht und Bauraum. In order nevertheless to create a sufficient working capacity of the dryer, this would have to be larger or it would have more regeneration air to be passed through the dryer. However, a larger dryer has the disadvantage of more weight and space.

Alternativ zur Adsorption und Regeneration gibt es verbesserte Trocknungsprinzipien, welche zusätzliche Leitungen und Aktoren benötigten. Insbesondere zusätzliche Verkabelung und elektrische Stecker sind aber unerwünscht, da diese zu zusätzlichen Komponenten am Kompressor mit entsprechend hohem Bau- und Kostenaufwand führen.As an alternative to adsorption and regeneration, there are improved drying principles which require additional lines and actuators. In particular, additional cabling and electrical connectors are undesirable because they lead to additional components on the compressor with a correspondingly high construction and cost.

Ein derartiger Kompressor für Luftfederanlagen ist aus der DE 199 11 933 A1 bekannt. Ein mit einem Trockenmittel gefüllter Trockner ist über eine erste Leitung mit einem Verdichter verbunden. So ist der Trocknereingang unmittelbar mit dem Zylinderkopf verbunden. Die im Zylinderkopf verdichtete Luft ist allerdings hocherwärmt (in der Regel etwa 180–200°C) und wird auf kürzestem Weg in den Trockner geleitet. Diese hocherwärmte Luft verschlechtert aber die Adsorption im Trockner. Um das Trockenmittel zu regenerieren kehrt die Luft auch auf selben Wege durch den Trockner zurück.Such a compressor for air spring systems is from the DE 199 11 933 A1 known. A dryer filled with a desiccant is connected via a first line to a compressor. Thus, the dryer entrance is directly connected to the cylinder head. However, the compressed air in the cylinder head is highly heated (usually about 180-200 ° C) and is fed into the dryer on the shortest route. However, this highly heated air worsens the adsorption in the dryer. To regenerate the desiccant, the air also returns through the dryer in the same way.

Aus der DE 10 2004 005 117 A1 ist ein weiterer ähnlicher Kompressor für Luftfederungen bekannt, in welcher der Trockner über eine Leitung mit dem Kompressor verbunden ist, wobei diese Leitung länger als eine Hublänge der Kolbenkurbelvorrichtung ist. Allerdings wird auch bei diesem Kompressor hocherwärmte Luft vom Zylinderkopf auf direktem Wege zum Trockner geführt, wodurch ebenfalls die Adsorptionsfähigkeit vermindert wird.From the DE 10 2004 005 117 A1 Another similar compressor for air suspension is known, in which the dryer is connected via a line to the compressor, said line being longer than a stroke length of the piston crank device. However, even with this compressor, highly heated air from the cylinder head is led directly to the dryer, which also reduces the adsorption capacity.

Es wäre denkbar einen größeren Zylinderkopf zu gestalten mit geeigneter Luftführung zur Abkühlung von Luft, allerdings führt dies zu mehr Bauraum. Zylinderköpfe sind in der Regel aus Alu-Druckguss gefertigt und es gestaltet sich hierbei schwierig innere Luftleitungen zu realisieren.It would be conceivable to design a larger cylinder head with suitable air flow for cooling air, but this leads to more space. Cylinder heads are usually made of die-cast aluminum and it turns out this difficult to realize inner air lines.

Die DE 10 2010 036 742 A1 setzt sich mit der Regeneration des Trockners auseinander. Dazu wird vorgeschlagen den Trockner als Teil des Antriebmotors des Kompressors oder als Teil des Kompressors auszubilden. Dazu umgibt bspw. der Trockner als Gehäuseteil den Elektromotor oder ist als doppelwandiger Zylinder des Kompressors ausgebildet. Die Ausgestaltungen sollen die erzeugte Abwärme des Elektromotors oder des Kompressors nutzten um den Trockner zu erwärmen und damit die Feuchtigkeitsaufnahme der ausströmenden Luft zu verbessern. Dies wirkt sich allerdings im Betrieb negativ auf die Adsorption aus, wenn Luft aus der Umgebung in das System angesaugt und durch den Trockner geleitet werden muss. Die Adsorptionsfähigkeit des Trockners im erwärmten Zustand ist geringer als im kühlen Zustand.The DE 10 2010 036 742 A1 deals with the regeneration of the dryer. It is proposed to form the dryer as part of the drive motor of the compressor or as part of the compressor. For this purpose, for example, surrounds the dryer as a housing part of the electric motor or is designed as a double-walled cylinder of the compressor. The embodiments are intended to use the generated waste heat of the electric motor or the compressor to heat the dryer and thus to improve the moisture absorption of the outflowing air. However, this has a negative effect during operation the adsorption, when air from the environment must be sucked into the system and passed through the dryer. The adsorption capacity of the dryer in the heated state is lower than in the cool state.

Daher ist es Aufgabe der Erfindung, eine kompakte Luftversorgungseinheit, z.B. für Luftfedersysteme mit einem platzsparenden Lufttrockner zu schaffen.Therefore, it is an object of the invention to provide a compact air supply unit, e.g. to create air spring systems with a space-saving air dryer.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs gelöst.The problem underlying the invention is achieved with the features of the independent claim.

Erfindungsgemäß wird eine integrierte Luftversorgungseinheit bereitgestellt, wobei die Luftversorgungseinheit einen Luftverdichter mit Elektromotor und einen pneumatischen Block umfasst, wobei innerhalb des pneumatischen Blocks der Luftverdichter angeordnet ist und pneumatische Leitungen zur Verbindung des Luftverdichter mit einem Lufttrockner verlaufen, der Lufttrockner in den pneumatischen Block integriert. D.h. der Lufttrockner ist innerhalb des pneumatischen Blocks angeordnet. Bevorzugt findet die Luftversorgungseinheit Anwendung in einem Luftfedersystem für ein Kraftfahrzeug.According to the invention, an integrated air supply unit is provided, wherein the air supply unit comprises an air compressor with electric motor and a pneumatic block, wherein within the pneumatic block of the air compressor is arranged and run pneumatic lines for connection of the air compressor with an air dryer, the air dryer integrated into the pneumatic block. That the air dryer is located inside the pneumatic block. The air supply unit is preferably used in an air spring system for a motor vehicle.

Vorteilhafterweise ist der Lufttrockner somit in den pneumatischen Block bzw. in die funktionelle Einheit integriert, welche auch den Luftverdichter umfasst. Der Block bildet somit ein gemeinsames Gehäuse für den Luftverdichter und den Lufttrockner. Der Luftverdichter und der Lufttrockner sind in vorteilhafterweise über kurze Leitungen in dem Block miteinander verbunden.Advantageously, the air dryer is thus integrated in the pneumatic block or in the functional unit, which also includes the air compressor. The block thus forms a common housing for the air compressor and the air dryer. The air compressor and the air dryer are advantageously connected to each other via short lines in the block.

Vorzugsweise ist der Lufttrockner in einer Aufnahme oder einer Bohrung in dem Block angeordnet.Preferably, the air dryer is disposed in a receptacle or bore in the block.

Auf diese Weise ist eine platzsparende Luftversorgungseinheit mit einem integrierten Lufttrockner geschaffen. Im Vergleich zur einer üblichen Befestigung eines Lufttrockners an einen Luftverdichter, hat dies den Vorteil, dass weniger Bauteile und somit weniger Befestigungselemente verwendet werden müssen.In this way, a space-saving air supply unit is created with an integrated air dryer. Compared to a conventional attachment of an air dryer to an air compressor, this has the advantage that fewer components and thus fewer fasteners must be used.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform umfasst der Lufttrockner einen ersten Diffusorkolben und einen zweiten Diffusorkolben.According to a preferred embodiment, the air dryer comprises a first diffuser piston and a second diffuser piston.

Bevorzugt ist zwischen dem ersten Diffusorkolben und dem zweiten Diffusorkolben ein Adsorptionsmittel zur Adsorption der in Luft enthaltenen Feuchtigkeit angeordnet.Preferably, an adsorbent for adsorbing the moisture contained in air is arranged between the first diffuser piston and the second diffuser piston.

Weiterhin wird vorzugsweise zwischen dem ersten und zweiten Diffusorkolben jeweils ein Filter auf der Seite zum Adsorptionsmittel angeordnet.Furthermore, a filter is preferably arranged on the side to the adsorbent between the first and second diffuser piston.

Vorteilhafterweise bilden die Diffusorkolben, die Filter und das Adsorptionsmittel die Kerneinheit des Lufttrockners. Die Einheit wird als Ganzes in die Ausnehmung, insbesondere die Bohrung, des Blocks eingesetzt. Das Adsorptionsmittel kann lose oder in einer Art Netz zwischen den Diffusorkolben angeordnet sein.Advantageously, the diffuser pistons, the filters and the adsorbent form the core unit of the air dryer. The unit is inserted as a whole into the recess, in particular the bore, of the block. The adsorbent may be arranged loosely or in a kind of net between the diffuser pistons.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weisen der erste und der zweite Diffusorkolben jeweils mehrere Ausnehmungen auf, welche ein Durchströmen von Luft ermöglichen. Vorzugsweise durchströmt die Luft in Richtung Adsorptionsmittel. Bevorzugt sind die Diffurorkolben aus einem metallischen Werkstoff, vorzugweise Aluminium, oder als Kunststoffspritzgussteil gefertigt. Vorzugsweise weisen die Diffursorkolben aus metallischem Werkstoff mehrere Bohrungen auf.According to a further preferred embodiment, the first and second diffuser pistons each have a plurality of recesses which allow air to flow through. Preferably, the air flows through in the direction of adsorbent. The diffuser pistons are preferably made of a metallic material, preferably aluminum, or as a plastic injection-molded part. The diffuser pistons made of metallic material preferably have a plurality of bores.

Vorteilhafterweise leiten die Ausnehmungen bzw. die Bohrungen der Diffusorkolben die anströmende Luft durch das Adsorptionsmittel und verteilen die Luft auf gleichförmige Weise über den gesamten Querschnitt des Lufttrockners bzw. des Adsorptionsmittels. Dadurch wird die Adsorptionsfähigkeit des Adsorptionsmittels bestmöglich ausgenutzt und auch die Regeneration des Adsorptionsmittels positiv beeinflusst.Advantageously, the recesses or the bores of the diffuser piston guide the inflowing air through the adsorbent and distribute the air in a uniform manner over the entire cross section of the air dryer or the adsorbent. As a result, the adsorption capacity of the adsorbent is utilized in the best possible way and also positively influences the regeneration of the adsorbent.

Ebenfalls wirken sich die eingesetzten Filter vorteilhaft auf die gleichmäßige Luftdurchströmung durch das Adsorptionsmittels aus.Likewise, the filters used advantageously affect the uniform air flow through the adsorbent.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind der erste und der zweite Diffusorkolben in der Aufnahme oder in der Bohrung in dem Block angeordnet.In another preferred embodiment, the first and second diffuser pistons are disposed in the receptacle or bore in the block.

Vorzugsweise ist die Aufnahme oder die Bohrung, von einem Trocknerdeckel verschlossen. Vorteilhafterweise entfällt damit eine dichtungskritische Abdichtung eines üblichen Lufttrockners. Dieser muss normalerweise in zwei Richtungen abgedichtet werden, so dass der Lufttrockner an seinem deckelseitigen Ende abgedichtet ist und ebenfalls an der Befestigung zum Luftverdichter hin abgedichtet ist. Durch die Integration des Lufttrockners in den Block, muss der Lufttrockner nur einseitig nach außen durch den Trocknerdeckel am Block abgedichtet werden. Vorteilhafterweise ist der Trocknerdeckel im Block verstemmt oder als Clinchdeckel ausgeführt.Preferably, the receptacle or the bore is closed by a dryer cover. Advantageously, this eliminates a seal-critical sealing of a conventional air dryer. This normally needs to be sealed in two directions, so that the air dryer is sealed at its lid-side end and also sealed at the attachment to the air compressor. By integrating the air dryer into the block, the air dryer only has to be sealed off on one side to the outside through the dryer cover on the block. Advantageously, the dryer cover is caulked in block or designed as a clinch cover.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist zwischen dem Trocknerdeckel und dem ersten Diffusorkolben ein Federelement angeordnet.According to a further preferred embodiment, a spring element is arranged between the dryer cover and the first diffuser piston.

Vorzugsweise ist das Federelement vorgespannt, so dass der erste Diffusorkolben das Adsorptionsmittel gegen den zweiten Diffusorkolben verpresst. Preferably, the spring element is biased so that the first diffuser piston compresses the adsorbent against the second diffuser piston.

Vorteilhafterweise wird durch das Federelement das Adsorptionsmittel über den ersten Diffusorkolben und mit dem zweiten Diffusorkolben als Gegenanschlag verpresst. Die Feder stützt sich dabei einerseits innerhalb des ersten Diffusorkolben und andererseits an entsprechenden Aufnahmen des im Block verstemmten Trocknerdeckels ab.Advantageously, the adsorbent is compressed by the spring element via the first diffuser piston and with the second diffuser piston as a counterstop. The spring is supported, on the one hand, within the first diffuser piston and, on the other hand, on corresponding receptacles of the dryer cover caulked in the block.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist eine erste Leitung in Höhe des ersten Diffusorkolbens und eine zweite Leitung in Höhe des zweiten Diffusorkolbens im Block angeordnet.According to a further preferred embodiment, a first line at the level of the first diffuser piston and a second line at the level of the second diffuser piston are arranged in the block.

Vorteilhafterweise verbinden die Leitungen den Lufttrockner zum einen mit dem Luftverdichter und zum anderen mit dem Luftfedersystem. Über die Leitungen wird beispielsweise von außen angesaugte Luft vom Luftverdichter hin zum Lufttrockner geleitet, die in der Luft befindliche Feuchtigkeit wird durch das Adsorptionsmittel aufgenommen und die getrocknete Luft kann über die weitere Leitung in das Luftfedersystem geleitet werden.Advantageously, the lines connect the air dryer on the one hand with the air compressor and on the other with the air spring system. Via the lines, for example, air sucked in from the outside is passed from the air compressor to the air dryer, the moisture in the air is taken up by the adsorbent and the dried air can be conducted via the further line into the air spring system.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind zwei oder mehr Lufttrockner innerhalb des Blocks angeordnet, welche mittels Leitungen in Reihenschaltung angeordnet sind. Durch zwei oder mehrere Lufttrockner kann die gesamte Adsorptionsrate erhöht werden. So lässt sich eine bedarfsgerechte Verwendung des Adsorptionsmittels realisieren. Ebenfalls kann die Anordnung der jeweiligen Lufttrockner in Abhängigkeit des zur Verfügung stehenden Bauraums im Block erfolgen.According to a further preferred embodiment, two or more air dryers are arranged within the block, which are arranged by means of lines in series. Two or more air dryers can increase the overall adsorption rate. Thus, a needs-based use of the adsorbent can be realized. Also, the arrangement of the respective air dryer depending on the available space in the block can be done.

Von Vorteil wirkt sich auch der beispielsweise aus Aluminium gefertigte Block auf die Wärmeleitung der einzelnen Komponenten, im Wesentlichen dem Luftverdichter und dem Lufttrockner, aus. The block made of aluminum, for example, also has an advantageous effect on the heat conduction of the individual components, essentially the air compressor and the air dryer.

Vorteilhafterweise kann ein Lufttrockner an einer kühlen Stelle des Blocks positioniert werden. Das Material des Blocks wirkt als Wärmesenke kühlend auf den Lufttrockner bzw. auf die Luft in der zuführenden Leitung. Die vom Luftverdichter zugeführte Luft wird gekühlt und somit die Adsorptionsfähigkeit des Adsorptionsmittels gesteigert.Advantageously, an air dryer may be positioned at a cool location of the block. The material of the block acts as a heat sink cooling on the air dryer or on the air in the feeding line. The air supplied by the air compressor is cooled and thus increases the adsorption capacity of the adsorbent.

Entgegengesetzt ist die Positionierung eines Lufttrockners nahe dem Luftverdichter für die Regenrationsfähigkeit von Vorteil. Der Luftverdichter wirkt zusammen mit dem Material des Blocks als Wärmequelle erwärmend auf den Lufttrockner bzw. auf die Luft in der zuführenden Leitung. Die zur Regeneration des Lufttrockners erwärmte Luft nimmt mehr Feuchtigkeit auf und somit ist die Regenerationsfähigkeit des Lufttrockners verbessert.Conversely, positioning an air dryer near the air compressor is beneficial for regeneration capability. The air compressor acts together with the material of the block as a heat source heating the air dryer or the air in the supply line. The heated air for the regeneration of the air dryer absorbs more moisture and thus the regeneration capacity of the air dryer is improved.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind pneumatische Ventile teilweise in dem Block und teilweise in einem elektronischen Steuergerät angeordnet, wobei das elektronische Steuergerät am Block angeordnet ist.According to a further preferred embodiment, pneumatic valves are partially arranged in the block and partly in an electronic control unit, wherein the electronic control unit is arranged on the block.

Vorteilhafterweise sind die Antriebseinheiten der pneumatischen Ventile im Block und die Magnetventilspulen im elektronischen Steuergerät angeordnet. Die Magnetventilspulen werden passend auf die Antriebseinheiten aufgesteckt und sind toleranzausgleichend, vorzugsweise mittels federnder Elemente, auf Position gehalten.Advantageously, the drive units of the pneumatic valves in the block and the solenoid valve coils are arranged in the electronic control unit. The solenoid valve coils are fitted snugly on the drive units and are tolerance-compensating, preferably held by means of resilient elements in position.

Verwendung findet die integrierte Luftversorgungseinheit mit integriertem Lufttrockner in einem Luftfedersystem für ein Kraftfahrzeug, insbesondere mit dem Konzept der geschlossenen Luftversorgung.The integrated air supply unit with integrated air dryer is used in an air spring system for a motor vehicle, in particular with the concept of the closed air supply.

Weitere bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels an Hand von Figuren.Further preferred embodiments of the invention will become apparent from the dependent claims and the following description of an embodiment with reference to figures.

Es zeigenShow it

1 eine beispielsgemäße integrierte Luftversorgungseinheit mit integriertem Lufttrockner und 1 an exemplary integrated air supply unit with integrated air dryer and

2 eine beispielsgemäße Anordnung eines Lufttrockners in einer integrierten Luftversorgungseinheit. 2 an exemplary arrangement of an air dryer in an integrated air supply unit.

1 zeigt eine beispielsgemäße integrierte Luftversorgungseinheit 1 für ein Luftfedersystem für Kraftfahrzeuge in schematischer Darstellung. Innerhalb eines pneumatischen Blocks 5 befindet sich ein Luftverdichter 2, der über einen frontseitig angebrachten Elektromotor 3 angetrieben wird. Luftverdichter 2 setzt sich im Wesentlichen aus einem Kurbelraum und mindestens 2 Hubkolben mit entsprechenden Zylinderköpfen zusammen. 1 shows an exemplary integrated air supply unit 1 for an air spring system for motor vehicles in a schematic representation. Within a pneumatic block 5 is an air compressor 2 , which has a front-mounted electric motor 3 is driven. air compressor 2 consists essentially of a crankcase and at least 2 Reciprocating piston with corresponding cylinder heads together.

Pneumatischer Block 5 verfügt über nicht näher dargestellte Aufnahmen für einzelne Komponenten. Innerhalb des pneumatischen Blocks 5 ist ein Lufttrockner 4 eingebracht. Beispielsgemäß entspricht der Lufttrockner 4 von dem Größenverhältnis im Wesentlichen dem Luftverdichter 2. Schematisch sind mehrere Ventile 7 angedeutet, die teilweise innerhalb des pneumatischen Blocks 5 und zueinander passend in einem elektronischen Steuergerät 6 angeordnet sind.Pneumatic block 5 has not shown recordings for individual components. Inside the pneumatic block 5 is an air dryer 4 brought in. By way of example, the air dryer corresponds 4 from the size ratio substantially to the air compressor 2 , Schematically are several valves 7 indicated in part within the pneumatic block 5 and matching each other in an electronic control unit 6 are arranged.

Die Ventile 7 unterteilen sich in Antriebseinheiten 7a und Magnetventilspulen 7b, wobei Antriebseinheiten 7a im Block 5 und Magnetventilspulen 7b im elektronischen Steuergerät 6 angeordnet sind. Antriebseinheiten 7a umfassen im Detail, nicht näher dargestellt, einen Kern, eine Hülse, einen Anker, eine Feder und einen Dichtsitz und sind fest im Block 5 integriert. Die entsprechenden Magnetventilspulen 7b sind bevorzugt separat im elektronischen Steuergerät 6 angeordnet und elektromechanisch betätigbar. Magnetventilspulen 7b werden passend auf die Antriebseinheiten 7a aufgesteckt und toleranzausgleichend, vorzugsweise mittels federnder Elemente, auf Position gehalten.The valves 7 are subdivided into drive units 7a and solenoid valve coils 7b where drive units 7a in the block 5 and solenoid valve coils 7b in the electronic control unit 6 are arranged. drive units 7a include in detail, not shown, a core, a sleeve, an anchor, a spring and a sealing seat and are firmly in the block 5 integrated. The corresponding solenoid valve coils 7b are preferably separate in the electronic control unit 6 arranged and electromechanically actuated. Solenoid valve coils 7b will fit on the drive units 7a plugged and tolerance compensating, preferably held by means of resilient elements, in position.

Die Ventile 7 können beispielsweise ein oder mehrere Luftfederventile umfassen, oder eine Umschaltventileinrichtung zur Luftstromregelung des Luftfedersystems oder ein Ablassventil zum Ablassen von Systemluft in die Umgebung.The valves 7 For example, may include one or more air spring valves, or a Umschaltventileinrichtung for air flow control of the air spring system or a drain valve for discharging system air into the environment.

Zudem enthält Block 5 nicht näher dargestellte Kanäle die pneumatische Leitungen darstellen. Diese pneumatischen Leitungen verbinden Luftverdichter 2, Lufttrockner 4, Ventile 7 und mehrere pneumatische Anschlüsse 8 untereinander.In addition, contains block 5 not shown channels represent the pneumatic lines. These pneumatic lines connect air compressors 2 , Air dryer 4 , Valves 7 and several pneumatic connections 8th among themselves.

Die Ventile 7 können beispielsweise ein oder mehrere Luftfederventile umfassen, oder eine Umschaltventileinrichtung zur Luftstromregelung innerhalb des Luftfedersystems oder ein Ablassventil zum Ablassen von Systemluft in die Umgebung.The valves 7 For example, it may include one or more air spring valves, or a reversing valve device for controlling airflow within the air spring system, or a drain valve for venting system air to the environment.

Pneumatische Anschlüsse 8 sind in entsprechenden Aufnahmen des pneumatischen Blockes 5 angeordnet und dienen dem Verbinden mit weiteren Komponenten eines Luftfedersystems wie z. B. mehreren Luftfedern oder einem Druckluftspeicher.Pneumatic connections 8th are in appropriate receptacles of the pneumatic block 5 arranged and serve to connect to other components of an air spring system such. B. several air springs or a compressed air reservoir.

Neben einem Teil der Ventile 7 enthält das elektronische Steuergerät 6 einen elektronischen Anschluss 9. Über Anschluss 9 ist die integrierte Luftversorgungseinheit 1 vollständig an das Fahrzeugbordnetz angeschlossen und kann so konfiguriert und ausgelesen werden. Über elektronisches Steuergerät 6 werden Elektromotor 3 und Ventile 7 angesteuert. In addition to a part of the valves 7 contains the electronic control unit 6 an electronic connection 9 , About connection 9 is the integrated air supply unit 1 fully connected to the vehicle electrical system and can thus be configured and read out. Via electronic control unit 6 be electric motor 3 and valves 7 driven.

Des Weiteren, nicht näher dargestellt, ist ein Drucksensor im Block 5 integriert und mit elektronischen Steuergerät 6 kontaktiert.Furthermore, not shown in detail, is a pressure sensor in the block 5 integrated and with electronic control unit 6 contacted.

2 zeigt eine beispielsgemäße Anordnung eines Lufttrockners 4 in einer integrierten Luftversorgungseinheit. Lufttrockner 4 ist dabei in einer Aufnahme, beispielsweise in einer Bohrung 18, des pneumatischen Blocks 5 angeordnet. 2 shows an exemplary arrangement of an air dryer 4 in an integrated air supply unit. air dryer 4 is doing in a recording, for example in a hole 18 , the pneumatic block 5 arranged.

Lufttrockner 4 umfasst einen Trocknerdeckel 12, ein Federelement 13, einen ersten und zweiten Diffusorkolben 14, 15, zwei Filter 16 und ein Adsorptionsmittel 17. Adsorptionsmittel 17 ist zwischen ersten Diffusorkolben 14 und zweiten Diffusorkolben 15 angeordnet, wobei jeweils ein Filter 16 an den Diffusorkolben 14, 15 zum Adsorptionsmittel 17 hin angeordnet ist. Adsorptionsmittel 17 kann lose, in einer Art Netz oder einem Rohr eingebracht sein. Ist das Adsorptionsmittel 17 beispielsgemäß in einem Netz angeordnet, kann auf die Filter 16 verzichtet werden.air dryer 4 includes a dryer lid 12 , a spring element 13 , a first and second diffuser piston 14 . 15 , two filters 16 and an adsorbent 17 , adsorbent 17 is between first diffuser piston 14 and second diffuser piston 15 arranged, each with a filter 16 to the diffuser piston 14 . 15 to the adsorbent 17 is arranged. adsorbent 17 can be loose, introduced in a kind of network or a pipe. Is the adsorbent 17 For example, arranged in a network, can on the filter 16 be waived.

In Höhe der Diffusorkolben 14, 15 sind jeweils pneumatische Leitungen 10, 11 im pneumatischen Block 5 eingebracht. Pneumatische Leitungen 10, 11 können als Bohrungen bzw. Kanäle im pneumatischen Block 5 realisiert sein. Mittels pneumatischer Leitungen 10, 11 wird eine Luftdurchströmung durch den Lufttrockner 4 geschaffen, welche in beide Richtungen möglich ist. Ausnehmungen in den Diffusorkolben 14, 15 erzeugen eine gleichmäßige Luftdurchströmung durch das Adsorptionsmittel 17. Die gleichmäßige Luftdurchströmung wird durch Filter 16 verstärkt. At the height of the diffuser piston 14 . 15 are each pneumatic lines 10 . 11 in the pneumatic block 5 brought in. Pneumatic lines 10 . 11 can be used as holes or channels in the pneumatic block 5 be realized. By means of pneumatic lines 10 . 11 is an air flow through the air dryer 4 created, which is possible in both directions. Recesses in the diffuser piston 14 . 15 produce a uniform air flow through the adsorbent 17 , The uniform air flow is through filters 16 strengthened.

Zwischen Trocknerdeckel 12 und erstem Diffusorkolben 14 ist ein Federelement 13 angeordnet, welches das Adsorptionsmittel 17 zusammendrückt. Dabei dient der zweite Diffusorkolben 15, welcher im Endanschlag der Aufnahme bzw. Bohrung 18 sitzt, als Gegenanschlag. Trocknerdeckel 12 dichtet den gesamten Aufbau nach außen ab und ist beispielsgemäß im pneumatischen Block 5 verstemmt.Between dryer cover 12 and first diffuser piston 14 is a spring element 13 arranged, which is the adsorbent 17 compresses. Here, the second diffuser piston serves 15 , which in the end stop of the recording or bore 18 sits, as a counter-attack. dryer cover 12 seals the entire structure to the outside and is for example in the pneumatic block 5 caulked.

Der integrierte Lufttrockner 4 dient im Wesentlichen zur Adsorption von Feuchtigkeit aus der mittels des Luftverdichters 2 angesaugten Luft. Die getrocknete Luft wird durch den Lufttrockner 4 weiter in das Luftfedersystem geleitet. So kann beispielsweise Luft vom Luftverdichter 2 über die erste pneumatische Leitung 10, durch den ersten Diffusorkolben 14 mit Filter 16, durch das Adsorptionsmittel 17 und durch den zweiten Diffusorkolben 15 mit Filter 16 zur zweiten pneumatischen Leitung 11 und ins das Luftfedersystem geleitet werden.The integrated air dryer 4 essentially serves for the adsorption of moisture from the means of the air compressor 2 sucked air. The dried air is passed through the air dryer 4 further passed into the air spring system. For example, air from the air compressor 2 over the first pneumatic line 10 , through the first diffuser piston 14 with filter 16 , through the adsorbent 17 and through the second diffuser piston 15 with filter 16 to the second pneumatic line 11 and directed into the air spring system.

Zur Regeneration des Lufttrockners 4 wird beispielsweise auf umgekehrten Weg Luft durch den Lufttrockner 4 geleitet. So kann Luft aus dem Luftfedersystem über die zweite pneumatische Leitung 11 durch den Lufttrockner 4 zur ersten pneumatischen Leitung 10 geleitet werden. Die durch das Adsorptionsmittel 17 geleitete Luft entzieht die Feuchtigkeit und regeneriert somit den Lufttrockner 4. Die Luft kann anschließend über das Ablassventil in die Umgebung abgegeben werden.For the regeneration of the air dryer 4 For example, air is reversed through the air dryer 4 directed. Thus, air from the air suspension system via the second pneumatic line 11 through the air dryer 4 to the first pneumatic line 10 be directed. The through the adsorbent 17 Guided air removes the moisture and thus regenerates the air dryer 4 , The air can then be discharged via the drain valve into the environment.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
integrierte Luftversorgungseinheit integrated air supply unit
22
Luftverdichter air compressor
33
Elektromotor electric motor
44
Lufttrockner air dryer
55
pneumatischer Block pneumatic block
66
elektronisches Steuergerät electronic control unit
77
Ventile valves
7a 7a
Antriebseinheiten drive units
7b7b
Magnetventilspulen Solenoid valve coils
88th
pneumatische Anschlüsse pneumatic connections
99
elektronischer Anschluss electronic connection
10, 1110, 11
pneumatische Leitungen pneumatic lines
1212
Trocknerdeckel dryer cover
1313
Federelement spring element
1414
erster Diffusorkolben first diffuser piston
1515
zweiter Diffusorkolben second diffuser piston
1616
Filter filter
1717
Adsorptionsmittel adsorbent
1818
Bohrung drilling

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 19911933 A1 [0010] DE 19911933 A1 [0010]
  • DE 102004005117 A1 [0011] DE 102004005117 A1 [0011]
  • DE 102010036742 A1 [0013] DE 102010036742 A1 [0013]

Claims (14)

Integrierte Luftversorgungseinheit (1), insbesondere für ein Luftfedersystem für ein Kraftfahrzeug, umfassend einen Luftverdichter (2) mit Elektromotor (3) und einen pneumatischen Block (5), wobei innerhalb des pneumatischen Blocks (5) der Luftverdichter (2) angeordnet ist und pneumatische Leitungen (10, 11) zur Verbindung des Luftverdichters (2) mit einem Lufttrockner (4) verlaufen, dadurch gekennzeichnet, dass der Lufttrockner (4) in den pneumatischen Block (5) integriert ist.Integrated air supply unit ( 1 ), in particular for an air spring system for a motor vehicle, comprising an air compressor ( 2 ) with electric motor ( 3 ) and a pneumatic block ( 5 ), wherein within the pneumatic block ( 5 ) the air compressor ( 2 ) is arranged and pneumatic lines ( 10 . 11 ) for connecting the air compressor ( 2 ) with an air dryer ( 4 ), characterized in that the air dryer ( 4 ) in the pneumatic block ( 5 ) is integrated. Luftversorgungseinheit (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Lufttrockner (4) in einer Aufnahme, insbesondere in einer Bohrung (18), in dem Block (5) angeordnet ist.Air supply unit ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the air dryer ( 4 ) in a receptacle, in particular in a bore ( 18 ), in the block ( 5 ) is arranged. Luftversorgungseinheit (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Lufttrockner (4) einen ersten Diffusorkolben (14) und einen zweiten Diffusorkolben (15) umfasst.Air supply unit ( 1 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the air dryer ( 4 ) a first diffuser piston ( 14 ) and a second diffuser piston ( 15 ). Luftversorgungseinheit (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem ersten Diffusorkolben (14) und dem zweiten Diffusorkolben (15) ein Adsorptionsmittel (17) angeordnet ist.Air supply unit ( 1 ) according to claim 3, characterized in that between the first diffuser piston ( 14 ) and the second diffuser piston ( 15 ) an adsorbent ( 17 ) is arranged. Luftversorgungseinheit (1) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass an dem ersten und an dem zweiten Diffusorkolben (14, 15) jeweils ein Filter (16) auf der Seite zum Adsorptionsmittels (17) angeordnet ist.Air supply unit ( 1 ) according to claim 3 or 4, characterized in that on the first and on the second diffuser piston ( 14 . 15 ) one filter each ( 16 ) on the adsorbent side ( 17 ) is arranged. Luftversorgungseinheit (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und der zweite Diffusorkolben (14, 15) jeweils mehrere Ausnehmungen, insbesondere Bohrungen, aufweisen, welche ein Durchströmen von Luft, insbesondere in Richtung zum Adsorptionsmittel (17), ermöglichen.Air supply unit ( 1 ) according to one of claims 3 to 5, characterized in that the first and second diffuser pistons ( 14 . 15 ) each having a plurality of recesses, in particular bores, which a flow of air, in particular in the direction of the adsorbent ( 17 ), enable. Luftversorgungseinheit (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und der zweite Diffusorkolben (14, 15) in der Aufnahme, insbesondere in der Bohrung (18), in dem Block (5) angeordnet sind.Air supply unit ( 1 ) according to one of claims 2 to 6, characterized in that the first and second diffuser pistons ( 14 . 15 ) in the receptacle, in particular in the bore ( 18 ), in the block ( 5 ) are arranged. Luftversorgungseinheit (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme, insbesondere die Bohrung (18), von einem Trocknerdeckel (12) verschlossen ist.Air supply unit ( 1 ) according to one of claims 2 to 7, characterized in that the receptacle, in particular the bore ( 18 ), from a dryer cover ( 12 ) is closed. Luftversorgungseinheit (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Trocknerdeckel (12) und dem ersten Diffusorkolben (14) ein Federelement (13) angeordnet ist.Air supply unit ( 1 ) according to claim 8, characterized in that between the dryer cover ( 12 ) and the first diffuser piston ( 14 ) a spring element ( 13 ) is arranged. Luftversorgungseinheit (1) nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (13) vorgespannt ist, so dass der erste Diffusorkolben (14) das Adsorptionsmittel (17) gegen den zweiten Diffusorkolben (15) verpresst.Air supply unit ( 1 ) according to claim 8 or 9, characterized in that the spring element ( 13 ) is biased so that the first diffuser piston ( 14 ) the adsorbent ( 17 ) against the second diffuser piston ( 15 ) pressed. Luftversorgungseinheit (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Leitung (10) in Höhe des ersten Diffusorkolbens (14) und eine zweite Leitung (11) in Höhe des zweiten Diffusorkolbens (15) im Block (5) angeordnet ist.Air supply unit ( 1 ) according to one of claims 3 to 10, characterized in that a first line ( 10 ) at the level of the first diffuser piston ( 14 ) and a second line ( 11 ) at the level of the second diffuser piston ( 15 ) in the block ( 5 ) is arranged. Luftversorgungseinheit (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass zwei oder mehr Lufttrockner (4) innerhalb des Blocks (5) angeordnet sind, welche mittels Leitungen in Reihenschaltung angeordnet sind.Air supply unit ( 1 ) according to one of claims 1 to 11, characterized in that two or more air dryers ( 4 ) within the block ( 5 ) are arranged, which are arranged by means of lines in series. Luftversorgungseinheit (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass pneumatische Ventile (7) teilweise in dem Block (5) und teilweise in einem elektronischen Steuergerät (6) angeordnet sind, wobei das elektronische Steuergerät (6) am Block (5) angeordnet ist.Air supply unit ( 1 ) according to one of claims 1 to 12, characterized in that pneumatic valves ( 7 ) partially in the block ( 5 ) and partly in an electronic control unit ( 6 ) are arranged, wherein the electronic control unit ( 6 ) at the block ( 5 ) is arranged. Luftfedersystem für Fahrzeuge, wobei das Luftfedersystem eine integrierte Luftversorgungseinheit (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 13 aufweist.Air suspension system for vehicles, the air suspension system having an integrated air supply unit ( 1 ) according to one of claims 1 to 13.
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