DE102016002241A1

DE102016002241A1 - Druckluftversorgungsanlage eines Fahrzeugs

Info

Publication number: DE102016002241A1
Application number: DE102016002241.8A
Authority: DE
Inventors: Heinrich Diekmeyer; Konrad Feyerabend; Dirk Hillbring
Original assignee: Wabco GmbH
Current assignee: ZF CV Systems Hannover GmbH
Priority date: 2016-02-25
Filing date: 2016-02-25
Publication date: 2017-08-31
Also published as: WO2017144147A1

Abstract

Druckluftversorgungsanlage (1.1) eines Fahrzeugs, mit einem druckgesteuerten Kompressor (2), mittels dem in einem Förderbetrieb Druckluft durch eine Förderleitung (6) und eine Trocknerleitung (7) in eine Hauptdruckleitung (12) förderbar ist, wobei in der Trocknerleitung zumindest eine Trocknereinheit (9) sowie ein dieser Trocknereinheit (9) nachgeordnetes Rückschlagventil (10) angeordnet sind, und mit einem druckgesteuerten Entlüftungsventil (4), mittels dem die Trocknerleitung für einen Regenerationsbetrieb mit einem Entlüftungsausgang (16) verbindbar ist, sowie mit einem druckgesteuerten Regenerationsventil (17) zum Abschalten des Kompressors (2) und/oder zum Öffnen des Entlüftungsventils (4), und mit einem als Magnetschaltventil ausgebildeten Kompressorsteuerventil (22) zum elektronischen Abschalten des Kompressors (2). Um im Regenerationsbetrieb eine intensivere und schnellere Regeneration der Trocknereinheit (9) zu bewirken ist vorgesehen, dass zu dem Rückschlagventil (10) in der Trocknerleitung (7) zur unmittelbaren Entnahme von Spülluft aus der Hauptdruckleitung (12) eine Drossel (26) parallel geschaltet ist, deren Drosselquerschnitt so dimensioniert ist, dass sich im Regenerationsbetrieb zwar ein vergleichsweise großer Spülluftvolumenstrom einstellt, dass jedoch der durch den Abfluss der Spülluft bedingte Druckabfall in der Hauptdruckleitung auf einen Druckwert begrenzt ist, welcher einen Betrieb der von der Hauptdruckleitung versorgten Vorrichtungen ermöglicht.

Description

Die Erfindung betrifft eine Druckluftversorgungsanlage eines Fahrzeugs, mit einem druckgesteuerten Kompressor, mittels dem in einem Förderbetrieb Druckluft durch eine Förderleitung und eine Trocknerleitung in eine Hauptdruckleitung förderbar ist, wobei in der Trocknerleitung zumindest eine Trocknereinheit sowie ein dieser Trocknereinheit nachgeordnetes Rückschlagventil angeordnet sind, und mit einem druckgesteuerten Entlüftungsventil, mittels dem die Trocknerleitung für einen Regenerationsbetrieb mit einem Entlüftungsausgang verbindbar ist, sowie mit einem druckgesteuerten Regenerationsventil zum Abschalten des Kompressors und/oder zum Öffnen des Entlüftungsventils, und mit einem als Magnetschaltventil ausgebildeten Kompressorsteuerventil zum elektronischen Abschalten des Kompressors.
Straßenfahrzeuge, insbesondere schwere Nutzfahrzeuge, und Schienenfahrzeuge sind häufig mit einer Druckluftversorgungsanlage ausgerüstet, von der Druckluft-Verbraucherkreise, wie Betriebsbremskreise, ein Feststellbremskreis, ein Niveauregelungskreis und/oder Nebenverbraucherkreise, mit aufbereiteter, also gefilterter und getrockneter Druckluft versorgt werden. Zur Aufbereitung der Druckluft ist zwischen der Förderleitung des Kompressors, der von dem Antriebsmotor des Fahrzeugs oder von einem separaten Motor, insbesondere einem Elektromotor, angetrieben werden kann, und einer Hauptdruckleitung, an welche die Druckluft-Verbraucherkreise angeschlossen sind, üblicherweise eine Trocknerleitung mit mindestens einer Filtereinheit, einer Trocknereinheit und einem diesen nachgeordneten Rückschlagventil angeordnet, mit denen der geförderten Druckluft Schmutzpartikel und Feuchtigkeit entzogen sowie eine Rückströmung aus der Hauptdruckleitung verhindert wird.
Zur Regeneration der Trocknereinheit ist die Trocknerleitung auch entgegen der Förderrichtung von Spülluft, bei der es sich um bereits getrocknete Druckluft handelt, zu einem Entlüftungsausgang hin durchströmbar, wodurch in der Trocknereinheit angesammelte Feuchtigkeit nach außen transportiert und die Trocknereinheit somit regeneriert wird. Bei einem Regenerationsbetrieb wird üblicherweise auch der Kompressor abgeschaltet, was zum Beispiel durch das Öffnen einer Kupplung zwischen einem Antriebsrad und dem Kompressor, durch die Verbindung des Kompressorausgangs mit einem Entlüftungsausgang, das Abschalten eines separaten Antriebsmotors oder andere geeignete Maßnahmen erfolgen kann.
Aus der DE 103 57 763 A1 ist eine Druckluftversorgungsanlage eines Fahrzeugs mit einem druckgesteuerten Kompressor bekannt, bei der ein als Magnetschaltventil ausgeführtes Regenerationsventil vorgesehen ist. Bei einem druckgesteuerten Kompressor wird dieser durch die Beaufschlagung eines zugeordneten pneumatischen Steuereingangs mit einem höheren Steuerdruck abgeschaltet und durch das Drucklosschalten des Steuereingangs eingeschaltet. Über das Regenerationsventil ist einerseits eine mit einer Drossel und einem Rückschlagventil versehene Spülluftleitung, die zwischen der Trocknereinheit und dem dortigen Rückschlagventil an die Trocknerleitung angeschlossen ist, mit der Hauptdruckleitung verbindbar, und andererseits ist der Steuereingang eines druckgesteuerten Entlüftungsventils zur Verbindung der Förderleitung mit einem Entlüftungsausgang mit einem an der Spülluftleitung entnommenen Steuerdruck beaufschlagbar. Zum Abschalten des Kompressors ist ein separates, als Magnetschaltventil ausgeführtes Kompressorsteuerventil vorgesehen, über welches der Steuereingang des Kompressors mit einem an der Hauptdruckleitung entnommenen Steuerdruck beaufschlagbar ist. Bei dieser bekannten Druckluftversorgungsanlage wird die zur Regeneration der Trocknereinheit verwendete Spülluft der Hauptdruckleitung entnommen, und der Kompressor kann auch außerhalb eines Regenerationsbetriebs elektronisch gesteuert abgeschaltet werden.
Im Unterschied zu der gerade beschriebenen Druckluftversorgungsanlage ist aus der EP 2 582 560 B1 eine Druckluftversorgungsanlage eines Fahrzeugs mit einem druckgesteuerten Kompressor bekannt, bei der die Steuereingänge des Kompressors und eines druckgesteuerten Entlüftungsventils von einem druckgesteuerten Regenerationsventil angesteuert werden, dessen Steuerdruck an der Hauptdruckleitung entnommen wird. Bei Erreichen eines oberen Schaltdruckes des Regenerationsventils in der Hauptdruckleitung wird der Kompressor abgeschaltet und das Entlüftungsventil geöffnet. Bei Erreichen eines unteren Schaltdrucks des Regenerationsventils in der Hauptdruckleitung wird der Kompressor wieder eingeschaltet und das Entlüftungsventil geschlossen. Das Regenerieren der Trocknereinheit erfolgt bei dieser bekannten Druckluftversorgungsanlage somit selbsttätig in Abhängigkeit von dem in der Hauptdruckleitung vorliegenden Hauptdruck.
In einer ersten Ausführungsform dieser bekannten Druckluftversorgungsanlage gemäß der dortigen 1 wird die Spülluft einem Speicherbehälter entnommen, der über eine mit einer Drossel versehene Spülluftleitung zwischen der Trocknereinheit und dem dortigen Rückschlagventil an die Trocknerleitung angeschlossen ist. In einer zweiten Ausführungsform dieser Druckluftversorgungsanlage gemäß der dortigen 3 wird die Spülluft über eine an die Steuerdruckleitung des Entlüftungsventils angeschlossene Spülluftleitung der Hauptdruckleitung entnommen, wobei die Spülluftleitung über eine Drossel und ein Rückschlagventil zwischen der Trocknereinheit und dem dortigen Rückschlagventil an die Trocknerleitung angeschlossen ist. Um den Kompressor auch außerhalb eines Regenerationsbetriebs elektronisch gesteuert abschalten zu können, ist zudem ein als Magnetschaltventil ausgeführtes Kompressorsteuerventil vorgesehen, mittels dem der Steuereingang des Kompressors bei nicht betätigtem Regenerationsventil mit einem an der Hauptdruckleitung entnommenen Steuerdruck beaufschlagbar ist.
Wird der Kompressor außerhalb eines Regenerationsbetriebs elektronisch gesteuert abgeschaltet, was zum Beispiel die Möglichkeit zur Kraftstoffeinsparung in Schubphasen des Fahrzeugs bietet, wird von den angeschlossenen Verbraucherkreisen weiterhin Druckluft aus der Hauptdruckleitung verbraucht. Demzufolge ergibt sich anschließend ein längerer Förderbetrieb, bis in der Hauptdruckleitung der obere Schaltdruck des Regenerationsventils wieder erreicht und durch dessen Umschaltung der nächste Regenerationsbetrieb eingeleitet wird. Um dem längeren Förderbetrieb Rechnung zu tragen, sollte die Regeneration der Trocknereinheit zweckmäßig entsprechend intensiver erfolgen. In der ersten Ausführungsform der Druckluftversorgungsanlage gemäß der EP 2 582 560 B1 und der dortigen 1 ist das verfügbare Spülluftvolumen jedoch durch die Größe des Speicherbehälters begrenzt. In der zweiten Ausführungsform der Druckluftversorgungsanlage der EP 2 582 560 B1 gemäß der dortigen 3 wird der Spülluftvolumenstrom durch den geringen Querschnitt und die Länge der Steuerdruckleitungen, über welche die Spülluft aus der Hauptdruckleitung in die Trocknerleitung strömt, gedrosselt, und die Dauer des Regenerationsbetriebs ist durch den unteren Schaltdruck des Regenerationsventils begrenzt. Außerdem kann die von dem Regenerationsventil bereitgestellte Spülluft die einwandfreie Funktion des Regenerationsventils beeinträchtigen.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Druckluftversorgungsanlage eines Fahrzeugs der eingangs genannten Bauart derart weiterzubilden, dass sich im Regenerationsbetrieb eine intensivere, schnellere und funktionssicherere Regeneration der Trocknereinheit ergibt.
Diese Aufgabe ist durch eine Druckluftversorgungsanlage mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungen und Weiterbildungen dieser Druckluftversorgungsanlage sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Demnach geht die Erfindung aus von einer Druckluftversorgungsanlage eines Fahrzeugs, mit einem druckgesteuerten Kompressor, mittels dem in einem Förderbetrieb Druckluft durch eine Förderleitung und eine Trocknerleitung in eine Hauptdruckleitung förderbar ist, wobei in der Trocknerleitung zumindest eine Trocknereinheit sowie ein dieser Trocknereinheit nachgeordnetes Rückschlagventil angeordnet sind, und mit einem druckgesteuerten Entlüftungsventil, mittels dem die Trocknerleitung für einen Regenerationsbetrieb mit einem Entlüftungsausgang verbindbar ist, sowie mit einem druckgesteuerten Regenerationsventil zum Abschalten des Kompressors und/oder zum Öffnen des Entlüftungsventils, und mit einem als Magnetschaltventil ausgebildeten Kompressorsteuerventil zum elektronischen Abschalten des Kompressors.
Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist bei dieser Druckluftversorgungsanlage vorgesehen, dass zu dem Rückschlagventil in der Trocknerleitung zur unmittelbaren Entnahme von Spülluft aus der Hauptdruckleitung eine Drossel parallel geschaltet ist, deren Drosselquerschnitt derart dimensioniert ist, dass sich im Regenerationsbetrieb zwar ein vergleichsweise großer Spülluftvolumenstrom einstellt, dass jedoch der durch den Abfluss der Spülluft bedingte Druckabfall in der Hauptdruckleitung auf einen Druckwert begrenzt ist, welcher dennoch einen Betrieb der von der Hauptdruckleitung versorgten Vorrichtungen ermöglicht.
Hierbei weist die Drossel bevorzugt einen runden Querschnitt mit einem Durchmesser von bevorzugt 0,5 mm bis 5,0 mm, besonders 1,0 mm bis 1,4 mm auf. Bei einem großen Querschnitt der Drossel erfolgt die Regeneration sehr schnell, allerdings erhöht sich die Effektivität der Regeneration je kleiner der Querschnitt der Drossel ist, da sich hierdurch kleinere Strömungsgeschwindigkeiten ergeben, wodurch die Regenerationsluft länger Zeit hat Wasser bzw. Feuchtigkeit aus der Trocknereinheit aufzunehmen. Hierdurch ist somit weniger Regenerationsluft und damit auch weniger Energie für die Trocknung nötig.
Um im Regenerationsbetrieb eine intensivere und schnellere Regeneration der Trocknereinheit zu bewirken, in welcher die Trocknerleitung entgegen der Förderrichtung von Spülluft durchströmt wird, ist demnach dem Rückschlagventil der Trocknerleitung eine Drossel parallel geschaltet. Der Drosselquerschnitt der Drossel ist derart dimensioniert, dass sich im Regenerationsbetrieb zwar ein relativ großer Spülluftvolumenstrom einstellt, jedoch der durch den Abfluss der Spülluft bedingte Druckabfall in der Hauptdruckleitung begrenzt ist. Außerdem wird die Spülluft unmittelbar von der Hauptdruckleitung und nicht vom Regenerationsventil bereitgestellt, dessen Funktion somit nicht beeinträchtigt wird.
Im Regenerationsbetrieb, also bei abgeschaltetem Kompressor und geöffnetem Entlüftungsventil, strömt nun Spülluft unmittelbar über die Drossel aus der Hauptdruckleitung in die Trocknerleitung, sodann entgegen der Förderrichtung durch die Trocknereinheit und über das Entlüftungsventil an den Entlüftungsausgang. Für die Regeneration der Trocknereinheit steht somit das relativ große Speichervolumen der Hauptdruckleitung zur Verfügung, und die Spülluft aus der Hauptdruckleitung gelangt auf kürzestem Weg sowie schwach gedrosselt in die Trocknerleitung. Die Regeneration der Trocknereinheit erfolgt daher mit einem relativ großen Spülluftvolumenstrom und kann auch länger andauern, bis der in der Hauptdruckleitung vorliegende Hauptdruck auf den unteren Schaltdruck des Regenerationsventils abgesunken ist, bei welchem durch dessen Umschaltung der Kompressor wieder eingeschaltet und das Entlüftungsventil geschlossen wird. Somit ist mit relativ geringem apparativem Aufwand sichergestellt, dass die Regeneration der Trocknereinheit intensiv genug erfolgt, so dass diese auch über einen längeren Förderbetrieb funktionsfähig bleibt, der sich zum Beispiel nach einer Betriebsphase mit elektronisch abgeschaltetem Kompressor ergibt.
Zur Bereitstellung weiterer Spülluft sowie zur Entlastung der Hauptdruckleitung beziehungsweise der an diese angeschlossenen Verbraucherkreise ist gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ein Speicherbehälter vorgesehen, der über eine mit einer Drossel versehene Spülluftleitung zwischen der Trocknereinheit und dem Rückschlagventil an die Trocknerleitung angeschlossen ist.
Alternativ oder zusätzlich dazu kann zur Bereitstellung weiterer Spülluft auch ein zusätzlicher Speicherbehälter vorgesehen sein, der über eine Anschlussleitung an die Hauptdruckleitung angeschlossen ist. Durch diesen zusätzlichen Speicherbehälter wird das Speichervolumen der Hauptdruckleitung vergrößert und damit ein längerer Regenerationsbetrieb mit geringerem Druckabfall in der Hauptdruckleitung ermöglicht, und auch die Versorgungssicherheit der an diese angeschlossenen Verbraucherkreise ist erhöht.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von drei in der beigefügten Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen und deren Weiterbildungen näher erläutert. In der Zeichnung zeigt
1 eine erfindungsgemäße erste Druckluftversorgungsanlage in einer schematischen Ansicht,
2 eine erste Weiterbildung der ersten Druckluftversorgungsanlage gemäß 1,
3 eine zweite Weiterbildung der ersten Druckluftversorgungsanlage gemäß 1,
4 eine erfindungsgemäße zweite Druckluftversorgungsanlage in einer schematischen Ansicht,
5 eine erste Weiterbildung der zweiten Druckluftversorgungsanlage gemäß 4,
6 eine zweite Weiterbildung der zweiten Druckluftversorgungsanlage gemäß 4,
7 eine erfindungsgemäße dritte Druckluftversorgungsanlage in einer schematischen Ansicht,
8 eine erste Weiterbildung der dritten Druckluftversorgungsanlage gemäß 7, und
9 eine zweite Weiterbildung der dritten Druckluftversorgungsanlage gemäß 7.
Eine in 1 schematisch abgebildete erste Druckluftversorgungsanlage 1.1 umfasst einen druckgesteuerten Kompressor 2 und ein druckgesteuertes Entlüftungsventil 4. Mittels des Kompressors 2 ist in einem Förderbetrieb Druckluft über eine Förderleitung 6 und eine Trocknerleitung 7, an welcher eine Filtereinheit 8, eine Trocknereinheit 9 und ein Rückschlagventil 10 seriell angeschlossen sind, in einer Förderrichtung 11 in eine Hauptdruckleitung 12 förderbar. An die Hauptdruckleitung 12 sind über ein Mehrkreis-Schutzventil 13 mehrere nicht näher dargestellte Druckluft-Verbraucherkreise angeschlossen. Über die Filtereinheit 8 werden der geförderten Druckluft Schmutzpartikel entzogen und damit in den Verbraucherkreisen angeordnete Ventile und Aggregate vor größerem Verschleiß und Beschädigungen geschützt. Über die Trocknereinheit 9 wird der geförderten Druckluft Feuchtigkeit entzogen und damit nachgeordnete Leitungen, Ventile und Aggregate vor Korrosion und Vereisungsgefahren geschützt. Durch das in Förderrichtung 11 öffnende Rückschlagventil 10 wird bei abgeschaltetem Kompressor 2 eine Rückströmung von Druckluft aus der Hauptdruckleitung 12 verhindert.
Das Entlüftungsventil 4 ist als ein 2/2-Wege-Schaltventil ausgebildet und in einer eingangsseitig an die Trocknerleitung 7 angeschlossenen Entlüftungsleitung 14 angeordnet. Über das Entlüftungsventil 4 ist die Trocknerleitung 7 für einen Regenerationsbetrieb über einen an die Entlüftungsleitung 14 angeschlossenen Schalldämpfer 15 mit einem an diesem angeordneten Entlüftungsausgang 16 verbindbar.
Der Kompressor 2 und das Entlüftungsventil 4 sind mittels eines druckgesteuerten Regenerationsventils 17 steuerbar. Das Regenerationsventil 17 ist als ein 3/2-Wege-Schaltventil ausgebildet, das über eine zwischen der Hauptdruckleitung 12 und dem Steuereingang 18 des Regenerationsventils 17 angeordnete Steuerdruckleitung 19 von dem in der Hauptdruckleitung 12 herrschenden Hauptdruck gesteuert wird.
Wenn der in der Hauptdruckleitung 12 vorliegende Hauptdruck unterhalb eines oberen Schaltdruckes des Regenerationsventils 17 liegt, befindet sich das Regenerationsventil 17 in der in 1 abgebildeten Ruhestellung, in der eine an den Steuereingang 3 des Kompressors 2 angeschlossene Steuerdruckleitung 20 sowie eine von dieser abzweigende, an den Steuereingang 5 des Entlüftungsventils 4 führende Steuerdruckleitung 21 entlüftet sind. Im drucklosen Zustand ihrer Steuereingänge 3, 5 ist der Kompressor 2 eingeschaltet und das Entlüftungsventil 4 geschlossen, so dass sich die Druckluftversorgungsanlage 1.1 dann im Förderbetrieb befindet.
Sobald der in der Hauptdruckleitung 12 vorliegende Hauptdruck den oberen Schaltdruck des Regenerationsventils 17 erreicht oder überschreitet, wird das Regenerationsventil 17 in seine Betätigungsstellung umgeschaltet, in der die Steuerdruckleitungen 20, 21 des Kompressors 2 beziehungsweise des Entlüftungsventils 4 mit der Hauptdruckleitung 12 verbunden sind. Durch die Beaufschlagung ihrer Steuereingänge 3, 5 mit dem der Hauptdruckleitung 12 entnommenen Hauptdruck wird der Kompressor 2 abgeschaltet und das Entlüftungsventil 4 geöffnet, so dass sich die Druckluftversorgungsanlage 1.1 dann im Regenerationsbetrieb befindet. Wenn der in der Hauptdruckleitung 12 vorliegende Hauptdruck einen unteren Schaltdruck des Regenerationsventils 17 erreicht oder unterschreitet, wird das Regenerationsventil 17 wieder in seine Ruhestellung umgeschaltet, wodurch die Druckluftversorgungsanlage 1.1 in den Förderbetrieb zurückkehrt.
Um außerhalb eines Regenerationsbetriebs den Kompressor 2 elektronisch abschalten zu können, ist ein als 3/2-Wege-Magnetschaltventil ausgebildetes Kompressorsteuerventil 22 vorgesehen, das zwischen dem eingangsseitigen Abschnitt 20a der Steuerdruckleitung 20 des Kompressors 2, einer zusätzlichen von der Hauptdruckleitung 12 abzweigenden Steuerdruckleitung 23 und dem ausgangsseitigen Abschnitt 20b der Steuerdruckleitung 20 des Kompressors 2 angeordnet ist. Das Kompressorsteuerventil 22 ist von einer elektronischen Steuereinheit 24 ansteuerbar, in welcher auch der über einen an die zusätzliche Steuerdruckleitung 23 angeschlossenen Drucksensor 25 erfasste Hauptdruck ausgewertet wird.
In der in 1 abgebildeten Ruhestellung des Kompressorsteuerventils 22 sind die Abschnitte 20a, 20b der Steuerdruckleitung 20 des Kompressors 2 miteinander verbunden und die zusätzliche Steuerdruckleitung 23 abgesperrt, so dass der Betriebszustand des Kompressors 2 von dem Schaltzustand des Regenerationsventils 17 bestimmt wird. In der Betätigungsstellung des Kompressorsteuerventils 22 ist der ausgangsseitige Abschnitt 20b der Steuerdruckleitung 20 mit der zusätzlichen Steuerdruckleitung 23 verbunden sowie der eingangsseitige Abschnitt 20a der Steuerdruckleitung 20 abgesperrt, so dass der Steuereingang 3 des Kompressors 2 mit dem Hauptdruck beaufschlagt und der Kompressor 2 demzufolge abgeschaltet wird. Außerhalb eines Regenerationsbetriebs kann das elektronische Abschalten des Kompressors 2, zum Beispiel wenn keine Schubphasen des Antriebsmotors des Fahrzeugs vorliegen, zur Kraftstoffeinsparung genutzt werden.
Damit die Trocknereinheit 9 über einen dadurch bedingt länger andauernden Förderbetrieb wirksam bleibt, wird die zur Regeneration verwendete Spülluft unmittelbar, also auf kürzestem Weg und weitgehend ungedrosselt, der Hauptdruckleitung 12 entnommen. Hierzu ist dem Rückschlagventil 10 in der Trocknerleitung 7 eine Drossel 26 parallel geschaltet, über die im Regenerationsbetrieb, also bei abgeschaltetem Kompressor 2 und geöffnetem Entlüftungsventil 4, Spülluft aus der Hauptdruckleitung 12 entgegen der Förderrichtung 11 durch die Trocknerleitung 7 über die Entlüftungsleitung 14 und den Schalldämpfer 15 an den Entlüftungsausgang 16 strömt. Der Drosselquerschnitt der Drossel 26 ist derart dimensioniert, dass sich im Regenerationsbetrieb ein relativ großer Spülluftvolumenstrom einstellt, jedoch der durch den Abfluss der Spülluft bedingte Druckabfall in der Hauptdruckleitung 12 begrenzt wird, also nicht zu schnell erfolgt und damit die Versorgung der nicht näher dargestellten Druckluft-Verbraucherkreise nicht beeinträchtigt. Durch den relativ großen Spülluftvolumenstrom ergibt sich eine vergleichsweise intensive Regeneration der Trocknereinheit 9, so dass diese auch über einen nachfolgenden längeren Förderbetrieb wirksam bleibt. Da der Spülluftvolumenstrom unmittelbar der Hauptdruckleitung 12 entnommen wird, wird die Funktion des Regenerationsventils 17 nicht beeinflusst.
In einer in 2 schematisch abgebildeten erfindungsgemäßen Druckluftversorgungsanlage 1.1' ist gegenüber der Druckluftversorgungsanlage 1.1 gemäß 1 ein Speicherbehälter 27 vorgesehen, der über eine mit einer Drossel 29 versehene Spülluftleitung 28 zwischen der Trocknereinheit 9 und dem Rückschlagventil 10 an die Trocknerleitung 7 angeschlossen ist. Mit der im Förderbetrieb in dem Speicherbehälter 27 gespeicherten Druckluft wird zusätzliche Spülluft außerhalb der Hauptdruckleitung 12 bereitgestellt, wodurch die Regeneration der Trocknereinheit 9 weiter intensiviert wird.
In einer in 3 schematisch abgebildeten erfindungsgemäßen Druckluftversorgungsanlage 1.1'' ist gegenüber der Druckluftversorgungsanlage 1.1 gemäß 1 ein zusätzlicher Speicherbehälter 30 vorgesehen, der über eine Anschlussleitung 31 an die Hauptdruckleitung 12 angeschlossen ist. Durch den zusätzlichen Speicherbehälter 30 ist das Speichervolumen der Hauptdruckleitung 12 erweitert, so dass ein längerer Regenerationsbetrieb möglich ist, und auch die Versorgungssicherheit der an die Hauptdruckleitung 12 angeschlossenen Verbraucherkreise erhöht ist. Zur Erweiterung des verfügbaren Spülluftvolumens können die beiden Speicherbehälter 27, 30 der Druckluftversorgungsanlagen 1.1', 1.1'' gemäß den 2 und 3 auch in Kombination miteinander zur Anwendung kommen.
Eine in 4 schematisch abgebildete zweite Druckluftversorgungsanlage 1.2 unterscheidet sich von der ersten Druckluftversorgungsanlage 1.1 gemäß 1 durch eine andere funktionstechnische Einbindung des Regenerationsventils 17 und des Kompressorsteuerventils 22'. Das druckgesteuerte Regenerationsventil 17 steht nun eingangsseitig über eine Anschlussleitung 32 mit der Hauptdruckleitung 12 und ausgangsseitig über die Steuerdruckleitung 21 mit dem Steuereingang 5 des Entlüftungsventils 4 in Verbindung. Das elektromagnetisch betätigbare Kompressorsteuerventil 22' steht nun eingangsseitig unmittelbar mit der Hauptdruckleitung 12 und ausgangsseitig über die zweite Steuerdruckleitung 20' mit dem Steuereingang 3 des Kompressors 2 in Verbindung. In der unbetätigten Ruhestellung des Kompressorsteuerventils 22' ist die zweite Steuerdruckleitung 20' entlüftet und der Steuereingang 3 des Kompressors 2 drucklos, wodurch der Kompressor 2 eingeschaltet ist.
Somit wird bei dieser Ventilanordnung der Druckluftversorgungsanlage 1.2 dann, wenn der in der Hauptdruckleitung 12 vorliegende Hauptdruck den oberen Schaltdruck des Regenerationsventils 17 erreicht oder überschreitet, durch das Umschalten des Regenerationsventils 17 nur das Entlüftungsventil 4 in seine geöffnete Schaltstellung umgeschaltet und dadurch die Regeneration der Trocknereinheit 9 gestartet. Für einen Regenerationsbetrieb ist jedoch auch eine elektronische Umschaltung des Kompressorsteuerventils 22' erforderlich, wodurch der Kompressor 2 durch die Beaufschlagung seines Steuereingangs 3 mit dem Hauptdruck abgeschaltet wird.
Durch die vorliegende Anordnung des Kompressorsteuerventils 22' kann der Kompressor 2 jedoch auch unabhängig von der Höhe des in der Hauptdruckleitung 12 vorliegenden Hauptdruckes und somit auch außerhalb eines Regenerationsbetriebs abgeschaltet werden, was zum Beispiel zur Kraftstoffeinsparung in Schubphasen des Fahrzeugs genutzt werden kann. Die Anordnung der in der Trocknerleitung 7 parallel zu dem Rückschlagventil 10 angeordneten Drossel 26 sowie deren Funktion entsprechen exakt denjenigen der ersten Druckluftversorgungsanlage gemäß 1.
In einer in 5 schematisch abgebildeten erfindungsgemäßen Druckluftversorgungsanlage 1.2' ist analog zu der Druckluftversorgungsanlage 1.1' gemäß 2 im Vergleich mit der Druckluftversorgungsanlage 1.2 gemäß 4 ein Speicherbehälter 27 vorgesehen, der über eine mit einer Drossel 29 versehene Spülluftleitung 28 zwischen der Trocknereinheit 9 und dem Rückschlagventil 10 an die Trocknerleitung 7 angeschlossen ist. Mit der im Förderbetrieb in dem Speicherbehälter 27 gespeicherten Druckluft wird zusätzliche Spülluft außerhalb der Hauptdruckleitung 12 bereitgestellt, wodurch die Regeneration der Trocknereinheit 9 weiter intensiviert wird.
In einer in 6 schematisch abgebildeten erfindungsgemäßen Druckluftversorgungsanlage 1.2'' ist analog zu der Druckluftversorgungsanlage 1.1'' gemäß 3 im Vergleich zur Druckluftversorgungsanlage 1.2 gemäß 4 ein zusätzlicher Speicherbehälter 30 vorgesehen, der über eine Anschlussleitung 31 an die Hauptdruckleitung 12 angeschlossen ist. Durch den zusätzlichen Speicherbehälter 30 ist das Speichervolumen der Hauptdruckleitung 12 erweitert, so dass ein längerer Regenerationsbetrieb möglich ist, und auch die Versorgungssicherheit der an die Hauptdruckleitung 12 angeschlossenen Verbraucherkreise erhöht ist.
Eine in 7 schematisch abgebildete dritte Druckluftversorgungsanlage 1.3 unterscheidet sich von der zweiten Druckluftversorgungsanlage 1.2 gemäß 4 dadurch, dass das Regenerationsventil 17 nun eingangsseitig über eine Anschlussleitung 32' an die Steuerdruckleitung 20' des Kompressors 2 angeschlossen ist. Somit wird bei dieser Ventilanordnung der Druckluftversorgungsanlage 1.3 das druckgesteuerte Regenerationsventil 17 nur dann umgeschaltet und infolgedessen das Entlüftungsventil 4 geöffnet, wenn das Kompressorsteuerventil 22' elektronisch in seine Betätigungsstellung umgeschaltet ist und der in der Hauptdruckleitung 12 vorliegende Hauptdruck den oberen Schaltdruck des Regenerationsventils 17 erreicht oder überschreitet.
Für einen Regenerationsbetrieb ist somit auch bei dieser Ventilanordnung eine elektronische Umschaltung des Kompressorsteuerventils 22' erforderlich, aber nicht ausreichend. Wenn der in der Hauptdruckleitung 12 vorliegende Hauptdruck unter dem oberen Schaltdruck des Regenerationsventils 17 liegt, führt das elektronische Umschalten des Kompressorsteuerventils 22' nur zum Abschalten des Kompressors 2, was zum Beispiel zur Kraftstoffeinsparung in Schubphasen des Fahrzeugs genutzt werden kann. Die Anordnung der in der Trocknerleitung 7 parallel zu dem Rückschlagventil 10 angeordneten Drossel 26 sowie deren Funktion entsprechen exakt denjenigen der ersten Druckluftversorgungsanlage gemäß 1 und der zweiten Druckluftversorgungsanlage gemäß 4.
In einer in 8 schematisch abgebildeten erfindungsgemäßen Druckluftversorgungsanlage 1.3' ist analog zu der Druckluftversorgungsanlage 1.1' gemäß 2 und der Druckluftversorgungsanlage 1.2' gemäß 5 im Vergleich zu der Druckluftversorgungsanlage 1.3 gemäß 7 ein Speicherbehälter 27 vorgesehen, der über eine mit einer Drossel 29 versehene Spülluftleitung 28 zwischen der Trocknereinheit 9 und dem Rückschlagventil 10 an die Trocknerleitung 7 angeschlossen ist. Mit der im Förderbetrieb in dem Speicherbehälter 27 gespeicherten Druckluft wird zusätzliche Spülluft außerhalb der Hauptdruckleitung 12 bereitgestellt, wodurch die Regeneration der Trocknereinheit 9 weiter intensiviert wird.
In einer in 9 schematisch abgebildeten erfindungsgemäßen Druckluftversorgungsanlage 1.3'' ist analog zu der Druckluftversorgungsanlage 1.1'' gemäß 3 und der Druckluftversorgungsanlage 1.2'' gemäß 6 im Vergleich mit der Druckluftversorgungsanlage 1.3 gemäß 7 ein zusätzlicher Speicherbehälter 30 vorgesehen, der über eine Anschlussleitung 31 an die Hauptdruckleitung 12 angeschlossen ist. Durch den zusätzlichen Speicherbehälter 30 ist das Speichervolumen der Hauptdruckleitung 12 erweitert, so dass ein längerer Regenerationsbetrieb möglich ist, und auch die Versorgungssicherheit der an die Hauptdruckleitung 12 angeschlossenen Verbraucherkreise erhöht ist.
Bezugszeichenliste

1.1, 1.1', 1.1'': Erste Druckluftversorgungsanlage
1.2, 1.2', 1.2'': Zweite Druckluftversorgungsanlage
1.3, 1.3', 1.3'': Dritte Druckluftversorgungsanlage
2: Kompressor
3: Steuereingang
4: Entlüftungsventil
5: Steuereingang
6: Förderleitung
7: Trocknerleitung
8: Filtereinheit
9: Trocknereinheit
10: Rückschlagventil
11: Förderrichtung
12: Hauptdruckleitung
13: Mehrkreis-Schutzventil
14: Entlüftungsleitung
15: Schalldämpfer
16: Entlüftungsausgang
17: Regenerationsventil
18: Steuereingang
19: Erste Steuerdruckleitung
20, 20': Zweite Steuerdruckleitung
20a: Eingangsseitiger Abschnitt der Steuerdruckleitung 20
20b: Ausgangsseitiger Abschnitt der Steuerdruckleitung 20
21: Steuerdruckleitung
22, 22': Kompressorsteuerventil
23: Steuerdruckleitung
24: Elektronische Steuereinheit
25: Drucksensor
26: Drossel
27: Speicherbehälter
28: Spülluftleitung
29: Drossel
30: Zusätzlicher Speicherbehälter
31: Anschlussleitung
32, 32': Anschlussleitung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 10357763 A1 [0004]
EP 2582560 B1 [0005, 0007, 0007]

Claims

Druckluftversorgungsanlage (1.1, 1.1', 1.1'', 1.2, 1.2', 1.2'', 1.3, 1.3', 1.3'') eines Fahrzeugs, mit einem druckgesteuerten Kompressor (2), mittels dem in einem Förderbetrieb Druckluft durch eine Förderleitung (6) und eine Trocknerleitung (7) in eine Hauptdruckleitung (12) förderbar ist, wobei in der Trocknerleitung (7) zumindest eine Trocknereinheit (9) sowie ein dieser Trocknereinheit (9) nachgeordnetes Rückschlagventil (10) angeordnet sind, und mit einem druckgesteuerten Entlüftungsventil (4), mittels dem die Trocknerleitung (7) für einen Regenerationsbetrieb mit einem Entlüftungsausgang (16) verbindbar ist, sowie mit einem druckgesteuerten Regenerationsventil (17) zum Abschalten des Kompressors (2) und/oder zum Öffnen des Entlüftungsventils (4), und mit einem als Magnetschaltventil ausgebildeten Kompressorsteuerventil (22, 22') zum elektronischen Abschalten des Kompressors (2), dadurch gekennzeichnet, dass zu dem Rückschlagventil (10) in der Trocknerleitung (7) zur unmittelbaren Entnahme von Spülluft aus der Hauptdruckleitung (12) eine Drossel (26) parallel geschaltet ist, deren Drosselquerschnitt derart dimensioniert ist, dass sich im Regenerationsbetrieb zwar ein vergleichsweise großer Spülluftvolumenstrom einstellt, dass jedoch der durch den Abfluss der Spülluft bedingte Druckabfall in der Hauptdruckleitung (12) auf einen Druckwert begrenzt ist, welcher dennoch einen Betrieb der von der Hauptdruckleitung versorgten Vorrichtungen ermöglicht.
Druckluftversorgungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bereitstellung weiterer Spülluft ein Speicherbehälter (27) vorgesehen ist, der über eine mit einer Drossel (29) versehene Spülluftleitung (28) zwischen der Trocknereinheit (9) und dem Rückschlagventil (10) an die Trocknerleitung (7) angeschlossen ist.
Druckluftversorgungsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bereitstellung weiterer Spülluft ein zusätzlicher Speicherbehälter (30) vorgesehen ist, der über eine Anschlussleitung (31) an die Hauptdruckleitung (12) angeschlossen ist.
Druckluftversorgungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Drossel (26) bevorzugt einen runden Drosselquerschnitt mit einem Durchmesser von bevorzugt 0,5 mm bis 5,0 mm, besonders bevorzugt 1,0 mm bis 1,4 mm aufweist.