DE102018217975A1 - Compressed air system and method for storing exhaust air with the compressed air system - Google Patents

Compressed air system and method for storing exhaust air with the compressed air system Download PDF

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Abstract

Reifenprüfstände dienen zur Prüfung von Reifen unter Simulation von reellen Fahrbedingungen. Hierzu wird eine Druckluftanlage 1, insbesondere für einen Reifenprüfstand, mit einer Druckluftversorgung 2 zur Bereitstellung von Druckluft, mit einem Endvolumen 3, insbesondere einem Reifen, wobei das Endvolumen 3 über eine Druckluftleitung 5 strömungstechnisch mit der Druckluftversorgung 2 verbunden ist, sodass das Endvolumen 3 bei einer Befüllung mit der Druckluft befüllbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckluftanlage 1 ein Speichervolumen 7 aufweist, wobei das Speichervolumen 7 über eine Abluftleitung 6 mit dem Endvolumen 3 strömungstechnisch verbunden ist, sodass bei einer Entlüftung des Endvolumens 3 eine Abluft in dem Speichervolumen 7 speicherbar ist.Tire test benches are used to test tires under simulation of real driving conditions. For this purpose, a compressed air system 1, in particular for a tire test stand, with a compressed air supply 2 for providing compressed air, with an end volume 3, in particular a tire, the end volume 3 being fluidically connected to the compressed air supply 2 via a compressed air line 5, so that the end volume 3 is at a filling can be filled with the compressed air, characterized in that the compressed air system 1 has a storage volume 7, the storage volume 7 being fluidically connected to the end volume 3 via an exhaust air line 6, so that when the end volume 3 is vented, an exhaust air can be stored in the storage volume 7 is.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Druckluftanlage mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Ferner bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zur Speicherung von Abluft mit der Druckluftanlage.The invention relates to a compressed air system with the features of the preamble of claim 1. Furthermore, the invention relates to a method for storing exhaust air with the compressed air system.

Reifenprüfstände dienen zur Prüfung von Reifen unter Simulation von reellen Fahrbedingungen. Hierbei werden die Reifen mit einem gewissen Prüfdruck befüllt und anschließend in einem Prüfprogramm geprüft. Nach dem Test wird die im Reifen befindliche Druckluft anschließend in die Umgebung abgeführt.Tire test benches are used to test tires under simulation of real driving conditions. The tires are filled with a certain test pressure and then tested in a test program. After the test, the compressed air in the tire is then discharged into the environment.

Die Druckschrift DE 10 2011 113 622 A1 , die wohl den nächstkommenden Stand der Technik bildet, offenbart einen Räderprüfstand zum Prüfen eines Rades unter Fahrbedingungen, mit einer Lagervorrichtung zum drehbaren Lagern des Rades, einer durch die Lagervorrichtung durchgeführten und dem Rad mechanisch zugeordneten Drehdurchführung, wobei die Drehdurchführung einen Fluidpfad aufweist, der an eine Luftkammer eines Luftreifens des Rades und eine Druckluftquelle jeweils angeschlossen oder anschließbar ist.The publication DE 10 2011 113 622 A1 , which is probably the closest prior art, discloses a wheel test bench for testing a wheel under driving conditions, with a bearing device for rotatably supporting the wheel, a rotary feedthrough carried out by the bearing device and mechanically assigned to the wheel, the rotary feedthrough having a fluid path that connects to it an air chamber of a pneumatic tire of the wheel and a compressed air source are each connected or connectable.

Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, eine Druckluftanlage der eingangs genannten Art zu schaffen, welche sich durch eine energieeffiziente Ausgestaltung auszeichnet. Ferner ist es Aufgabe der Erfindung ein entsprechendes Verfahren vorzuschlagen.The invention has set itself the task of creating a compressed air system of the type mentioned, which is characterized by an energy-efficient design. It is also an object of the invention to propose a corresponding method.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 sowie durch die Merkmale des Anspruchs 8 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen, den Zeichnungen und der Beschreibung.This object is achieved according to the invention by the features of claim 1 and by the features of claim 8. Advantageous configurations result from the subclaims, the drawings and the description.

Es wird eine Druckluftanlage vorgeschlagen, welche insbesondere für einen Prüfstand ausgebildet und/oder geeignet ist. Bevorzugt dient die Druckluftanlage zur Bereitstellung von expansionsfähiger komprimierter Luft, welche einem Prüfling zu Prüfzwecken oder einem Verbraucher zu- bzw. abgeführt werden kann.A compressed air system is proposed which is designed and / or suitable in particular for a test bench. The compressed air system is preferably used to provide expandable compressed air which can be supplied to or removed from a test specimen for test purposes or to a consumer.

Die Druckluftanlage weist eine Druckluftversorgung auf, welcher zur Bereitstellung von Druckluft ausgebildet und/oder geeignet ist. Insbesondere hat die Druckluftversorgung die Funktion eines Druckerzeugers, wobei vorzugsweise ein Maximaldruck durch die Druckluftversorgung erzeugbar ist und/oder erzeugt wird. Die Druckluftversorgung kann einen Kompressor umfassen, wobei der Kompressor zum Komprimieren einer zugeführten Luft ausgebildet und/oder geeignet ist, sodass sich deren Druck und die Dichte erhöht und der Maximaldruck erzeugt ist.The compressed air system has a compressed air supply which is designed and / or suitable for providing compressed air. In particular, the compressed air supply has the function of a pressure generator, wherein preferably a maximum pressure can be generated and / or generated by the compressed air supply. The compressed air supply can comprise a compressor, the compressor being designed and / or suitable for compressing a supplied air, so that its pressure and density increase and the maximum pressure is generated.

Die Druckluftanlage weist ein Endvolumen auf, wobei das Endvolumen insbesondere durch den Prüfling oder den Verbraucher definiert ist. Insbesondere ist das Endvolumen durch einen Hohlraum definiert, welcher vorzugsweise, insbesondere während eines Prüfprozesses fluiddicht gegenüber der Umwelt abgedichtet ist. Bevorzugt ist das Endvolumen somit als Hohlvolumen definiert.The compressed air system has a final volume, the final volume being defined in particular by the test object or the consumer. In particular, the final volume is defined by a cavity, which is preferably sealed against the environment in a fluid-tight manner, in particular during a test process. The final volume is thus preferably defined as a hollow volume.

Das Endvolumen ist über eine Druckluftleitung strömungstechnisch mit der Druckluftversorgung verbunden, sodass das Endvolumen bei einer Befüllung mit der Druckluft befüllbar ist. Insbesondere wird das Endvolumen bei der Befüllung solange mit der Druckluft befüllt, bis sich ein gewünschter Enddruck in dem Endvolumen einstellt. Der Enddruck kann kleiner oder gleich als der vom Kompressor erzeugte Maximaldruck sein. Das Endvolumen kann während der Dauer des Prüfprozesses strömungstechnisch mit der Druckluftversorgung verbunden sein. Alternativ kann das Endvolumen während der Dauer des Prüfprozesses von dem Druckluftversorgung strömungstechnisch, insbesondere mittels eines ersten Ventils, getrennt sein. Im Speziellen bleibt der Enddruck während der Dauer des Prüfprozesses nahezu konstant.The end volume is fluidly connected to the compressed air supply via a compressed air line, so that the end volume can be filled with the compressed air when it is filled. In particular, the final volume is filled with the compressed air until a desired final pressure is established in the final volume. The final pressure can be less than or equal to the maximum pressure generated by the compressor. The final volume can be fluidly connected to the compressed air supply during the duration of the test process. Alternatively, the end volume can be separated from the compressed air supply in terms of flow technology, in particular by means of a first valve, during the duration of the test process. In particular, the final pressure remains almost constant during the test process.

Im Rahmen der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Druckluftanlage ein Speichervolumen aufweist. Insbesondere ist das Speichervolumen durch einen Druckbehälter definiert. Das Speichervolumen ist über eine Abluftleitung mit dem Endvolumen strömungstechnisch verbunden, sodass bei einer Entlüftung des Endvolumens eine Abluft in dem Speichervolumen speicherbar ist. Insbesondere wird das Speichervolumen während der Entlüftung maximal solange mit der Abluft befüllt bis sich ein Druckausgleich zwischen dem Endvolumen und dem Speichervolumen einstellt oder ein festgelegter Speicherdruck erreicht ist. Vorzugsweise wird das Speichervolumen nach Befüllung mit der Abbluft strömungstechnisch von dem Endvolumen, insbesondere mittels eines zweiten Ventils, getrennt, sodass die Abluft in dem Speichervolumen fluiddicht aufgenommen ist.In the context of the invention it is proposed that the compressed air system has a storage volume. In particular, the storage volume is defined by a pressure vessel. The storage volume is fluidly connected to the end volume via an exhaust air line, so that when the end volume is vented, an exhaust air can be stored in the storage volume. In particular, the storage volume is filled with the exhaust air during the venting until a pressure equalization between the final volume and the storage volume occurs or a specified storage pressure is reached. After filling with the exhaust air, the storage volume is preferably fluidically separated from the end volume, in particular by means of a second valve, so that the exhaust air is received in a fluid-tight manner in the storage volume.

Der Vorteil der Erfindung besteht darin, dass durch die Speicherung der Abluft, diese dem Gesamtsystem jederzeit wieder zur Verfügung steht, sodass die Energieeffizienz der Druckluftanlage deutlich gesteigert werden kann. Insbesondere kann die gespeicherte Abbluft dem Endvolumen wieder zugeführt oder alternativ zur Wiederverwertung zur Verfügung gestellt werden. Somit lässt sich die zur Drucklufterzeugung benötigte Energie reduzieren, wodurch eine kostengünstige Druckluftanlage realisiert wird.The advantage of the invention is that by storing the exhaust air, it is available to the entire system again at any time, so that the energy efficiency of the compressed air system can be significantly increased. In particular, the stored exhaust air can be returned to the final volume or alternatively made available for recycling. The energy required to generate compressed air can thus be reduced, as a result of which an inexpensive compressed air system is implemented.

In einer konkreten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Druckluftanlage für einen Reifenprüfstand ausgebildet ist, wobei das Endvolumen vorzugsweise durch einen zu prüfenden Reifen definiert ist. Vorzugsweise ist die Druckluftanlage ein Bestandteil des Reifenprüfstandes. Insbesondere entspricht der Enddruck einem Prüfdruck, welcher während der Dauer des Prüfprozesses in dem Reifen eingestellt ist. Beispielsweise kann das Endvolumen mit einem Enddruck von mehr als 2 bar, vorzugsweise mehr als 5 bar, im Speziellen mehr als 10 bar beaufschlagt werden. Ein Vorteil der Druckluftanlage für den Reifenprüfstand besteht darin, dass bei der Speicherung der Abluft diese direkt dem Reifenprüfstand zur Verfügung gestellt werden kann ohne das diese einer Wiederaufbereitung unterzogen werden muss. In a specific embodiment of the invention, it is provided that the compressed air system is designed for a tire test bench, the final volume preferably being defined by a tire to be tested. The compressed air system is preferably a component of the tire test stand. In particular, the final pressure corresponds to a test pressure which is set in the tire during the duration of the test process. For example, the final volume can be subjected to a final pressure of more than 2 bar, preferably more than 5 bar, in particular more than 10 bar. One advantage of the compressed air system for the tire test bench is that when the exhaust air is stored, it can be made available directly to the tire test bench without having to be reprocessed.

In einer weiteren Konkretisierung ist vorgesehen, dass die gespeicherte Abluft bei einer weiteren Befüllung dem Endvolumen und/oder einem weiteren Endvolumen zuführbar ist. Besonders bevorzugt wird das Endvolumen bzw. das weitere Endvolumen bei der weiteren Befüllung mit der gespeicherten Abluft vorbefüllt, sodass das Endvolumen bzw. das weitere Endvolumen vorzugsweise mit einem Vordruck beaufschlagt wird. Insbesondere kann das weitere Endvolumen durch einen weiteren Prüfling, insbesondere ein erneut zu testender Reifen, definiert sein. Alternativ ist das Endvolumen durch den Endverbraucher gebildet, wobei der Endverbraucher beispielsweise einen dauerhaften Bestandteil der Druckluftanlage bildet. Im Speziellen ist der Endverbraucher als ein direkter oder indirekter Verbraucher, im Speziellen als eine Luftbefülleinrichtung, ausgebildet.In a further specification, it is provided that the stored exhaust air can be supplied to the final volume and / or a further final volume during a further filling. The final volume or the further final volume is particularly preferably pre-filled with the stored exhaust air during further filling, so that the final volume or the further final volume is preferably acted upon by a pre-pressure. In particular, the further final volume can be defined by a further test object, in particular a tire to be tested again. Alternatively, the end volume is formed by the end user, the end user forming a permanent component of the compressed air system, for example. In particular, the end user is designed as a direct or indirect consumer, in particular as an air filling device.

In einer alternativen oder optional ergänzenden Ausführung ist das Speichervolumen über eine Zuluftleitung mit dem Kompressor strömungstechnisch verbunden. Die gespeicherte Abluft ist somit bei der weiteren Befüllung über den Kompressor dem Endvolumen und/oder dem weiterem Endvolumen zuführbar. Insbesondere dient die gespeichert Abluft dazu den Kompressor auf einen bestimmten Vordruck anzuheben, sodass die aufzuwendende Energie zur Erzeugung des Maximaldrucks reduziert wird.In an alternative or optionally supplementary embodiment, the storage volume is connected to the compressor in terms of flow technology via a supply air line. The stored exhaust air can thus be supplied to the final volume and / or the further final volume via the compressor during further filling. In particular, the stored exhaust air is used to raise the compressor to a certain admission pressure, so that the energy to be used to generate the maximum pressure is reduced.

In einer weiteren Konkretisierung ist vorgesehen, dass das Speichervolumen eine Anschlussschnittstelle zur direkten Abluftabnahme aufweist. Die Anschlussschnittstelle kann beispielsweise zum Anschluss eines Druckluftwerkzeugs oder einer tragbaren Reifenfüllstation ausgebildet und/oder geeignet sein.In a further specification, it is provided that the storage volume has a connection interface for the direct extraction of exhaust air. The connection interface can, for example, be designed and / or suitable for connecting a compressed air tool or a portable tire inflation station.

In einer Weitebildung ist vorgesehen, dass die Druckluftanlage ein weiteres Speichervolumen aufweist, welches zur Speicherung der Druckluft ausgebildet und/oder geeignet ist. Vorzugsweis wird das Speichervolumen bei der Befüllung mit dem Maximaldruck durch den Kompressor beaufschlagt. Insbesondere ist das weitere Speichervolumen strömungstechnisch zwischen der Druckluftversorgung und dem Endvolumen in der Druckluftleitung angeordnet. Bevorzugt ist das weitere Speichervolumen durch einen weiteren Druckbehälter gebildet.A further development provides that the compressed air system has a further storage volume which is designed and / or suitable for storing the compressed air. The storage volume is preferably acted upon by the compressor when the maximum pressure is filled. In particular, the further storage volume is arranged in terms of flow between the compressed air supply and the final volume in the compressed air line. The further storage volume is preferably formed by a further pressure vessel.

In einer optionalen Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Druckluftanlage ein Druckregelventil aufweist, welches zur Regelung des Enddrucks ausgebildet und/oder geeignet ist. Insbesondere dient das Druckregelventil zur genauen Einstellung des Enddrucks in dem Endvolumen. Beispielsweise kann das Druckregelventil als ein Druckminderventil ausgebildet sein. Das Druckregelventil kann prinzipiell in die Druckluftleitung eingesetzt sein. Insbesondere ist das Druckregelventil vor oder nach dem weiteren Speichervolumen in der Druckluftanlage eingesetzt. Bevorzugt jedoch ist das oder ein weiteres Druckregelventil in einer weiteren Druckluftleitung angeordnet. Insbesondere ist die weitere Druckluftleitung als eine Bypassleitung ausgebildet, welche die Druckluftleitung, insbesondere das weitere Speichervolumen, überbrückt. Bevorzugt ist das Endvolumen über die weitere Druckluftleitung direkt mit der Druckluftversorgung verbunden.An optional development of the invention provides that the compressed air system has a pressure regulating valve which is designed and / or suitable for regulating the final pressure. In particular, the pressure control valve is used for the exact setting of the final pressure in the final volume. For example, the pressure control valve can be designed as a pressure reducing valve. The pressure control valve can in principle be inserted into the compressed air line. In particular, the pressure control valve is used before or after the further storage volume in the compressed air system. However, the or a further pressure control valve is preferably arranged in a further compressed air line. In particular, the further compressed air line is designed as a bypass line which bridges the compressed air line, in particular the further storage volume. The final volume is preferably connected directly to the compressed air supply via the further compressed air line.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Speicherung der Abluft mit der Druckluftanlage. Vorzugsweise ist die Druckluftanlage wie bereits zuvor beschrieben ausgebildet. Dabei wird Druckluft zur Befüllung des Endvolumens von der Druckluftversorgung bereitgestellt bzw. erzeugt. Das Endvolumen wird anschließend solange mit der Druckluft befüllt bis der gewünschte Enddruck erreicht ist. Insbesondere kann die Befüllung dabei aus dem weiteren Speichervolumen erfolgen. Optional kann eine anschließende Regelung des Enddrucks über das Druckregelventil umgesetzt werden.Another object of the invention relates to a method for storing the exhaust air with the compressed air system. The compressed air system is preferably designed as previously described. Compressed air is provided or generated by the compressed air supply for filling the final volume. The final volume is then filled with compressed air until the desired final pressure is reached. In particular, the filling can take place from the further storage volume. A subsequent regulation of the final pressure can optionally be implemented via the pressure control valve.

Ist der Enddruck in dem Endvolumen erreicht, steht das mit dem Enddruck beaufschlagte Endvolumen weiteren Prozessen, beispielsweise einem Prüfprozess, zur Verfügung. Nach Abschluss der weitern Prozesse wird die in dem Endvolumen befindliche Abluft über die Abluftleitung in das Speichervolumen abgeleitet und gespeichert, wobei sich der Speicherdruck in dem Speichervolumen einstellt.If the final pressure in the final volume has been reached, the final volume to which the final pressure is applied is available for further processes, for example a test process. After completion of the other processes, the exhaust air in the final volume is discharged and stored in the storage volume via the exhaust air line, the storage pressure being established in the storage volume.

Es ist bevorzugt vorgesehen, dass das Speichervolumen solange mit der Abluft befüllt wird, bis keine weitere Druckabsenkung in dem Endvolumen detektiert wird. Beispielsweise kann zur Drucküberwachung ein Druckmessgerät, insbesondere ein Druckaufnehmer, vorgesehen sein. Alternativ oder optional ergänzend kann das Speichervolumen innerhalb einer festgelegten Entlüftungsdauer mit der Abluft befüllt werden. Dabei wird das Speichervolumen solange mit der Abluft befüllt bis die festgelegte Entlüftungsdauer erreicht ist.It is preferably provided that the storage volume is filled with the exhaust air until no further pressure drop in the final volume is detected. For example, a pressure measuring device, in particular a pressure sensor, can be provided for pressure monitoring. Alternatively or optionally additionally, the storage volume can be filled with the exhaust air within a defined ventilation period. The storage volume is filled with the exhaust air until the specified ventilation time has been reached.

In einer weiteren Ausführung ist vorgesehen, dass das Endvolumen nach Speicherung der Abluft entlüftet wird, sodass ein Umgebungsdruck in dem Endvolumen eingestellt wird und/oder das Endvolumen drucklos gemacht wird. Insbesondere kann das Endvolumen über eine Entlüftungsleitung strömungstechnisch mit einer Umgebung verbunden sein, sodass das Endvolumen nach Speicherung der Abluft über die Entlüftungsleitung entlüftbar ist. In a further embodiment it is provided that the end volume is vented after the exhaust air has been stored, so that an ambient pressure is set in the end volume and / or the end volume is depressurized. In particular, the end volume can be fluidly connected to an environment via a ventilation line, so that the final volume can be vented via the ventilation line after the exhaust air has been stored.

In einem weiteren Verfahrensschritt ist vorgesehen, dass das Endvolumen und/oder das weitere Endvolumen bei der weiteren Befüllung mit der gespeicherten Abluft teilbefüllt wird, sodass sich ein Abluftdruck in dem Endvolumen oder dem weiteren Endvolumen einstellt. Insbesondere dient die Abluft zur Teilbefüllung eines erneut zu prüfenden Prüflings, insbesondere eines weiteren Reifens. Nach Erreichen des Vordrucks, wird das Endvolumen bzw. das weitere Endvolumen anschließend durch die Druckluftversorgung bzw. aus dem weiteren Speichervolumen mit der Druckluft endbefüllt, sodass sich der Enddruck in dem Endvolumen einstellt. Im Speziellen ist der Abluftdruck kleiner oder gleich als der Enddruck.In a further method step it is provided that the final volume and / or the further final volume is partially filled with the stored exhaust air during further filling, so that an exhaust air pressure is established in the final volume or the further final volume. In particular, the exhaust air is used for the partial filling of a test object to be checked again, in particular another tire. After the admission pressure has been reached, the final volume or the further final volume is then finally filled with the compressed air by the compressed air supply or from the further storage volume, so that the final pressure is established in the final volume. In particular, the exhaust air pressure is less than or equal to the final pressure.

In einer alternativen oder optional ergänzenden Weiterbildung kann vorgesehen sein, dass die gespeicherte Abluft bei der weiteren Befüllung dem Kompressor über die Zuluftleitung zugeführt wird. Anschließend wird die Abluft weiter durch den Kompressor komprimiert, sodass der Maximaldruck eingestellt wird. Somit kann die komprimierte Abluft über den Kompressor dem Endvolumen bzw. dem weiteren Endvolumen zugeführt werden. Alternativ oder optional ergänzend kann die komprimierte Abluft über den Kompressor dem weiteren Speichervolumen zugeführt werden.In an alternative or optionally additional development, it can be provided that the stored exhaust air is fed to the compressor via the supply air line during further filling. The exhaust air is then further compressed by the compressor so that the maximum pressure is set. The compressed exhaust air can thus be supplied to the final volume or the further final volume via the compressor. As an alternative or optionally in addition, the compressed exhaust air can be fed to the further storage volume via the compressor.

In einer weiteren Konkretisierung wird das Endvolumen bzw. das weitere Endvolumen solange mit der Abluft teilbefüllt bis keine weitere Drucksteigerung mehr detektiert wird. Alternativ oder optional ergänzend kann das Endvolumen bzw. das weitere Endvolumen innerhalb einer festgelegten Befüllungsdauer mit der Abluft befüllt werden. Dabei wird das Endvolumen bzw. das weitere Endvolumen solange mit der Abluft befüllt bis die festgelegte Befüllungsdauer erreicht ist.In a further specification, the final volume or the further final volume is partially filled with the exhaust air until no further pressure increase is detected. Alternatively or optionally additionally, the final volume or the further final volume can be filled with the exhaust air within a specified filling time. The final volume or the further final volume is filled with the exhaust air until the specified filling time is reached.

Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand der Zeichnung weiter erläutert, wobei weitere Vorteile, Merkmale und Wirkungen der Figurenbeschreibung zu entnehmen sind. Es zeigen:

  • 1 eine schematische Darstellung einer Druckluftanlage als ein Ausführungsbeispiel der Erfindung.
The present invention is explained in more detail below with the aid of the drawing, further advantages, features and effects being apparent from the description of the figures. Show it:
  • 1 is a schematic representation of a compressed air system as an embodiment of the invention.

1 zeigt in einer stark schematisierten Darstellung eine Druckluftanlage 1, welche beispielsweise für einen Reifenprüfstand ausgebildet und/oder geeignet ist. Die Druckluftanlage 1 weist eine Druckluftversorgung 2 sowie ein Endvolumen 3 auf. Das Endvolumen 3 ist beispielsweise durch einen zu prüfenden Prüfling, insbesondere einen Reifen, gebildet. Die Druckluftversorgung 2 dient zur Bereitstellung von Druckluft, wobei die Druckluftversorgung 2 hierzu einen Kompressor 4 umfasst. Der Kompressor 4 komprimiert eine zugeführte Luft, sodass sich deren Druck und die Dichte erhöht und ein Maximaldruck pmax erzeugt ist. 1 shows a highly schematic representation of a compressed air system 1 , which is designed and / or suitable for a tire test bench, for example. The compressed air system 1 has a compressed air supply 2nd as well as a final volume 3rd on. The final volume 3rd is formed, for example, by a test object to be tested, in particular a tire. The compressed air supply 2nd is used to provide compressed air, the compressed air supply 2nd a compressor for this 4th includes. The compressor 4th compresses a supplied air, so that its pressure and density increases and a maximum pressure p max is generated.

Die Druckluftanlage 1 weist eine Druckluftleitung 5 sowie eine Abluftleitung 6 auf. Die Druckluftversorgung 2 ist über die Druckluftleitung 5 mit dem Endvolumen 3 strömungstechnisch verbunden. Das Endvolumen 3 ist über die Abluftleitung 6 mit einem Speichervolumen 7 verbunden, wobei das Speichervolumen 7 zur Speicherung der Abluft dient. Die Druckluftanlage 1 weist ein weiteres Speichervolumen 8 auf, wobei das weitere Speichervolumen 8 zwischen der Druckluftversorgung 2 und dem Endvolumen 3 in der Druckluftleitung 5 eingbunden ist. Das weitere Speichervolumen 8 kann durch die Druckluftversorgung 2 mit dem Maximaldruck pmax beaufschlagt werden und dient zur Speicherung der vom Kompressor 4 erzeugten Druckluft.The compressed air system 1 has a compressed air line 5 and an exhaust duct 6 on. The compressed air supply 2nd is via the compressed air line 5 with the final volume 3rd fluidically connected. The final volume 3rd is via the exhaust pipe 6 with a storage volume 7 connected, the storage volume 7 serves to store the exhaust air. The compressed air system 1 has a further storage volume 8th on, with the further storage volume 8th between the compressed air supply 2nd and the final volume 3rd in the compressed air line 5 is involved. The further storage volume 8th can by the compressed air supply 2nd with the maximum pressure p max are applied and is used to store the compressor 4th generated compressed air.

Ein erstes Ventil 9 ist in der Druckluftleitung 5 zwischen dem weiteren Speichervolumen 8 und dem Endvolumen 3 angeordnet. Ein zweites Ventil 10 ist in der Abluftleitung 6 zwischen dem Speichervolumen 7 und dem Endvolumen 3 angeordnet. Ein drittes Ventil 11 ist in einer Entlüftungsleitung 12 angeordnet, wobei die Entlüftungsleitung 12 zur Entlüftung des Endvolumens 3 dient. Die Ventile 9, 10, 11 dienen zur Absperrung der jeweiligen Leitung bzw. zur strömungstechnischen Abtrennung von dem Endvolumen 3.A first valve 9 is in the compressed air line 5 between the further storage volume 8th and the final volume 3rd arranged. A second valve 10th is in the exhaust pipe 6 between the storage volume 7 and the final volume 3rd arranged. A third valve 11 is in a vent line 12th arranged, the vent line 12th for venting the final volume 3rd serves. The valves 9 , 10th , 11 serve to shut off the respective line or to separate the end volume from a fluidic point of view 3rd .

Optional kann die Druckluftanlage 1 eine weitere Druckluftleitung 13, durch gestrichelte Linie angedeutet, aufweisen. Die weitere Druckluftleitung 13 weist ein Druckregelventil 14 sowie ein weiteres Ventil 15 auf. Die weitere Druckluftleitung 13 ist als eine Bypassleitung ausgebildet, wobei die weitere Druckluftleitung 13 die Druckluftleitung 5 überbrückt und somit die Druckluftversorgung 2 direkt mit dem Endvolumen 3 verbindet.Optionally, the compressed air system 1 another compressed air line 13 , indicated by the dashed line. The further compressed air line 13 has a pressure control valve 14 as well as another valve 15 on. The further compressed air line 13 is designed as a bypass line, the further compressed air line 13 the compressed air line 5 bridged and thus the compressed air supply 2nd directly with the final volume 3rd connects.

Bei einer Befüllung, insbesondere einer Erstbefüllung, wird Druckluft mit dem Maximaldruck pmax durch die Druckluftversorgung 2 bzw. den Kompressor 4 bereitgestellt und das weitere Speichervolumen 8 solange mit der Druckluft befüllt bis sich der Maximaldruck pmax in dem weiteren Speichervolumen 8 einstellt. Dabei ist das erste Ventil 9 und optional das weitere Ventil 15 während der Befüllung des weiteren Speichervolumens 8 geschlossen.When filling, especially a first filling, compressed air with the maximum pressure p max through the compressed air supply 2nd or the compressor 4th provided and the further storage volume 8th filled with the compressed air until the maximum pressure is reached p max in the further storage volume 8th sets. Here is the first valve 9 and optionally the additional valve 15 during the filling of the additional storage volume 8th closed.

In einem weiteren Befüllschritt wird das erste Ventil 9 geöffnet, wobei das Endvolumen 3 über die Druckluftleitung 5 mit der Druckluft befüllt wird. Dabei wird das Endvolumen 3 solange mit der Druckluft befüllt bis sich ein Enddruck pend in dem Endvolumen 3 einstellt. Zur Überwachung des Enddrucks pend weist die Druckluftanlage 1 einen Druckaufnehmer 16 auf. Während der Dauer des Befüllvorgangs sind dabei das zweite und das dritte Ventil 10, 11 sowie optional das weitere Ventil 15 geschlossen. In a further filling step, the first valve 9 opened, the final volume 3rd via the compressed air line 5 is filled with compressed air. The final volume 3rd filled with the compressed air until a final pressure is reached p end in the final volume 3rd sets. For monitoring the final pressure p end shows the compressed air system 1 a pressure sensor 16 on. During the filling process, the second and the third valve 10th , 11 and optionally the additional valve 15 closed.

Beispielsweise kann ergänzend hierzu eine genaue Einstellung des Enddrucks pend mittels des Druckregelventils 14 erfolgen. Hierzu wird das erste Ventil 9 geschlossen und das weitere Ventil 15 geöffnet, sodass Druckluft über die weitere Druckluftleitung 13 dem Endvolumen 3 zu- und/oder abgeführt werden kann, sodass der gewünschte Enddruck pend in dem Endvolumen 3 eingestellt wird.For example, this can be supplemented by a precise setting of the final pressure p end by means of the pressure control valve 14 respectively. This is the first valve 9 closed and the further valve 15 opened, so that compressed air via the further compressed air line 13 the final volume 3rd can be supplied and / or discharged so that the desired final pressure p end in the final volume 3rd is set.

Ist der festgelegte Enddruck pend erreicht, werden die Ventile 9 bzw. 15 geschlossen, sodass alle Ventile 9, 10, 11, 15 in einem geschlossen Zustand sind und das Endvolumen fluiddicht abgeschlossen ist. Anschließend kann ein Prüflauf gestartet werden, wobei beispielsweise das als Reifen ausgebildete Endvolumen 3 ein Prüfprogramm durchläuft.Is the specified final pressure p end the valves are reached 9 respectively. 15 closed so all valves 9 , 10th , 11 , 15 are in a closed state and the final volume is closed in a fluid-tight manner. A test run can then be started, for example the final volume designed as a tire 3rd runs through a test program.

Nach Abschluss des Prüflaufs wird das zweite Ventil 10 geöffnet. Dabei wird das Endvolumen 3 über die Abluftleitung 6 entlüftet und das Speichervolumen 7 mit der Abluft befüllt, sodass sich ein Speicherdruck pSpeicher in dem Speichervolumen 7 einstellt. Dabei kann das Speichervolumen 7 solange mit der Abluft befüllt werden, bis keine Druckabsenkung mehr durch den Druckaufnehmer 16 detektiert wird. Alternativ kann das Speichervolumen 7 jedoch auch innerhalb einer programmierten Entlüftungsdauer befüllt werden. Wird keine weitere Druckabsenkung mehr detektiert bzw. ist die Entlüftungsdauer erreicht, wird das zweite Ventil 10 wieder geschlossen, sodass die Abluft in dem Speichervolumen 7 gespeichert ist.After the test run is completed, the second valve 10th open. The final volume 3rd via the exhaust pipe 6 vented and the storage volume 7 filled with the exhaust air, so that there is a storage pressure p memory in the storage volume 7 sets. The storage volume 7 be filled with the exhaust air until the pressure sensor no longer reduces the pressure 16 is detected. Alternatively, the storage volume 7 but can also be filled within a programmed venting period. If no further pressure drop is detected or the venting period is reached, the second valve 10th closed again, so that the exhaust air in the storage volume 7 is saved.

In einem weiteren Entlüftungsschritt wird das dritte Ventil 11 geöffnet, wobei eine in dem Endvolumen 3 befindliche Restluft über die Entlüftungsleitung 12 an die Umgebung abgegeben wird, sodass sich ein Umgebungsdruck pAtmosphäre in dem Endvolumen 3 einstellt. Anschließend steht das Endvolumen 3 für einen erneuten Befüllvorgang zur Verfügung oder kann durch ein weiteres Endvolumen, beispielsweise ein erneut zu prüfender Reifen, gewechselt werden. Die in dem Speichervolumen 7 gespeicherte Abluft steht nun zur Wiederverwertung zur Verfügung.In a further venting step, the third valve 11 opened, one in the final volume 3rd residual air through the ventilation line 12th is released to the environment so that there is an ambient pressure p atmosphere in the final volume 3rd sets. Then there is the final volume 3rd available for a new filling process or can be replaced by a further final volume, for example a tire to be checked again. The in the storage volume 7 Stored exhaust air is now available for recycling.

In einer ersten möglichen Umsetzung zur Wiederverwertung der Abluft, wird das Endvolumen 3 bzw. das weitere Endvolumen bei einer weiteren Befüllung über die Abluftleitung 6 mit der Abluft vorbefüllt. Dadurch kann ein Teil der zur Drucklufterzeugung benötigten Energie eingespart werden, wodurch eine besonders energieeffiziente Druckluftanlage 1 realisiert wird. Hierzu wird das zweite Ventil 10 geöffnet, wobei das Endvolumen 3 bzw. das weitere Endvolumen solange mit der Abluft befüllt wird, bis keine weitere Drucksteigerung durch den Druckaufnehmer 16 detektiert wird. Alternativ kann das Endvolumen 3 bzw. das weitere Endvolumen innerhalb einer programmierten Befüllungsdauer mit der Abluft befüllt werden. Wird keine weitere Drucksteigerung mehr detektiert bzw. die Befüllungsdauer erreicht, wird das zweite Ventil 10 wieder geschlossen, sodass das Endvolumen 3 bzw. das weitere Endvolumen mit der Abluft vorbefüllt ist.In a first possible implementation for recycling the exhaust air, the final volume 3rd or the further final volume for further filling via the exhaust air line 6 pre-filled with the exhaust air. This can save some of the energy required to generate compressed air, resulting in a particularly energy-efficient compressed air system 1 is realized. To do this, the second valve 10th opened, the final volume 3rd or the further final volume is filled with the exhaust air until there is no further pressure increase by the pressure sensor 16 is detected. Alternatively, the final volume 3rd or the further final volume can be filled with the exhaust air within a programmed filling time. If no further pressure increase is detected or the filling time is reached, the second valve 10th closed again so that the final volume 3rd or the further final volume is pre-filled with the exhaust air.

Anschließend wird das erste Ventil 9 geöffnet, wobei eine Endbefüllung des Endvolumens 3 bzw. des weiteren Endvolumens über das weitere Speichervolumen 8 erfolgt, sodass sich der Enddruck pend in dem Endvolumen 3 bzw. dem weiteren Endvolumen einstellt. Optional kann wie bereits zuvor beschrieben eine Regelung des Enddrucks pend mittels des Druckregelventils 14 umgesetzt werden.Then the first valve 9 opened, with a final filling of the final volume 3rd or the further final volume over the further storage volume 8th takes place so that the final pressure p end in the final volume 3rd or the other final volume. Optionally, as already described above, the final pressure can be regulated p end by means of the pressure control valve 14 be implemented.

In einer zweiten möglichen Umsetzung zur Wiederverwertung der Abluft, weist das Speichervolumen 7 eine Anschlussschnittstelle 17 auf. Die Anschlussschnittstelle 17 dient dabei zur direkten Abluftabnahme, wobei beispielsweise ein Druckluftwerkzeug oder eine mobile Druckluftstation, z.B. mobile Reifenfüllstation, an der Anschlussschnittstelle 17 angeschlossen werden kann.In a second possible implementation for recycling the exhaust air, the storage volume 7 a connection interface 17th on. The connection interface 17th serves for the direct extraction of exhaust air, for example a compressed air tool or a mobile compressed air station, for example a mobile tire filling station, at the connection interface 17th can be connected.

In einer weiteren möglichen Umsetzung zur Wiederverwertung der Abluft, weist das Speichervolumen 7 eine Zuluftleitung 18 auf. Die Zuluftleitung 18 verbindet das Speichervolumen 7 mit dem Kompressor 4, wobei die gespeicherte Abluft über die Zuluftleitung 18 dem Kompressor 4 zugeführt wird. Der Kompressor 4 kann anschließend die Abluft weiter komprimieren, sodass der Druck in dem Kompressor 4 erhöht wird und sich der Maximaldruck pmax in dem Kompressor 4 einstellt. Somit kann die aufzuwendende Energie zur Erzeugung des Maximaldrucks pmax reduziert werden, sodass die Druckluftanlage 1 deutlich kostengünstiger betrieben werden kann. Die durch den Kompressor 4 komprimierte Abluft kann anschließend dem weiteren Speichervolumen 8 zugeführt werden und steht somit zur weiteren Befüllung des Endvolumens 3 bzw. des weiteren Endvolumens zur Vefügung.In another possible implementation for recycling the exhaust air, the storage volume 7 an air supply line 18th on. The supply air line 18th connects the storage volume 7 with the compressor 4th , where the stored exhaust air via the supply air line 18th the compressor 4th is fed. The compressor 4th can then further compress the exhaust air so that the pressure in the compressor 4th is increased and the maximum pressure p max in the compressor 4th sets. Thus, the energy to be used to generate the maximum pressure p max be reduced so that the compressed air system 1 can be operated significantly cheaper. The through the compressor 4th compressed exhaust air can then be added to the further storage volume 8th are supplied and is thus available for further filling of the final volume 3rd or the other final volume available.

BezugszeichenlisteReference list

11
DruckluftanlageCompressed air system
22nd
DruckluftversorgungCompressed air supply
33rd
EndvolumenFinal volume
4 4th
Kompressorcompressor
55
DruckluftleitungCompressed air line
66
AbluftleitungExhaust duct
77
SpeichervolumenStorage volume
88th
weiteres Speichervolumenadditional storage volume
99
erstes Ventilfirst valve
1010th
zweites Ventilsecond valve
1111
drittes Ventilthird valve
1212th
EntlüftungsleitungVent line
1313
weitere Druckluftleitungfurther compressed air line
1414
DruckregelventilPressure control valve
1515
weiteres Ventilanother valve
1616
DruckaufnehmerPressure transducer
1717th
AnschlussschnittstelleConnection interface
1818th
ZuluftleitungSupply air line

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • DE 102011113622 A1 [0003]DE 102011113622 A1 [0003]

Claims (13)

Druckluftanlage (1), insbesondere für einen Reifenprüfstand, mit einer Druckluftversorgung (2) zur Bereitstellung von Druckluft, mit einem Endvolumen (3), insbesondere einem Reifen, wobei das Endvolumen (3) über eine Druckluftleitung (5) strömungstechnisch mit der Druckluftversorgung (2) verbunden ist, sodass das Endvolumen (3) bei einer Befüllung mit der Druckluft befüllbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckluftanlage (1) ein Speichervolumen (7) aufweist, wobei das Speichervolumen (7) über eine Abluftleitung (6) mit dem Endvolumen (3) strömungstechnisch verbunden ist, sodass bei einer Entlüftung des Endvolumens (3) eine Abluft in dem Speichervolumen (7) speicherbar ist.Compressed air system (1), in particular for a tire test bench, with a compressed air supply (2) for providing compressed air, with an end volume (3), in particular a tire, the end volume (3) being fluidically connected to the compressed air supply (2) via a compressed air line (5) ) is connected so that the final volume (3) can be filled with the compressed air when it is filled, characterized in that the compressed air system (1) has a storage volume (7), the storage volume (7) via an exhaust line (6) with the final volume (3) is connected in terms of flow technology, so that when the end volume (3) is vented, an exhaust air can be stored in the storage volume (7). Druckluftanlage (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckluftanlage (1) für den Reifenprüfstand ausgebildet ist, wobei das Endvolumen (3) durch den Reifen gebildet ist.Compressed air system (1) after Claim 1 , characterized in that the compressed air system (1) is designed for the tire test stand, the final volume (3) being formed by the tire. Druckluftanlage (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die gespeicherte Abluft bei einer weiteren Befüllung dem Endvolumen (3) und/oder einem weiteren Endvolumen zuführbar ist.Compressed air system (1) after Claim 1 or 2nd , characterized in that the stored exhaust air can be supplied to the final volume (3) and / or a further final volume during a further filling. Druckluftanlage (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Speichervolumen (7) über eine Zuluftleitung (18) mit dem Kompressor (4) strömungstechnisch verbunden ist, wobei die gespeicherte Abluft bei der weiteren Befüllung über den Kompressor (4) dem Endvolumen (3) und/oder dem weiterem Endvolumen zuführbar ist.Compressed air system (1) after Claim 3 , characterized in that the storage volume (7) is connected to the compressor (4) in terms of flow technology via a supply air line (18), the stored exhaust air during further filling via the compressor (4) to the final volume (3) and / or the other Final volume can be supplied. Druckluftanlage (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Speichervolumen (7) eine Anschlussschnittstelle (17) zur direkten Abluftabnahme aufweist.Compressed air system (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the storage volume (7) has a connection interface (17) for the direct extraction of exhaust air. Druckluftanlage (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckluftanlage (1) ein weiteres Speichervolumen (8) zur Speicherung der Druckluft aufweist, wobei das weitere Speichervolumen (8) mit der Druckluftleitung (5) verbunden ist.Compressed air system (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the compressed air system (1) has a further storage volume (8) for storing the compressed air, the further storage volume (8) being connected to the compressed air line (5). Druckluftanlage (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckluftanlage (1) ein Druckregelventil (14) zur Regelung eines Enddrucks (pend) in dem Endvolumen (3) aufweist, wobei das Druckregelventil (14) in der Druckluftleitung (5) und/oder einer weiteren Druckluftleitung (13) verbaut ist.Compressed air system (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the compressed air system (1) has a pressure regulating valve (14) for regulating a final pressure (p end ) in the final volume (3), the pressure regulating valve (14) in the compressed air line ( 5) and / or a further compressed air line (13) is installed. Verfahren zur Speicherung von Abluft mit der Druckluftanlage (1), nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem: - eine Druckluftversorgung (2) zur Befüllung eines Endvolumens (3) Druckluft bereitstellt; - das Endvolumen (3) bei einem Befüllvorgang über eine Druckluftleitung (5) solange mit der Druckluft befüllt wird, bis ein Enddruck (pend) erreicht wird; - eine Abluft bei einem Entlüftungsvorgang des Endvolumens (3) über eine Abluftleitung (6) in einem Speichervolumen (7) gespeichert wird.Method for storing exhaust air with the compressed air system (1), according to one of the preceding claims, in which: - a compressed air supply (2) for filling an end volume (3) provides compressed air; - The final volume (3) during a filling process via a compressed air line (5) is filled with the compressed air until a final pressure (p end ) is reached; - An exhaust air during a venting process of the final volume (3) via an exhaust air line (6) is stored in a storage volume (7). Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Speichervolumen (7) solange mit der Abluft befüllt wird, bis keine weitere Drucksenkung in dem Endvolumen (3) mehr detektiert wird und/oder eine Entlüftungszeitdauer erreicht ist.Procedure according to Claim 8 , characterized in that the storage volume (7) is filled with the exhaust air until no further pressure drop in the final volume (3) is detected and / or a ventilation period has been reached. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Endvolumen (3) nach Speicherung der Abluft entlüftet wird, sodass ein Umgebungsdruck (PAtmosphäre) in dem Endvolumen (3) eingestellt wird.Procedure according to Claim 8 or 9 , characterized in that the end volume (3) is vented after storage of the exhaust air, so that an ambient pressure (P atmosphere ) is set in the end volume (3). Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Endvolumen (3) und/oder ein weiteres Endvolumen bei einem weiteren Befüllungsvorgang mit der gespeicherten Abluft teilbefüllt wird, wobei das Endvolumen (3) anschließend mit der Druckluft endbefüllt wird, sodass sich der Enddruck (pend) in dem Endvolumen (3) einstellt.Procedure according to one of the Claims 8 to 10th , characterized in that the final volume (3) and / or a further final volume is partially filled with the stored exhaust air in a further filling process, the final volume (3) then being finally filled with the compressed air, so that the final pressure (p end ) is in the Final volume (3) sets. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die gespeicherte Abluft dem Kompressor (4) bei einem weiteren Befüllvorgang zugeführt wird, wobei der Kompressor (4) anschließend die Abluft weiter komprimiert, sodass der Maximaldruck (pmax) eingestellt wird.Procedure according to one of the Claims 8 to 11 , characterized in that the stored exhaust air is fed to the compressor (4) during a further filling process, the compressor (4) subsequently compressing the exhaust air further, so that the maximum pressure (p max ) is set. Verfahren nach Anspruch 8 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Endvolumen (3) und/oder das weitere Endvolumen und/oder der Kompressor (4) solange mit der Abluft teilbefüllt wird bis keine weitere Drucksteigerung mehr detektiert wird und/oder eine Befüllungszeitdauer erreicht ist.Procedure according to Claim 8 or 12th , characterized in that the final volume (3) and / or the further final volume and / or the compressor (4) is partially filled with the exhaust air until no further pressure increase is detected and / or a filling time has been reached.
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