DE102020108654A1 - Lufttrockneranordnung, Druckluftversorgungsanlage, Verfahren zum Betreiben einer Druckluftversorgungsanlage, Pneumatisches System - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Lufttrockneranordnung (220) für eine Druckluftversorgungsanlage (10, 10D-J), aufweisend:- einen Lufttrockner (60) zum Anschluss in einer Pneumatikhauptleitung (5, 5', 5'') einer Druckluftversorgungsanlage (10) zur Versorgung einer Pneumatikanlage (90), und- eine in Entlüftungsrichtung (ER) stromaufwärts vor dem Lufttrockner (60) in oder an der Pneumatikhauptleitung (5, 5', 5'') angeschlossene Regenerationsdrossel (63; 63.1, 63.2, 63.3), und ausgebildet- zur Durchströmung mit Druckluft in Befüllrichtung in einem Förder-Betriebszustand (BZF) der Druckluftversorgungsanlage (10, 10D-J),- zur Durchströmung mit Druckluft in Entlüftungsrichtung in einem Entlüftungs-Betriebszustand (BZE) der Druckluftversorgungsanlage (10, 10D-J). Erfindungsgemäß ist bei der Lufttrockneranordnung (220) ein Druckluftpuffer (210) vorgesehen zum Aufnehmen einer Druckluftmenge (DLM) aus einer Druckluftförderung (DLF) über die Pneumatikhauptleitung (5, 5', 5'') in dem Förder-Betriebszustand (BZF), wobei- der Druckluftpuffer (210) in Entlüftungsrichtung (ER) stromaufwärts der Regenerationsdrossel (63) über einen Pufferanschluss (210.1, 210.3) wenigstens für den Förder-Betriebszustand (BZF) pneumatisch offen, mit der Pneumatikhauptleitung (5, 5', 5'') verbunden ist, und- die Druckluftmenge (DLM) aus dem Druckluftpuffer (210) in unmittelbarem Nachgang zum Förder-Betriebszustand (BZF) über die Pneumatikhauptleitung (5, 5', 5''), als Regenerationsströmung (RS), durch den Lufttrockner (60) in Entlüftungsrichtung(ER) leitbar ist, wobei die Regenerationsströmung (RS) unabhängig von dem Entlüftungs-Betriebszustand (BZE) geführt wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Lufttrockneranordnung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft auch eine Druckluftversorgungsanlage gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 11. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Betreiben einer Druckluftversorgungsanlage gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 15. Die Erfindung betrifft auch ein pneumatisches System gemäß dem Anspruch 19.
  • Lufttrockneranordnungen, insbesondere Lufttrockneranordnungen in Druckluftversorgungsanlagen zur Bereitstellung von Druckluft für Pneumatikanlagen wie beispielsweise Luftfederanlagen für Fahrzeuge, sind allgemein bekannt.
  • Die DE 10 2012 005 308 A1 offenbart eine Druckluftversorgungsanlage zum Betreiben einer Pneumatikanlage mit einer Druckluftströmung, insbesondere einer Luftfederanlage eines Fahrzeugs, vorzugsweise eines PKWs, aufweisend: eine Lufttrockneranordnung in einer Pneumatikhauptleitung, die eine Druckluftzuführung von einem Luftverdichter und einen Druckluftanschluss zu der Pneumatikanlage pneumatisch verbindet, und eine an die Pneumatikhauptleitung pneumatisch angeschlossene Ventilanordnung zur Steuerung der Druckluftströmung, wobei die Lufttrockneranordnung einen Trockenbehälter mit einer Behälteraußenwandung aufweist. Bei der Druckluftversorgungsanlage ist vorgesehen, dass ein Steg entlang einer Längserstreckung des Trockenbehälters einen von der Behälteraußenwandung begrenzten Innenraum in eine erste und eine zweite Kammer teilt, wobei die erste Kammer und die zweite Kammer durch den Steg und die Behälteraußenwandung begrenzt sind, und der Steg längs der Längserstreckung an die Behälteraußenwandung anschließt und die erste Kammer und die zweite Kammer längs der Längserstreckung nebeneinander angeordnet sind.
  • Eine Druckluftversorgungsanlage wird in Fahrzeugen aller Art, insbesondere zur Versorgung einer Luftfederanlage eines Fahrzeugs mit Druckluft, eingesetzt. Luftfederanlagen können auch Niveauregelungseinrichtungen umfassen, mit denen der Abstand zwischen Fahrzeugachse und Fahrzeugaufbau eingestellt werden kann. Eine Luftfederanlage eines eingangs genannten pneumatischen Systems umfasst eine Anzahl von an einer gemeinsamen Leitung (Galerie) pneumatisch angeschlossenen Luftbalgen, die mit zunehmender Befüllung den Fahrzeugaufbau anheben und entsprechend mit abnehmender Befüllung absenken können. Mit wachsendem Abstand zwischen Fahrzeugachse und Fahrzeugaufbau bzw. Bodenfreiheit werden die Federwege länger und auch größere Bodenunebenheiten können überwunden werden, ohne dass es zu einer Berührung mit dem Fahrzeugaufbau kommt. Solche Systeme werden in Geländefahrzeugen und Sport Utility Vehicles (SUV) eingesetzt. Insbesondere bei SUVs ist es bei sehr leistungsfähigen Motoren wünschenswert, das Fahrzeug einerseits für hohe Geschwindigkeiten auf der Straße mit vergleichsweise geringer Bodenfreiheit zu versehen und andererseits für das Gelände mit einer vergleichsweise großen Bodenfreiheit zu versehen. Es ist weiter wünschenswert, eine Veränderung der Bodenfreiheit möglichst schnell umzusetzen, was die Anforderungen hinsichtlich Schnelligkeit, Flexibilität und Verlässlichkeit einer Druckluftversorgungsanlage erhöht.
  • Eine Druckluftversorgungsanlage zur Verwendung in einem pneumatischen System mit einer Pneumatikanlage, beispielsweise einer zuvor beschriebenen Luftfederanlage, wird mit Druckluft aus einer Druckluftzuführung, beispielsweise im Rahmen eines Druckniveaus von 5 bis 20 bar, betrieben. Die Druckluft wird mit einem Luftverdichter (Kompressor) der Druckluftzuführung zur Verfügung gestellt. Die Druckluftzuführung ist zur Versorgung der Pneumatikanlage mit einem Druckluftanschluss pneumatisch verbunden und andererseits mit einem Entlüftungsanschluss pneumatisch verbunden. Über eine Entlüftungsventilanordnung kann durch Ablassen von Luft die Druckluftversorgungsanlage zum Entlüftungsanschluss hin entlüftet werden.
  • Zur Sicherstellung eines langfristigen Betriebs der Druckluftversorgungsanlage weist diese einen Lufttrockner auf, mit dem die Druckluft zu trocknen ist. Dadurch wird die Ansammlung von Feuchtigkeit im Pneumatiksystem vermieden, was bei vergleichsweise niedrigen Temperaturen zu ventilschädigender Kristallbildung führen kann und ansonsten zu ungewünschten Defekten in der Druckluftversorgungsanlage und in der Pneumatikanlage führen kann. Ein Lufttrockner weist ein Trockenmittel auf, üblicherweise eine Granulatschüttung, welche von der Druckluft durchströmbar ist, so dass die Granulatschüttung - bei vergleichsweise hohem Druck - in der Druckluft enthaltene Feuchtigkeit durch Adsorption aufnehmen kann. Ein Lufttrockner kann insbesondere als regenerativer Lufttrockner ausgelegt werden.
  • Dies kann dadurch geschehen, dass die Granulatschüttung bei jedem Entlüftungszyklus - bei vergleichsweise niedrigem Druck - mit der getrockneten Druckluft aus dem Luftfederungssystem im Gegenstrom oder Gleichstrom relativ zur Befüllrichtung durchströmt werden. Dazu kann die Entlüftungsventilanordnung geöffnet werden. Für eine solche - auch als Druckwechseladsorption bezeichnete - Anwendung hat es sich als wünschenswert erwiesen, eine Druckluftversorgungsanlage flexibel und gleichzeitig verlässlich auszulegen, insbesondere eine vergleichsweise schnelle Entlüftung mit einem dennoch für eine Regeneration des Lufttrockners ausreichendem Druckwechsel, zu ermöglichen.
  • Aus EP 2 651 671 B1 ist eine Druckluftversorgungsanlage mit einer eingangs genannten Lufttrockneranordnung bekannt.
  • Problematisch ist jedoch noch das Vermeiden von Feuchtigkeit im pneumatischen System und insbesondere in der Druckluftversorgungsanlage. Insbesondere betrifft dies eine effektive Regeneration des Lufttrockners. Wünschenswert ist daher generell, eine Vermeidung von Feuchtigkeit in einem pneumatischen System und insbesondere eine effektive Regeneration des Lufttrockners zu ermöglichen.
  • Aus DE 3919 438 A1 ist eine druckmittelbetätigbare Einrichtung mit einem zwischen einer Druckmittelquelle und Verbrauchern befindlichen Lufttrockner bekannt, bei der bedingt durch die Beschaffenheit des Lufttrockners die Entfeuchtung im sogenannten Regenerationsbetrieb nur mit entspannter Luft erfolgt, d. h. mit einem Druck, der wesentlich niedriger ist, als der, der beim Entleeren von den Verbrauchern abgeführten Luft. Das Entspannen der Luft erfolgt mit Hilfe einer Drosselstelle, die in der Leitungsverbindung von den Verbrauchern zum Lufttrockner während des Entleerens der Verbraucher wirksam ist.
  • Weiter beschreibt US 3,080,693 A eine Vorrichtung zum automatischen, periodischen Säubern von Verunreinigungen aus einer Filtereinheit eines Druckluftsystems, um das Filtermedium in der Filtereinheit zu reaktivieren.
  • Trotz dieser generell vorteilhaften Ansätze ist es weiterhin wünschenswert, Feuchtigkeit in einem pneumatischen System und insbesondere einer Druckluftversorgungsanlage zu reduzieren, und dabei eine möglichst geringe Einschränkung des Regelbetriebs des pneumatischen Systems zu verursachen sowie die Regeneration unter möglichst geringem konstruktiven Aufwand zu ermöglichen.
  • An dieser Stelle setzt die Erfindung an, deren Aufgabe es ist, eine verbesserte Lufttrockneranordnung für eine Druckluftversorgungsanlage anzugeben, bei der die Situation hinsichtlich mindestens eines der vorgenannten Probleme verbessert wird.
  • Die Aufgabe betreffend die Lufttrockneranordnung, wird durch eine Erfindung mit einer Lufttrockneranordnung des Anspruchs 1 gelöst. Die Erfindung geht aus von einer Lufttrockneranordnung für eine Druckluftversorgungsanlage, aufweisend:
    • - einen Lufttrockner zum Anschluss in einer Pneumatikhauptleitung einer Druckluftversorgungsanlage zur Versorgung einer Pneumatikanlage, und
    • - eine in Entlüftungsrichtung stromaufwärts vor dem Lufttrockner in oder an der Pneumatikhauptleitung angeschlossene Regenerationsdrossel, und ausgebildet
    • - zur Durchströmung mit Druckluft in Befüllrichtung in einem Förder-Betriebszustand der Druckluftversorgungsanlage,
    • - zur Durchströmung mit Druckluft in Entlüftungsrichtung in einem Entlüftungs-Betriebszustand (BZE) der Druckluftversorgungsanlage.
  • Erfindungsgemäß ist die Lufttrockneranordnung gekennzeichnet durch
    • - einen Druckluftpuffer zum Aufnehmen einer Druckluftmenge aus einer Druckluftförderung über die Pneumatikhauptleitung in dem Förder-Betriebszustand, wobei
    • - der Druckluftpuffer in Entlüftungsrichtung stromaufwärts der Regenerationsdrossel über einen Pufferanschluss wenigstens für den Förder-Betriebszustand pneumatisch offen, mit der Pneumatikhauptleitung verbunden ist, und
    • - die Druckluftmenge aus dem Druckluftpuffer in unmittelbarem Nachgang zum Förder-Betriebszustand über die Pneumatikhauptleitung, als Regenerationsströmung, durch den Lufttrockner in Entlüftungsrichtung leitbar ist, wobei die Regenerationsströmung unabhängig von dem Entlüftungs-Betriebszustand geführt wird.
  • Insbesondere ist die Regenerationsströmung durch weitere Komponenten der Druckluftversorgungsanlage leitbar, insbesondere die Entlüftungsleitung und/oder die Entlüftungsventilanordnung.
  • Die Erfindung geht aus von der Überlegung, dass bei pneumatischen Systemen, die keinen Speicher aufweisen und/oder relativ geringe Druckluftmengen benötigen, häufig kein ausreichender Entlüftungsstrom zum Regenerieren des Lufttrockners erzeugt werden kann. Insbesondere im Pkw-Bereich, wo aufgrund der konstruktiven Anforderungen eher kleine pneumatische Systeme, insbesondere speicherlose pneumatische Systeme und/oder lediglich eine Fahrzeugachse versorgende Systeme, verwendet werden, ist ein für die Regeneration benötigter Entlüftungsstrom relativ gering. Hinzu kommt, dass bei derartigen, in PKWs oder kleineren Fahrzeugen zur Niveauregelung eingesetzten pneumatischen Systemen die von der Luftfederanlage zu bewerkstelligenden Höhenunterschiede relativ gering sind, und somit auch der durch ein Absenken des Fahrzeugaufbaus resultierende Entlüftungsstrom häufig nicht für eine ausreichende Regenerierung des Lufttrockners ausreicht, weil die geringen abströmenden Luftmengen beim Absenken den Lufttrockner kaum vollständig passieren und Feuchtigkeit abtransportieren können. Dieses Problem der zunehmenden Feuchtigkeit kann durch einen wegen Undichtigkeit auftretenden Luftverlust in einem Balg noch verstärkt werden. Das Problem der zunehmenden Feuchtigkeit kann ebenfalls nachteilig verstärkt werden durch lange und/oder gemeinsame Ansaug- /Entlüftungswege, die aufgrund des geringen Rückstroms nicht ausreichend zwecks Entlüftung durchströmt und/oder freigeblasen werden können.
  • Auch besteht bei PKW, insbesondere bei PKW oder SUV mit Luftfederanlagen, generell ein geringerer Luftbedarf als Nutzfahrzeugen. Während bei Nutzfahrzeugen die Druckluftversorgungsanlage dauerhaft oder zumindest häufiger in Betrieb ist, und somit aufgrund der höheren Temperatur der geförderten Luft eine geringere Luftmenge zur Regeneration pro Trockenmittelmenge benötigt wird, ist diese benötigte Luftmenge pro Trockenmittelmenge aufgrund der niedrigeren Temperatur im PKW-Bereich in der Regel höher.
  • Eine mangelnde Regeneration hat zur Folge, dass sich die Wirkung des Lufttrockners aufgrund der zunehmenden Sättigung des Trockenmittels bzw. Granulats verringert, was negative Auswirkungen auf den Taupunkt des pneumatischen Systems hat. Dadurch wiederum kann sich Feuchtigkeit, insbesondere Kondenswasser im pneumatischen System, und insbesondere in der Druckluftversorgungsanlage, ansammeln, was zu Korrosion und/oder zum Einfrieren wichtiger Komponenten des pneumatischen Systems führen kann.
  • Die Erfindung hat erkannt, dass durch das Vorsehen eines Druckluftpuffers zum Aufnehmen einer Druckluftmenge aus einer Druckluftförderung über die Pneumatikhauptleitung im Förder-Betriebszustand eine Regenerationsströmung erzeugt werden kann, die unabhängig von einer Entlüftungsströmung der Pneumatikanlage und somit unabhängig von dem Entlüftungs-Betriebszustand der Druckluftversorgungsanlage ist.
  • Dadurch, dass der Druckluftpuffer in Entlüftungsrichtung stromaufwärts der Regenerationsdrossel über einen Pufferanschluss wenigstens für den Förder-Betriebszustand pneumatisch offen mit der Pneumatikhauptleitung verbunden ist, kann während einer Druckluftförderung der Druckluftpuffer gefüllt werden und die dort gehaltene Druckluftmenge nach Beenden der Druckluftförderung zum Generieren einer Regenerationsströmung bereitgestellt werden. Indem die Druckluftmenge aus dem Druckluftpuffer in unmittelbarem Nachgang zum Förder-Betriebszustand - nach Beenden der Druckluftförderung und einem damit verbundenen Druckabfall am Verdichter - über die Pneumatikhauptleitung, als Regenerationsströmung, durch den Lufttrockner in Entlüftungsrichtung leitbar ist, kann die Druckluftmenge als, insbesondere pulsartig aus dem Druckluftpuffer entweichende, Regenerationsströmung vom Pufferanschluss in Entlüftungsrichtung stromabwärts durch die Regenerationsdrossel und den Lufttrockner strömen. Durch die Regenerationsströmung kann eine vorteilhaft effektive Regeneration des Lufttrockners ermöglicht werden. Dadurch, dass der Druckluftpuffer wenigstens für den Förder-Betriebszustand pneumatisch offen mit der Pneumatikhauptleitung verbunden ist, wird eine Regeneration vorteilhaft unabhängig von dem Entlüftungs-Betriebszustand und automatisch nach jeder Druckluftförderung, insbesondere jedem Befüllvorgang, ermöglicht.
  • Die Erfindung schließt die Erkenntnis ein, dass die eine Regenerierung des Lufttrockners besonders vorteilhaft unmittelbar oder kurz nach einer Druckluftförderung, insbesondere nach einem Befüllvorgang, erfolgen kann, weil in diesem Zustand der Lufttrockner noch eine gegenüber einem Ruhezustand erhöhte Temperatur aufweist, was für eine effektive Regenerierung vorteilhaft ist.
  • Durch die Anordnung des Druckluftpuffers in oder an der pneumatischen Hauptleitung wird eine Nähe, insbesondere ein kurzer Leitungsabstand, zum Lufttrockner erzeugt, der vorteilhaft für eine effektive Regenerationsströmung ist.
  • Die Regenerationsströmung kann mittels des Druckluftpuffers insbesondere auch dann bereitgestellt werden, wenn in dem pneumatischen System kein Speicher vorgesehen ist, oder wenn ansonsten aufgrund relativ geringer Regelhysteresen - beispielsweise aufgrund der geringen von einer Luftfederanlage zu überwindenden Höhenunterschiede - mit einem geringen Rückstrom in Entlüftungsrichtung zu rechnen wäre. Selbst wenn, beispielsweise aufgrund einer Balgleckage, mit überhaupt keinem Rückstrom zu rechnen wäre, wäre es mit dem Druckluftpuffer gemäß dem Konzept der Erfindung möglich, eine Regenerationsströmung zur Trocknung der Druckluftversorgungsanlage, insbesondere zur Regeneration des Lufttrockners, zu erzeugen.
  • Indem der Druckluftpuffer in Entlüftungsrichtung stromaufwärts der Regenerationsdrossel angeordnet ist, wird vorteilhaft die, insbesondere sofortige, Erzeugung einer Regenerationsströmung zur Trocknung der Druckluftversorgungsanlage, insbesondere zur Regeneration des Lufttrockners, und zwar nach jedem Befüllvorgang, ermöglicht.
  • Ein Druckluftpuffer kann insbesondere wesentlich kleiner ausgelegt werden als ein normaler Druckluftspeicher, beispielsweise als ein Betriebsspeicher, da erin Abgrenzung zu derartigen Betriebsspeichern - lediglich zur Erzeugung einer ausreichenden Regenerationsströmung dient, und eben nicht als Betriebsspeicher zur selektiven, insbesondere über ein Ventil dosierten, Bereitstellung größerer Luftdruckmengen, die beispielsweise zum Anheben eines Fahrzeugaufbaus benötigt werden.
  • Weiterhin ermöglicht ein derartiger Druckluftpuffer vorteilhaft eine Regeneration, die unabhängiger vom Nutzerverhalten ist, da stets nach oder während eines Befüllvorgangs eine im wesentlichen konstante Druckluftmenge zur Erzeugung der Regenerationsströmung zur Verfügung steht. Eine erfindungsgemäße Lufttrockneranordnung kann insbesondere in einem speicherlosen System, d. h. einem System, das keinen Betriebsspeicher aufweist, eingesetzt werden. Jedoch kann eine Lufttrockneranordnung gemäß dem Konzept der Erfindung auch für Luftfederanlagen mit einem Betriebsspeicher angewendet werden, insbesondere wenn ein Betriebsspeicher zu weit von dem Lufttrockner entfernt ist und aufgrund von Leitungslängen und -querschnitten keine ausreichende Regenerationsströmung, insbesondere keinen Aufblasimpuls, erzeugen kann.
  • Insbesondere kann der Druckluftpuffer durch seine Anordnung in der Pneumatikhauptleitung ausgebildet sein zum unmittelbar aufeinanderfolgenden Aufnehmen und Abgeben von Druckluft.
  • Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen und geben im Einzelnen vorteilhafte Möglichkeiten an, das oben erläuterte Konzept im Rahmen der Aufgabenstellung sowie hinsichtlich weiterer Vorteile zu realisieren.
  • Die Erfindung wird dadurch weitergebildet, dass der Druckluftpuffer pneumatisch stellmittelfrei mit der Pneumatikhauptleitung verbunden ist. „Stellmittelfrei“ bedeutet insbesondere, dass der Druckluftpuffer direkt --d. h. ohne zwischengeschaltetes Ventil oder dergleichen pneumatisches Stell-, Trenn-, Regel- oder Öffnungsmittel in der pneumatischen Leitung, insbesondere Hauptleitung, zwischen Druckluftpuffer und Lufttrockner-- pneumatisch mit dem Lufttrockner verbunden ist. Durch eine derartige direkte pneumatische Verbindung zwischen Druckluftpuffer und Lufttrockner kann vorteilhaft - und im Unterschied zu im Stand der Technik bekannten Lösungen - eine effektive Regeneration unter möglichst geringem konstruktiven Aufwand erreicht werden, indem die während der Druckluftförderung im Druckluftpuffer gespeicherte Druckluftmenge - unmittelbar nach Beendigung der Druckluftförderung und dem damit verbundenen Druckabfall am Verdichter - selbsttätig als Regenerationsströmung durch den Lufttrockner geführt wird. Durch die ventilfreie Ausbildung des Druckluftpuffers wird vorteilhaft kein zusätzliches Ventil zur Aktivierung der Regenerationsströmung benötigt. Insbesondere wird die Regenerationsströmung durch ein ausreichend langes Öffnen des Entlüftungsventils gewährleistet.
  • Die Erfindung wird dadurch weitergebildet, dass der Druckluftpuffer über einen ersten Pufferanschluss und einen zweiten Pufferanschluss mit der Pneumatikhauptleitung verbunden ist und als Durchgangsvolumen ausgebildet ist.
  • In einer derartigen Weiterbildung ist der Druckluftpuffer derart in der pneumatischen Hauptleitung angeordnet, dass er ständig durchströmt wird, wenn der zugehörige Abschnitt der pneumatischen Hauptleitung durchströmt wird. Ein als Durchgangsvolumen ausgebildeter Druckluftpuffer weist einen ersten Pufferanschluss und einen zweiten Pufferanschluss auf derart, dass eine Druckluftströmung von einem Pufferanschluss zum anderen strömen kann, und der Druckluftpuffer durchströmt wird. Insbesondere sind der erste und zweite Pufferanschluss an einer jeweils gegenüberliegenden Seite angeordnet.
  • Die Erfindung wird dadurch weitergebildet, dass der Druckluftpuffer über einen dritten Pufferanschluss und/oder einen Pufferanschlusspunkt mit der Pneumatikhauptleitung, insbesondere mit einer Versorgungsleitung der Pneumatikhauptleitung, verbunden ist und als Bypassvolumen ausgebildet ist. In einer derartigen Weiterbildung wird der Druckluftpuffer insbesondere nicht durchströmt wie bei einem Durchgangsvolumen, jedoch aufgrund einer pneumatischen Verbindung zur pneumatischen Hauptleitung angeströmt. Insbesondere weist ein als Bypassvolumen ausgebildeter Druckluftpuffer einen einzigen Bypasspufferanschluss auf. Eine derartige Weiterbildung bietet den Vorteil eines einfacheren Austauschs oder einer Nachrüstung, insbesondere da die pneumatische Hauptleitung zum Entfernen des Druckluftpuffers nicht geöffnet und/oder durchtrennt werden muss. Es handelt sich so gesehen - verglichen mit einem Durchgangsvolumen ausgebildeten Druckluftpuffer - um eine weniger invasive Einbauart des Druckluftpuffers. Insbesondere kann im Rahmen der Erfindung ein Druckluftpuffer vorgesehen werden, der mittels eines standardisierten Anschlusses unter relativ geringem Aufwand gewechselt und/oder nachgerüstet werden kann. Ein solcher Anschluss kann beispielsweise als Schraubanschluss oder dergleichen geeigneter, insbesondere formschlüssig wirkender, Anschluss ausgebildet sein. In Weiterbildungen kann ein Druckluftsensor im Druckluftpuffer angeordnet sein. In Weiterbildungen, in denen ein Druckluftsensor im Druckluftpuffer angeordnet ist zum Messen des Luftdrucks im Druckluftpuffer, bietet ein als Bypassvolumen ausgebildeter Druckluftpuffer den Vorteil, dass für eine Druckmessung ein beruhigtes Volumen bereitgestellt wird, was eine genauere Messung ermöglicht.
  • Die Erfindung wird dadurch weitergebildet, dass zwischen der Pneumatikhauptleitung und dem Druckluftpuffer ein Stellmittel angeordnet ist, wobei das Stellmittel im Förder-Betriebszustand pneumatisch offen ist. Pneumatisch offen bedeutet insbesondere, dass das Stellmittel für eine Druckluftströmung offen ist, sodass ein Druck weitergegeben wird. Ein derartiges Stellmittel kann insbesondere durch ein richtungsabhängig wirkendes Ventil gebildet sein, das in Abhängigkeit der Strömungsrichtung in der Pneumatikhauptleitung öffnet oder schließt derart, dass das Stellmittel im Förder-Betriebszustand, wenn eine Durchströmung mit Druckluft in Befüllrichtung stattfindet, geöffnet ist.
  • Die Erfindung wird dadurch weitergebildet, dass das Stellmittel ein richtungsabhängig betätigbares Ventil ist, insbesondere das Ventil einen Stellmittel-Steueranschluss aufweist, der in Entlüftungsrichtung stromaufwärts des Pufferanschlusspunkts angeordnet ist. Ein derartiges richtungsabhängig betätigbares Ventil kann insbesondere ein Relaisventil sein. Insbesondere ist der Stellmittel-Steueranschluss über eine Stellmittel-Steuerleitung pneumatisch mit einem Steueranschlusspunkt an die Versorgungsleitung der Pneumatikhauptleitung verbunden, wobei der Steueranschlusspunkt in Entlüftungsrichtung stromaufwärts des Pufferanschlusspunkts liegt. Insbesondere kann die Lufttrockneranordnung in der Pneumatikhauptleitung zwischen dem Pufferanschlusspunkt und dem Steueranschlusspunkt eine Stellmitteldrossel aufweisen, um eine Entlüftungsströmung zu stauen und den auf das Stellmittel wirkenden Steuerdruck zum Schließen des Stellmittels vorteilhaft zu verstärken, um einen pneumatisch geschlossenen Zustand herbeizuführen. Bei einer Druckluftförderung hingegen, das heißt bei einer Druckluftströmung in Befüllrichtung, wird das Stellmittel hingegen nicht angesteuert und befindet sich in seiner geöffneten Stellung, wodurch im pneumatisch offenen Zustand eine Druckluftmenge im Druckluftpuffer aufgenommen werden kann. Insbesondere weist das Stellmittel eine Rückstellfeder auf, mittels der das Stellmittel unangesteuert in einer bevorzugten, geöffneten Position gehalten wird. Durch eine derartige bevorzugte, geöffnete Position ist das Stellmittel insbesondere ausgebildet, auch dann geöffnet zu sein, wenn keine Druckluftströmung durch die Pneumatikhauptleitung strömt, insbesondere in unmittelbarem Nachgang zum Förder-Betriebszustand, damit die Regenerationsströmung aus dem Druckluftpuffer strömen kann.
  • Die Erfindung wird dadurch weitergebildet, dass das Stellmittel für einen Befüllvorgang oder eine Druckluftförderung pneumatisch offen ist, wobei unmittelbar nach dem Befüllvorgang oder der Druckluftförderung eine Regenerationsströmung aus dem Druckluftpuffer in Entlüftungsrichtung erfolgt wobei das Stellmittel noch weiter pneumatisch offen ist und erst danach schließt.
  • Die Erfindung wird dadurch weitergebildet, dass das Stellmittel in einem Entlüftungs-Betriebszustand, insbesondere für einen normalen Entlüftungsvorgang, pneumatisch geschlossen ist zur pneumatischen Trennung des Druckluftpuffers von der Pneumatikhauptleitung. Pneumatisch geschlossen bedeutet insbesondere, dass das Stellmittel eine Druckluftströmung unterbindet, sodass ein Druck nicht weitergegeben wird.
  • Die Erfindung wird dadurch weitergebildet, dass der Druckluftpuffer zusammen mit dem Lufttrockner und/oder der Regenerationsdrossel, als bauliche Einheit in der Lufttrockneranordnung integriert ist. Eine derartige Weiterbildung kann vorsehen, dass die wesentlichen Komponenten der Lufttrockneranordnung, insbesondere der Lufttrockner, die Regenerationsdrossel und der Druckluftpuffer, kompakt und bauraumsparend in einem Gehäuse integriert sind. Eine solche, insbesondere modulhafte, Integration bietet Vorteile hinsichtlich eines Austausches im Wartungs- und Reparaturfall.
  • Die Erfindung wird dadurch weitergebildet, dass die bauliche Einheit als Doppelkammertrockner ausgebildet ist. Dies kann konkret beinhalten, dass ein Doppelkammertrockner eine erste Kammer und eine zweite Kammer aufweist, wobei beide Kammern im Wesentlichen zylindrisch und mit gleichen oder ähnlichen Innenvolumina ausgebildet angeordnet sind. Besonders vorteilhaft kann auf einen bereits vorhandenen Aufbau eines Doppelkammertrockners zurückgegriffen werden, wobei lediglich eine Kammer mit Trockenmittel bzw. Granulat zur Trocknung gefüllt wird und die andere Kammer als Leerkammer ungefüllt bleibt und somit als Druckluftpuffer gemäß dem Konzept der Erfindung funktioniert. Eine derartige Weiterbildung schließt die Erkenntnis mit ein, dass insbesondere bei kleinen Druckluftanlagen für Pkw die Trockenleistung von lediglich einer Kammer ausreicht, und die zweite Kammer des Doppelkammertrockner somit vorteilhaft und insbesondere bauraumsparend als Druckluftpuffer eingesetzt werden kann. Dies ist insbesondere vorteilhaft möglich, wenn lediglich geringe Druckluftmengen, beispielsweise bei einer lediglich zwei Ventile (und entsprechend zwei Luftbälge), umfassenden Pneumatikanlage, beispielsweise für lediglich eine Fahrzeugachse (und entsprechend jeweils einer Luftfeder für die zwei Räder der Fahrzeugachse) benötigt werden.
  • Auch bietet eine derartige Weiterbildung aufgrund des Aufbaus des Doppelkammertrockners eine relativ lange Durchströmungsstrecke, insbesondere bei relativ kleinem Querschnitt der durchströmten Fläche, wodurch eine wirksame Trocknung - insbesondere bezogen auf die Menge des Trockenmittels - erfolgen kann. Im Vergleich zu einem konventionellen, vollständig mit Trockenmittel gefüllten Doppelkammertrockner kann das Trockenmittel bzw. Granulat um die Hälfte reduziert werden. Eine solche Reduzierung des Trockenmittels kann für Anwendungen in relativ kleinen Fahrzeugen ausreichend sein, und sich vorteilhaft auf die Anforderungen an die Regeneration bzw. an die Regenerationsströmung auswirken, da eine geringere Menge an Trockenmittel während der Regeneration durch den Entlüftungsstrom getrocknet werden muss.
  • In Weiterbildungen, in denen die bauliche Einheit als Doppelkammertrockner ausgebildet ist, wird weiterhin vorteilhaft eine Nähe zwischen dem Druckluftpuffer und dem Lufttrockner erreicht, da beide in der Regel lediglich durch einen Steg getrennt sind. Hierdurch kann die im Druckluftpuffer aufgenommene Druckluftmenge als Regenerationsströmung ohne einen langen Umweg direkt in den Lufttrockner geleitet werden.
  • Insbesondere ist vorgesehen, dass der Druckluftpuffer einen Drucksensor aufweist.
  • Die Erfindung führt zur Lösung der Aufgabe auch auf eine Druckluftversorgungsanlage, insbesondere für ein Fahrzeug, zum Versorgen einer Pneumatikanlage, insbesondere einer Luftfederanlage eines Fahrzeugs, vorzugsweise eines PKWs, aufweisend
    • - eine Luftzuführung und ein Luftverdichter zur Versorgung einer Druckluftzuführung mit Druckluft,
    • - eine Entlüftungsleitung mit einer Entlüftungsventilanordnung (120A-F), und mit einem Entlüftungsanschluss zum Ablassen von Luft, und
    • - eine Pneumatikhauptleitung, mit einem Druckluftanschluss zur Versorgung der Pneumatikanlage mit Druckluft.
  • Erfindungsgemäß ist bei der Druckluftversorgungsanlage eine in der Pneumatikhauptleitung angeordnete Lufttrockneranordnung gemäß dem Konzept der Erfindung mit einem Druckluftpuffer vorgesehen. Bei der Druckluftversorgungsanlage werden die Vorteile der Lufttrockneranordnung entsprechend genutzt. Insbesondere wird die Gefahr von Korrosion oder von Einfrieren aufgrund von Feuchtigkeit in der Druckluftversorgungsanlage durch die Lufttrockneranordnung gemäß dem Konzept der Erfindung vorteilhaft reduziert.
  • Die Druckluftversorgungsanlage wird dadurch weitergebildet, dass der Druckluftpuffer in der pneumatischen Hauptleitung angeordnet ist. Durch eine Anordnung des Druckluftpuffers in der pneumatischen Hauptleitung kann die Regenerationsströmung vorteilhaft nahe am - zu regenerierenden - Lufttrockner erzeugt werden. Weil die Regenerationsdrossel zwischen dem Lufttrockner und dem Druckluftpuffer angeordnet ist, kann das Entspannen der Regenerationsströmung zur Senkung der relativen Feuchtigkeit ebenfalls vorteilhaft nahe am Lufttrockner erfolgen.
  • Die Regenerationsdrossel kann, insbesondere in Weiterbildungen mit einer direkt entlüftenden Druckluftversorgungsanlage, eine Nennweite kleiner 1 mm, insbesondere von 0.8 mm aufweisen. Die Regenerationsdrossel kann, insbesondere in Weiterbildungen mit einer schnell entlüftenden Druckluftversorgungsanlage, eine Nennweite zwischen 0,8 mm und 3,6 mm aufweisen.
  • Die Druckluftversorgungsanlage wird dadurch weitergebildet, dass der Druckluftpuffer, in Befüllrichtung stromabwärts des Druckanschlusses, insbesondere in einer sich zwischen dem Druckanschluss und einem Galerieanschluss erstreckenden Versorgungsleitung der pneumatischen Hauptleitung, angeordnet ist. Eine derartige Anordnung des Druckluftpuffers, insbesondere außerhalb einer baulichen Einheit, insbesondere außerhalb eines Doppelkammertrockners, ermöglicht vorteilhaft eine größere Auslegung des Druckluftpuffers. Mit „größere Auslegung“ ist immer noch eine wesentlich kleinere Auslegung im Vergleich zu einem Betriebsspeicher gemeint und berücksichtigt lediglich die Erzeugung einer - für ein größeres pneumatisches System - ausreichenden Regenerationsströmung. Ein größeres pneumatisches System kann beispielsweise eine Luftfederanlage für mehrere Fahrzeugachsen beinhalten und/oder ein speicherloses System sein. Die Versorgungsleitung kann, insbesondere in Weiterbildungen mit einer direkt oder schnell entlüftenden Druckluftversorgungsanlage, einen Leitungsdurchmesser oder eine Nennweite zwischen 2 mm und 4 mm, insbesondere 3 mm aufweisen. Die Versorgungsleitung kann eine Länge zwischen 20 und 60 cm aufweisen.
  • Die Druckluftversorgungsanlage wird dadurch weitergebildet, dass ein Puffervolumen des Druckluftpuffers größer oder gleich einem Trocknervolumen des Lufttrockners ist, derart, dass das Puffervolumen ausreichend ist, eine Regenerationsströmung zu erzeugen,
    • - um den Lufttrockner vollständig zu durchströmen, und/oder
    • - um einen Ausblasimpuls zu erzeugen, insbesondere um ein Ventil der Entlüftungsventilanordnung von Kondenswasser zu befreien.
  • Ein vollständiges Durchströmen des Lufttrockners umfasst insbesondere, dass das Trocknervolumen durch das Regenerationsvolumen mindestens einmal, insbesondere genau einmal, ausgetauscht oder verdrängt wird.
  • In einer derartigen Weiterbildung wird das Pulvervolumen ausgelegt unter Berücksichtigung der benötigten Regenerationsströmung. Unter Berücksichtigung der Betriebs- und Umgebungsbedingungen, insbesondere des Trocknervolumens des Lufttrockners und des - mittels eines Luftverdichters oder dergleichen Druckluftquelle - erreichbaren Pufferdrucks kann bestimmt werden, welche Druckluftmenge in komprimierter Form in dem Druckluftpuffer vorgehalten werden muss, um eine ausreichende Regenerierung des Lufttrockners zu gewährleisten.
  • Darüber hinaus kann das Puffervolumen auch dahingehend, insbesondere größer, ausgelegt werden, sodass der Entlüftungsstrom hinsichtlich seiner Menge und Strömungsgeschwindigkeit ausreichend zum Erzeugen eines Ausblasimpulses ist. Hierfür muss ebenfalls das Erreichen eines geeigneten, insbesondere höheren, Pufferdrucks gewährleistet sein, was unter Umständen bei der Auslegung des Luftverdichters und/oder bei der Auslegung einer Druckbegrenzung berücksichtigt werden muss. Mittels eines Ausblasimpulses können insbesondere Feuchtigkeitsrückstände, wie beispielsweise Kondenswasser, aus den vom Entlüftungsstrom angeströmten und/oder durchströmten Komponenten der Druckluftversorgungsanlage geblasen werden, wodurch vorteilhaft Korrosion und/oder Einfrieren vermieden werden können. Insbesondere ist der Ausblasimpuls zum Ausblasen von Feuchtigkeitsrückständen im Lufttrockner und/oder in der Entlüftungsleitung und/oder in der Entlüftungsventilanordnung geeignet.
  • In bevorzugten Weiterbildungen beträgt das Puffervolumen des Druckluftpuffers zwischen 50 cm3 und 250 cm3. Bei einem als Bypassvolumen ausgebildeten Druckluftpuffer kann das Puffervolumen, insbesondere zur Berücksichtigung des zwischen dem Lufttrockner und dem Druckluftpuffer liegenden Leitungsvolumen, größer ausgelegt werden, beispielsweise zwischen 200 cm3 und 250 cm3 betragen. Bei Weiterbildungen, in denen die Lufttrockneranordnung als bauliche Einheit, insbesondere als Doppelkammertrockner, ausgebildet ist, kann das Puffervolumen kleiner sein, bevorzugt zwischen 70 cm3 und 100 cm3, besonders bevorzugt 80 cm3 betragen. Insbesondere kann eine erste Kammer des Doppelkammertrockners für den Druckluftpuffer, und eine zweite Kammer für den Lufttrockner vorgesehen sein, sodass das Puffervolumen im Wesentlichen dem Trocknervolumen entspricht. Generell sollte das Puffervolumen nicht größer ausgelegt werden, als zum Erzeugen einer wirksamen Regenerationsströmung notwendig ist, da ein größeres Puffervolumen einen Befüllvorgang der Pneumatikanlage, insbesondere einen Hebevorgang einer Luftfederanlage, verlangsamt.
  • Die Druckluftversorgungsanlage wird dadurch weitergebildet, dass die Entlüftungsventilanordnung in einer Entlüftungsleitung ein direkt schaltendes Magnetventil aufweist. In einer derartigen Weiterbildung kann die Entlüftungsleitung durch ein Magnetventil direkt durch ein entsprechendes elektrisches Ansteuern geöffnet werden. Eine Lufttrockneranordnung gemäß dem Konzept der Erfindung ist hier besonders vorteilhaft, da durch einen ausreichend hohen Entlüftungsstrom die Korrosionsgefahr an korrosionsempfindlichen Stellen des Magnetventils, insbesondere an dem Magnetanker, oder ein Einfrieren des Magnetventils, verringert werden kann. Insbesondere kann mittels eines Ausblasimpulses ein Magnetventil-Anker des direkt schaltenden Magnetventils von Kondenswasser befreit werden, was die eines Korrodierens und/oder Einfrierens des Entlüftungsventils vorteilhaft reduziert. Insbesondere ist die Druckluftversorgungsanlage als direkt entlüftende Druckluftversorgungsanlage gebildet.
  • Die Druckluftversorgungsanlage wird dadurch weitergebildet, dass die Entlüftungsventilanordnung in einer Entlüftungsleitung ein Relaisventil und in einer Steuerleitung ein, zwecks Aktuierung mit dem Relaisventil wirkverbundenes, Steuerventil aufweist. Eine derartige Weiterbildung ermöglicht vorteilhaft eine relativ schnelle Entlüftung der Druckluftversorgungsanlage, da durch die Anordnung von Steuer- und Relaisventil eine Schaltung relativ großer Leitungsquerschnitte ermöglicht wird. Auch in derartigen Weiterbildung kann eine Lufttrockneranordnung gemäß dem Konzept der Erfindung vorteilhaft eingesetzt werden, um die Gefahr von Korrosion und/oder Einfrieren, insbesondere von Komponenten der Entlüftungsventilanordnung, zu verringern.
  • Insbesondere weist die Entlüftungsleitung eine Entlüftungsdrossel auf. Die Entlüftungsdrossel kann, insbesondere in Weiterbildungen mit einer direkt entlüftenden Druckluftversorgungsanlage, eine Nennweite kleiner als 2 mm aufweisen, bevorzugt eine Nennweite von 1,6 mm. In Weiterbildungen mit einer direkt entlüftenden Druckluftversorgungsanlage und/oder einem als Magnetventil ausgebildeten Entlüftungsventil kann die Entlüftungsdrossel vorteilhaft im Magnetventil oder im Ankersitz des Magnetventils angeordnet sein.
  • Die Entlüftungsdrossel kann, insbesondere in Weiterbildungen mit einer schnell entlüftenden Druckluftversorgungsanlage, eine Nennweite aufweisen, die mindestens dem Zweifachen der Nennweite der Regenerationsdrossel entspricht, insbesondere eine Nennweite zwischen 2 mm und 7,2 mm aufweisen.
  • Die Druckluftversorgungsanlage wird weitergebildet durch eine Zweigleitung, wobei sich die Zweigleitung von einem Abzweigpunkt in der Steuerleitung zu einem Rückführungspunkt in der pneumatischen Hauptleitung erstreckt, wobei
    • - die Zweigleitung ein zweites, in Entlüftungsrichtung öffnendes Rückschlagventil aufweist und
    • - insbesondere die pneumatische Hauptleitung ein erstes, in Befüllrichtung öffnendes Rückschlagventil aufweist. Auch in einer solchen, normal entlüftenden Weiterbildung einer Druckluftversorgungsanlage kann eine Lufttrockneranordnung gemäß dem Konzept der Erfindung vorteilhaft eingesetzt werden.
  • Die Druckluftversorgungsanlage wird dadurch weitergebildet, dass die Entlüftungsventilanordnung mindestens einen Druckbegrenzer aufweist zum Sicherstellen, dass ein Maximaldruck, insbesondere im Druckluftpuffer, nicht überschritten wird. In Weiterbildungen mit einem Druckbegrenzer kann vorteilhaft das Überschreiten eines kritischen Maximaldruckes vermieden werden, und somit die Gefahr von Schäden an der Druckluftversorgungsanlage sowie am pneumatischen System vorteilhaft verringert werden. Insbesondere beim Aufladen des Pufferdrucks auf einen Aufladedruck oberhalb des Abschaltdrucks können ein oder mehrere Druckbegrenzer in der Entlüftungsventilanordnung vorteilhaft eingesetzt werden, um die Betriebssicherheit zu erhöhen. Insbesondere darf der Maximaldruck eine Summe aus einem Balgdruck und einem statischen Öffnungsdruck der Ventilanordnung des Systems und/oder des Ventilblocks nicht überschreiten.
  • Insbesondere kann die Druckluftversorgungsanlage als direkt entlüftende Druckluftversorgungsanlage ausgebildet sein mit einer Entlüftungsventilanordnung, die ein Magnetventil mit dynamisch einstellbarer Druckbegrenzung aufweist. Insbesondere ist das Magnetventil als stromlos offenes Magnetventil ausgebildet. Mittels eines Magnetventils mit dynamisch einstellbarer Druckbegrenzung kann eine Druckbegrenzung vorteilhaft stufenlos über eine Ansteuerung, insbesondere eine Pulsweitenmodulation, angepasst werden. Insbesondere kann bei einem stromlos offenen Magnetventil mit dynamisch einstellbarer Druckbegrenzung bei einer Regenerierung mittels der Regenerationsströmung das Magnetventil so lange offengehalten werden, bis der Druck im Druckluftpuffer vollständig, insbesondere auf Umgebungsdruck, abgesunken ist, wodurch vorteilhaft ein möglichst großer Anteil des Puffervolumens des Druckluftpuffers zum Regenerieren genutzt werden kann.
  • In Weiterbildungen der Lufttrockneranordnung kann der Lufttrockner einen Temperatursensor aufweisen, um zu messen, ob eine Verdunstungstemperatur, insbesondere als Ergebnis einer Pufferaufladung, erreicht wurde.
  • Die Erfindung führt zur Lösung der Aufgabe auch auf ein Verfahren zum Betreiben einer Druckluftversorgungsanlage gemäß dem Konzept der Erfindung zum Versorgen einer Pneumatikanlage, aufweisend die Schritte:
    • - Durchführen einer Druckluftförderung in einem Förder-Betriebszustand, insbesondere zum Befüllen der Pneumatikanlage in einem Befüllvorgang,
    • - Beenden der Druckluftförderung, insbesondere Beenden des Befüllvorgangs, insbesondere durch Abschalten des Luftverdichters.
  • Erfindungsgemäß ist bei dem Verfahren vorgesehen, dass
    • - während der Druckluftförderung in einem Druckluftpuffer eine Druckluftmenge aufgenommen wird,
    • - bei Beenden der Druckluftförderung die Druckluftmenge über die Pneumatikhauptleitung zum Erzeugen einer Regenerationsströmung in einer Entlüftungsrichtung, unabhängig von einer Entlüftungsströmung, abgegeben wird.
  • Das derartige Verfahren kann insbesondere vorteilhaft während einer Versorgung einer Pneumatikanlage erfolgen, also insbesondere während des Befüllens von Federbälgen einer Luftfederanlage.
  • Ein derartiges Verfahren kann jedoch auch eine Druckluftförderung beinhalten, ohne dass eine Pneumatikanlage, insbesondere Luftfederanlage, versorgt wird, das heißt während eine pneumatische Verbindung zwischen der Druckluftversorgungsanlage und der Pneumatikanlage unterbrochen ist. In diesem Fall ist eine - insbesondere in regelmäßigen Zeitabständen stattfindende - Regeneration des Lufttrockners möglich, ohne dass die Pneumatikanlage betätigt wird, wodurch insbesondere bei einer Luftfederanlage die Fahrzeughöhe nicht beeinflusst wird.
  • Das Verfahren wird dadurch weitergebildet, dass die Druckluftförderung beim Erreichen eines Abschaltdruckes in der Pneumatikanlage und/oder der Druckluftversorgungsanlage beendet wird. In einer derartigen Weiterbildung des Verfahrens wird die Druckluftversorgungsanlage insbesondere so betrieben, dass nach jeder Druckluftförderung, insbesondere nach jedem Befüllvorgang, ein Entlüftungsstrom erzeugt wird, wodurch vorteilhaft eine regelmäßige Regenerierung des Lufttrockners ermöglicht wird; dies insbesondere ohne dass eine Ansteuerung des Zusatzspeichers notwendig ist. Ein Beenden der Druckluftförderung beinhaltet insbesondere ein Abfallen des verdichterseitigen Förderdrucks, woraufhin durch die im Druckluftpuffer unter Druck gehaltene Druckluftmenge als Regenerationsströmung in Entlüftungsrichtung durch den Lufttrockner geleitet wird.
  • Das Verfahren wird weitergebildet durch den Schritt:
    • - Aufladen des Druckluftpuffers, wobei der Pufferdruck in einer Pufferaufladung auf einen Aufladedruck erhöht wird, wobei
    • - der Aufladedruck größer ist als der Abschaltdruck und wobei
    • - das Aufladen des Druckluftpuffers nach dem Unterbrechen der pneumatischen Verbindung zur Pneumatikanlage, insbesondere nach dem Schließen mindestens eines Magnetventils oder aller Magnetventile eines Ventilblocks, erfolgt und
    • - das Aufladen des Druckluftpuffers vor dem Beenden der Druckluftförderung, insbesondere vor dem Abschalten des Luftverdichters, erfolgt. Das mindestens eine Magnetventil des Ventilblocks ist insbesondere ein Balgventil. In einer derartigen Weiterbildung des Verfahrens wird insbesondere durch Erhöhung des Pufferdrucks auf einen Wert oberhalb des Abschaltdrucks ein besonders starker und insbesondere länger anhaltender Entlüftungsstrom erzeugt. Hierdurch kann zum einen eine besonders wirkungsvolle Trocknung bzw. Regenerierung des Lufttrockners erfolgen.
  • Das Verfahren wird dadurch weitergebildet, dass
    • - die Druckdifferenz zwischen dem Aufladedruck und Abschaltdruck ausreichend hoch ist, um einen Ausblasimpuls zu erzeugen.
  • Bei einer ausreichend starken Aufladung des Pufferdrucks, das heißt einer ausreichend hohen Druckdifferenz, kann ein Ausblasimpuls in Entlüftungsrichtung erzeugt werden. Ein Ausblasimpuls ist eine Druckluftströmung, die hinsichtlich seiner Menge und Geschwindigkeit ausreichend kinetische Energie beinhaltet, um die vom Entlüftungsstrom durchströmten Teile der Druckluftversorgungsanlage von flüssigen Rückständen, insbesondere von Kondenswasser, zu befreien, indem diese Rückstände in Richtung des Entlüftungsanschlusses, insbesondere möglichst restlos, in die Umgebung geblasen werden. Besonders vorteilhaft wird eine optimal verlängerte Nachlaufzeit der Trocknerentlüftung vorgesehen, um den Druck möglichst vollständig abzubauen und die gespeicherte Druckluftmenge möglichst vollständig zur Regeneration zu nutzen.
  • Das Verfahren wird dadurch weitergebildet, dass
    • - die Druckdifferenz zwischen dem Aufladedruck und Abschaltdruck ausreichend hoch ist, um eine Temperaturerhöhung im Lufttrockner auf eine Verdunstungstemperatur zu erzeugen, um eine teilweise oder vollständige Verdunstung und/oder Verdampfung von im Trockenmittel gespeicherter Flüssigkeit zu erzeugen. Eine derartige Weiterbildung des Verfahrens ist insbesondere vorteilhaft bei Weiterbildungen der Lufttrockneranordnung, die nicht als bauliche Einheit mit dem Lufttrockner gebildet sind, weil bei derartigen Lufttrockneranordnungen eine ausreichende räumliche Entfernung zwischen Lufttrockner und Druckluftpuffer vorhanden ist, sodass eventuell aus dem Trockenmittel verdampfende Flüssigkeit nicht in den Druckluftpuffer gelangt und dort kondensiert.
  • Durch eine Temperaturerhöhung des Trockenmittels auf eine Verdunstungstemperatur kann die Feuchtigkeit vorteilhaft in einem höheren Maße, insbesondere vollständig, aus dem Trockenmittel gelöst werden und durch die anschließende Regenerationsströmung wirksam aus dem Lufttrockner entfernt werden. Insbesondere wird der Aufladedruck erreicht, indem der Luftverdichter nach Erreichen des Abschaltdrucks mit einer Nachlaufzeit betrieben wird. Alternativ oder zusätzlich kann eine Temperatur im oder am Lufttrockner gemessen werden, um die Druckluftförderung bei Erreichen der Verdunstungstemperatur zu beenden.
  • Insbesondere ist das Verfahren dadurch gekennzeichnet, dass die Entlüftungsventilanordnung nach Beenden der Druckluftförderung ausreichend lange geöffnet gehalten wird, derart, dass die Regenerationsströmung vollständig durch den Lufttrockner strömen kann, insbesondere derart lange geöffnet gehalten wird, bis der Pufferdruck auf einen am Entlüftungsanschluss herrschenden Umgebungsdruck abgefallen ist.
  • Insbesondere ist das Verfahren dadurch gekennzeichnet, dass das Durchführen einer Druckluftförderung erfolgt, während sämtliche Ventile der Pneumatikanlage geschlossen sind, insbesondere während ein Ventilblock geschlossen ist. In einer derartigen Weiterbildung des Verfahrens erfolgt kein Befüllvorgang, sondern lediglich ein Befüllen des Druckluftpuffers zum Erzeugen einer Regenerationsströmung.
  • Die Erfindung führt zur Lösung der Aufgabe auch auf ein Pneumatisches System, insbesondere für ein Fahrzeug, mit einer Druckluftversorgungsanlage gemäß dem Konzept der Erfindung. Bei dem pneumatischen System werden die Vorteile der Druckluftversorgungsanlage mit der Lufttrockneranordnung gemäß dem Konzept der Erfindung vorteilhaft genutzt.
  • Das pneumatische System wird dadurch weitergebildet, dass das pneumatische System keinen Betriebsspeicher aufweist. Mit einem Betriebsspeicher ist insbesondere ein Druckluftspeicher gemeint, der dem Zweck dient, Druckluft zu halten und für eine spätere Verwendung in einer Pneumatikanlage, beispielsweise zum Befüllen von Federbälgen, bereitzustellen. Bei einer derartigen Weiterbildung des pneumatischen Systems kann eine Druckluftversorgungsanlage mit einer Lufttrockneranordnung mit Druckluftpuffer gemäß dem Konzept der Erfindung insbesondere vorteilhaft eingesetzt werden, da in einem pneumatischen System ohne einen solchen Betriebsspeicher, in der Regel ohne einen Druckluftpuffer ein nur unzureichender Entlüftungsstrom zur Regenerierung des Lufttrockners erzeugt werden könnte.
  • In Weiterbildungen mit einer Druckluftversorgungsanlage, die einen oder mehrere Betriebsspeicher aufweisen, kann auch ein Druckluftpuffer gemäß dem Konzept der Erfindung vorteilhaft angewendet werden, da der Betriebsspeicher in der Regel zu weit von dem Lufttrockner entfernt ist und aufgrund der normalerweise vorgesehenen Nutzung keine Energie aus dem System verwendet werden soll, um die Verfügbarkeit nicht zu beeinträchtigen (z.B. für ein schnelles Heben des Fahrzeugs aus dem Betriebsspeicher).
  • Das pneumatische System kann insbesondere mindestens ein Balgventil aufweisen zum selektiven Herstellen einer pneumatischen Verbindung zwischen einem Balg einer Luftfeder und einem Druckluftanschluss und/oder Galerieanschluss. Das Balgventil kann eine Nennweite von kleiner als 1 mm, bevorzugt 0,9 mm, aufweisen. Eine den Balg mit dem Balgventil pneumatisch verbindende Balgleitung kann eine Nennweite oder einen Leitungsdurchmesser von kleiner 3 mm, bevorzugt von 2 mm, aufweisen.
  • Ausführungsformen der Erfindung werden nun nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben. Diese soll die Ausführungsformen nicht notwendigerweise maßstäblich darstellen, vielmehr ist die Zeichnung, wo zur Erläuterung dienlich, in schematisierter und/oder leicht verzerrter Form ausgeführt. Im Hinblick auf Ergänzungen der aus der Zeichnung unmittelbar erkennbaren Lehren wird auf den einschlägigen Stand der Technik verwiesen. Dabei ist zu berücksichtigen, dass vielfältige Modifikationen und Änderungen betreffend die Form und das Detail einer Ausführungsform vorgenommen werden können, ohne von der allgemeinen Idee der Erfindung abzuweichen. Die in der Beschreibung, in der Zeichnung sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Weiterbildung der Erfindung wesentlich sein. Zudem fallen in den Rahmen der Erfindung alle Kombinationen aus zumindest zwei der in der Beschreibung, der Zeichnung und/oder den Ansprüchen offenbarten Merkmale. Die allgemeine Idee der Erfindung ist nicht beschränkt auf die exakte Form oder das Detail der im Folgenden gezeigten und beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen oder beschränkt auf einen Gegenstand, der eingeschränkt wäre im Vergleich zu dem in den Ansprüchen beanspruchten Gegenstand. Bei angegebenen Bemessungsbereichen sollen auch innerhalb der genannten Grenzen liegende Werte als Grenzwerte offenbart und beliebig einsetzbar und beanspruchbar sein. Der Einfachheit halber sind nachfolgend für identische oder ähnliche Teile oder Teile mit identischer oder ähnlicher Funktion gleiche Bezugszeichen verwendet.
  • Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen sowie anhand der Zeichnung; diese zeigt in:
    • 1A Ein pneumatisches System 100A gemäß dem Stand der Technik mit einer direkt entlüftenden Druckluftversorgungsanlage 10A,
    • 2B ein weiteres pneumatisches System 100B gemäß dem Stand der Technik mit einer schnell entlüftenden Druckluftversorgungsanlage 10B,
    • 1C ein weiteres pneumatisches System 100C gemäß dem Stand der Technik mit einer normal entlüftenden Druckluftversorgungsanlage 10C,
    • 2A ein pneumatisches System 100D mit einer direkt entlüftenden Druckluftversorgungsanlage 10D gemäß dem Konzept der Erfindung
    • 2B ein pneumatisches System 100E mit einer schnell entlüftenden Druckluftversorgungsanlage 10E gemäß dem Konzept der Erfindung
    • 2C ein pneumatisches System 100F mit einer normal entlüftenden Druckluftversorgungsanlage 10F gemäß dem Konzept der Erfindung
    • 3A, 3B zwei Weiterbildungen eines pneumatisches Systems 100G, 100H mit jeweils einer Druckluftversorgungsanlage 10G, 10H gemäß dem Konzept der Erfindung mit externem Druckluftpuffer
    • 3C eine weitere Weiterbildung eines pneumatischen Systems 1001 mit einer Druckluftversorgungsanlage 101 gemäß dem Konzept der Erfindung mit einem Drucksensor im externem Druckluftpuffer,
    • 3D eine weitere Weiterbildung eines pneumatischen Systems 100J, mit einem als Bypassvolumen ausgebildeten Druckluftpuffer 210J, der über ein Stellmittel pneumatisch mit der Pneumatikhauptleitung verbindbar ist,
    • 4 eine Weiterbildung einer - als bauliche Einheit 222 in Form eines Doppelkammertrockners 224 ausgebildete - Lufttrockneranordnung 220 gemäß dem Konzept der Erfindung,
    • 5 eine stark schematische Darstellung eines Fahrzeugs 1000 mit einer Druckluftversorgungsanlage 10 gemäß dem Konzept Erfindung,
    • 6A, 6B jeweils eine schematische und beispielhafte Darstellung des Puffer- und Betriebsdruckes PP, PB für zwei Möglichkeiten zum Betreiben der Druckluftversorgungsanlage,
    • 6C eine weitere Weiterbildung eines Verfahrens zum Betreiben der Druckluftversorgungsanlage mit temperaturgesteuerter Pufferaufladung,
    • 6D schematisch einen beispielhaften Druck- und Stromverlauf allgemein für eine Druckluftversorgungsanlage mit einer Lufttrockneranordnung gemäß dem Konzept der Erfindung.
  • 1A zeigt ein pneumatisches System 100A mit einer Druckluftversorgungsanlage 10A und einer Pneumatikanlage 90 vorliegend in Form einer Luftfederanlage 90.1 eines Fahrzeugs 1000. Für identische oder ähnliche Teile oder Teile identischer oder ähnlicher Funktionen sind, wo zweckmäßig, gleiche Bezugszeichen verwendet. Die Luftfederanlage weist dazu eine Anzahl von vier so genannten Bälgen 91 auf, die jeweils einer Luftfeder 92 für ein Rad eines nicht näher dargestellten Fahrzeugs 1000 zugeordnet sind.
  • Die Bälge 91 sind - vorliegend in einem Ventilblock 20 mit vier Ventilen -jeweils über ein - als stromlos geschlossenes Magnetventil ausgebildetes - Balgventil 93 an eine gemeinsame, eine Galerie 95 bildende Pneumatikleitung angeschlossen, wobei eine Versorgungsleitung 5' über einen Galerieanschluss 2' die pneumatische Verbindung zwischen der Druckluftversorgungsanlage 10A und der Pneumatikanlage 90 bildet. Der Ventilblock 20 kann andere oder weniger Balgventile und/oder in einem 2-fach Ventilblock angeordnete Balgventile aufweisen. Jeder Balg 91 ist jeweils über eine Balgleitung 96 pneumatisch mit dem jeweiligen Balgventil verbunden.
  • Unter einer Galerie ist ganz allgemein jede Art einer Sammelleitung zu verstehen, von welcher Zweigleitungen zu Bälgen 91 bzw. eine Leitung zur Druckluftversorgungsanlage 10A abgehen.
  • Die Druckluftversorgungsanlage 10A dient zum Betreiben der Pneumatikanlage 90 in Form der Luftfederanlage 90.1 und versorgt die Galerie 95 derselben über einen Druckluftanschluss 2.
  • Die Druckluftversorgungsanlage 10A weist außerdem einen Entlüftungsanschluss 3 an einer Entlüftungsableitung 3' und eine Luftzuführung 0 mit einer Ansaugung auf. In Befüllrichtung stromabwärts des Druckluftanschlusses 2 ist die Luftfederanlage 90.1 mit den steuerbaren Balgventilen 93 angeordnet. Dem Entlüftungsanschluss 3 in Entlüftungsrichtung stromabwärts nachgeschaltet bzw. der Luftzuführung 0 stromaufwärts vorgeschaltet ist jeweils ein Filter 68 bzw. 66.
  • In einer pneumatischen Verbindung zwischen Luftzuführung 0 und Druckluftzuführung 1 weist die Druckluftversorgungsanlage 10A darüber hinaus einen Luftverdichter 21 in Form eines Kompressors auf, der über einen Motor M angetrieben zur Versorgung der Druckluftzuführung 1 mit Druckluft vorgesehen ist. In einer pneumatischen Verbindung zwischen Druckluftzuführung 1 und Druckluftanschluss 2 ist weiter ein Lufttrockner 60 und eine Regenerationsdrossel 63 angeordnet.
  • Der Filter 66, die Luftzuführung 0, der Luftverdichter 21, die Druckluftzuführung 1, der Lufttrockner 60 und die Regenerationsdrossel 63 sind zusammen mit dem Druckluftanschluss 2 in einer zur Galerie 95 führenden Druckluftversorgungsleitung 50 in dieser Reihenfolge angeordnet.
  • Hierbei bildet der Abschnitt zwischen der Druckluftzuführung 1 und dem Galerieanschluss 2' eine pneumatische Hauptleitung 5, wobei der Abschnitt der pneumatischen Hauptleitung 5 zwischen dem Druckluftanschluss 2 und dem Galerieanschluss 2' als Versorgungsleitung 5' bezeichnet wird.
  • In einer pneumatischen Verbindung zwischen Druckluftzuführung 1 und Entlüftungsanschluss 3 der Druckluftversorgungsanlage 10A in Form einer Entlüftungsleitung 6 ist eine Entlüftungsventilanordnung 120A in Form eines steuerbaren stromlos geschlossenen Magnetventils 122A zum Ablassen von Luft über die Entlüftungsableitung 3' zum Entlüftungsanschluss 3 vorgesehen.
  • Das Magnetventil 122A ist in einer, eine pneumatische Verbindung bildenden, Entlüftungsleitung 6 mit einer Entlüftungsdrossel 64 und dem Entlüftungsanschluss 3 an der Entlüftungsableitung 3'angeordnet.
  • Anders ausgedrückt ist bei dem stromlos geschlossenen Magnetventil 122A in nicht angesteuertem Zustand des Magnetteils, der Pneumatikteil geschlossen. Konkret ist vorliegend das Magnetventil 122A zur direkten Schaltung eines Druckluftvolumens ausgelegt. Der unmittelbar über den Magnetteil aktuierbare Pneumatikteil in der Entlüftungsleitung 6 der Druckluftversorgungsleitung 50 ist stromlos geschlossen wie dies in 1A gezeigt ist.
  • Ein druckluftzuführungsseitiger, eine pneumatische Kammer bildender Leitungsabschnitt der Entlüftungsleitung 6 ist an der Druckluftzuführung 1 zur pneumatischen Anbindung des Magnetventils 122A an die Druckluftversorgungsleitung 50 angeschlossen. Dies hat zur Folge, dass im Falle einer Entlüftung der Druckluftversorgungsanlage 10A über die Entlüftungsleitung 6 Druckluft über die Entlüftungsableitung 3' entlüftet wird, welche vor dem Lufttrockner 60 entnommen wird.
  • Aus 1A ist erkennbar, dass die Druckluftversorgungsanlage 10A mit einer Entlüftungsventilanordnung 120A in Form eines direkt gesteuerten Magnetventils 122A ohne ein Steuerventil ausgebildet ist und über eine Steuerungsverbindung 86 eine direkte Schaltung des gesamten Druckluftvolumens möglich ist.
  • Vorliegend sieht die Entlüftungsventilanordnung 120A ein einziges Magnetventil 122A als Entlüftungsventil vor. Ein Steuerventil ist nicht vorgesehen.
  • Im Einzelnen ergibt sich die Funktionsweise der Druckluftversorgungsanlage 10A, anhand von 1A verdeutlicht, wie folgt. Die Druckluftzuführung 1 wird durch Ansaugen von Luft über den Filter 66 und die Luftzuführung 0 mit Druckluft versorgt, indem der über den Motor M angetriebene Luftverdichter 21 angesaugte Luft komprimiert. Die Pneumatikanlage 90 in Form der Luftfederanlage 90.1 wird aus der Druckluftzuführung 1 über den Lufttrockner 60 und die Regenerationsdrossel 63 mit Druckluft versorgt. Dazu ist die Druckluftversorgungsleitung 50 der Druckluftversorgungsanlage 10A über den Druckluftanschluss 2 mit der Galerie 95 der Pneumatikanlage 90 verbunden.
  • Beim Erreichen eines Abschaltdruckes PA in der Pneumatikanlage 90, vorliegend in einem Druckbereich von 5 bis 10 bar in den Bälgen, wird die Druckluftversorgungsanlage 10A entlüftet.
  • Für die Entlüftungsdrossel 64 ist ein größeres Nennweitenmaß vorgesehen als für die Regenerationsdrossel 63, damit ein für die Regeneration des Lufttrockners 60 möglichst große Druckwechselamplitude entstehen kann. Dies erlaubt eine vorteilhafte Entlüftung der Druckluftversorgungsanlage 10A und/oder Regeneration des Lufttrockners 60.
  • So bleibt für einen Befüllvorgang BV bei einer Druckluftförderung DLF zunächst die Entlüftungsleitung 6 ohne Bestromung des Magnetventils 122A mit einem Steuerstrom geschlossen, um einen Druckaufbau in den Bälgen 91 der Pneumatikanlage 90 zu ermöglichen; dies so wie in 1A gezeigt.
  • Vorliegend kann ein Entlüften der Druckluftversorgungsanlage 10A nach Erreichen des Abschaltdruckes PA, durch Abschalten des über die Steuerungsverbindung 86 angelegten Steuerstromes für das dann bestromt zu öffnende Magnetventil 122A erfolgen. Ein Entlüften im Falle einer Fahrzeugabsenkung im Regelbetrieb kann durch das so geöffnete Magnetventil 122A erfolgen.
  • Dabei ist durch einen geeigneten Druckabfall über den Lufttrockner 60 eine Regeneration des Lufttrockners 60 als auch ein flexibles und schnelles Entlüften durch Auslegung der Nennweite der Drosseln 63, 64 zweckmäßig gewährleistet.
  • Die Druckluftversorgungsanlage 10A kann darüber hinaus - hier nicht dargestellt - in dem zwischen Magnetventil 122A und Entlüftungsanschluss 3 liegenden Abschnitt der Entlüftungsleitung 6 ein Rückschlagventil aufweisen, welches eine Restdruckhaltefunktion erfüllt. Zum einen dient ein solches Rückschlagventil zur Verhinderung eines Fremdkörpereintrags in die Druckluftversorgungsanlage 10A zusätzlich zum Filter 68. Darüber hinaus dient die Restdruckhaltefunktion des Rückschlagventils zur Aufrechterhaltung eines Mindestdrucks in der Druckluftversorgungsanlage 10A. Aufgrund der über der Regenerationsdrossel 63 zur Galerie 95 offenen Druckluftversorgungsleitung 50 liegt der Restdruck auch für die Pneumatikanlage 90 in Form der Luftfederanlage 90.1 vor. Dieser Restdruck - beispielsweise in Höhe von 1,5 bar - verhindert ein Zusammenkleben der Bälge 91 für den Fall, dass ein Entlüften der Druckluftversorgungsanlage 10A zusammen mit der Pneumatikanlage 90 erfolgt. Konkret wird dadurch verhindert, dass die Balgwände der Bälge 91 eingeklemmt oder beschädigt werden.
  • Außerdem kann bei dem Magnetventil 122A ein Druckbegrenzer 123 vorgesehen sein, bei welchem sich unter Abgreifen des Druckes in der Entlüftungsleitung 6 der Druck für das Magnetventil 122A beschränken lässt. Auf diese Weise kann selbst bei einem vergleichsweise hohen Betriebsdruck eine gewisse Variabilität bzw. Toleranz hinsichtlich einer Druckbegrenzung erreicht werden. Vorliegend wird dies dadurch realisiert, dass der Schaltpunkt des Pneumatikteils des Magnetventils 122A abhängig von der Stromstärke eines Steuerstroms im Magnetteil des Magnetventils 122A variabel einstellbar ist. Je nach Fahrzeugsituation, Temperatur des Systems oder sonstiger druckrelevanter Systembelange kann der Schaltpunkt des Pneumatikteils stromstärke-variabel eingestellt werden. Durch den stromgesteuerten Druckbegrenzer 123 ist sichergestellt, dass der Galeriedruck den statischen Öffnungsdruck eines Balgventil 93 bzw. Niveauregelventils und einen Innendruck eines Balgs 91 nicht übersteigt. Auch kann eine Druckmessung in der Galerie 95 erfolgen.
  • Üblicherweise kann ein Balgdruck die Balgventile 93 nicht aufdrücken und unterstützt eine Ventilfeder, indem vorliegend ein Balgdruck über einem Ventilanker anliegt. Bei Druckschwankungen im Balg 91, wie er bei Schlechtwegstrecken oder sonstigen dynamischen Einflüssen auftreten kann, wird so vermieden, dass die Balgventile 93 aufgedrückt werden. Praktisch nur im Falle einer ungewollt anhaltenden Förderung des Luftverdichters kann ein Galeriedruck so hoch werden, dass ein Balgventil aufgedrückt und das Fahrzeug ungewollt angehoben wird. Das könnte zu instabilen Fahrzuständen führen. Ein Druckbegrenzer vermeidet sicher einen solchen Fall bei Anlagen mit geschlossenen Entlüftungsschaltungen. Bei einer vorliegend beschriebenen stromlos offenen Schaltung wird eine solche Gefahr jedoch per se vermieden, da ein Luftverdichter zumeist ins Freie fördern würde.
  • 1B und 1C zeigen zwei weitere Druckluftversorgungsanlagen mit jeweils unterschiedlicher Entlüftungsventilanordnung 120B, 120C, bei welchen in der Entlüftungsleitung 6 ein Relaisventil 124 zum Halten eines Restdrucks angeordnet ist.
  • Vorliegend ist das Relaisventil 124C zum Halten eines Restdrucks im Bereich bis 1 bar, insbesondere eines Restdrucks bis 3 bar ausgebildet.
  • 1B zeigt ein pneumatisches Systems 100B mit einer Druckluftversorgungsanlage 10B und einer Pneumatikanlage 90, vorliegend in Form einer Luftfederanlage 90.1. Für identische oder ähnliche Teile oder Teile identischer oder ähnlicher Funktionen sind gleiche Bezugszeichen wie in 1A verwendet worden. Im Folgenden wird vor allem auf die Unterschiede der 1A und 1C Bezug genommen. Im Unterschied zu dem pneumatischen System 100A ist vorliegend das pneumatische System 100B mit einer Druckluftversorgungsanlage 10B ausgestattet, bei welcher die Entlüftungsventilanordnung 120B - wiederum stromlos geschlossen - jedoch vorliegend als eine schnell entlüftende indirekt vorgesteuerte Magnetventilanordnung ausgebildet ist. Konkret heißt dies, dass die stromlos geschlossene Magnetventilanordnung 120B zur indirekten Schaltung eines Druckluftvolumens ein einem Teildruck ausgesetztes Steuerventil 126B zur Steuerung eines Relaisventils 124B aufweist. Das Steuerventil 126B ist dabei in Form eines Magnetventils mit einem Magnetteil und einem Pneumatikteil gebildet, wobei das Relaisventil 124B über einen Steueranschluss 124.1 mit dem Pneumatikteil des Steuerventils 126B pneumatisch verbunden ist. In stromlos geschlossenen Zustand des Steuerventils 126B befindet sich der Magnetteil des Steuerventils 126B in einem nicht angesteuerten Zustand und der Pneumatikteil des Steuerventils 126B ist geschlossen, so wie das in 1B gezeigt ist; das Steuerventil 126B ist über die Steuerentlüftungsleitung 3" zur Entlüftungsableitung 3' und Entlüftungsanschluss 3 entlüftet. Der Steuerdruck liegt am Steueranschluss 124.1 des Relaisventils 124B in der Steuerleitung 7 erst an, wenn das Steuerventils 126B bestromt wird.
  • Vorteilhaft bei dieser schnell entlüftenden Anordnung für die Druckluftversorgungsanlage 10B ist, dass aufgrund der vergleichsweise geringen Nennweite der Regenerationsdrossel 63 in der Druckluftversorgungsleitung 50 im Vergleich zu der größeren Nennweite der Entlüftungsdrossel 64 in der Entlüftungsleitung 6 lediglich eine relativ geringe, aus dem Gesamtdrucks eines Druckluftvolumens in der Druckluftversorgungsleitung 50 resultierende, Kraft zur Steuerung des Relaisventils 124B über das Steuerventil 126B erforderlich ist.
  • Gleichwohl wird das Haupt-Druckluftvolumen über die Entlüftungsleitung 6 und die Entlüftungsdrossel 64 sowie das Relaisventil 124B über die Entlüftungsableitung 3' zur Entlüftung 3 entlüftet. Ein Vorteil dieser schnell entlüftenden Magnetventilanordnung 120B bei der Druckluftversorgungsanlage 10B ist, dass nicht das gesamte Druckluftvolumen über ein einziges Magnetventil geführt werden muss, sondern bereits eine geringe resultierende Kraft eines über die Steuerleitung 7 dem Steuerventil 126B zugeführten Teildruckluftvolumens ausreichend ist.
  • Diese Auslegung ähnlich einer im Prinzip zwangsgesteuerten oder servogesteuerten Ventilanordnung ermöglicht eine Erhöhung des Betriebsdruckes auf ein vergleichbar hohes Druckniveau und gleichzeitig wird das Schalten hoher Druckluftvolumina über das Relaisventil 124B möglich gemacht.
  • Das Relaisventil 124B kann mit vergleichsweise großer Nennweite ausgelegt werden. Darüber hinaus wird das Verhältnis der kleineren Nennweite der Regenerationsdrossel 63 zur größeren Nennweite der Entlüftungsdrossel 64 so gewählt, dass eine wirksame Regeneration des Lufttrockners 60 bei einer Entlüftung der Druckluftversorgungsanlage 10C möglich ist.
  • Je größer das Verhältnis der Nennweiten ist, desto größer wird eine Druckwechselamplitude, insbesondere Drucksenkung, am Lufttrockner 60 vorteilhaft zur Regeneration zur Verfügung stehen.
  • Konkret zeigt 1C - für ein nicht näher dargestelltes pneumatisches System 100C mit der bekannten Pneumatikanlage 90 - eine Druckluftversorgungsanlage 10C, bei der wiederum für identische oder ähnliche Teile oder Teile identischer oder ähnlicher Funktion gleiche Bezugszeichen verwendet sind. Im Folgenden werden vor allem die Unterschiede zum vorerwähnten Druckluftversorgungsanlage 10A der 1A bzw. 10B der 1B erläutert.
  • Die vorliegende Druckluftversorgungsanlage 10C sieht eine Entlüftungsventilanordnung 120C vor, die in Form einer so genannten normal entlüftenden vorgesteuerten Anordnung stromlos geschlossen geschaltet ist.
  • Erkennbar besteht die Entlüftungsventilanordnung 120C aus einem stromlos geschlossenen Magnetventil als Steuerventil 126C mit einem Magnetteil und einem Pneumatikteil. Weiter weist die Entlüftungsventilanordnung 120C ein Relaisventil 124C auf, welche mit seinem Pneumatikteil in der Steuerleitung 7 angeordnet ist. Es liegt der Gesamtdruck des Luftdruckvolumens in der Druckluftversorgungsleitung 50 am Steuerventil 126C an, das diesen in angesteuertem Zustand des Steuerventils 126C als Vorsteuerdruck an das Relaisventil 124C weitergibt. Diese Anordnung kann mit vergleichsweise kleinen Nennweiten beim Steuerventil 126C und dennoch vergleichsweisen große Nennweiten der Entlüftungsdrossel 64 im Vergleich zur Regenerationsdrossel 63 beim Relaisventil 124C realisiert werden, um ein Druckluftvolumen aus der Druckluftversorgungsleitung 50 zur Entlüftung 3 über die Entlüftungsleitung 6 zu entlüften. Zudem wird eine ausreichend hohe Druckwechselamplitude zur Regeneration des Lufttrockners 60 sichergestellt. Aufgrund der parallel geschalteten Drossel 63 in der als weitere Entlüftungsleitung ausgelegten Zweigleitung 8 der Entlüftungsventilanordnung 120C liegt der Gesamtdruck des unbestromt geschlossenen Steuerventils 126C in der als Entlüftungsleitung ausgelegten Steuerleitung 7 an und erst bei Bestromung auch am Relaisventil 124C an.
  • Die Druckluftversorgungsleitung 50 und die Zweigleitung 8 ist mit einem ersten, in der pneumatischen Hauptleitung 5 angeordneten, Rückschlagventil 48 gesichert. Dadurch wird der gesamte Luftstrom bei einer Entlüftung durch einen Seitenpfad 5" der pneumatischen Hauptleitung 5, aufweisend die Steuerleitung 7, das Steuerventil 126C und ein zweites Rückschlagventil 49, und während dieses Seitenpfades 5" durch eine oder mehrere Regenerationsdrosseln 63, 63.2, 63.3 - wobei vorliegend drei mögliche Orte zur Anordnung für eine erste, zweite und/oder dritte Regenerationsdrossel 63, 63.2, 63.3 gezeigt sind - sowie durch den Lufttrockner 60 und die Entlüftungsdrossel 64 und das dann gesteuert geöffnete Relaisventil 124C in die Entlüftungsleitung 6 gelenkt.
  • Im Falle eines Öffnens der Galerie 95 schaltet das Relaisventil 124C in Folge des an einem Steueranschluss 124.1 anliegenden Steuerdrucks bei Bestromung des Steuerventils 126C und der Steuerdruck wird über das in der Steuerleitung 7 angeordnete, stromlos geschlossene und durch die Bestromung geöffnete Steuerventil 126C an den Steueranschluss 124.1 vermittelt. So öffnet das Relaisventil 124C die Entlüftungsleitung 6 zur Entlüftung 3. Andererseits verhindert das zweite Rückschlagventil 49 das Ansteuern des Relaisventils 124C über die Zweigleitung 8 beim Fördern eines Luftstromes von der Druckluftzuführung 1 zum Druckluftanschluss 2, wenn das Steuerventil 126C ebenfalls geschlossen, d. h. unbestromt, ist. Das Steuerventil 126C ist im unbestromten Zustand entlüftet über eine Steuerentlüftungsleitung 3" zur Entlüftungsableitung 3' und zur Entlüftung 3.
  • Auch sperrt das erste Rückschlagventil 48 die Galerie 95 zum Lufttrockner 60 ab, um bei wechselnden Drücken in der Pneumatikanlage 90 ein unerwünschtes Befüllen des Lufttrockners 60 zu vermeiden. Dabei ist das Steuerventil 126C ebenfalls geschlossen, d. h. bestromt.
  • Konzeptionell besteht zwischen der Druckluftversorgungsanlage 10C und 10B mit als indirekt vorgesteuerte Entlüftungsmagnetventilanordnungen die Gemeinsamkeit, dass ein Relaisventil 124B bzw. 124C einer Entlüftungsventilanordnung 120B bzw. 120C in einer „trockenen“ Leitung -also in Entlüftungsrichtung „hinter“ dem Lufttrockner 60 - nämlich jeweils in der Entlüftungsleitung 6 angeordnet ist. Damit besteht generell schon eine vergleichsweise geringe Gefahr, dass ein Relaisventil 124B oder 124C aufgrund äußerer Einflüsse beschädigt wird, beispielsweise einfriert oder dergleichen.
  • Des Weiteren benötigen beide indirekt vorgesteuerten Entlüftungsventilanordnungen 120B, 120C einen Mindestvorsteuerdruck, um mit dem Relaiskolben des Relaisventils 124B, 124C einen notwendigen Mindestquerschnitt, nämlich mindestens den Querschnitt der Entlüftungsdrossel 64 freigeben zu können. Zum sauberen Öffnen des Relaiskolbens wird ein Mindestvorsteuerdruck benötigt. Dieser kann im Falle der schnell entlüftenden Entlüftungsventilanordnung 120B jedenfalls an der Regenerationsdrossel 63 im Falle der Regeneration beim Ablassen des Fahrzeugs 1000 dynamisch aufgebaut werden.
  • In beiden Fällen der indirekt vorgesteuerten Magnetventilanordnungen 120B, 120C kann ein federbelastetes Relaisventil 124B oder 124C zum einen eine Restdruckhaltefunktion übernehmen, wenn eine geeignete ggfs. einstellbare Ventilfeder vorgesehen wird. Außerdem kann bei einem Relaisventil 124B, 124C vorteilhaft ein Relais-Druckbegrenzer 123.2 des Relaisventils 124B, 124C vorgesehen sein, bei welchem sich unter Abgreifen des Druckes dem druckluftzuführungsseitigen Abschnitt der Entlüftungsleitung 6 der Druck für das Relaisventil 124B, 124C beschränken lässt. Auf diese Weise kann selbst bei einem vergleichsweise hohen Betriebsdruck eine gewisse Variabilität bzw. Toleranz hinsichtlich einer Druckbegrenzung erreicht werden.
  • Als Unterschied der Fälle der indirekt vorgesteuerten Entlüftungsventilanordnungen 120B, 120C ist festzustellen, dass jedenfalls grundsätzlich eine Regenerationsdrossel 63 bei der Druckluftversorgungsanlage 10B größer gewählt werden kann als eine Regenerationsdrossel 63 bei der Druckluftversorgungsanlage 10C; der Grund liegt darin, dass ein Hauptentlüftungsstrom nicht über das Steuerventil 126B geführt wird. Dadurch kann grundsätzlich ein schnelleres Entlüften bzw. Ablassen von Druckluft aus einem pneumatischen System 100B erfolgen als dies bei einem pneumatischen System 100C der Fall ist. Gleichwohl kann auch bei der Druckluftversorgungsanlage 10B eine ausreichende Regeneration des Lufttrockners 60 unter Anpassung, vorzugsweise Erhöhung, der Nennweite der Entlüftungsdrossel 64 erreicht werden.
  • In besonders vorteilhafter Weise kann ein Druckbegrenzer 123.1 für die Steuerventile 126B, 126C der zuvor erläuterten Entlüftungsventilanordnungen 120B, 120C eine stromeinstellbare Druckbegrenzung vorsehen. Dazu kann bei einer stromlos geschlossenen Entlüftungsventilanordnungen 120B, 120C das jeweils als Magnetventil ausgebildete Steuerventil 126B, 126C einen einstellbaren Öffnungsdruck aufweisen. Je nach Bedarf kann durch Einstellen eines höheren oder geringeren Stroms ein maximaler Druck auf einen höheren oder geringeren Wert begrenzt werden.
  • 2A zeigt eine erste Weiterbildung gemäß dem Konzept der Erfindung in einem weiteren pneumatischen System 100D mit einer Druckluftversorgungsanlage 10D. Die Druckluftversorgungsanlage 10D ist ähnlich wie die in 1A gezeigte Druckluftversorgungsanlage 10A mit einer direkt schaltenden Entlüftungsventilanordnung 120D - analog zu der Entlüftungsventilanordnung 120A - ausgebildet. Der wesentliche Unterschied zu der Druckluftversorgungsanlage 10A besteht darin, dass die Druckluftversorgungsanlage 10D eine Lufttrockneranordnung 220D aufweist mit einem Druckluftpuffer 210D.
  • Der Druckluftpuffer 210D ist in einer pneumatischen Hauptleitung 5 angeordnet, welche sich als Teil der Druckluftversorgungsleitung 50 zwischen der Druckluftzuführung 1 und dem Druckluftanschluss 2 erstreckt. Der Druckluftpuffer 210D ist über einen ersten Pufferanschluss 210.1 an der der Druckluftzuführung 1 zugewandten Seite an die Druckluftversorgungsleitung 50 angeschlossen, und über einen zweiten Pufferanschluss 210.2 an der dem Druckluftanschluss 2 an die Druckluftversorgungsleitung 50 angeschlossen. Der Druckluftpuffer 210D weist ein Puffervolumen VP auf und ist in einer Entlüftungsrichtung ER stromaufwärts von, das heißt vor, der Regenerationsdrossel 63 angeordnet, wobei die Regenerationsdrossel 63 wiederum in Entlüftungsrichtung ER stromaufwärts von dem Lufttrockner 60 angeordnet ist.
  • Während eines Befüllvorgangs BV erfolgt Förder-Betriebszustand BZF der Druckluftversorgungsanlage 10D durch ein Antreiben des Luftverdichters 21 durch einen Motor M eine Druckluftförderung DLF in Befüllrichtung BR, wobei die Befüllrichtung BR der Entlüftungsrichtung ER entgegengesetzt ist. Die durch den Luftverdichter 21 geförderte Druckluft passiert so über die pneumatische Versorgungsleitung 50, die ab der Druckluftzufuhr 1 die pneumatische Hauptleitung 5 ist, zunächst den Lufttrockner 60, die Regenerationsdrossel 63 und schließlich, auf dem Weg zum Druckluftanschluss 2, den als ein Durchgangsvolumen DGV ausgebildeten Druckluftpuffer 210D.
  • Das pneumatische System 100D ist vorliegend speicherlos, d. h. ohne einen Betriebsspeicher in der Pneumatikanlage 90, ausgebildet. Während des Befüllvorgangs BV werden vorliegend Bälge 91 einer Luftfederanlage 90.1 gefüllt, um ein Fahrzeug 1000 anzuheben. Hierzu werden während des Befüllvorgangs BV mindestens ein, insbesondere alle Balgventile 93 des Ventilblock 20, die im stromlosen Zustand geschlossen sind, geöffnet.
  • In einem pneumatischen System im allgemeinen und insbesondere in einem - wie hier gezeigten - speicherlosen pneumatischen System 100D kann das Problem auftreten, dass ein Entlüftungsstrom ES, welcher während des Entlüftungsvorgangs EV in einem Entlüftungs-Betriebszustand BZE der Druckluftversorgungsanlage 10D in Richtung des Entlüftungsanschluss 3 zurückströmt, nicht ausreicht, um Komponenten der Druckluftversorgungsanlage 10D ausreichend von Feuchtigkeit zu befreien, insbesondere den Lufttrockner 60 zu Regenerieren und/oder ein Entlüftungsventil der Entlüftungsventilanordnung 120D, insbesondere ein Magnetventil 122D, von Kondenswasser zu befreien. Dieses Problem tritt insbesondere verstärkt bei sogenannten speicherlosen pneumatischen Systemen auf, in denen kein Druckluftspeicher in Form eines Betriebsspeichers vorgesehen ist, und/oder pneumatischen Systemen, bei denen lediglich relativ kleine Druckluftmengen gefördert werden. Dies trifft insbesondere auf PKWs oder dergleichen, kleineren Fahrzeuge zu, bei denen relativ kompakte Druckluftversorgungsanlagen eingesetzt werden, insbesondere zur Versorgung einer Luftfederanlage, mit der lediglich relativ geringe Höhenunterschiede bewerkstelligt werden. Das Problem eines zu geringen Entlüftungsstroms ES kann weiterhin durch Undichtigkeiten in einem Balg 91 hervorgerufen oder verstärkt werden.
  • Gemäß dem Konzept der Erfindung wird zum Sicherstellen einer ausreichend großen Regenerationsströmung RS ein Druckluftpuffer 210D vorgesehen.
  • Für die Erläuterung der Funktionsweise der in den 2A-C, 3A-D gezeigten Druckluftpuffer 210D-J wird ergänzend auf die 6A und 6B verwiesen. Während des Befüllvorgangs BV wird - neben den Bälgen 91 der Luftfederanlage 90.1 - durch die Druckluftförderung DLF ebenfalls das Puffervolumen VP des Druckluftpuffers 210D mit einer Druckluftmenge DLM gefüllt. Beispielhaft hierfür ist in 6A eine Druckluftförderung DLF im Rahmen eines ersten Befüllvorgangs BV1 zwischen einem ersten Zeitpunkt T1 und einem zweiten Zeitpunkt T2, in dem durch die Druckluftförderung DLF durch einen Luftverdichter 21 ein in den Bälgen 91 herrschender Betriebsdruck PB sowie ein im Druckluftpuffer 210D herrschender Pufferdruck PP, ausgehend von einem - insbesondere einem Umgebungsdruck entsprechenden - Minimaldruck PMIN erhöht wird.
  • Zum Ende des ersten Befüllvorgangs BV1 am zweiten Zeitpunkt T2, insbesondere wenn ein gewünschter Hebezustand des Fahrzeugs 1000 und/oder ein Betriebsdruck PB in einem oder mehreren Bälgen 91 einen Abschaltdruck PA erreicht hat, wird das mindestens eine Balgventil 93 wieder geschlossen. In dem Druckluftpuffer 210D herrscht zu diesem Zeitpunkt ein Pufferdruck PP, welcher aufgrund der pneumatischen Verbindung näherungsweise dem Abschaltdruck PA entspricht.
  • Durch Beenden der Druckluftförderung DLF, insbesondere durch Abschalten des Luftverdichters 21, und durch Öffnen des stromlos geschlossenen Magnetventils 122D der Entlüftungsventilanordnung 120D wird - in 6A ebenfalls zum zweiten Zeitpunkt T2 - ein Regenerationsvorgang RV, nämlich ein erster Regenerationsvorgang RV1 eingeleitet. Während des Regenerationsvorgangs RV1 wird die unter dem Pufferdruck PP stehende Druckluft der im Druckluftpuffer 210D gespeicherten Druckluftmenge DLM in einer Regenerationsströmung RS in der Entlüftungsrichtung ER zunächst durch die Regenerationsdrossel 63, und anschließend durch den Lufttrockner 60 geleitet, bevor die Druckluft über die Entlüftungsleitung 6 und die Entlüftungsventilanordnung 120D zum Entlüftungsanschluss 3 entweicht. Durch die Regenerationsdrossel 63 wird die als Regenerationsströmung RS in Entlüftungsrichtung ER geleitete Druckluft entspannt, wodurch die relative Feuchte der Druckluft abnimmt, was vorteilhaft für die Regeneration des Lufttrockners 60 ist, welcher von dieser entspannten und getrockneten Druckluft durchströmt wird. Das Puffervolumen VP ist geeigneterweise derart ausgelegt, dass die durch den Druckluftpuffer 210D erzeugte Regenerationsströmung RS ausreicht, um ein Trocknervolumen VT des Lufttrockners 60 zu regenerieren. Zu einem dritten Zeitpunkt T3 ist der Regenerationsvorgang RV1 beendet und der Pufferdruck PP wieder auf den Minimaldruck PMIN abgefallen. Aufgrund der geschlossenen Entlüftungsventilanordnung 120D ist der Betriebsdruck PB in den Bälgen 91 unabhängig vom Entlüftungsvorgang, vorliegend unverändert konstant auf Höhe des Abschaltdruckes PA.
  • Im Unterschied zu einem am Zeitpunkt T2 unmittelbar auf das Befüllen des Druckluftpuffers 210D folgenden Abgeben einer Druckluftmenge DLM zur Erzeugung einer Regenerationsströmung RS kann der zum Zeitpunkt T2 erreichte Zustand auch beliebig lange, insbesondere durch ein Geschlossenhalten der Entlüftungsventilanordnung 120D bei abgeschaltetem Luftverdichter 21, gehalten werden.
  • Im Rahmen der Erfindung kann der Befüllvorgang BV und der Entlüftungsvorgang EV auch - wie beispielhaft in 6B gezeigt - derart gesteuert werden, dass bei einem zweiten Befüllvorgang BV2 nach Erreichen des Abschaltdruckes PA an einem zweiten Zeitpunkt T2 und Schließen des mindestens einen Balgventils 93, die Druckluftförderung DLF noch weiterbetrieben wird, um den Pufferdruck PP noch weiter zu erhöhen, sodass er insbesondere oberhalb des Abschaltdruckes PA liegt. Vorliegend wird der Pufferdruck PP in einer zwischen dem zweiten Zeitpunkt T2 und dem dritten Zeitpunkt T3 stattfindenden Pufferaufladung PAL weiter auf einen Aufladedruck PAU erhöht, indem - nachdem die pneumatische Verbindung zur Pneumatikanlage 90 durch Schließen des mindestens einen Balgventils 93 unterbrochen wurde - die Druckluftförderung DLF durch den Luftverdichter 21 noch bis zu dem dritten Zeitpunkt T3 weiterbetrieben wird.
  • Wenn dann erst, nach Erhöhen des Pufferdrucks PP auf den Aufladedruck PAU, zu einem dritten Zeitpunkt T3 die Entlüftungsventilanordnung 120D geöffnet wird, wird ein zweiter Regenerationsvorgang RV2 noch wirksamer sein, d. h. insbesondere eine noch bessere Trocknung des im Lufttrockner 60 enthaltenen Füllmaterials bzw. Trockenmittels hervorrufen, weil durch die stärkere Druckbeaufschlagung und somit Komprimierung eine größere Druckluftmenge DLM im Druckluftpuffer 210D gespeichert wurde, und entsprechend eine stärkere Regenerationsströmung RS den Lufttrockner 60 durchströmt. Zu einem vierten Zeitpunkt T4 hat der Pufferdruck wieder den Minimaldruck PMIN erreicht und der zweite Regenerationsvorgang RV2 ist abgeschlossen. Der Zeitraum der Pufferaufladung PAL kann vorteilhaft als konstante oder anpassbare Nachlaufzeit TN eines Luftverdichterantriebs, insbesondere eines Kompressormotors, eingestellt werden und in einer ECU oder geeignetem Steuergerät hinterlegt werden. Eine konstante Nachlaufzeit TN kann beispielsweise auf Erfahrungswerten oder Berechnungen oder experimentell bestimmten Werten beruhen und einem Zeitraum entsprechen, in dem unter erwartbaren Bedingungen ein benötigter Pufferdruck PP erreicht wird. Eine anpassbare Nachlaufzeit kann beispielsweise abhängig von unterschiedlichen Einsatzgebieten eines pneumatischen Systems oder tatsächlichen Umgebungs- und/oder Betriebsbedingungen angepasst werden. Beispielsweise kann bei hoher zu erwartender oder gemessener Luftfeuchtigkeit in der Umgebungsluft ein höherer Aufladedruck benötigt werden, weshalb eine längere Nachlaufzeit TN eingestellt wird. Die Einstellung der Nachlaufzeit kann manuell, oder - abhängig von Wetterdaten oder gemessenen Werten wie Luftfeuchtigkeit und Temperatur - automatisch erfolgen, beispielsweise in einem Steuergerät.
  • Während der Pufferaufladung PAL und des anschließenden zweiten Entlüftungsvorgangs EV2 bleibt der Betriebsdruck PB unabhängig von Druckänderungen im Druckluftpuffer 210D unverändert konstant auf Höhe des Abschaltdruckes PA.
  • Auch kann, analog zu in dem in 6A gezeigten Verfahren, der zum dritten Zeitpunkt T3 herrschende Pufferdruck PP in Höhe des Aufladedrucks PAU beliebig lange durch Verschlossenhalten der Entlüftungsventilanordnung 120A-H gehalten werden.
  • Durch ein Erhöhen des Pufferdrucks PP über den Abschaltdruck PA hinaus kann vorteilhaft ein Ausblasimpuls IA erhöht, oder erst ermöglicht werden, mittels welchem - aufgrund der durch die Druckerhöhung hervorgerufene erhöhte pneumatische Energie - Kondenswasser, welches sich in der pneumatischen Hauptleitung 5 in Entlüftungsrichtung stromabwärts des Druckluftpuffers 210D, sowie in der Entlüftungsleitung 6, insbesondere im Lufttrockner 60 und/oder im Magnetventil 122D angesammelt hat, durch Ausblasen in Richtung des Entlüftungsanschluss 3 entfernt werden kann.
  • Ein geeigneter Pufferdruck PP, insbesondere ein Aufladedruck PAU, sollte ausreichend hoch sein, um eine ausreichende Regeneration des Lufttrockners 60 und/oder einen ausreichenden Ausblasimpuls IA zu gewährleisten.
  • Sofern der Pufferdruck PP mangels Sensorik nicht messtechnisch bestimmt werden kann, so kann, insbesondere experimentell in Vorversuchen oder durch Berechnung, eine Nachlaufzeit TN für den Antrieb des Luftverdichters, insbesondere für einen Kompressormotor bestimmt werden, in welcher der Luftverdichter nach Schließen des mindestens einen Balgventils 93 noch weiterbetrieben wird, um - nachdem die pneumatische Verbindung zur Pneumatikanlage 90 geschlossen wurde - durch weiteres Fördern von Druckluft schätzungsweise den gewünschten Pufferdruck zu erreichen. Entsprechend wird nach Ablauf dieser Nachlaufzeit TN der Antrieb des Luftverdichters gestoppt.
  • Ein geeigneter Pufferdruck PP, insbesondere ein Aufladedruck PAU, sollte nicht zu hoch sein, insbesondere nicht so hoch, dass Schäden an dem pneumatischen System entstehen. Insbesondere ist es empfehlenswert, dass der Aufladedruck PAU einen Maximaldruck PMAX, bei dem ein in einer Entlüftungsventilanordnung vorhandener Druckbegrenzer auslöst, nicht überschreitet.
  • Das Konzept der Erfindung ist besonders vorteilhaft für die in 2A gezeigte direkt schaltende Entlüftungsventilanordnung 120D, da Kondenswasser häufig zu Korrosion, insbesondere an dem Magnetanker des in der Regel als Magnetventil 122D ausgeführten Entlüftungsventils, führen kann.
  • In 6C ist ein weiterer schematischer Verfahrensablauf gemäß einer Weiterbildung des Verfahrens in Abhängigkeit einer Trocknertemperatur TT gezeigt. Während eines dritten Befüllvorgangs BV3 findet eine Druckluftförderung DLF statt, die eine Erhöhung der Trocknertemperatur TT von einer Minimaltemperatur TMIN zur Folge hat. Zu einem zweiten Zeitpunkt T2 ist ein Abschaltdruck PA (analog zu 6A, B) erreicht, und die Trocknertemperatur TT ist auf eine Abschalttemperatur TA gestiegen. Zwischen dem zweiten Zeitpunkt T2 und einem dritten Zeitpunkt T3 findet durch weiteres Betreiben der Druckluftförderung eine Pufferaufladung PAL statt, im Unterschied zu dem in 6B gezeigten Verfahren jedoch nicht druck-, sondern temperaturgesteuert. Die Druckluftförderung wird zum einem dritten Zeitpunkt T3 beendet, wenn eine Verdunstungstemperatur TV erreicht wurde. Das Erreichen der Verdunstungstemperatur TV kann dabei näherungsweise, insbesondere durch Vorsehen einer Nachlaufzeit TN, oder messtechnisch durch einen Temperatursensor in oder am Lufttrockner, bestimmt werden. Ein sich zwischen dem dritten Zeitpunkt T3 und einem vierten Zeitpunkt T4 anschließender dritter Regenerationsvorgang RV3 sorgt aufgrund der erreichten Verdunstungstemperatur TV für eine besonders wirkungsvolle Regeneration des Lufttrockners. Insbesondere wird die Nachlaufzeit TN nicht zu groß gewählt, sodass eine Maximaltemperatur TMAX nicht überschritten wird.
  • 2B zeigt ein pneumatisches System 100B, welche - analog zu der in 1B gezeigten Druckluftversorgungsanlage 10B - eine schnell entlüftende Entlüftungsventilanordnung 120E aufweist. Gemäß dem Konzept der Erfindung ist hier - dies analog zu der vorherigen 2A - eine Lufttrockneranordnung 220E vorgesehen, welche in der pneumatischen Hauptleitung 5 angeordnet ist und einen Druckluftpuffer 210E, eine Regenerationsdrossel 63 und einen Lufttrockner 60, in Entlüftungsrichtung ER in dieser Reihenfolge angeordnet, aufweist. Der wesentliche Unterschied zu der in 2A gezeigten Druckluftversorgungsanlage 10D ist also, dass bei einem Entlüftungsvorgang EV die Entlüftungsleitung 6 nicht direkt, d. h. durch ein direkt schaltendes Magnetventil 122D geöffnet wird, sondern durch ein Relaisventil 124E, welches durch ein Steuerventil 126E, analog zu der in 1B gezeigten Entlüftungsventilanordnung 120B, betätigt wird. Das Steuerventil 126E kann hierzu über eine Steuerleitung 7 den in der pneumatischen Hauptleitung 5 herrschenden Druck auf den Steueranschluss 124.1 des Relaisventils 124E schalten, um dieses zu betätigen. Analog zu der 2A gezeigten Weiterbildung gelten auch hier bei dem Druckluftpuffer 21 0E die Vorteile des Druckluftpuffers 210D.
  • 2C zeigt ein pneumatisches System 100F, welches - analog zu der in 1C gezeigten Druckluftversorgungsanlage 10C - eine normal entlüftende Entlüftungsventilanordnung 120F aufweist. Gemäß dem Konzept der Erfindung ist hier - analog zu den vorherigen 2A, 2B - eine Lufttrockneranordnung 220F mit einem Druckluftpuffer 210F, und in Entlüftungsrichtung ER stromabwärts davon einer Regenerationsdrossel 63 und einem Lufttrockner 60, vorgesehen. Die Besonderheit hierbei ist, dass die Lufttrockneranordnung 220F in einem Seitenpfad 5" der pneumatischen Hauptleitung 5 angeordnet ist, wobei der Seitenpfad 5" im Wesentlichen aus der Steuerleitung 7, dem Steuerventil 126F, einem Abzweigpunkt 7.1 und einer Zweigleitung 8 gebildet wird.
  • Der Druckluftpuffer 210F ist in dieser Weiterbildung über einen ersten Pufferanschluss 210.1 an der dem Abzweigpunkt 7.1, der Zweigleitung 8 und weiter der Druckluftzuführung 1 zugewandten Seite an den Seitenpfad 5" angeschlossen, und über einen zweiten Pufferanschluss 210.2 an der dem Druckluftanschluss 2 an den Seitenpfad 5" angeschlossen.
  • Die Zweigleitung 8 erstreckt sich von einem Abzweigpunkt 7.1 zu einem Rückführungspunkt 8.1, wobei der Abzweigpunkt 7.1 in der Steuerleitung 7 zwischen dem Steuerventil 126F und dem Relaisventil 124F angeordnet ist und der Rückführungspunkt 8.1 in der pneumatischen Hauptleitung 5 zwischen dem Lufttrockner 60 und einem ersten Rückschlagventil 48, wobei das erste Rückschlagventil 48 in der pneumatischen Hauptleitung 5 zwischen dem Lufttrockner 60 und dem Druckluftanschluss 2 angeordnet ist.
  • Anstatt einer einzigen Regenerationsdrossel 63 sind in der hier gezeigten Weiterbildung drei, nämlich eine erste Regenerationsdrossel 63, eine zweite Regenerationsdrossel 63 sowie eine dritte Regenerationsdrossel 63 entlang des Seitenpfades 5" angeordnet. Gleichwohl ist es im Rahmen der Erfindung denkbar, dass eine Weiterbildung nur eine oder zwei der hier gezeigten drei Regenerationsdrosseln 63, 63.2, 63.3 aufweist, mit denen insbesondere auch im geeigneten Maße der Effekt der Druckluftentspannung im Entlüftungsvorgang EV erreicht wird, wie er oben bereits im Zusammenhang mit der Regeneration des Lufttrockners beschrieben ist.
  • Aufgrund des - analog zu der Druckluftversorgungsanlage 10C - in der pneumatischen Hauptleitung 5 vorgesehenen ersten Rückschlagventils 48 wird beim Entlüftungsvorgang EV die Druckluft über den Seitenpfad 5" geleitet, nämlich insbesondere aus dem Druckluftpuffer 210F in Entlüftungsrichtung ER über die Steuerleitung 7, das offen geschaltete Steuerventil 126F, weiter über die Steuerleitung 7, über den Abzweigpunkt 7.1, das zweite Rückschlagventil 49 und schließlich durch den Lufttrockner 60, von wo die Druckluft weiter über die Druckluftzuführung 1 und die - durch das Relaisventil 124 F geöffnete - Entlüftungsleitung 6 zum Entlüftungsanschluss 3 geleitet wird.
  • In den 3A und 3B sind weitere Weiterbildungen der Erfindung gezeigt, wobei die Druckluftversorgungsanlage nur stark schematisch dargestellt, in Bezugnahme auf die vorher gezeigten Druckluftversorgungsanlagen 10A-F. Dies bedeutet, dass die in den 3A und 3B grundsätzlich mit den Druckluftversorgungsanlagen 10A-F kombinierbar sind, und entsprechend in den 3A und 3B eine Druckluftversorgungsanlage 10A-F um eine Lufttrockneranordnung 220G, 220H erweitert wird, wobei die Lufttrockneranordnung 220G, 220H nur teilweise gezeigt ist, insbesondere ist der den Lufttrockner und die Regenerationsdrossel umfassende Teil nicht dargestellt. Insbesondere ist lediglich der in Entlüftungsrichtung ER weiter stromaufwärts liegende Druckluftpuffer 210G, 210H ist in den 3A und 3B dargestellt. Diese Anordnung der Lufttrockneranordnung ist insbesondere möglich, da der Druckluftpuffer in sämtlichen gezeigten Weiterbildungen der Erfindung von allen Komponenten der Lufttrockneranordnung in Entlüftungsrichtung ER am weitesten stromaufwärts angeordnet ist.
  • Die in den 3A und 3B dargestellten Weiterbildungen unterscheiden sich insbesondere dadurch von den in 2A-C dargestellten Weiterbildungen, dass der Druckluftpuffer 210G, 210H in oder an einer Versorgungsleitung 5' der pneumatischen Hauptleitung 5 angeordnet ist, wobei sich die Versorgungsleitung 5' von dem Druckluftanschluss 2 zu einem Galerieanschluss 2', vorliegend der Galerieanschluss 2' einer Galerie 95 eines Ventilblocks 20, erstreckt.
  • Dies bedeutet insbesondere, dass in den in 3A, 3B und 3C dargestellten Weiterbildungen der Druckluftpuffer 210G, 210H, 210I in Entlüftungsrichtung ER stromaufwärts des Druckluftanschlusses 2 und insbesondere außerhalb der Druckluftversorgungsanlage 10A - F angeordnet sind.
  • In 3A ist der Druckluftpuffer 210G der Lufttrockneranordnung 220G als Durchgangsvolumen DGV ausgebildet, d. h., dass der Druckluftpuffer 210G in der Versorgungsleitung 5' angeordnet ist und somit sämtliche durch die Versorgungsleitung 5' abströmende Druckluft den Druckluftpuffer 210G passiert.
  • In der in 3B und 3C gezeigten Weiterbildung eines pneumatischen Systems 100H, 1001 ist der Druckluftpuffer 210H, 2101 der Lufttrockneranordnung 220H, 2201 als Bypassvolumen BPV ausgebildet, wobei der Druckluftpuffer 210H, 2101 über einen Bypasspufferanschluss 210.3 und eine Pufferanschlussleitung 210.4 an einem Pufferanschlusspunkt 250 an der Versorgungsleitung 5' der pneumatischen Hauptleitung 5 angeschlossen ist.
  • In Weiterbildungen mit einem als Bypassvolumen BPV ausgebildeten Druckluftpuffer 210H kann der Druckluftpuffer 210H vorteilhaft einfach getauscht oder auch nachgerüstet werden.
  • Dadurch, dass der Druckluftpuffer 210D-J in oder an der pneumatischen Hauptleitung 5, 5', 5" angeordnet ist und insbesondere kein Ventil zwischen dem Druckluftpuffer 210D-J und der pneumatischen Hauptleitung 5, 5', 5" geschaltet ist, ist der Druckluftpuffer 210D-J ausgebildet zum unmittelbar aufeinander folgenden Aufnehmen und Abgeben von Druckluft, da die während eines Befüllvorgangs BV oder einer Pufferaufladung PAL aufgenommene Druckluft bei einem anschließenden Öffnen der Entlüftungsventilanordnung 120A-H unmittelbar wieder abgegeben wird in Form einer Regenerationsströmung RS.
  • In 3C ist eine Weiterbildung einer Lufttrockneranordnung 220I dargestellt, die sich dahingehend von der in 3B gezeigten Lufttrockneranordnung 220H unterscheidet, dass sie einen Druckluftpuffer 2101 aufweist, der wiederum einen Drucksensor 94 aufweist. Die Anordnung des Drucksensors 94 in einem als Bypassvolumen BPV ausgebildeten Druckluftpuffers 2101 hat den Vorteil, dass eine Messung des Luftdrucks in einem relativ beruhigten, das heißt nur wenig von Luftströmungen beeinflussten Volumen erfolgen kann. Durch den Drucksensor 94 kann insbesondere eine Pufferaufladung PAL durch einen gemessenen Pufferdruck PP als alternative oder zusätzliche Bedingung begrenzt werden, das heißt, dass die Pufferaufladung PAL nach Erreichen eines voreingestellten Druckwerts beendet wird.
  • 3D zeigt eine weitere Weiterbildung eines pneumatischen Systems 100J, mit einem als Bypassvolumen BPV ausgebildeten Druckluftpuffer 210J, der über ein Stellmittel 252 pneumatisch mit der Versorgungsleitung 5' der Pneumatikhauptleitung 5 verbindbar ist. Das Stellmittel 252 ist vorliegend als pneumatisch betätigbares Relaisventil ausgebildet mit einem Stellmittel-Steueranschluss 258, der über eine Stellmittel-Steuerleitung 256 pneumatisch an einem Steueranschlusspunkt 260 an die Versorgungsleitung 5' der Pneumatikhauptleitung 5, und zwar in Entlüftungsrichtung ER stromaufwärts des Pufferanschlusspunkts 250, angeschlossen ist. In der Versorgungsleitung 5' der Pneumatikhauptleitung 5 ist eine Stellmitteldrossel 254 zwischen dem Pufferanschlusspunkt 250 und dem Steueranschlusspunkt 260 angeordnet ist. Durch den Stellmittel-Steueranschluss 258 wird gewährleistet, dass bei einer Entlüftungsströmung ES das Stellmittel 252 in eine geschlossene Position bewegt wird, da durch die Entlüftungsströmung ES der Druck am Stellmittel-Steueranschluss 258 erhöht wird. Der Effekt der Druckerhöhung am kann durch die Stellmitteldrossel 254 noch vorteilhaft verstärkt werden, da sich die Entlüftungsströmung ES vor der Stellmitteldrossel 254 staut.
  • In einem Förder-Betriebszustand BZF hingegen, in dem eine Druckluftströmung in einer Befüllrichtung BR erfolgt, ist das Stellmittel 252 in einer geöffneten Position, um eine Druckluftmenge DLM aufzunehmen.
  • In einer derartigen Weiterbildung wird vermieden, dass der Druckluftpuffer 210J bei einer Entlüftungsströmung ES, das heißt in einem Entlüftungs-Betriebszustand BZE, mit Luft füllt. Dadurch wird das Risiko reduziert, dass ein zum Ansteuern eines Relaisventils einer Entlüftungsventilanordnung benötigter Steuerdruck bzw. Mindestvorsteuerdruck nicht erreicht werden kann. Eine Weiterbildung mit einem Stellmittel 252 ist somit insbesondere vorteilhaft für normal entlüftende und schnell entlüftende Druckluftversorgungsanlagen geeignet, insbesondere bei Verwendung eines Galerie-Drucksensors 98 im Ventilblock 20 an der Galerie 95.
  • 4 zeigt eine Lufttrockneranordnung 220, welche als bauliche Einheit 222 integriert ausgebildet ist, wobei die bauliche Einheit 222 vorliegend als Doppelkammertrockner 224 ausgebildet ist. In einer derartigen Weiterbildung kann zur Verwirklichung des Konzepts der Erfindung vorteilhaft auf ein, insbesondere standardisiertes bzw. bereits bekanntes, Gehäuse eines Doppelkammertrockners 224 zurückgegriffen werden.
  • Der Doppelkammertrockner 224 weist einen Trockenbehälter 226 auf, mit einer ersten Kammer 230 und einer zweiten Kammer 240, wobei die erste Kammer 230 mit einem hier nicht dargestellten Trockenmittel 300 versehen ist, die zweite Kammer 240 hingegen nicht mit einem Trockenmittel gefüllt ist und somit eine Leerkammer bildet.
  • Vorliegend ist die erste Kammer 230 und die zweite Kammer 240 durch einen Steg 228 und die Behälteraußenwandung 232 begrenzt, wobei der Steg 228 längs einer Längserstreckung LE an die Behälteraußenwandung 232 anschließt und die erste Kammer 230 und die zweite Kammer 240 erstrecken sich im Wesentlichen zylindrisch entlang der Längserstreckung LE, und sind - in der Zeichnungsebene senkrecht zur Längserstreckung LE nebeneinander - angeordnet.
  • In der dargestellten, bevorzugten Ausführungsform sind eine erste und zweite Kammer 230, 240 mit im Wesentlichen gleichen Innenvolumina ausgebildet, wobei der Steg 228 in seinem Verlauf auf einer der Längserstreckung LE folgenden vorwiegend mittigen Längsachse LA des Trockenbehälters 226 verläuft.
  • Der Steg 228 schließt bevorzugt einstückig, entlang einer Längserstreckung LE, an die Behälteraußenwandung 232 an und teilt den Innenraum 215 des Trockenbehälters 226 in eine erste Kammer 230 und eine zweite Kammer 240. Die dargestellte erste und zweite Kammer 230, 240 sind nebeneinander angeordnet, und jeweils als eine zylindrische Röhre ausgebildet, wobei sie durch den Steg 228 und die Behälteraußenwandung 232 begrenzt sind.
  • Konkret weist die erste Kammer 230 einen, sich im Wesentlichen entlang der Längserstreckung LE erstreckenden ersten Teil einer Begrenzung auf, die hauptsächlich durch eine erste äußere Längsseite 213 der Behälteraußenwandung 232 gebildet ist. Seitlich ist die erste Kammer 230 durch eine erstkammerseitige Steginnenseite des Stegs 228 und eine erste äußere Längsseite 213 begrenzt.
  • Die zweite Kammer 240 weist einen, sich im Wesentlichen entlang der Längserstreckung LE erstreckenden zweiten Begrenzungsteil auf, der vorliegend mit einer zweiten äußeren Längsseite 214 der Behälteraußenwandung 232 gebildet ist. Seitlich ist die zweite Kammer 240 durch eine zweitkammerseitige Steginnenseite des Stegs 228 und die zweite äußere Längsseite 214 begrenzt. Die erste und die zweite Kammer 230, 240 sind oberseitig durch einen, sich im Wesentlichen quer zur Längserstreckung LE gebildeten, dritten Begrenzungsteil, nämlich eine Oberseite 211 der Behälteraußenwandung 232 begrenzt. Beide Kammern 230, 240 sind durch eine entsprechende Unterseite 212 der Behälteraußenwandung 232 unterseitig begrenzt. Dabei weist die Unterseite 212 der ersten Kammer 230 eine Druckluftzuführung 1 und die zweite Kammer einen Druckluftanschluss 2 auf. Der Steg 228 verbindet im Wesentlichen entlang der Längserstreckung LE die Oberseite 211 und die Unterseite 212 der Behälteraußenwandung 232.
  • Die erste Kammer 230 ist mit der zweiten Kammer 240 über eine Öffnung 225 pneumatisch verbunden, die in der vorliegenden Weiterbildung die Regenerationsdrossel 63 bildet. Die Öffnung 225 weist einen Öffnungsquerschnitt 225Q auf.
  • Vorliegend ist der Steg 228 integral, d. h. einstückig an die Ober- und Unterseite 211, 212 angeschlossen. Der Steg kann auch verschiebbar gelagert sein, um - beispielsweise pneumatisch aktuierbar - den Abstand zwischen dem Stegende 221 zur Innenseite der Kopfseite 216 der Behälteraußenwand 232, und damit die Nennweite der Öffnung 225 im Steg 228 veränderlich zu gestalten. Dies kann zur Bildung einer nennweitenveränderlichen Drossel mittels der Öffnung 225 im Steg genutzt werden.
  • Vorliegend ist die zweite Kammer 240 als Leerkammer ausgebildet und bildet somit den Druckluftpuffer 210 mit einem Puffervolumen VP. Der sich vom Druckluftanschluss 2 zur Druckluftzuführung 1 erstreckenden Entlüftungsrichtung ER folgend, schließt sich stromabwärts der als Druckluftpuffer 210 ausgebildeten zweiten Kammer die Regenerationsdrossel 63 an, vorliegend in Form der Öffnung 225 und, weiter stromabwärts in Entlüftungsrichtung ER, der Lufttrockner 60 mit einem Trocknervolumen VT, vorliegend in Form der mit Trockenmittel 300 gefüllten ersten Kammer 230. Das Trockenmittel 300 wird von einem durchströmbaren Sieb 236 und einer Feder 238 in der ersten Kammer 230 gehalten. Entgegen der Entlüftungsrichtung ER strömt bei einem Befüllvorgang die Druckluft von der Druckluftzuführung 1 in Befüllrichtung BR über die als Lufttrockner 60 ausgebildete erste Kammer 230 und die als Regenerationsdrossel 63 ausgebildete Öffnung 225 und die als Druckluftpuffer 210 ausgebildete zweite Kammer 240 zum Druckluftanschluss 2. Über eine in Entlüftungsrichtung ER geführte Regenerationsströmung RS kann im Trockenmittel 300 enthaltene Feuchtigkeit bzw. Flüssigkeit 310 aufgenommen und entfernt werden.
  • Das Trocknervolumen VT und das Puffervolumen VP kann jeweils 80 cm3 betragen. Im Trocknervolumen VT kann das Trockenmittel 300 derart von dem Sieb 236 und der Feder 238 gehalten werden, dass das Trockenmittel 68 cm3 Volumen einnimmt. Die Regenerationsdrossel 63 kann eine feste oder einstellbare Nennweite zwischen 0,8 und 3,6 mm aufweisen.
  • 5 zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs 1000 --vorliegend in Form eines PKW 1001 -- aufweisend ein pneumatisches System 100 mit einer Druckluftversorgungsanlage 10 und einer als Luftfederanlage 90.1 ausgebildeten Pneumatikanlage 90. Insbesondere bei Fahrzeugen im PKW-Bereich wird werden zur Niveauregelung im Betrieb häufig nur relativ geringe Druckluftmengen benötigt, da im normalen Betrieb lediglich geringe Höhenunterschiede mit der Luftfederanlage 90.1 bewerkstelligt werden müssen. Das hier, ohne Einschränkung der Anwendbarkeit auch für LKWs oder andere Nutzfahrzeuge, beispielhaft dargestellte PKW-Fahrzeug 1000 verfügt über vier Räder 920, von denen hier aufgrund der Schnittdarstellung die zwei einer Fahrzeugseite zugeordneten Räder gezeigt sind. Analog zur Anzahl der Räder verfügt die Luftfederanlage 90.1 über vier Luftfedern 92, von denen hier analog zu den Rädern aufgrund der Schnittdarstellung die zwei einer Fahrzeugseite zugeordneten Bälgen 91 gezeigt sind. Die vier Luftfedern 92, die jeweils den vier Rädern 920 zugeordnet sind, werden als Teil der Luftfederanlage 90.1 von der Druckluftversorgungsanlage 10 mit Druckluft versorgt. Die Druckluftversorgungsanlage 10 weist eine Lufttrockneranordnung 220 gemäß dem Konzept der Erfindung auf und ist über die Versorgungsleitung 5' einer hier nicht näher gezeigten pneumatischen Hauptleitung 5, einen Galerieanschluss 2', einen Ventilblock 20 und eine Galerie 95 mit den Komponenten der Pneumatikanlage 90, in diesem Falle den vier Luftfedern 92, pneumatisch verbunden. Die Druckluftversorgungsanlage 10 weist weiter ein Steuergerät 750 in Form einer Electronic Control Unit (ECU), welche zum Ansteuern der in der Druckluftversorgungsanlage 10 vorhandenen Komponenten dient, insbesondere des hier nicht dargestellten Luftverdichters oder der Entlüftungsventilanordnung. Ebenfalls kann das Steuergerät 750 weitere Komponenten des pneumatischen Systems 100 ansteuern, insbesondere den Ventilblock 20.
  • 6D zeigt schematisch einen beispielhaften Druck- und Stromverlauf allgemein für eine Druckluftversorgungsanlage mit einer Lufttrockneranordnung gemäß dem Konzept der Erfindung. Zu einem ersten Zeitpunkt T1 wird ein Verdichter durch Anlegen eines Motorstroms IM eingeschaltet, wodurch ein Pufferdruck PP eines Druckluftpuffers zunächst ansteigt. Der Druckluftpuffer kann dabei insbesondere durch eine Kammer eines Doppelkammertrockners gebildet sein, wie in 4 gezeigt. Zu einem zweiten Zeitpunkt T2 werden die Balgventile einer Pneumatikanlage durch Anlegen eines Balgventilstroms IBV bis zu einem dritten Zeitpunkt T3 geöffnet, wodurch zusätzlich Druckluft in die Bälge der Pneumatikanlage gefördert wird und sich somit der Pufferdruck zwischen dem zweiten und dritten Zeitpunkt T2, T3 näherungsweise auf einen konstanten Wert stabilisiert. Ein Betriebsdruck PB, der insbesondere in den Bälgen herrscht, steigt dabei von 5 bar auf 5,5 bar, was zu einem Anheben des Fahrzeugs führt. Zwischen dem dritten und einem vierten Zeitpunkt T3, T4 sind die Balgventile wieder geschlossen, wodurch der Pufferdruck PP weiter bis auf einen Maximalwert von 18 bar steigt. Zum vierten Zeitpunkt T4 wird näherungsweise zeitgleich der Verdichter abgeschaltet (Motorstrom IM=0) und eine Entlüftungsventilanordnung durch Anlegen eines Entlüftungsventilstroms IEV wieder geöffnet, wodurch eine Regenerationsströmung erzeugt wird und der Pufferdruck PP innerhalb eines relativ kurzen Zeitraums vom vierten Zeitraum T4 bis zu einem fünften Zeitpunkt T5 abfällt. Da die Balgventile weiterhin geschlossen sind, bleibt der Betriebsdruck PB weiterhin konstant auf 5,5 bar. Zu einem sechsten Zeitpunkt T6 wird wieder die Entlüftungsventilanordnung durch Bestromung geöffnet und von einem siebten Zeitpunkt T7 bis zu einem achten Zeitpunkt T8 zusätzlich die Balgventile, wodurch Luft aus den Bälgen über eine Entlüftungsleitung der Druckluftversorgungsanlage entweichen kann und der Betriebsdruck PB bis zum achten Zeitpunkt T8 von 5,5 bar wieder auf ca. 5 bar abfällt, was eine Absenkung des Fahrzeugs zur Folge hat. Zu einem neunten Zeitpunkt T9 wird nach näherungsweise vollständiger Entweichung des Entlüftungsstroms die Entlüftungsventilanordnung wieder geschlossen. Insbesondere wird deutlich, dass gemäß dem Konzept der Erfindung die - zwischen dem vierten und dem fünften Zeitpunkt T4, T5 stattfindende - Regenerationsströmung unabhängig von einer - zwischen dem sechsten und neunten Zeitpunkt T6, T9 stattfindenden - Entlüftungsströmung erfolgen kann.
  • Bezugszeichenliste
    • 0
    Luftzuführung
    1
    Druckluftzuführung
    10, 10 A-I
    Druckluftversorgungsanlage
    2
    Druckluftanschluss
    2'
    Galerieanschluss
    20
    Ventilblock
    21
    Luftverdichter
    3
    Entlüftungsanschluss
    3'
    Entlüftungsableitung
    3''
    Steuerentlüftungsleitung
    48
    Erstes Rückschlagventil
    49
    Zweites Rückschlagventil
    5, 5', 5''
    Pneumatikhauptleitung
    5'
    Versorgungsleitung der Pneumatikhauptleitung
    5''
    Seitenpfad der Pneumatikhauptleitung
    50
    Druckluftversorgungsleitung
    6
    Entlüftungsleitung
    60
    Lufttrockner
    63, 63.1-63.3
    Regenerationsdrossel
    64
    Entlüftungsdrossel
    66, 68
    Filter
    7
    Steuerleitung
    7.1
    Abzweigpunkt
    750
    Steuergerät
    8
    Zweigleitung
    8.1
    Rückführungspunkt
    86
    Steuerungsverbindung
    90
    Pneumatikanlage
    90.1
    Luftfederanlage
    91
    Balg
    92
    Luftfeder
    93
    Balgventil
    94
    Drucksensor
    95
    Galerie
    96
    Balgleitung
    98
    Galerie-Drucksensor
    100, 100 A-I
    pneumatisches System
    120 A-H
    Entlüftungsventilanordnung
    122 A-H
    Magnetventil
    123, 123.1, 123.2
    Druckbegrenzer
    124B, 124C, 124E, 124F
    Relaisventil
    124.1
    Steueranschluss
    126B, 126C, 126E, 126F
    Steuerventil
    210, 210 D-J
    Druckluftpuffer
    210.1
    erster Pufferanschluss
    210.2
    zweiter Pufferanschluss
    210.3
    Bypasspufferanschluss
    210.4
    Pufferanschlussleitung
    211
    Oberseite
    212
    Unterseite
    213
    erste äußere Längsseite
    214
    zweite äußere Längsseite
    215
    Innenraum
    216
    Innenseite der Kopfseite
    220, 220D-J
    Lufttrockneranordnung
    221
    Stegende
    222
    bauliche Einheit
    224
    Doppelkammertrockner
    225
    Öffnung
    225Q
    Öffnungsquerschnitt
    226
    Trockenbehälter
    228
    Steg
    230
    erste Kammer
    232
    Behälteraußenwandung
    234
    Drossel
    236
    Sieb
    238
    Feder
    240
    zweite Kammer
    250
    Pufferanschlusspunkt
    252
    Stellmittel
    254
    Stellmitteldrossel
    256
    Stellmittel-Steuerleitung
    258
    Stellmittel-Steueranschluss
    300
    Trockenmittel, Füllmaterial
    310
    Flüssigkeit
    920
    Rad
    1000
    Fahrzeug
    1001
    PKW
    BPV
    Bypassvolumen
    BR
    Befüllrichtung
    BV, BV1, BV2, BV3
    Befüllvorgang; erster, zweiter, dritter Befüllvorgang
    BZE
    Entlüftungs-Betriebszustand
    BZF
    Förder-Betriebszustand
    DGV
    Durchgangsvolumen
    DLF
    Druckluftförderung
    DLM
    Druckluftmenge
    DT
    Temperaturerhöhung
    ER
    Entlüftungsrichtung
    ES
    Entlüftungsstrom
    EV, EV1, EV2
    Entlüftungsvorgang; erster, zweiter Entlüftungsvorgang
    IA
    Ausblasimpuls
    IBV
    Balgventilstrom
    IEV
    Entlüftungsventilstrom
    IM
    Motorstrom
    LA
    Längsachse
    LE
    Längserstreckung
    M
    Motor
    PA
    Abschaltdruck
    PAL
    Pufferaufladung
    PAU
    Aufladedruck
    PB
    Betriebsdruck
    PMAX
    Maximaldruck
    PMIN
    Minimaldruck
    PP
    Pufferdruck
    RS
    Regenerationsströmung
    RV
    Regenerationsvorgang
    RV1, RV2, RV3
    erster, zweiter, dritter Regenerationsvorgang
    T1, T2, T3, T4
    erster bis vierter Zeitpunkt
    TA
    Abschalttemperatur des Lufttrockners
    TMAX
    Maximaltemperatur des Lufttrockners
    TMIN
    Minimaltemperatur des Lufttrockners
    TT
    Trocknertemperatur
    TV
    Verdunstungstemperatur
    TN
    Nachlaufzeit
    VP
    Puffervolumen
    VT
    Trocknervolumen
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102012005308 A1 [0003]
    • EP 2651671 B1 [0008]
    • DE 3919438 A1 [0010]
    • US 3080693 A [0011]

Claims (20)

  1. Lufttrockneranordnung (220) für eine Druckluftversorgungsanlage (10, 10D-J), aufweisend: - einen Lufttrockner (60) zum Anschluss in einer Pneumatikhauptleitung (5, 5', 5'') einer Druckluftversorgungsanlage (10) zur Versorgung einer Pneumatikanlage (90), und - eine in Entlüftungsrichtung (ER) stromaufwärts vor dem Lufttrockner (60) in oder an der Pneumatikhauptleitung (5, 5', 5'') angeschlossene Regenerationsdrossel (63; 63.1, 63.2, 63.3), und ausgebildet - zur Durchströmung mit Druckluft in Befüllrichtung (BR) in einem Förder-Betriebszustand (BZF) der Druckluftversorgungsanlage (10, 10D-J), - zur Durchströmung mit Druckluft in Entlüftungsrichtung (ER) in einem Entlüftungs-Betriebszustand (BZE) der Druckluftversorgungsanlage (10, 10D-J), gekennzeichnet durch - einen Druckluftpuffer (210) zum Aufnehmen einer Druckluftmenge (DLM) aus einer Druckluftförderung (DLF) über die Pneumatikhauptleitung (5, 5', 5'') in dem Förder-Betriebszustand (BZF), wobei - der Druckluftpuffer (210) in Entlüftungsrichtung (ER) stromaufwärts der Regenerationsdrossel (63) über einen Pufferanschluss (210.1, 210.3) wenigstens für den Förder-Betriebszustand (BZF) pneumatisch offen, mit der Pneumatikhauptleitung (5, 5', 5'') verbunden ist, und - die Druckluftmenge (DLM) aus dem Druckluftpuffer (210) in unmittelbarem Nachgang zum Förder-Betriebszustand (BZF) über die Pneumatikhauptleitung (5, 5', 5''), als Regenerationsströmung (RS), durch den Lufttrockner (60) in Entlüftungsrichtung (ER) leitbar ist, wobei die Regenerationsströmung (RS) unabhängig von dem Entlüftungs-Betriebszustand (BZE) geführt wird.
  2. Lufttrockneranordnung (220) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckluftpuffer (210) pneumatisch stellmittelfrei mit der Pneumatikhauptleitung (5, 5', 5'') verbunden ist.
  3. Lufttrockneranordnung (220) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckluftpuffer (210) über einen ersten Pufferanschluss (210.1) und einen zweiten Pufferanschluss (210.2) mit der Pneumatikhauptleitung (5, 5', 5'') verbunden ist und als Durchgangsvolumen (DGV) in der Pneumatikhauptleitung (5, 5', 5'') ausgebildet ist.
  4. Lufttrockneranordnung (220) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckluftpuffer (210) über einen dritten Pufferanschluss (210.3) und/oder einen Pufferanschlusspunkt (250) mit der Pneumatikhauptleitung (5, 5', 5'') verbunden ist und als Bypassvolumen (BPV) ausgebildet ist.
  5. Lufttrockneranordnung (220) nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Pneumatikhauptleitung (5, 5', 5'') und dem Druckluftpuffer (210) ein Stellmittel (252) angeordnet ist, wobei das Stellmittel (252) im Förder-Betriebszustand (BZF) pneumatisch offen ist.
  6. Lufttrockneranordnung (220) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellmittel (252) als ein richtungsabhängig betätigbares Ventil ausgebildet ist, insbesondere das Ventil einen Stellmittel-Steueranschluss (258) aufweist, der in Entlüftungsrichtung (ER) stromaufwärts des Pufferanschlusspunkts (250) angeordnet ist.
  7. Lufttrockneranordnung (220) nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellmittel (252) für einen Befüllvorgang (BV) oder eine Druckluftförderung (DLF) pneumatisch offen ist, wobei unmittelbar nach dem Befüllvorgang (BV) oder der Druckluftförderung (DLF) eine Regenerationsströmung (RS) aus dem Druckluftpuffer (210) in Entlüftungsrichtung (ER) erfolgt wobei das Stellmittel (252) noch weiter pneumatisch offen ist und erst danach schließt.
  8. Lufttrockneranordnung (220) nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellmittel (252) in einem Entlüftungs-Betriebszustand (BZE), insbesondere für einen normalen Entlüftungsvorgang, pneumatisch geschlossen ist zur pneumatischen Trennung des Druckluftpuffers (210) von der Pneumatikhauptleitung (5, 5', 5'').
  9. Lufttrockneranordnung (220) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckluftpuffer (210) zusammen mit dem Lufttrockner (60) und/oder der Regenerationsdrossel (63), als bauliche Einheit (222) in der Lufttrockneranordnung (220) integriert ist.
  10. Lufttrockneranordnung (220) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die bauliche Einheit (222) als Doppelkammertrockner (224) ausgebildet ist.
  11. Druckluftversorgungsanlage (10, 10D-J) für ein Fahrzeug (1000) zum Versorgen einer Pneumatikanlage (90), insbesondere einer Luftfederanlage (90.1) eines Fahrzeugs (1000) aufweisend - eine Luftzuführung (0) und ein Luftverdichter (21) zur Versorgung einer Druckluftzuführung (1) mit Druckluft, - eine Entlüftungsleitung (6) mit einer Entlüftungsventilanordnung (120A-F), und mit einem Entlüftungsanschluss (3) zum Ablassen von Luft, und - eine Pneumatikhauptleitung (5, 5', 5''), mit einem Druckluftanschluss (2) zur Versorgung der Pneumatikanlage (90) mit Druckluft, gekennzeichnet durch - eine in der Pneumatikhauptleitung (5, 5', 5'') angeordnete Lufttrockneranordnung (220, 220D-J) nach einem der vorherigen Ansprüche mit einem Druckluftpuffer (210, 210D-J).
  12. Druckluftversorgungsanlage (10, 10D-J) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckluftpuffer (210), in Befüllrichtung (BR) stromabwärts des Druckanschlusses (2) angeordnet ist.
  13. Druckluftversorgungsanlage (10, 10D-J) nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckluftpuffer (210) in einer sich zwischen dem Druckanschluss (2) und einem Galerieanschluss (2') erstreckenden Versorgungsleitung (5') der pneumatischen Hauptleitung (5), angeordnet ist.
  14. Druckluftversorgungsanlage (10, 10D-J) nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass ein Puffervolumen (VP) des Druckluftpuffers (210) größer oder gleich einem Trocknervolumen (VT) des Lufttrockners (60) ist, derart, dass das Puffervolumen (VP) ausreichend ist, eine Regenerationsströmung (RS) zu erzeugen, - um den Lufttrockner (60) vollständig zu durchströmen , und/oder - um einen Ausblasimpuls (IA) zu erzeugen.
  15. Verfahren zum Betreiben einer Druckluftversorgungsanlage (10, 10D-J) nach einem der Ansprüche 11 bis 14 zum Versorgen einer Pneumatikanlage (90), aufweisend die Schritte: - Durchführen einer Druckluftförderung (DLF) in einem Förder-Betriebszustand (BZF), - Beenden der Druckluftförderung (DLF), dadurch gekennzeichnet, dass - während der Druckluftförderung (DLF) in einem Druckluftpuffer (210, 210D-J) eine Druckluftmenge (DLM) aufgenommen wird, - bei Beenden der Druckluftförderung (DLF) die Druckluftmenge (DLM) über die Pneumatikhauptleitung (5, 5', 5'') zum Erzeugen einer Regenerationsströmung (RS) in einer Entlüftungsrichtung (ER), unabhängig von einer Entlüftungsströmung (ES), abgegeben wird.
  16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckluftförderung (DLF) beim Erreichen eines Abschaltdruckes (PA) in der Pneumatikanlage (90) und/oder der Druckluftversorgungsanlage (10, 10D-J) beendet wird.
  17. Verfahren nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch den Schritt: - Aufladen des Druckluftpuffers (210, 210D-J), wobei der Pufferdruck (PP) in einer Pufferaufladung (PAL) auf einen Aufladedruck (PAU) erhöht wird, wobei - der Aufladedruck (PAU) größer ist als der Abschaltdruck (PA) und wobei - das Aufladen des Druckluftpuffers (210, 210D-J) nach dem Unterbrechen der pneumatischen Verbindung zur Pneumatikanlage (90) erfolgt und - das Aufladen des Druckluftpuffers (210, 210D-J) vor dem Beenden der Druckluftförderung (DLF) erfolgt.
  18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass - die Druckdifferenz (DD) zwischen dem Aufladedruck (PAU) und Abschaltdruck (PA) ausreichend hoch ist, um einen Ausblasimpuls (IA) zu erzeugen, oder - um eine Temperaturerhöhung (DT) im Lufttrockner auf eine Verdunstungstemperatur (TV) zu erzeugen, um eine teilweise oder vollständige Verdunstung und/oder Verdampfung von im Trockenmittel (300) gespeicherter Flüssigkeit (310) zu erzeugen.
  19. Pneumatisches System (100, 100D-J) für ein Fahrzeug (1000) mit einer Druckluftversorgungsanlage (10, 10D-J) nach einem der Ansprüche 11 bis 14.
  20. Pneumatisches System (100, 100D-J) nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass das pneumatische System (100, 100D-J) keinen Betriebsspeicher aufweist.
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