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Die
Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Betreiben einer Druckluftbeschaffungsanlage
eines Kraftfahrzeuges sowie auf eine Druckluftaufbereitungseinrichtung
mit den in den Oberbegriffen der Ansprüche 1 und 5 angegebenen Merkmalen.
Eine Druckluftbeschaffungsanlage weist eine Druckluftaufbereitungseinrichtung
und einen Kompressor sowie den einzelnen Verbraucherkreisen zugeordnete
Vorratsbehälter
für Druckluft
bestimmter Druckhöhe
auf. Die Druckluftaufbereitungseinrichtung weist einen Druckregler,
in der Regel auch einen Lufttrockner, ein Mehrkreisschutzventil
und eine Steuerelektronik auf. Je nach Ausführungsform sind diese Teile zu
einer gemeinsamen Baueinheit zusammengefügt. Eine solche gemeinsame
Baueinheit kann beispielsweise als Druckluftaufbereitungseinrichtung
dem Kompressor einer Druckluftbeschaffungseinrichtung nachgeschaltet
sein.
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Eine
Druckluftaufbereitungseinrichtung der in Rede stehenden Art ist
aus der
DE 44 21 575
C2 bekannt. Hierbei sind ein Druckregler, ein Lufttrockner,
ein Mehrkreisschutzventil und eine Steuerelektronik zu einer gemeinsamen
Baueinheit zusammengefügt.
Innerhalb der gemeinsamen Baueinheit sind den einzelnen Verbraucherkreisen
zugeordnete mechanischpneumatische Ventile, insbesondere Überströmventile,
Druckbegrenzer, Schaltventile und/oder Rückschlagventile und dgl. vorgesehen.
Für die
Erfassung der ausgangsseitigen Drücke in den Kreisen I bis IV
sind Drucksensoren vorgesehen, deren Signale der Steuerelektronik
zugeleitet werden. Alle Kreise werden gleichwertig bzw. gleichrangig
behandelt. Die Kreise können
durch die Überströmventile mit
begrenzter Rückströmung abgesichert
sein. Hierbei ist jedem Überströmventil
jedes Kreises ein Magnetventil zugeordnet. Das Magnetventil ist
in nicht erregtem Zustand offen, d. h. der Federraum des Überströmventils
ist mit dem Anströmraum
verbunden. Damit besitzt das Überströmventil
einen vergleichsweise erhöhten Öffnungsdruck.
In erregtem Zustand schaltet das Magnetventil um und entlüftet den
Federraum. Damit ist ein Zuhalten der Überströmventile und ein gezieltes Öffnen der Überströmventile
durch Freigabe der normalen Funktion eines Überströmventils mit seinen zwei Wirkflächen möglich. Die
Absicherung kann aber auch durch vorgesteuerte Rückschlagventile erfolgen, die
durch einen über
ein Magnetventil zu schaltenden Betätigungskolben aufgestoßen werden
können.
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An
einen fünften
Verbraucherkreis V kann die Luftfederung des Fahrzeugs angeschlossen
sein. In der Versorgungsleitung zu einem Vorratsbehälter dieses
Kreises ist ein Überströmventil
mit begrenzter Rückströmung ohne
Vorsteuerung angeschlossen. Das Überströmventil
ist damit Bestandteil des Mehrkreisschutzventils. Es lässt in seiner
Offenstellung einen Luftaustausch mit den übrigen Kreisen zu. Die Luftfederung
kann aber auch an den Kreis IV angeschlossen sein, der in Übereinstimmung
mit dem Aufbau der Kreise I bis III aufgebaut ist. Der Kreis V wird auch
für die
Regeneration genutzt. Über
eine Steuerelektronik werden alle Kreise gemeinsam je dach dem Luftverbrauch
in einem der Kreise gesteuert. Der Druckregler mit dem zugehörigen Auslassventil wird
in gleicher Weise gesteuert, unabhängig davon in welchem Kreis
ein Luftverbrauch aufgetreten ist. Dies ist unschädlich für die Lebensdauer
des Kompressors, solange der Vorratsdruck im Kreis V eine Druckhöhe aufweist,
die der Druckhöhe
der übrigen Kreise
entspricht.
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Wenn
jedoch die Luftfederung des Kraftfährzeuges eine vergleichsweise
höhere
Druckhöhe
als z. B. die der Betriebsbremse zugeordneten Kreise I und II erfordert,
muss das Überströmventil
des Kreises V entsprechend hoch eingestellt werden. Dann aber wird
bei jedem Luftverbrauch in den Kreisen I und II durch den zugelassenen
Luftaustausch bzw. das Nachfüllen
der Kreise I und II aus dem Kreis V heraus sich eine Absenkung der
Druckhöhe
im Kreis V einstellen, auch wenn im Kreis V kein eigener Luftverbrauch
vorliegt, weil der Aufbau des Kraftfahrzeuges während der Fahrt weder gehoben
wurde, noch eine Beladung stattgefunden hat. Der Kompressor muss
also in jeder Lastlaufphase gegen den sehr hohen, in der Regel maximalen,
Druck im Kreis V arbeiten und diesen bereitstellen. Dies verkürzt die
Lebensdauer des Kompressors erheblich.
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Eine ähnliche
Druckluftaufbereitungseinrichtung einer Druckluftbeschaffungsanlage
ist auch aus der
DE
195 44 621 C1 bekannt. In einem gemeinsamen Gehäuse, welches
auch unterteilt ausgebildet sein kann, ist ein Druckregler, ein
Lufttrockner, ein Mehrkreisschutzventil und eine Steuerelektronik
mit ihren entsprechenden Elementen untergebracht. Das Mehrkreisschutzventil
ist für
alle Kreise ausgebildet und angeordnet, die von dem Gehäuse abzweigen. Jeder
Kreis besitzt ein Überströmventil
mit begrenzter Rückströmung. Bei
aufgefüllter
Anlage stehen die Überströmventile
offen, so dass ein Luftaustausch möglich ist. An einen Kreis V
kann die Luftfederung angeschlossen sein. Der Kreis V wird auch
zur Regeneration des Lufttrockners genutzt. Über den Luftverbrauch wird
der Druckregler und damit der Leerlauf/Lastlaufzyklus des Kompressors
gesteuert. Es treten dieselben Nachteile, wie oben beschrieben auf.
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Eine
weitere Druckluftaufbereitungseinrichtung ist aus der
DE 197 00 243 C1 bekannt.
Hier ist einem Überströmventil
ein Druckbegrenzer vor- oder nachgeschaltet, der über ein
Magnetventil vorgesteuert wird. Die Druckregelung erfolgt gemeinsam über die
Steuerelektronik für
alle Kreise.
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Die
DE 195 15 895 A1 zeigt
eine Druckluftaufbereitungseinrichtung mit einem Druckregler, einem
Lufttrockner und einem integrierten Mehrkreisschutzventil. In der
Füllleitung
ist dem Lufttrockner das übliche
Rückschlagventil
nachgeschaltet, an dem die Zentralbelüftung beginnt, über die
vermittels Überströmung von
Elementen des Mehrkreisschutzventils die einzelnen Kreise mit Druckluft
versorgt werden. In einer ersten Ausführungsform sind modifizierten Überströmventilen
vorsteuernde Magnetventile vorgeschaltet, um die Überströmventile
einzeln in eine Schließstellung
zu überführen. Über vorsteuernde
Magnetventile können
auch den Überströmventilen
nach- oder vorgeordnete Sperrventile geschaltet werden. In einer
dritten Ausführungsform können die Überströmventile
und die Magnetventile durch über
eine Steuerelektronik direkt steuerbare Sperrventile ersetzt sein.
Die Sperrventile weisen jeweils eine Durchgangsstellung und eine
Sperrstellung auf. Mehrere Sperrventile von mehreren Kreisen können auch
zeitgleich zur Erreichung eines Teilaspekts, z.B. einer bevorzugten
Befüllung,
betätigt
werden, ohne dass damit Steuerungsgruppen gebildet werden. Zur Erreichung
eines anderen Teilaspektes werden die betreffenden Kreise nach einer
anderen Steuerphilosophie dann auch wieder einzeln angesteuert,
so dass es bei der Einzelkreissteuerung bleibt. In den meisten Kreisen
werden auch die ausgangsseitigen Drücke einzeln durch Drucksensoren erfasst,
deren Signale an die Steuerelektronik weitergeleitet werden. Damit
ist es möglich,
druckabhängig auf
die Befüllung
der einzelnen Kreise Einfluss zu nehmen. Bevorzugte Befüllung ist
erreichbar. Zum Füllen
des der Luftfederung zugeordneten Kreises V auf einen gegenüber den
anderen Kreisen I bis IV erhöhten
Druck werden die Überströmventile
der anderen Kreise oder die Sperrventile einzeln in die Sperrstellung überführt. Durch
die an die Kreise I bis V angeschlossenen Verbraucher wird Druckluft
in unterschiedlichem Ausmaß verbraucht.
Der Kreis V kann von einem Luftaustausch ausgeschlossen werden, ebenso
andere Kreise. Jeder Kreis wird einzeln behandelt. Damit jeder Kreis
einzeln behandelt werden kann, ist es notwendig, jeden Kreis mit
einem eigenen Vorratsbehälter
auszustatten. Dadurch entsteht ein entsprechender Aufwand. Wenn
ein Druckluftverbrauch in einem Kreis stattfindet, wird dies von
der Steuerelektronik erkannt und es schließt sich ein Nachfüllen dieses
Kreises an. Durch entsprechende Programmierung der Steuerelektronik
kann die Erstbefüllung,
die Aufeinanderfolge der Befüllung
der Kreise, die Einstellung unterschiedlicher Betriebsdrücke, der
Ausgleich unterschiedlichen Druckluftverbrauchs in den Kreisen sowie
das Wiederauffüllens der
Kreise in weiten Grenzen variiert werden. Durch entsprechende Programmierung
der Steuerelektronik kann die Arbeitsweise des Kompressors gesteuert
werden. Es kann die kinetische Energie des Fahrzeugs im Schiebebetrieb
genutzt werden, um einen Kreis auf ein höheres Druckniveau aufzufüllen als
es dem Betriebsdruck dieses Kreises entspricht. Durch Luftaustausch
mit diesem Kreis kann ein anderer Kreis bedient werden. Durch die
Einzelsteuerung jedes Kreises und den Einsatz elektronischer Mittel
für jeden
einzelnen Steuerungsvorgang erhöht
sich die Anzahl der Schaltungen erheblich. Dies ist nachteilig für die Lebensdauer
der Überströmventile,
Sperrventile und der Magnetventile. Die Einzelsteuerung erhöht auch
in nachteiliger Weise die Schalthäufigkeit des Druckreglers und
die Anzahl der Schaltungen des Lastlauf/Leerlaufzyklusses und damit
die Lebensdauer des Kompressors. Bei Ausfall der oder einem Defekt
in der Spannungsversorgung der Steuerelektronik ergibt sich ein
Totalausfall der Druckluftaufbereitungseinrichtung und der Druckluftbeschaffungsanlage.
Ist ein Luftaustausch zwischen einzelnen oder allen Kreisen beabsichtigt,
so müssen hierzu
die betreffenden Sperrventile der Kreise geöffnet werden. Dann aber geht
gespeicherte Druckluft über
die das Rückschlagventil
vor der Zentralbelüftung überbrückende Leitung
mit Drossel verloren, zumindest während einer Leerlaufphase,
obwohl zu diesem Zeitpunkt eine Regeneration nicht beabsichtigt
ist. Weiterhin ist nachteilig, dass bei Spannungsausfall, sei es
infolge eines eintretenden Defektes oder durch Ausschalten der Zündung des
Kraftfahrzeuges, alle angeschlossenen Kreise bis auf den Schließdruck der Überströmventile
entleert werden. Die notwendige Wiederbefüllung erfordert zusätzliche
Kompressorarbeit.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betreiben
einer Druckluftbeschaffungsanlage sowie eine solche Druckluftbeschaffungsanlage
bereitzustellen, die Kreise mit unterschiedlichen Druckhöhen hat
und bei der der Kompressor bei Luftverbrauch in Kreisen mit nicht
maximaler Druckhöhe
nicht gegen den maximalen Druck fördern muss. Die Anzahl der
elektrisch von der Steuerelektronik generierten Schaltungen für die Überströmventile,
Sperrventile und dergleichen sollen möglichst gering gehalten werden,
um die Lebensdauer der Druckluftbeschaffungsanlage und der Druckluftaufbereitungseinrichtung
hoch zu halten.
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LÖSUNG
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Erfindungsgemäß wird dies
bei einem Verfahren zum Betreiben einer einen Kompressor, einen Druckregler,
ein Mehrkreisschutzventil aufweisenden Druckluftbeschaffungsanlage
mit den im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen Merkmalen dadurch erreicht,
dass die mehreren Verbraucherkreise mit den unterschiedlichen Druckhöhen steuerungstechnisch
in Steuerungsgruppen unterteilt bzw. zusammengefasst werden, von
denen eine Steuerungsgruppe den Kreis mit der maximalen Druckhöhe umfasst
oder aufweist, während
eine andere Steuerungsgruppe den Kreis mit der minimalen Druckhöhe umfasst
oder aufweist. Eine Steuerungsgruppe weist mindestens zwei Kreise
auf. Der Kompressor wird zwischen Leerlaufphase und Lastlaufphase über den Druckregler
und das zugehörige
Auslassventil von einem von der Steuerungselektronik generierten
Signal unterschiedlich geschaltet, je nach dem, in welcher Steuerungsgruppe
ein Luftverbrauch vorliegt.
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BESCHREIBUNG
DER ERFINDUNG
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Während bisher
alle Kreise auch dann, wenn sie unterschiedliche Druckhöhen in den
einzelnen Vorratsbehältern
der Kreise vorsahen, über
die Zentralbelüftung
nach dem Rückschlagventil
einheitlich als eine Steuerungsgruppe oder in Einzelsteuerung behandelt
wurden und nur durch Überströmventile, Druckbegrenzer,
Schaltventile und dergleichen unterschieden wurden, sieht die neue
Erfindung vor, an der beschriebenen Stelle mindestens zwei Steuerungsgruppen
zu bilden, die in unterschiedlicher Weise Einfluss auf die Steuerung
des Druckreglers und dann auch des Kompressors nehmen. Die eine
Steuerungsgruppe umfasst auf jeden Fall den Kreis, in welchem die
maximale Druckhöhe
vorrätig
gehalten werden muss. Bei diesem Kreis kann es sich insbesondere
um die Versorgung einer Luftfederung des Kraftfahrzeugs handeln,
wobei die Druckhöhe
insbesondere in der Größenordnung
von 12 bis 15 bar liegen kann. Es ist ohne weiteres möglich, dass
diese Steuerungsgruppe nur diesen einen Kreis V aufweist. In einem
solchen Falle umfasst die andere Steuerungsgruppe die Betriebsbremskreise
der Kreise I und II, den Kreis III zur Versorgung der Anhängerbremse
sowie der Feststellbremse und den Kreis IV zur Versorgung der Nebenverbraucher.
In den Betriebsbremskreisen kann ein Druck von 12 bar gewünscht bzw.
festgelegt sein. Der Kreis III kann 8,5 bar aufweisen. Die Nebenverbraucher
am Kreis IV können
beispielsweise 10 bar erfordern. In der Regel genügt eine
Unterteilung der einzelnen Kreise in zwei Steuerungsgruppen, wie
beschrieben. Es ist jedoch auch möglich, mehr als zwei Steuerungsgruppen
zu bilden, um bereichsweise eine noch weitergehendere Unterteilung
zu bekommen. Sinn der Bildung dieser Steuerungsgruppen ist es, den
Kompressor unterschiedlich zu betreiben, je nach dem, in welchem
der Kreise der Steuerungsgruppen ein Luftverbrauch anfällt. So
genügt
es in vielen Fällen,
die maximale Druckhöhe
von z. B. 15 bar in dem Vorratsbehälter des Kreises V vor oder
bei Antritt einer Fahrt einmalig zur Verfügung zu stellen und abzuspeichern.
Der Kompressor muss also für
diese eine Fahrt nur einmal gegen diesen hohen Druck von 15 bar
arbeiten. Während
der Fahrt möge
kein Luftverbrauch an der Luftfeder eintreten, sondern nur der übliche Luftverbrauch
zum Betätigen
der Bremsen und der Nebenverbraucher. In diesem Falle wird also
der Kompressor hinsichtlich seiner Lastlaufphase und Leerlaufphase
so gesteuert, dass er während
der Fahrt maximal gegen einen Druck von 12 bar der Kreise I und
II arbeiten muss. Der höchste
Druck in den Kreisen, die durch die Steuergruppe gebildet wird,
die den maximalen Druck nicht umfasst, steuert in diesem Fall den Druckregler
und damit den Kompressor, wobei durch Überströmventile mit begrenzter Rückströmung sichergestellt
ist, dass alle Kreise dieser Steuerungsgruppe bedient werden. Es
ist aber auch möglich, sämtliche
Kreise dieser Steuerungsgruppe durch je einen Drucksensor in der
jeweiligen zu einem Vorratsbehälter
führenden
Versorgungsleitung zu überwachen
und aus den Signalen dieser Drucksensoren Einfluss auf die Steuerung
des Druckreglers zu nehmen. Innerhalb jeder Steuerungsgruppe, die
mehr als einen Kreis aufweist, ist ein Luftaustausch möglich.
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Sinn
dieser Betriebsweise ist es auch, die Anzahl der Schaltungen der
Magnetventile, der Überströmventile
oder sonstiger Betätigungselemente
zu reduzieren, um damit die Langlebigkeit der Anlage zu fördern. Ein
mehrfaches Hin- und Herschalten von Magnetventilen, Sperrventilen
und dergleichen zum annäherungsweisen
Erreichen eines entsprechenden Druckniveaus wird damit vermieden.
Es ist auch beabsichtigt, die Anzahl der Schaltungen, die durch die
Steuerelektronik ausgelöst
werden, zu reduzieren, also in den einzelnen Steuergruppen, insbesondere
in der Steuergruppe, die die minimale Druckhöhe umfasst, verlässlich arbeitende
mechanisch-pneumatische Elemente zu belassen bzw. anzuordnen, die
ohne elektronische Schaltimpulse zu erfordern eine Verteilung von
Druckluft in unterschiedlichen Druckhöhen auf die einzelnen Kreise
ermöglichen.
Die mechanisch-pneumatischen
Elemente erbringen auch bei Ausfall oder Defekt der Spannungsversorgung
eine sinnvoll nutzbare Funktion.
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Um
einen Luftaustausch zwischen mehreren zu einer Gruppe zusammengefassten
Kreisen ohne Druckluftverlust zu ermöglichen, ist es bedeutsam, dass
in der das Rückschlagventil
vor der Zentralbelüftung überbrückenden
Umgehungsleitung ein Regenerationsventil vorgesehen ist. Das Regenerationsventil
sollte stromlos eine Sperrstellung einnehmen und nur zu Zwecken
der Regeneration in eine Durchgangsstellung überführbar sein. Damit ist es möglich, dass
eine Regeneration nur bei Bedarf auf Anforderung durch die Steuerelektronik
stattfindet. Der gewollte Luftaustausch zwischen Kreisen einer Gruppe
ist nicht zwangsläufig
mit einem Luftverlust in die Atmosphäre verbunden. Bei Spannungsausfall, insbesondere
bei abgestelltem Fahrzeug, werden ein Luftverlust bis auf den Schließdruck der Überströmventile
sowie der vergleichsweise erhöhte
Energiebedarf bei einer Wiederbefüllung der Kreise vermieden.
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Die
an den Ausgängen
zu Vorratsbehältern der
einzelnen Kreise anstehenden höchsten
Drücke zumindest
der Steuerungsgruppe mit der maximalen Druckhöhe und der Steuerungsgruppe
mit der minimalen Druckhöhe
werden jeweils gemessen und zur Steuerung des Last- und Leerlaufzyklus
des Kompressors genutzt. Damit wird ein zugelassener Luftaustausch
zwischen den Kreisen einer Steuerungsgruppe vorteilhaft genutzt.
Auch der Bauaufwand erniedrigt sich, indem nicht mehr jeder Kreis
mit je einem Drucksensor versehen sein muss.
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In
der die minimale Druckhöhe
umfassenden Steuergruppe von Kreisen erfolgt die Aufteilung der in
der Lastlaufphase vom Kompressor geförderten Druckluft auf die einzelnen
Kreise unter Einsatz von mechanisch-pneumatischen Ventilen, insbesondere von Überströmventilen,
Druckbegrenzern, Schaltventilen und/oder Rückschlagventilen und dergleichen.
Derartig mechanisch-pneumatische Ventile kommen mit wenigen Schaltimpulsen
aus und besitzen große
Zuverlässigkeit
und Langlebigkeit.
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Ein
Luftaustausch zwischen der die maximale Druckhöhe umfassenden Steuerungsgruppe
und der die minimale Druckhöhe
umfassenden Steuerungsgruppe wird verhindert. Es ist also nicht
beabsichtigt, einen Luftaustausch zwischen dem Kreis mit der maximalen
Druckhöhe
und den anderen Kreisen zuzulassen. Eine solche Steuerung würde einen
Luftverbrauch in dem Kreis mit der maximalen Druckhöhe vortäuschen und
damit wiederum dazu zwingen, den Kompressor erneut gegen die maximale
Druckhöhe
zu betreiben.
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Die
Druckluftaufbereitungseinrichtung ist Bestandteil einer Druckluftbeschaffungsanlage,
die ihrerseits einen Kompressor aufweist. Die Druckluftaufbereitungseinrichtung
weist einen Druckregler, einen Lufttrockner, ein Mehrkreisschutzventil
und eine Steuerelektronik auf, die in einer gemeinsamen Baueinheit
zusammengefasst sein können.
Die Druckluftaufbereitungseinrichtung kann auch ein Regenerationsventil
aufweisen. Innerhalb dieser gemeinsamen Baueinheit sind den einzelnen
Kreisen zugeordnete mechanisch-pneumatische Ventile, insbesondere Überströmventile
mit begrenzter Rückströmung, Druckbegrenzer,
Schaltventile und/oder Rückschlagventile
oder dergleichen vorgesehen. Erfindungsgemäß sind dabei die Kreise durch
ein oder mehrere Elemente steuerungstechnisch in Steuerungsgruppen
unterteilt, von denen eine Steuerungsgruppe den Kreis mit der maximalen
Druckhöhe
umfasst oder aufweist, während
eine andere Steuerungsgruppe den Kreis mit der minimalen Druckhöhe umfasst
oder aufweist. Mindestens eine Steuerungsgruppe ist mindestens zwei
Kreisen zugeordnet, weist also Steuerelemente für mindestens zwei Kreise auf.
Der Kompressor wird zwischen Leerlaufphase und Lastlaufphase über den
Druckregler und das zugehörige
Auslassventil von einem von der Steuerelektronik generierten Signal
unterschiedlich geschaltet, je nach dem, in welcher Steuerungsgruppe ein
Luftverbrauch vorliegt. Da der überwiegende
Luftverbrauch während
der Fahrt in den Kreisen I und II auftritt, die die Betriebsbremse
versorgen, kann der Kompressor mit einem Abschaltdruck am Ende der Lastlaufphase
betrieben werden, der niedriger liegt als der maximale Druck der
Luftfederanlage. Dies schont den Kompressor und verbessert die Langlebigkeit
der Elemente der Anlage. Freilich muss irgendwann auch der Vorratsbehälter mit
der maximalen Druckhöhe
aufgefüllt
oder nachgefüllt
werden. Dies geschieht jedoch in vergleichsweise größeren zeitlichen
Abständen
und nur bei Bedarf, so dass der normale Verschleiß des Kompressors
begrenzt wird. In Verbindung damit wird der Kompressor in der Regel
auf niedrigerem Druckniveau betrieben bzw. gehalten und ist an den
Druckluftverbrauch in der Steuerungsgruppe von Kreisen angepasst,
die die maximale Druckhöhe
nicht aufweisen.
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Die
Aufbereitungseinrichtung ist mit einem oder mehreren Elementen in
einem oder mehreren der Kreise so ausgestattet, dass steuerungstechnisch
mindestens zwei Steuerungsgruppen auf ganz verschiedene Art und
Weise erreicht werden. Eine vergleichsweise einfache Ausführungsform
entsteht dann, wenn die die steuerungstechnische Unterteilung bewirkende
Elemente in der Versorgungsleitung des Kreises V, also des Kreises
mit der maximalen Druckhöhe,
ein Überströmventil
mit begrenzter Rückströmung und
ein Rückschlagventil
sind. Die Reihenfolge dieser beiden Ventile in der Versorgungsleitung ist
beliebig. Das Rückschlagventil
ist so eingebaut, dass es auf jeden Fall einen Luftaustausch zu
Kreisen der anderen Steuerungsgruppe verhindert. Das Rückschlagventil
speichert die einmal erreichte maximale Druckhöhe in dem zugeordneten Vorratsbehälter verlässlich ab,
so dass die dort gespeicherte Luft ausschließlich für diesen Zweck eingesetzt wird, nicht
aber zum Luftaustausch.
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Es
ist aber auch möglich,
in der Versorgungsleitung, die von der Zentralbelüftung nach
dem Rückschlagventil
abzweigt, ein Sperrventil anzuordnen, welches eine Durchgangsstellung
und eine Sperrstellung aufweist beispielsweise über ein elektrisch steuerbares
Magnetventil angesteuert wird. Auch eine direkte Ansteuerung des
Sperrventils über die
Steuerungselektronik ist möglich.
Dieses Sperrventil besitzt zweckmäßig auch eine mechanische Feder,
die gewährleistet,
dass das Sperrventil in stromlosem Zustand die Sperrstellung einnimmt.
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Eine
etwas abweichende Gruppe von Lösungen
sehen als Element zur Bildung der beiden Steuerungsgruppen gleichsam
eine Weiche oder ein Umschaltventil vor, welches in der Zentralbelüftung dem dort
vorgesehenen Rückschlagventil
unmittelbar nachgeschaltet ist. Dieses Umschaltventil besitzt zwei
Stellungen, von denen die eine wiederum aufgrund der Kraft einer
mechanischen Feder eingenommen wird, während die andere beispielsweise durch
ein Magnetventil vorgesteuert oder auch direkt von der Steuerelektronik
gesteuert werden kann. Damit ergibt sich eine Verzweigungsmöglichkeit
nach dem Rückschlagventil
der Zentralbelüftung
und es ist die Möglichkeit
eröffnet,
den Kompressor mit dem Druckregler gleichsam entweder an die eine
Steuerungsgruppe oder an die andere Steuerungsgruppe anzuschließen und
je nach dem den oder die Kreise der einen Steuerungsgruppe oder
der anderen Steuerungsgruppe je nach Bedarf zu bedienen. Es versteht
sich, dass auch die Schaltspanne des Druckreglers bzw. des Kompressors
je nach den Anforderungen in der einen Steuerungsgruppe oder der
anderen Steuerungsgruppe unterschiedlich gewählt bzw. vorgegeben wird. Die
hierzu erforderlichen Maßnahmen
können
in der Steuerelektronik beinhaltet sein. Damit ergibt sich bei dieser
Möglichkeit
der besondere Vorteil, dass in der Steuerungsgruppe, die allein
den Kreis V mit der maximalen Druckhöhe bedient, sämtliche
mechanisch-pneumatischen Ventile, wie Überströmventile, Rückschlagventile und dergleichen,
und auch elektrisch schaltbare Ventile, z.B. Magnetventile, in Fortfall
kommen können.
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Es
ist aber auch möglich,
das Umschaltventil bzw. die Weiche so auszubilden, dass in der einen Stellung
nur die Steuerungsgruppe mit der maximalen Druckhöhe und in
der anderen Stellung beide Steuerungsgruppen oder alle Steuerungsgruppen bedient
bzw. versorgt werden. In diesem Falle muss dann wieder die Versorgungsleitung
für den
Kreis V mit entsprechenden Elementen versehen sein, insbesondere
mit einem Überströmventil
mit begrenzter Rückströmung und
einem Rückschlagventil
oder einem Überströmventil
ohne Rückströmung. Die
Steuerungsgruppe, die den maximalen Druck nicht umfasst, kann ansonsten
im Vergleich zum Stand der Technik weitgehend unverändert ausgebildet
werden, d. h. es können
hier Überströmventile,
Druckbegrenzer, Schaltventile, auch durch Magnetventile vorgesteuerte
Schaltventile und dergleichen Anwendung finden. Die vorliegende
Erfindung ist auch völlig unabhängig von
einer Regeneration verwirklichbar, d. h. die Steuerung kann auch
so ausgebildet bzw. auf eine erforderliche Regeneration des Lufttrockners
abgestimmt und eingesetzt werden.
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Eine
weitere Möglichkeit
zur Bildung von zwei und mehr Steuerungsgruppen besteht darin, schaltbaren Überströmventilen
der Kreise I und II beispielsweise ein gemeinsames Sperrventil vorzuordnen.
Dieses Sperrventil weist eine Durchgangsstellung und eine Sperrstellung
auf, ist durch eine mechanische Feder in die Durchgangsstellung
beaufschlagt und kann z. B. elektrisch über ein Magnetventil vorgesteuert
werden, um die Sperrstellung einzunehmen. Dies geschieht in Verbindung
mit einem Überströmventil
und einem Rückschlagventil
in dem Kreis, der die maximale Druckhöhe aufweist.
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Das
zuvor beschriebene Sperrventil kann auch durch einen Druckbegrenzer
ersetzt sein, der den steuerbaren Überströmventilen der Kreise I und II
vorgeschaltet ist. Sobald der eingestellte Druck am Druckbegrenzer
erreicht bzw. überschritten
wird, sind nicht nur die Kreise I und II, sondern auch die Kreise III
und IV ordnungsgemäß aufgefüllt. Durch
die Erfassung des Druckes ausgangsseitig am Kreis V wird über die
Steuerelektronik ein Signal für
die Schaltung des Druckreglers erzeugt bzw. unterdrückt, welches die
Leerlaufphase des Kompressors einleitet.
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KURZBESCHREIBUNG
DER FIGUREN
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Die
Erfindung wird anhand verschiedener Ausführungsbeispiele weiter erläutert und
beschrieben. Es zeigen:
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1 eine
erste Ausführungsform
der Druckluftaufbereitungseinrichtung in Form eines Schaltplans,
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2 eine
zweite Ausführungsform
der Druckluftaufbereitungseinrichtung in Form eines Schaltplans,
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3 eine
dritte Ausführungsform
der Druckluftaufbereitungseinrichtung in Form eines Schaltplans,
-
4 eine
vierte Ausführungsform
der Druckluftaufbereitungseinrichtung in Form eines Schaltplans,
-
5 eine
fünfte
Ausführungsform
der Druckluftaufbereitungseinrichtung in Form eines Schaltplans,
und
-
6 eine
sechste Ausführungsform
der Druckluftaufbereitungseinrichtung in Form eines Schaltplans.
-
FIGURENBESCHREIBUNG
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In
dem in 1 dargestellten Schaltplan sind die wesentlichen
Elemente durch Symbole verdeutlicht. Es ist eine Druckluftaufbereitungseinrichtung 1 durch
eine strichpunktierte Linienführung
als gemeinsame Baueinheit verdeutlicht, die innerhalb eines Gehäuses die
verschiedenen Elemente besitzt. Der Umriss der Druckluftaufbereitungseinrichtung 1 kann auch
als Gehäuse
angesehen werden. Es ist dort ein Anschluss 2 vorgesehen,
an den eine Leitung 3 herangeführt ist, die von einem Kompressor 4 ausgeht. Die
Leitung 3 setzt sich innerhalb einer Leitung 5 in der
Druckluftaufbereitungseinrichtung 1 fort, die einerseits
zu einem Lufttrockner 6 führt. Vom Lufttrockner 6 führt eine
Leitung 7 zu einem Rückschlagventil 8,
welches in üblicher
Weise den Teil der Druckluftaufbereitungseinrichtung vor dem Rückschlagventil 8 von
der nachfolgenden Zentralbelüftung 9 trennt.
Die Zentralbelüftung 9 kann
auch als gemeinsamer Einströmraum
angesehen werden, über
den die einzelnen Kreise I bis V versorgt werden.
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Von
der Leitung 5 führt
eine Leitung 10 zu einem Sicherheitsventil 11,
welches ausgangsseitig an eine Entlüftungsöffnung 12 angeschlossen
ist. Es ist ein Druckregler 13 vorgesehen, der wie erkennbar eine
Sperrstellung und eine Durchgangsstellung aufweist und von der Kraft
einer Feder in die Sperrstellung beaufschlagt ist, während er
andererseits durch ein Magnetventil in die Durchgangsstellung entsprechend
der Leerlaufphase geschaltet wird. In paralleler Ansteuerung zu
dem Druckregler 13 ist ein Steuerventil 14 vorgesehen,
welches über
eine Leitung 15 den Kompressor 4 schaltet. Über die
Leitung 15 kann eine Kupplung am Kompressor 4 geschaltet
werden oder beispielsweise auch eine die Luftförderung im Kompressor 4 beeinflusst
werden. Das Steuerventil 14 wird aus der Zentralbelüftung 9 über eine
Leitung 16 mit Druckluft versorgt.
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Von
der Zentralbelüftung 9 bzw.
einem gemeinsamen Einströmraum
führt eine
Versorgungsleitung 17 zu einem gesteuerten Überströmventil 18, welches
dem Kreis I zugeordnet ist. Ausgangsseitig ist die Versorgungsleitung 19 vorgesehen,
die letztlich über
einen Anschluss und eine entsprechende Leitung zu einem Vorratsbehälter 20 des
Kreises I führt.
Der Kreis II ist entsprechend ausgebildet. Es gibt hier ebenfalls
eine Versorgungsleitung 21, ein gesteuertes Überströmventil 22 und
eine Versorgungsleitung 23 zu dem zugehörigen Vorratsbehälter 24.
Die Vorratsbehälter 20 und 24 sind
den beiden Betriebsbremskreisen zugeordnet und können für eine Druckhöhe von 12
bar ausgelegt bzw. bestimmt sein.
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Das
gesteuerte Überströmventil 18 ist
zunächst
wie jedes Überströmventil
mit begrenzter Rückströmung aufgebaut,
d. h. es besitzt anströmseitig
eine erste Wirkfläche
und abströmseitig
eine zweite Wirkfläche,
so dass zwischen Öffnungs-
und Schließdruck
die übliche
Hysterese entsteht. Darüber
hinaus weist das Überströmventil 18 aber
auch eine dritte und eine vierte Wirkfläche auf, wobei die dritte Wirkfläche pneumatisch über ein
Magnetventil 25 angesteuert wird und zum Öffnen des Überströmventils 18 dient.
Die vierte Wirkfläche
wird über
ein Magnetventil 26 angesteuert und dient zum Erreichen
der Schließstellung
des Überströmventils 18. Die
Magnetventile 25 und 26 steuern auch das Überströmventil 22 mit
dessen dritter und vierter Wirkfläche entsprechend an. Die Druckluftversorgung
der Magnetventile 25 und 26 erfolgt über eine
Leitung 27, die ebenfalls Verbindung zur Zentralbelüftung 9 hat. Ein
Drucksensor 28 erfasst den Druck in der Versorgungsleitung 19 und
damit im Vorratsbehälter 20 und gibt
ein entsprechendes Spannungssignal über eine nicht dargestellte
Leitung an eine Steuerelektronik 29. Es versteht sich,
dass von der Steuerelektronik 29 auch entsprechende nicht
dargestellte elektrische Steuerleitungen zu den übrigen Elementen, beispielsweise
auch zu den Magnetventilen 25 und 26 geführt sind.
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Es
ist ein Magnetventil 30 vorgesehen, welches, wie dargestellt,
die beiden Schaltstellungen besitzt, über die Steuerelektronik 29 angesteuert
wird und seinerseits den Druckregler 13 wie auch das Steuerventil 14 pneumatisch
ansteuert. Über
das Magnetventil 25 wird auch ein Regenerationsventil 31 angesteuert,
also gemeinsam mit der dritten Wirkfläche der Überströmventile 18 und 22.
Das Regenerationsventil 31 ist in einer Umgehungsleitung 32 angeordnet,
welches das Rückschlagventil 8 überbrückt und
damit eine Rückströmung zwischen
der Zentralbelüftung 9 und
der Leitung 7 rückwärts durch den
Lufttrockner 6 ermöglicht.
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Auch
der Kreis III weist eine Versorgungsleitung 33 auf, die
von der Zentralbelüftung 9 ausgeht und
zu einem Überströmventil 34 führt, welches
jedoch nur drei Wirkflächen
aufweist. Zur Einstellung einer Offenstellung des Überströmventils 34 ist
ein Magnetventil 35 vorgesehen. Von dem Überströmventil 34 führt eine
Versorgungsleitung 36 zum Kreis III, der hier unter Einsparung
eines Vorratsbehälters dargestellt
ist. In der Versorgungsleitung 36 ist ein Druckbegrenzer 37 enthalten,
der bei Erreichen eines eingestellten Druckes, beispielsweise 8,5
bar, in die Schließstellung übergeht. Über die
Versorgungsleitung 36 wird der Anhänger mit Druckluft versorgt. Von
der Versorgungsleitung 36 zweigt eine Versorgungsleitung 38 ab,
die der Versorgung der Handbremse zugeordnet ist. In dieser Versorgungsleitung 38 ist
ein Rückschlagventil 39 in
der dargestellten Richtung eingebaut. Ein Sicherheitsventil 40 führt über eine
Leitung 41 zu einem Entlüftungsanschluss 42.
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Von
der Zentralbelüftung 9 zweigt
weiterhin eine Versorgungsleitung 43 ab, die zu einem Überströmventil 44 mit
nachgeschaltetem Druckbegrenzer 45 führt. Eine Versorgungsleitung 46 ist
dem Kreis IV zugeordnet, an den Nebenverbraucher angeschlossen sein
mögen,
die zu ihrem Betrieb eine Druckhöhe
von 10 bar benötigen.
Die Überströmventile 18, 22, 34 und 44 sind
Bestandteile eines Mehrkreisschutzventils 47 und damit
einer ersten Steuerungsgruppe 48, die die Kreise I bis
IV zusammenfasst. Es ist erkennbar, dass die beiden Betriebsbremskreise
I und II mit dem höchsten
Druck innerhalb der Steuerungsgruppe 48 versorgt werden, nämlich mit
12 bar.
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Der
Kreis V bildet eine zweite Steuerungsgruppe 49. Zu diesem
Zweck zweigt von der Zentralbelüftung 9 eine
Versorgungsleitung 50 ab, die zu einem Überströmventil 51 und einem
nachgeschalteten Rückschlagventil 52 führt. Sie
setzt sich in einer Versorgungsleitung 53 fort, die letztlich
zu einem Vorratsbehälter 54 des
Kreises V führt.
Der Kreis V dient zur Versorgung einer Luftfederanlage des Kraftfahrzeugs
und mag auf einen Vorratsdruck von 15 bar eingestellt sein. Die
zweite Steuerungsgruppe 49 ist auf jeden Fall die Gruppe,
die den maximalen Druck im Vergleich zu allen vorkommenden Vorratsdrücken umfasst
oder aufweist.
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Die
ausgangsseitigen Drücke
der verschiedenen Kreise werden durch Drucksensoren überwacht.
Zur Überwachung
des Ausgangsdruckes im Vorratsbehälter 24 des Kreises
II ist ein Drucksensor 55 vorgesehen und in der entsprechenden
Weise angeschlossen. Ein Drucksensor 56 überwacht
den Ausgangsdruck in der Versorgungsleitung 36 des Kreises
III. Ein Drucksensor 57 überwacht den Druck in der Versorgungsleitung 53 bzw.
dem Vorratsbehälter 54 des
Kreises V. Alle Drucksensoren 28, 55, 56, 57 sind
durch elektrische Leitungen mit der Steuerelektronik 29 verbunden,
so dass dem Druck entsprechende Spannungssignale verarbeitet werden.
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Durch
die Unterteilung der Elemente der einzelnen Kreise I bis V werden
die beiden Steuerungsgruppen 48 und 49 gebildet.
Die Elemente des Mehrkreisschutzventils 47 sind auf die
Gruppe 48 konzentriert. Insoweit bildet das Überströmventil 51 und
das Rückschlagventil 52 in
der Versorgung des Kreises V keinen Bestandteil des Mehrkreisschutzventils.
Das Rückschlagventil 52 verhindert
vielmehr eine Rückströmung in
die Kreise der Steuerungsgruppe 48.
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Die
Anlage gemäß 1 wird
wie folgt betrieben:
Drucklos und stromlos befinden sich die
Elemente in den dargestellten Stellungen. Nach dem Starten des Motors
des Zugfahrzeugs fördert
der Kompressor 4 über
die Leitungen 3 und 5 Druckluft, die durch den Lufttrockner 6 getrocknet
in die Leitung 7 und über das
Rückschlagventil 8 in
die Zentralbelüftung 9 und damit
vor die geschlossenen Überströmventile
der verschiedenen Kreise I bis V gelangt. Durch einen Steuerimpuls
der Steuerelektronik 29 auf das Magnetventil 25 werden
die Überströmventile 18 und 22 in
die Offenstellung überführt. Es
erfolgt eine bevorzugte Befüllung
der Kreise I und II. Nach Ablauf einer gewissen Füllphase
ist der Druck in den Vorratsbehältern 20 und 24 auf
beispielsweise 7 bar angestiegen, welches von den Drucksensoren 28 und 55 an die
Steuerelektronik 29 gemeldet wird. Sodann wird das Magnetventil 25 ausgeschaltet
und das Magnetventil 35 angesteuert. Bei weiterem Druckanstieg wird
in den Vorratsbehältern 20 und 24 ein
Druck von 8,5 bar erreicht. Mit dem Erreichen dieses Druckes schließt der Druckbegrenzer 37,
so dass im Kreis III der Druck von 8,5 bar abgesichert ist. Das
Erreichen dieses Druckes wird über
den Drucksensor 56 angezeigt, so dass das Magnetventil 35 wieder
abgeschaltet wird. Bei weiterem Druckanstieg in der Zentralbelüftung 9 werden
die Öffnungsdrücke der Überströmventile 44 und 51 erreicht,
so dass diese Kreise befüllt
werden. Der Druckbegrenzer 45 schließt mit Erreichen eines Druckes
von 10 bar, so dass der Kompressor dann nur noch den Behälter 54 sowie
die Behälter 20 und 24 weiter
auffüllt.
Sobald in den Behältern 20 und 24 der
vorgesehene Druck von 12 bar erreicht ist, melden dies die Drucksensoren 28 und 55 der
Steuerelektronik 29. Zu diesem Zeitpunkt werden die Überströmventile 18 und 22 in
die Schließstellung überführt. Dies
erfolgt vermittels eines Schaltimpulses über das Magnetventil 26 und
die vierte Wirkfläche
an den Überströmventilen 18 und 22.
Es schließt sich
eine weitere Druckerhöhung
im Behälter 54 an, die
mit dem Erreichen des vorgesehenen Druckes von 15 bar für die Luftfederung
ihren Abschluss finden kann. Dies wird der Steuerelektronik 29 über den Sensor 57 gemeldet.
Es folgt ein Umschalten des Magnetventils 30. In der Folge
wird der Druckregler 13 in seine Durchgangsstellung überführt, so
dass die Leerlaufphase eingeschaltet ist und der Kompressor 4 über den
Entlüftungsanschluss 12 in
die Atmosphäre
fördert.
Parallel dazu wird das Steuerventil 14 so geschaltet, dass
ein Druckimpuls die Förderung
des Kompressors 4 unterbricht. Das Magnetventil 26 wird
ausgeschaltet, sodass die Überströmventile
in ihre normale Offenstellung zurückkehren können und ein Luftaustausch
zwischen den Kreisen I bis IV möglich
wird.
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Bei
Bedarf kann eine Regeneration des Lufttrockners 6 erfolgen.
Dies geschieht durch das Magnetventil 25, indem das Regenerationsventil 31 in
die Offenstellung überführt wird
und Druckluft aus den Kreisen I und II zur Regeneration benutzt
wird.
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Nach
dem ordnungsgemäßen Befüllen der Anlage
beginnt die Fahrt. Während
der Fahrt tritt in der Folge von Bremsvorgängen ein Druckluftverbrauch
in den Kreisen I und II auf, so dass sich der Druck in den Vorratsbehältern 20 und 24 erniedrigt, während in
den übrigen
Kreisen, insbesondere im Kreis V, kein Druckluftverbrauch eintreten
möge. Das Magnetventil 30 wird wieder
umgeschaltet. Der Druckregler 13 und das Steuerventil 14 wechseln wieder
ihre Stellungen, so dass der Kompressor 4 wiederum Druckluft
fördert,
die über
das Rückschlagventil 8 in
die Zentralbelüftung 9 gelangt.
Die Druckluft gelangt über
die Überströmventile 18 und 22,
die sich in ihrer normalen Offenstellung befinden, in die Vorratsbehälter 20 und 24,
bis dort der vorgesehene Druck von 12 bar wieder erreicht wird.
Die Drucksensoren 28 und 55 überwachen diese Drücke und
melden das Erreichen an die Steuerelektronik 29, so dass
in der Folge der Druckregler 13 und das Steuerventil 14 wieder
umgeschaltet werden, so dass der Kompressor 4 seine Förderung
beendet. Entsprechendes gilt bei einem Luftverbrauch in den Kreisen III
und IV. Auch in diesem Falle muss der Kompressor 4 mit
maximal 12 bar fördern.
Der Kompressor 4 wird während
dieser Phasen geschont, was sich in einer langen Lebensdauer äußert.
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Bei
einem Luftverbrauch in den Kreisen III und IV erfolgt ein Luftaustausch
mit den Kreisen I und II, d. h. aus diesen Kreisen gelangt Druckluft über offenstehende Überströmventile
in die jeweils anderen Kreise. Dadurch sinkt der Druck in den Behältern 20 und 24 und
es schließt
sich eine Lastlaufphase an, wie sie oben bereits beschrieben wurde.
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Insbesondere
durch das Anheben des Fahrzeugaufbaus über die Luftfederanlage, die
am Kreis V angeschlossen ist, erfolgt ein Luftverbrauch im Vorratsbehälter 54,
so dass dort der Druck abfällt.
Ein solcher Druckabfall geschieht jedoch vergleichsweise seltener
als ein Luftverbrauch an den Betriebsbremskreisen I und II. Der
Druckabfall wird der Steuerelektronik 29 über den
Drucksensor 57 mitgeteilt und es erfolgt eine Umsteuerung
des Druckreglers 13, des Steuerventils 14 und
des Kompressors 4 derart, dass nicht mehr die Steuerungsgruppe 48 für die Luftförderung
bestimmend ist, sondern die Steuerungsgruppe 49. Sobald
der Drucksensor 57 eine Druckanforderung des Vorratsbehälters 54 meldet, wird über das
Magnetventil 26 die Schließstellung an den beiden Überströmventilen 18 und 22 der
Kreise I und II herbeigeführt.
Eine Luftabströmung
in den Kreis III wird durch das geschlossene Druckbegrenzungsventil 37 verhindert,
ebenso eine Befüllung
des Kreises IV über
das Druckbegrenzungsventil 45. Damit ist sichergestellt,
dass während
der nachfolgenden Füllphase
die vom Kompressor geförderte
Luft über
die Zentralbelüftung 9 allein
in den Vorratsbehälter 54 überführt wird,
so dass dessen maximale Druckhöhe
von 15 bar schnellstmöglich
erreicht wird. Die Lastlaufphase des Kompressors 4 wird
also vorteilhaft sehr kurz gehalten. Wenn weder aus der Steuerungsgruppe 48 noch
aus der Steuerungs gruppe 49 ein Luftverbrauch gemeldet
wird, kann eine Regenerationsphase durchgeführt werden oder der Kompressor 4 verbleibt
in der Leerlaufphase.
-
Die
in 2 dargestellte Druckluftaufbereitungsanlage ist
in weiten Bereichen ähnlich
wie die Anlage gemäß 1 ausgebildet,
weshalb auch die dortige Beschreibung verwiesen werden kann. Sämtliche
Einzelheiten bezüglich
der Steuerungsgruppe 48 sind unverändert. Auch hier wird in der
Steuerungsgruppe 49 nur der Kreis V erfasst. In der Versorgungsleitung 50, 53 ist
hier ein Sperrventil 58 angeordnet, welches wie ersichtlich
eine Sperrstellung und eine Durchgangsstellung aufweist. In stromlosem
Zustand wird durch eine Feder 59 die Sperrstellung eingeschaltet.
Das Magnetventil 26 schaltet nicht nur die beiden Überströmventile 18 und 22 in die
Schließstellung,
sondern schaltet auch das Sperrventil 58 in die Durchgangsstellung.
Statt ein Sperrventil 58 mit Vorsteuerung durch das Magnetventil 26 einzusetzen,
kann auch ein separates elektrisch ansteuerbares Magnetventil in
der Versorgungsleitung 50, 53 vorgesehen sein,
welches direkt über
die Steuerelektronik 29 angesteuert wird. Das Sperrventil 58 erfüllt zugleich
die Funktion des Rückschlagventils 52 der
Anlage gemäß 1,
d. h. in der Sperrstellung wird ein Rückfluss und ein Austausch von
Druckluft zu den Überströmventilen
der Steuerungsgruppe 48 verhindert.
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Bei
der Ausführungsform
gemäß 3 wird zur
Bildung der beiden Steuergruppen 48 und 49 ein Umschaltventil 60 eingesetzt,
welches am Anfang der Zentralbelüftung 9 unmittelbar
nach dem Rückschlagventil 8 angeordnet
ist. Das Umschaltventil 60 besitzt zwei Stellungen, indem
einmal die Steuerungsgruppe 48 angeschlossen und die Steuerungsgruppe 49 abgeschlossen
wird sowie umgekehrt. Es genügt
hier die Anordnung der Magnetventile 30, 25 und 26 sowie
der Drucksensoren 28, 55 und 57. Die Überströmventile 18 und 22 besitzen
hier nur drei Wirkflächen.
Der Druckbegrenzer 37 ist hier gemeinsam den Kreisen III
und IV zugeordnet und vor den jeweiligen Überströmventilen 34 und 44 angeordnet. In
der Versorgungsleitung 50, 53, die von der Zentralbelüftung 9 über eine
Leitung 61 Anschluss in der betreffenden Stellung des Umschaltventils 60 an
die Zentralbelüftung 9 hat,
ist kein Schaltelement angeordnet. Entsprechend führt eine
Leitung 62 von dem Umschaltventil 60 zu den Elementen
der Kreise I bis IV bzw. des Mehrkreisschutzventils 47.
Es ist erkennbar, wie durch das Umschalten des Umschaltventils 60,
welches über
das Magnetventil 26 erfolgt, aber auch direkt von der Steuerelektronik 29 erfolgen kann,
entweder nur die Steuerungsgruppe 48 oder die Steuerungsgruppe 49 bedient
wird. Entsprechend wird auch die Lastlaufphase des Kompressors 4 festgelegt
und durchgeführt.
Da auch hier mit dem wesentlichen Druckluftverbrauch im Bereich
der Kreise I und II zu rechnen ist, wird der Kompressor 4 auf dieser
vergleichsweise niedrigeren Druckstufe betrieben. Nur hin und wieder
muss der Behälter 54 mit dem
maximalen Druck aufgefüllt
werden.
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Das
Ausführungsbeispiel
der 4 schließt an
die vorangehend beschriebenen Ausführungsbeispiele an. Nach dem
Rückschlagventil 8 ist
am Anfang der Zentralbelüftung
ein Umschaltventil 63 vorgesehen. Auch das Umschaltventil 63 besitzt
zwei Stellungen, wie dargestellt. In der einen Stellung wird nur
die Leitung 61 bedient, in der anderen Stellung sind gleichzeitig
die Leitungen 61 und 62 angeschlossen. Dabei ist
in der Versorgungsleitung 50, 53 des Kreises V
die Anordnung des Überströmventils 51 und
des Rückschlagventils 52 erforderlich.
Das Rückschlagventil 52 ist
hier stromauf des Überströmventils 51 angeordnet.
Auch auf diese Art und Weise werden wiederum die beiden Steuerungsgruppen 48 und 49 gebildet.
Auch hier weist die Steuerungsgruppe 48 die vier Kreise
I, II, III und IV auf, während
die zweite Steuerungsgruppe auch nur den Kreis V aufweist. Es ist
erkennbar, dass die einzelnen Kreise auch in anderer Weise zu zwei
oder auch zu mehreren Steuerungsgruppen 48 und 49 zusammengefasst
sein können.
Die eine Steuerungsgruppe 48 ist so aufgebaut, dass sie
die Versorgung des maximalen Druckes auslässt und sich im Wesentlichen
nach dem höchsten
vorkommenden Druck innerhalb der durch die Steuerungsgruppe 48 zusammengefassten Kreise
richtet, während
die zweite Steuerungsgruppe 49 auf jeden Fall den Kreis
umfasst, der den maximalen Druck aufweist. Es ist aber auch möglich, im
Bereich der Steuerungsgruppe 49 mehrere Kreise zusammenzufassen.
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Die
Anlage gemäß 5 weist
ein Sperrventil 64 auf, welches einerseits an die Stelle
der Umschaltventile 60 bzw. 63 tritt und andererseits
die Funktion der Sperrstellung der Überströmventile 18 und 22 der
Anlage gemäß 1 erbringt.
Auch hier ist es erforderlich, zur Bildung der Steuerungsgruppe 49 in
der Versorgungsleitung 50, 53 ein Überströmventil 51 und
ein Rückschlagventil 52,
gleich in welcher Reihenfolge, anzuordnen. Der Kreis III und der Kreis
IV sind hier wieder in Übereinstimmung
mit der Ausführungsform
der 1 aufgebaut.
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Die
Ausführungsform
der 6 weist die Besonderheit auf, dass den beiden Überströmventilen 18 und 22 der
Kreise I und II ein gemeinsamer Druckbegrenzer 65 vorgeschaltet
ist. Die Anlage ist ansonsten so aufgebaut, wie dies bereits 5 zeigt. Auch
hier sind die beiden Steuerungsgruppen 48 und 49 gebildet,
und zwar durch das Überströmventil 51 und
das Rückschlagventil 52.
Das Magnetventil 26 kann hier in Fortfall kommen. Die Betriebsweise
des Kompressors 4 unter Bildung der beiden Steuerungsgruppen 48 und 49 ist
aus den vorangehenden Ausführungen überschaubar.
Obwohl bei allen Ausführungsformen
die Steuerungsgruppe 49 nur einen Kreis aufweist, ist leicht
vorstellbar, dass die Steuerungsgruppe auch mehrere Kreise ausweisen
kann, wie dies für
die Steuerungsgruppe 48 gezeigt ist.
-
- 1
- Druckluftaufbereitungseinrichtung
- 2
- Anschluss
- 3
- Leitung
- 4
- Kompressor
- 5
- Leitung
- 6
- Lufttrockner
- 7
- Leitung
- 8
- Rückschlagventil
- 9
- Zentralbelüftung
- 10
- Leitung
- 11
- Sicherheitsventil
- 12
- Entlüftungsöffnung
- 13
- Druckregler
- 14
- Steuerventil
- 15
- Leitung
- 16
- Leitung
- 17
- Versorgungsleitung
- 18
- gesteuertes Überströmventil
- 19
- Versorgungsleitung
- 20
- Vorratsbehälter
- 21
- Versorgungsleitung
- 22
- gesteuertes Überströmventil
- 23
- Versorgungsleitung
- 24
- Vorratsbehälter
- 25
- Magnetventil
- 26
- Magnetventil
- 27
- Leitung
- 28
- Drucksensor
- 29
- Steuerelektronik
- 30
- Magnetventil
- 31
- Regenerationsventil
- 32
- Umgehungsleitung
- 33
- Versorgungsleitung
- 34
- Überströmventil
- 35
- Magnetventil
- 36
- Versorgungsleitung
- 37
- Druckbegrenzer
- 38
- Versorgungsleitung
- 39
- Rückschlagventil
- 40
- Sicherheitsventil
- 41
- Leitung
- 42
- Entlüftungsanschluss
- 43
- Versorgungsleitung
- 44
- Überströmventil
- 45
- Druckbegrenzer
- 46
- Versorgungsleitung
- 47
- Mehrkreisschutzventil
- 48
- Steuerungsgruppe
- 49
- Steuerungsgruppe
- 50
- Versorgungsleitung
- 51
- Überströmventil
- 52
- Rückschlagventil
- 53
- Versorgungsleitung
- 54
- Vorratsbehälter
- 55
- Drucksensor
- 56
- Drucksensor
- 57
- Drucksensor
- 58
- Sperrventil
- 59
- Feder
- 60
- Umschaltventil
- 61
- Leitung
- 62
- Leitung
- 63
- Umschaltventil
- 64
- Sperrventil
- 65
- Druckbegrenzer