DE2920685A1 - COMPRESSED AIR GENERATION SYSTEM - Google Patents

COMPRESSED AIR GENERATION SYSTEM

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Eckart Damson
Gerald Hoefer
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T17/00—Component parts, details, or accessories of power brake systems not covered by groups B60T8/00, B60T13/00 or B60T15/00, or presenting other characteristic features
    • B60T17/02—Arrangements of pumps or compressors, or control devices therefor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
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    • F04B49/22—Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00 by means of valves
    • F04B49/225—Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00 by means of valves with throttling valves or valves varying the pump inlet opening or the outlet opening
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D16/00—Control of fluid pressure
    • G05D16/14—Control of fluid pressure with auxiliary non-electric power
    • G05D16/16—Control of fluid pressure with auxiliary non-electric power derived from the controlled fluid
    • G05D16/166—Control of fluid pressure with auxiliary non-electric power derived from the controlled fluid using pistons within the main valve

Description

κ. 54 9 7κ. 54 9 7

4.5.1979 He/Ht4.5.1979 He / Ht

ROBERT BOSCH GMBH, ,7000 StuttgartROBERT BOSCH GMBH,, 7000 Stuttgart DrucklufterzeugungsanlageCompressed air generation system Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung geht aus von einer Drucklufterzeugungsanlage nach der' Gattung des Hauptanspruchs. Eine derartige Drucklufterzeugungsanlage ist bekannt (DE-OS 27 17 224).The invention is based on a compressed air generation system according to the genre of the main claim. Such a compressed air generation system is known (DE-OS 27 17 224).

Bei dieser bekannten Anlage, wird der Kompressor abgeschaltet, wenn der Luftverbrauch unter eine bestimmte Grenze fällt. Das hat den Nachteil, daß der im Kompressor notwendige Schmierfilm bei je4er Abschaltung unterbrochen wird, was zu einem erhöhten Verschleiß der bewegten Teile des Kompressors führt.In this known system, the compressor is switched off, when the air consumption falls below a certain limit. This has the disadvantage that the one in the compressor necessary lubricating film for each shutdown is interrupted, which leads to an increased wear of the moving parts of the compressor.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Die Drucklufterzeugungsanlage mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß ständig ein Mindest-Volumenstrom erhalten bleibt. Der Druck dieses Volumenstromes dient zum Rücktransport des vom Kompressor in den Verdichtungsraum ge-The compressed air generation system with the characterizing features of the main claim has the advantage that a minimum volume flow is always maintained. The pressure of this volume flow is used for the return transport of the compressor in the compression chamber

030049/Oni030049 / Oni

54975497

gelangten Öles in das Kurbelgehäuse des Kompressors. Dadurch wird der Ölverbrauch des Kompressors wesentlich vermindert j und es wird das bekannte Schmierproblem gelöst, das darin besteht, daß der Kompressor einerseits geschmiert werden muß und daß andererseits möglichst wenig von diesem Schmiermittel von der geförderten Druckluft dem Kompressor entzogen werden soll.oil got into the crankcase of the compressor. This significantly reduces the oil consumption of the compressor and eliminates the well-known lubrication problem solved, which consists in the fact that the compressor must be lubricated on the one hand and that on the other hand as possible Little of this lubricant is to be withdrawn from the compressor by the compressed air being conveyed.

Zeichnungdrawing

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläuert. Es zeigen: Figur 1 eine Ausführung einer Regeleinrichtung einer Drucklufterzeugungsanlage als Proportionalregler, Figur 2 den Druckverlauf bei Proportionalregelung, Figur 3 eine Ausführung mit einem Zweipunktregler und Figur 4 den Druckverlauf bei Zweipunktregelung.Two exemplary embodiments of the invention are shown in the drawing and in the description below explained in more detail. The figures show: FIG. 1 an embodiment of a control device for a compressed air generation system as a proportional regulator, FIG. 2 the pressure curve with proportional control, FIG. 3 a Execution with a two-point controller and FIG. 4 the pressure curve with two-point control.

Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the exemplary embodiments

Ein Kompressor 1 saugt über eine Saugleitung 2 Luft an. In dieser Saugleitung 2 liegt ein Luftfilter 3 und eine mit einer Drosselklappe 4 versehene Ansaugdrossel 5· Parallel zur Ansaugdrossel 5 ist eine vorzugsweise unveränderliche Kurzschlußdrossel 6 vorgesehen, über die ebenfalls Luft angesaugt wird.A compressor 1 sucks in air via a suction line 2. An air filter 3 is located in this suction line 2 and an intake throttle 5 provided with a throttle valve 4 · In parallel with the intake throttle 5, one is preferably invariable short-circuit choke 6 is provided, through which air is also sucked in.

Die Ansaugdrossel 5 hat einen Stellkolben 7, der über eine Kolbenstange 8 mit der Drosselklappe 4 verbunden ist.The intake throttle 5 has an actuating piston 7 which is connected to the throttle valve 4 via a piston rod 8 is.

0300^9/01450300 ^ 9/0145

54975497

Der Stellkolben 7 begrenzt einerseits eine von der Kolbenstange 8 ,durchdrungene Feuerkammer 9, in der eine Wegfeder 10 angeordnet ist. Andererseits bildet der Stellkolben 7 eine bewegliche Wand einer Arbeitskammer 11, an die eine Steuerleitung 12 angeschlossen ist.The actuating piston 7 on the one hand delimits one of the piston rod 8, penetrated fire chamber 9, in one Displacement spring 10 is arranged. On the other hand, the actuating piston 7 forms a movable wall of a working chamber 11 to which a control line 12 is connected.

Die Steuerleitung 12 nimmt von einer Leitungsstelle ihren Ausgang, die zwischen dem Kompressor 1 und einem Vorratsbehälter 14 in einer Druckleitung 15 liegt. In die Steuerleitung 12 ist ein Dämpfer 16 eingesetzt.The control line 12 takes its output from a line point between the compressor 1 and a Reservoir 14 is located in a pressure line 15. A damper 16 is inserted into the control line 12.

WirkungsweiseMode of action

Bei leerem Vorratsbehälter Ik ist die Steuerleitung drucklos. Die Wegfeder 10 hat den Stellkolben 7 in eine derartige Lage gedrückt, daß die Drosselklappe 4 den, Durchlaß durch die Saugleitung 2 geöffnet hat. Der volle Ansaugquerschnitt der Ansaugdrossel 5 ist damit freigegeben. Der Volumenstrom beträgt 100 %\ der Vorratsbehälter lh wird gefüllt.When the storage tank Ik is empty, the control line is depressurized. The displacement spring 10 has pressed the actuating piston 7 into such a position that the throttle valve 4 has opened the passage through the suction line 2. The full intake cross section of the intake throttle 5 is thus released. The volume flow is 100 % \ the storage tank lh is filled.

Wenn dort ein gewisser Behälterdruck erreicht ist, beginnt - über den Dämpfer 16 verzögert - der Stellkolben 7 gegen die Kraft der Wegfeder 10 seinen Hub. Die Drosselklappe 4 verstellt sich, und die Ansaugdrossel 5 regelt den Volumenstrom in der Saugleitung 2 kontinuierlich bis annähernd 0 % herab, indem die Drosselklappe 4 den Durchgang durch die Ansaugdrossel 5 immer kleiner macht.When a certain container pressure is reached there, the actuating piston 7 begins its stroke against the force of the displacement spring 10, delayed by the damper 16. The throttle valve 4 adjusts, and the intake throttle 5 regulates the volume flow in the intake line 2 continuously down to approximately 0 % by the throttle valve 4 making the passage through the intake throttle 5 smaller and smaller.

030049/OUS030049 / OUS

-i- ' R. 54 -i- ' R. 54

Aber selbst wenn die Ansaugdrossel 5 vollständig schließt, bleibt doch über die Kurzschlußdrossel 6 ein gewisser Mindest-Volumenstrom aufrechterhalten. Damit ist erreicht, daß das aus dem Kompressor 1 in den Verdichtungsraum gelangende Schmieröl kontinuierlich förderdruckabhängig wieder zum Kompressor 1 zurückgelangt. Auf diese Weise ist der Ölverbrauch des Kompressors 1 sehr leicht gering zu halten.But even if the intake throttle 5 closes completely, a certain amount remains via the short-circuit throttle 6 Maintain the minimum volume flow. This has achieved that the lubricating oil coming from the compressor 1 into the compression chamber is continuously dependent on the delivery pressure returned to compressor 1. In this way, the oil consumption of the compressor 1 is very easy to keep low.

Schließlich ist dann der maximale Behälterdruck erreicht. Sinkt der Behälterdruck z.B. infolge Druckluftentnahme durch einen nachgeschalteten Verbraucher, so stellt die Wegfeder 10 die Drosselklappe 4 entsprechend dem Behälterdruck auf einen Wert zwischen 0 % bzw. annähernd 0 % und 100 % Volumenstrom ein.Finally, the maximum container pressure is then reached. If the container pressure falls, for example as a result of compressed air being drawn off by a downstream consumer, the displacement spring 10 sets the throttle valve 4 to a value between 0 % or approximately 0 % and 100 % volume flow according to the container pressure.

Ein Diagramm über den Druckverlauf ist in der Figur 2 dargestellt, wobei auf der Ordinate der Volumenstrom und auf der Abszisse der Behälterdruck aufgetragen ist.A diagram of the pressure curve is shown in FIG. 2, with the volume flow on the ordinate and the tank pressure is plotted on the abscissa.

In der Figur 3 ist eine gegenüber der Bauart nach der Figur 1 abgewandelte Drucklufterzeugungsanlage dargestellt. Für die der Ausführung nach der Figur 1 entsprechenden Teile sind die gleichen Bezugszahlen verwendet .In the figure 3 is a compared to the type according to the Figure 1 modified compressed air generation system shown. For the execution according to the figure 1 corresponding Parts are given the same reference numbers.

Hier sind der Stellkolben 7, die Wegfeder 10 und der Dämpfer 16 weggelassen. Dafür ist ein Zweipunktregler 17 in die Steuerleitung 12 eingesetzt.The actuating piston 7, the displacement spring 10 and the damper 16 are omitted here. A two-point controller is used for this 17 inserted into the control line 12.

030049/OU5030049 / OU5

WirkungsweiseMode of action

Bei leerem Vorratsbehälter 14 ist die Steuerleitung 12 zum Zweipunktregler 17 drucklos. Der Zweipunktregler steuert die Ansaugdrossel 5 auf offen. Der Volumenstrom beträgt 100 %. When the reservoir 14 is empty, the control line 12 to the two-point controller 17 is depressurized. The two-point controller controls the intake throttle 5 to open. The volume flow is 100 %.

Beim Annähern des Behälterdruckes an den Maximaldruck steuert der Zweipunktregler 17 durch einen Steuerimpuls die Ansaugdrossel 5 auf geschlossen bzw. annähernd geschlossen. Auf jeden Fall fließt noch ein Mindestvolumenstrom über die Kurzschlußdrossel 6 um die ölrückführung aufrechtzuerhalten. ■When the container pressure approaches the maximum pressure, the two-point controller 17 controls by means of a control pulse the intake throttle 5 is closed or approximately closed. In any case, a minimum volume flow still flows via the short-circuit throttle 6 to maintain the oil return. ■

Fällt j z.B. infolge Druckentnahme durch einen Verbraucher, der Druck im Behälter I1J auf einen Mindestdruck, so schaltet der Zweipunktregler 17 die Ansaugdrossel 5 wieder auf 100 % Volumenstrom.If j falls to a minimum pressure, for example as a result of pressure removal by a consumer, the pressure in the container I 1 J, the two-point controller 17 switches the intake throttle 5 back to 100 % volume flow.

Ein Diagramm über den Druckverlauf bei Verwendung eines Zweipunktreglers ist in der FigurH dargestellt. A diagram of the pressure curve when using a two-point controller is shown in FIG.

Wenn der Kompressor 1 als Kolbenkompressor ausgebildet istj· kann die erfindungsgemäße Regeleinrichtung auf einfache Weise unmittelbar in den Zylinderkopf des Kolbenkompressors eingebaut werden. Damit können Leitungen und Anschlüsse gespart werden. .If the compressor 1 is designed as a piston compressor, the control device according to the invention can be implemented in a simple manner Way to be installed directly in the cylinder head of the piston compressor. This allows lines and connections are saved. .

Es ist auch denkbar, eine Drucklufteizeugungsanlage in bisher üblicher Weise mit einem Druckregler zu versehen, diesen zur Druckregelung in der Anlage zu verwenden und die Bauart mit der erfindungsgemäßen Regeleinrichtung als Zusatzregelung zu kombinieren.It is also conceivable to have a compressed air generation system in to be provided with a pressure regulator, which was customary in the past, to use this for pressure control in the system and the design with the control device according to the invention to be combined as an additional regulation.

Ö30049/0U» ORIGINAL INSPECTEDÖ30049 / 0U »ORIGINAL INSPECTED

Claims (1)

κ. 54 9 7κ. 54 9 7 4.5-1979 He/Ht4.5-1979 He / Ht ROBERT BOSCH GMBH, 7OOO StuttgartROBERT BOSCH GMBH, 7OOO Stuttgart AnsprücheExpectations 1.) Drucklufterzeugungsanlage mit einem Kompressor und einem Vorratsbehälter sowie mit einer eine verstellbare Ansaugdrossel aufweisenden Regeleinrichtung, bei der die Kompressor-Liefermenge in direkter Abhängigkeit der jeweils von einem Verbraucher abgerufenen Druckluftmenge geregelt wird und bei der bei Unterschreitung einer Minde-stabnahmemenge des Verbrauchers ein Druckanstieg im Vorratsbehälter bis auf einen vorgegebenen, oberen Grenzwert erfolgt, gekennzeichnet durch eine derartige Auslegung der Ansaugdrossel (5), daß der angesaugte Volumenstrom von unbehindertem Durchlaß herunter bis auf Null-Durchlaß drosselbar ist und der sich nach der Einregelung einstellende Förderdruck des Volumenstromes niedriger ist als der maximale Behälterdruck. 1.) Compressed air generation system with a compressor and a storage tank as well as with a control device having an adjustable suction throttle, in which the compressor delivery volume is regulated in direct dependence on the compressed air volume requested by a consumer and a pressure increase when the consumer drops below a minimum amount takes place in the storage tank up to a predetermined, upper limit value, characterized by such a design of the suction throttle (5) that the sucked volume flow can be throttled from unobstructed passage down to zero passage and the delivery pressure of the volume flow that is established after the adjustment is lower than the maximum tank pressure. 2. Drucklufterzeugungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Regeleinrichtung einen ständig fließenden Mindest-Volumenstrom gewährleistet. .2. Compressed air generation system according to claim 1, characterized characterized in that the control device ensures a constantly flowing minimum volume flow. . 030049/0146030049/0146 κ. 5 4 9 7κ. 5 4 9 7 3. Drucklufterzeugungsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zur verstellbaren Ansaugdrossel (5) eine vorzugsweise unveränderliche Kurzschlußdrossel (6) vorgesehen ist.3. Compressed air generation system according to claim 1 or 2, characterized in that parallel to the adjustable suction throttle (5) a preferably unchangeable Short-circuit choke (6) is provided. JJ. Drucklufterzeugungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansaugdrossel (5) über eine Steuerleitung (12) unter Förderdruck verstellbar ist und daß in der Steuerleitung (12) ein Dämpfer (16) angeordnet ist.JJ. Compressed air generation system according to one of the claims 1 to 3, characterized in that the intake throttle (5) is adjustable via a control line (12) under delivery pressure and that in the control line (12) a Damper (16) is arranged. 5. Drucklufterzeugungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4 mit einem Kolbenkompressor, dadurch gekennzeichnet, daß die Regeleinrichtung in den Zylinderkopf des Kolben-Kompressors eingebaut ist.5. Compressed air generation system according to one of claims 1 to 4 with a piston compressor, characterized in that that the control device is built into the cylinder head of the piston compressor. 6. Drucklufterzeugungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Regeleinrichtung als Zusatzregelung für eine mit einem herkömmlichen Druckregler arbeitende Drucklufterzeugungseinrichtung eingesetzt ist.6. Compressed air generation system according to one of claims 1 to 5, characterized in that the control device as an additional control for a compressed air generating device that works with a conventional pressure regulator is used. 030049/0U5030049 / 0U5
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