DE3233545A1 - Compressed air filling device for compressed air reservoir - Google Patents
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Abstract
Description
R. 180l+9 He
20.8.1982R. 180l + 9 He
8/20/1982
Die Erfindung geht aus von einer Druckluftfüllvorrichtung für Druckluftspeicher, insbesondere in Druckluftversorgungsystemen von Pneumatikaggregaten, die Druckluftbremsen, pneumatische Türbetätiger od. dgl., in Nutzfahrzeugen, nach der Gattung des Anspruchs 1.The invention is based on a compressed air filling device for compressed air storage, in particular in Compressed air supply systems for pneumatic units, the compressed air brakes, pneumatic door actuators or the like. Like., in commercial vehicles, according to the preamble of claim 1.
Bei einer bekannten Druckluftfüllvorrichtung dieser Art erfolgt die Zu- und Abschaltung des Luftkompressors oder Luftverdichters durch eine elektrische Kupplung, die den Luftkompressor mit einem standig laufenden Antriebsaggregat, z.B. bei Nutsfahrzeugen dem Fahrzeugmotor , verbindet oder von diesem trennt. Dabei wird z.B. die Kupplung bei ErreichenIn a known compressed air filling device of this type, the air compressor is switched on and off or air compressor through an electrical coupling that connects the air compressor with a constant running drive unit, e.g. in grooving vehicles the vehicle engine, connects or disconnects from it. For example, the clutch is activated when it is reached
-/- R. 18014-9 - / - R. 18014-9
• 5.• 5.
des Betriebsdruckes von 8 bar in den Druckluftspeichern gelöst und bei einem Betriebsdruck von 7 bar wieder eingelegt. Beim Einlegen der Kupplung muß der Luftkompressor gegen ein großes Widerstandsmoment anfahren, da er sofort gegen einen Betriebsdruck von 7 bar in den Druckluftspeichern und damit in den Druckluftleitungen fördern muß. Die Kupplung wird dabei bei jedem Einrasten schlagartig sehr stark belastet. Dieses hohe Anlaufmoment mit steiler Anstiegsflanke führt langfristig zu irreparablen Schäden an der Kupplung und verkürzt deren Lebensdauer beträchtlich.of the operating pressure of 8 bar in the compressed air reservoir and at an operating pressure of 7 bar reinserted. When engaging the clutch, the air compressor has to withstand a large moment of resistance start, as it immediately counteracts an operating pressure of 7 bar in the compressed air reservoir and thus must promote in the compressed air lines. The clutch becomes very suddenly with each engagement heavily loaded. This high starting torque with steep In the long term, rising edge leads to irreparable damage to the coupling and shortens its service life considerably.
Die erfindungsgemäße Druckluftfüllvorrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß durch die erfindungsgemäße Entlüftung des dem Luftkompressor nachgeschalteten Pufferraums in der Aussetzphase des Luftkompressors, der Luftkompressor beim Anfahren, d.h. beim Einlegen der Kupplung, mit nur einem geringen Widerstandsmoment anläuft, da in dem entlüfteten Pufferraum der von der nachgeschalteten Druckluftleitung gebildet wird, ein Betriebsdruck von 0 bar Überdruck herrscht. Die Belastung der Kupplung beim Einlegen wird damit sehr stark herabgesetzt und damit die Lebensdauer beträchtlich erhöht.The compressed air filling device according to the invention with the characterizing features of claim 1 has the advantage that by the invention Ventilation of the buffer space downstream of the air compressor in the phase out of the air compressor, the air compressor when starting up, i.e. when engaging the clutch, with only a low moment of resistance starts up, because in the vented buffer space that of the downstream compressed air line is formed there is an operating pressure of 0 bar overpressure. The load on the clutch when it is inserted is thus very much reduced and thus the service life increased considerably.
Durch die in den weiteren Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Anspruch 1 angegebenen Druckluftfüllvorrichtung möglich.The measures listed in the further claims are advantageous developments and improvements the compressed air filling device specified in claim 1 possible.
• Q- • Q-
Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ergibt sich dabei ans Anspruch 2. Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen kann der ohnehin für die Aussetzregelung des Luftkompressors erforderliche elektropneumatisch^ Schalter zugleich zur Steuerung des Entlüftungsventils verwendet werden, wobei sich zwangsläufig die gewünschte Synchronisation der Aussetzregelung des Luftkompressors und der Entlüftungsregelung des Entlüftungsventils derart ergibt, daß Entlüftungsphase des Entlüftungsventils und Aussetzphase des Luftkompressors einerseits und Sperrphase des Entlüftungsventils und Förderphase des Luftkompressors andererseits zusammenfallen. A particularly advantageous embodiment of the The invention arises from claim 2. The measures according to the invention can anyway Electropneumatic switch required for the intermittent control of the air compressor at the same time can be used to control the vent valve, which inevitably results in the desired synchronization the intermittent regulation of the air compressor and the exhaust regulation of the exhaust valve in such a way that the venting phase of the venting valve and the intermittent phase of the air compressor on the one hand and blocking phase of the vent valve and delivery phase of the air compressor on the other hand collapse.
Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ergibt sich auch aus Anspruch 5. Durch diese Maßnahme kann eine raumsparende Ventilkombination für jeden Einsatzzweck realisiert werden.An advantageous embodiment of the invention also results from claim 5. This measure can a space-saving valve combination can be implemented for every application.
Zeichnungdrawing
Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Dabei zeigt die Zeichnung ein Blockschaltbild einer Druckluftfüllvorrichtung.The invention is based on an embodiment shown in the drawing in the following Description explained in more detail. The drawing shows a block diagram of a compressed air filling device.
Die in der Zeichnung schematisch dargestellte Druckluftfüllvorrichtung ist zum Füllen von Druckluftspeichern in Druckluftversorgungssystemen von Pneumatikaggregaten vorgesehen, wie sie von Druckluftbremsen,The compressed air filling device shown schematically in the drawing is for filling compressed air reservoirs in compressed air supply systems of pneumatic units as provided by air brakes,
_ <-_ R. 18OU9_ <-_ R. 18OU9
pneumatischen Türbetätigern od. dgl. in Nutzfahrzeugen dargestellt werden. Die hier nicht dargestellten Druckluftspeicher eines Druckluftversorgungssystems werden über ein an sich bekanntes Schutzventil 10 gefüllt, an dem z.B. bei einer Druckluft-Bremsanlage von Nutzfahrzeugen die beiden Betriebsbremskreise, der Feststellbrems- und Anhängerkreis und ein Nebenverbraucherkreis angeschlossen sind.pneumatic door actuators or the like in commercial vehicles being represented. The compressed air reservoir of a compressed air supply system, not shown here are filled via a known protection valve 10, on which e.g. Compressed air brake system of commercial vehicles the two service brake circuits, the parking brake and Trailer circuit and a secondary consumer circuit are connected.
Die Druckluftfüllvorrichtung weist einen Luftkompressor 11 auf, der im Aussetzbetrieb arbeitet. Aussetzbetrieb bedeutet, daß der Luftkompressor 11 nur intervallmäßig Luft fördert und entsprechend dem in den Druckluftspeichern herrschenden Betriebsdruck zugeschaltet (Förderphase) bzw. abgeschaltet (Aussetzphase) wird. Zum Zu- und Abschalten des Luftkompressors 11 ist eine elektromagnetische Kupplung 12 vorgesehen, die den Luftkompressor 11 mit einem Antriebsmotor 13 verbindet bzw. von diesem löst. Bei einem Nutzfahrzeug wird der Antriebsmotor 13 von dem Fahrzeugmotor dargestellt.The compressed air filling device has an air compressor 11 which works in intermittent operation. Intermittent operation means that the air compressor 11 only delivers air at intervals and accordingly switched on or off according to the operating pressure prevailing in the compressed air reservoirs (delivery phase) (Suspension phase). An electromagnetic clutch is used to switch the air compressor 11 on and off 12 is provided, which connects the air compressor 11 to a drive motor 13 or from this solves. In the case of a commercial vehicle, the drive motor 13 is represented by the vehicle engine.
Der Ausgang des Luftkompressors 11 ist über eine Druckluftleitung 14 mit einem Entlüftungsventil 15 verbunden. Zur Reinigung der Druckluft ist in der Druckluftleitung 14 noch ein Luftfilter 16 angeordnet. The outlet of the air compressor 11 is via a compressed air line 14 with a vent valve 15 tied together. An air filter 16 is also arranged in the compressed air line 14 for cleaning the compressed air.
Die Druckluftleitung 14 stellt einen als Anlaufpuffer wirkenden Pufferraum dar, der von dem Entlüftungsventil 15, das in zwei Schaltstellungen umsteuerbar ist, wahlweise abgesperrt oder entlüftet werden kann. Das Entlüftungsventil 15 ist dabei derart gesteuert, daß es in der Förderphase des Luftverdich-The compressed air line 14 provides a start-up buffer Acting buffer space is that of the vent valve 15, which can be reversed in two switching positions is, can optionally be shut off or vented. The vent valve 15 is such controlled that it is in the funding phase of the air compression
- β - R. 180^9 - β - R. 180 ^ 9
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ters 11 seine in der Zeichnung dargestellte Sperrstellung einnimmt und in der Aussetzphase des Luftkompressors 11 in seine Entlüftungsstellung umgeschaltet ist. Das Entlüftungsventil 15 ist hier als 3/2-Wege-Magnetventil mit Federrückstellung ausgebildet. ters 11 occupies its locking position shown in the drawing and in the suspension phase of the air compressor 11 is switched to its venting position. The vent valve 15 is here as 3/2-way solenoid valve designed with spring return.
Zur Steuerung des Luftkompressors 11 und des EntLüftungsventils 15 ist ein elektropneumatischer Umschalter 17 vorgesehen, dessen einer elektrischer Ausgang mit der elektromagnetischen Kupplung 12 des Luftkompressors 11 und dessen anderer elektrischer Ausgang 19 mit der Erregerwicklung des Entlüftungsventils 15 verbunden ist, während der Eingang 20 des Umschalters 17 an dem Pluspol einer Spannungsquelle liegt. Die pneumatische Steuerleitung 21 des Umschalters 17 ist an dem· Eingang des Schutzventils 10 angeschlossen, der über ein Rückschlagventil 22 an die Druckluftleitung 14 angeschlossen ist. Das Rückschlagventil 22 ist dabei so angeordnet, daß es die Strömungsrichtung vom Schutzventil 10 aus absperrt und von der Druckluftleitung 14 aus freigibt. In der in der Zeichnung dargestellten Stellung des Umschalters 19 ist lediglich das nichtdargestellte Einrückrelais für die Kupplung 12 erregt, die Kupplung eingelegt und der Luftkompressor 11 arbeitet in Förderphase. In der anderen Schaltstellung des Umschalters 17 ist die Kupplung gelöst und das Entlüftungsventil 15 in die andere Schaltstellung umgeschaltet.An electropneumatic switch is used to control the air compressor 11 and the vent valve 15 17 is provided, one electrical output of which is connected to the electromagnetic clutch 12 of the air compressor 11 and its other electrical output 19 is connected to the excitation winding of the vent valve 15, while the input 20 of the switch 17 is connected to the positive pole of a voltage source. The pneumatic control line 21 des Changeover switch 17 is connected to the inlet of the protective valve 10, which is connected via a check valve 22 is connected to the compressed air line 14. The check valve 22 is arranged so that it Shuts off the direction of flow from the protective valve 10 and releases it from the compressed air line 14. In the position of the switch 19 shown in the drawing, only the engaging relay, not shown, is energized for the clutch 12, the clutch engaged and the air compressor 11 operates in the delivery phase. In the other switching position of the switch 17, the clutch and the vent valve are released 15 switched to the other switch position.
An die Druckluftleitung 14 ist noch ein Überdruckventil 23 angeschlossen, das verhindert, daß bei einem Schadensfall der Druck in der Druckluftleitung über den zulässigen Betriebsdruck ansteigt.There is also a pressure relief valve on the compressed air line 14 23 connected, which prevents the pressure in the compressed air line from exceeding in the event of damage the permissible operating pressure increases.
- V- R. i8ol*9- V- R. i8ol * 9
Das Entlüftungsventil 15, das Rückschlagventil 22, das Schutzventil 10 und das Überdruckventil 23 sind in einem gemeinsamen Gehäuse 24 angeordnet, das in der Zeichnung durch eine strichpunktierte Umrandung schematisch dargestellt ist. Auch der elektropneumatische Umschalter 17 ist mit in das Ventilgehäuse räumlich integriert. Die zu den einzelnen Ventilen 15,22 und 23 im Ventilgehäuse 24 führenden Druckluft Zuführungskanäle bilden ebenfalls einen Teil des dem Luftkompressor nachgeschalteten Pufferraums .The vent valve 15, the check valve 22, the protection valve 10 and the pressure relief valve 23 are arranged in a common housing 24, which is indicated in the drawing by a dash-dotted border is shown schematically. The electropneumatic switch 17 is also in the valve housing spatially integrated. The compressed air leading to the individual valves 15, 22 and 23 in the valve housing 24 Supply channels also form part of the buffer space downstream of the air compressor .
Die Wirkungsweise der vorstehend beschriebenen Druckluftfüllvorrichtung ist wie folgt:The operation of the compressed air filling device described above is as follows:
In der Förderphase des Luftkompressors 11 nehmen das Entlüftungsventil 15 und der elektropneumatische Umschalter 17 die in der Zeichnung dargestellte Stellung ein. Die Kupplung 12, deren Einrückmagnet über den Umschalter 17 an das elektrische Netz angeschlossen ist, verbindet den Luftkompressor 11 mit dem Antriebsmotor 13. Der Luftkompressor 11 fördert Luft, die über die Druckleitung 14 durch das Luftfilter 16 an den Ventilsitzen des Entlüftungsventils 15 und des Überströmventils 23 und über das Rückschlagventil an dem Ventilsitz des Schutzventils 10 ansteht. Das Schutzventil 10 öffnet erst bei einem Betriebsdruck von 7 bar. Ist dieser Betriebsdruck am Ventilsitz des Schutzventils 10 erreicht, öffnet dieses und die Luftspeicher des Druckluftversorgungssystems werden gefüllt, wobei zunächst der Druck am Ventilsitz des Schutzventils etwas abfällt und sobald die Druckluftspeicher den Betriebsdruck von 7 bar ebenfalls erreicht haben, wieder zunimmt.In the delivery phase of the air compressor 11 take the vent valve 15 and the electropneumatic Changeover switch 17 is in the position shown in the drawing. The clutch 12, whose engagement magnet on the Changeover switch 17 is connected to the electrical network, connects the air compressor 11 to the drive motor 13. The air compressor 11 conveys air that is transported via the pressure line 14 through the air filter 16 the valve seats of the vent valve 15 and the overflow valve 23 and via the check valve is pending on the valve seat of the protective valve 10. The protective valve 10 only opens at an operating pressure from 7 bar. If this operating pressure is reached at the valve seat of the protective valve 10, this opens and the Air reservoirs of the compressed air supply system are filled, whereby the pressure at the valve seat of the Protection valve drops slightly and as soon as the compressed air reservoir also reaches the operating pressure of 7 bar have increased again.
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Steigt der Druck in den Druckluftspeichern und damit der Druck am Ventilsitz des Schutzventils auf den maximal zulässigen Betriebsdruck von 8 bar, so wird der elektropneumatische Umschalter 17 auf seinen Ausgang 19 umgeschaltet. Damit wird der Magnetanker der elektromagnetischen Kupplung 12 vom Netz getrennt und die Kupplung gelöst, wodurch der Luftkompressor 11 vom Antriebsmotor 13 getrennt ist. Zugleich wird die Erregerwicklung des Entlüftungsventils 15 an das Netz gelegt und damit das Entlüftungsventil 15 aus seiner Sperrstellung in seine Entlüftungsstellung überführt. Die Druckluftleitung 14 zwischen dem Luftverdichter 11 und der Ventilanordnung wird entlüftet. Am Ventilsitz des Schutzventils 10 steht wegen der Sperrwirkung des Rückschlagventils 22 nach wie vor der-maximale Betriebsdruck von 8 bar an.If the pressure in the compressed air reservoir increases and with it the pressure on the valve seat of the protective valve to the maximum permissible operating pressure of 8 bar, the electropneumatic switch 17 switched to its output 19. This becomes the magnet armature of the electromagnetic clutch 12 separated from the mains and the clutch released, whereby the air compressor 11 from the drive motor 13 is separated. At the same time, the excitation winding of the vent valve 15 is connected to the network and so that the vent valve 15 moves from its blocking position into its venting position. The compressed air line 14 between the air compressor 11 and the valve arrangement is vented. At the The valve seat of the protective valve 10 is still due to the blocking effect of the check valve 22 the maximum operating pressure of 8 bar.
Sinkt der Betriebsdruck infolge Einschaltens von Luftaggregaten auf den minimal zulässigen Betriebsdruck von 7 bar ab, so wird der elektropneumatische Umschalter 17 über seine Rückstellfeder wieder, die in der Zeichnung dargestellte Schalterstellung zurückgeführt. Das Entlüftungsventil 15 kehrt unter der Wirkung seiner Rückstellfeder wieder in seine in der Zeichnung dargestellte Sperrstellung zurück,und die Druckluftleitung 14 wird abgesperrt. Die Kupplung wird wieder eingelegt und der Motor 13 treibt den Luftkompressor 11 an. Beim Anlauf des Luftkompressors 11 bildet die Druckluftleitung 14 zusammen mit den Druckluftzuführungskanälen der Ventile 22,15 und im Ventilgehäuse 24 einen Pufferraum, in welcher ein Überdruck von 0 bar herrscht, so daß der Luftkompressor 11 gegen ein nur sehr geringes Widerstandsmoment anläuft. Wegen des relativ kleinen Puffervolumens derIf the operating pressure drops to the minimum permissible operating pressure as a result of switching on air units from 7 bar, the electropneumatic switch 17 is again via its return spring, which is in the Switch position shown in the drawing returned. The vent valve 15 returns under the action his return spring back into its locking position shown in the drawing, and the Compressed air line 14 is shut off. The clutch is re-engaged and the motor 13 drives the Air compressor 11 on. When the air compressor 11 starts up, the compressed air line 14 forms together with the Compressed air supply channels of the valves 22, 15 and in the valve housing 24 a buffer space in which a Overpressure of 0 bar prevails, so that the air compressor 11 against only a very small moment of resistance starts up. Because of the relatively small buffer volume of the
R. 1801+9R. 1801 + 9
Druckluftleitung 14 wird der Druck von 7 bar in der Druckluftleitung sehr schnell erreicht, so daß das Schutzventil 10 wieder öffnet und die Luftspeicher, wie vorstehend beschrieben, solange gefüllt werden, bis der Betriebsdruck von 8 bar erreicht ist, wonach die vorstehend beschriebene Aussetzphase des Luftkompressors wieder einsetzt.Compressed air line 14, the pressure of 7 bar in the compressed air line is reached very quickly, so that the Protection valve 10 opens again and the air reservoirs are filled as described above for as long as until the operating pressure of 8 bar is reached, after which the above-described suspension phase of the air compressor starts again.
Das Überdruckventil 23, dessen Öffnungsdruck geringfügig über dem maximalen Betriebsdruck von 8 bar liegt, öffnet nur im Schadensfall, wenn der Druck über den maximal zulässigen Betriebsdruck ansteigt, und bläst Luft über die Lüftung ins Freie ab.The pressure relief valve 23, the opening pressure of which is slightly is above the maximum operating pressure of 8 bar, only opens in the event of damage, if the pressure rises above the maximum permissible operating pressure and blows air out into the open via the ventilation.
Die Erfindung ist nicht auf das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. So kann das Entlüftungsventil 15 auch als 2/2-Wegeventil ausgebildet sein. Auch kann auf die elektromagnetische Kupplung 12 verzichtet werden, wenn als Antriebsmotor für den Luftkompressor 13 ein Elektromotor verwendet wird, der über den elektropneumatisehen Umschalter 17 ein- bzw. ausgeschaltet wird.The invention is not restricted to the exemplary embodiment described above. So can the vent valve 15 can also be designed as a 2/2-way valve. Can also use the electromagnetic clutch 12 can be omitted if an electric motor is used as the drive motor for the air compressor 13, which is switched on via the electropneumatic switch 17 or is switched off.
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Claims (8)
20.8.1982R- 180 ^ 9 He
8/20/1982
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DE3233545A1 true DE3233545A1 (en) | 1984-03-15 |
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Legal Events
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8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
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