EP1775479B1 - Pneumatic compressed air preparation unit - Google Patents
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- EP1775479B1 EP1775479B1 EP06020652A EP06020652A EP1775479B1 EP 1775479 B1 EP1775479 B1 EP 1775479B1 EP 06020652 A EP06020652 A EP 06020652A EP 06020652 A EP06020652 A EP 06020652A EP 1775479 B1 EP1775479 B1 EP 1775479B1
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- European Patent Office
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- module
- assembly according
- air
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B21/00—Common features of fluid actuator systems; Fluid-pressure actuator systems or details thereof, not covered by any other group of this subclass
- F15B21/08—Servomotor systems incorporating electrically operated control means
- F15B21/085—Servomotor systems incorporating electrically operated control means using a data bus, e.g. "CANBUS"
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B21/00—Common features of fluid actuator systems; Fluid-pressure actuator systems or details thereof, not covered by any other group of this subclass
- F15B21/04—Special measures taken in connection with the properties of the fluid
- F15B21/048—Arrangements for compressed air preparation, e.g. comprising air driers, air condensers, filters, lubricators or pressure regulators
Definitions
- the invention relates to a pneumatic arrangement with a plurality of modules arranged in series for the preparation of compressed air, wherein a compressed air passage through the modules and wherein at least the electrical supply voltage-requiring modules are connected via an electrical supply line arrangement with a voltage source.
- An object of the present invention is to provide such a pneumatic arrangement for compressed air treatment in such a way that it can be positioned in a variable manner also in places where no power supply lines are present.
- existing pneumatic arrangements can also be made independent by adding a power supply module from an external power supply.
- Electrical supply lines can be omitted and there are no additional pneumatic supply lines required because the power supply module can be connected to the other modules and forms with these a module crossing all compressed air channel.
- the power supply module can thereby be added in a variable manner everywhere there to a maintenance unit, where no voltage connection is available.
- an air distribution module which can be used for the other modules can be used, to which only the generator module can be attached instead of, for example, a filter module or a pressure regulator module.
- a charge control device for the electrical storage is connected to a charge control valve for controlling the air flow through the air motor, said charge control device for actuating the charge control valve in dependence the state of charge of the memory is formed.
- the air motor is thus not operated constantly, but only switched on to save compressed air energy when the electric storage has reached a state of charge, which is below a predetermined lower threshold.
- the charge control valve and the in-line air motor is arranged in a branch line of the compressed air channel, wherein an exhaust air outlet is preferably provided for the exhaust air.
- an exhaust air outlet is preferably provided for the exhaust air.
- the charge control device is designed as control electronics, wherein the air motor is expediently designed as a vane motor or air turbine.
- the vane motor has proven because of its lower compressed air consumption as the cheaper solution, since it also causes almost no pressure drop in the pneumatic supply line when switching.
- the supply line arrangement is designed as a busbar arrangement, to which the modules can be fastened in a series arrangement.
- the modules, including the power supply module then need only be plugged into this busbar arrangement or mounted in any other way, in which case the voltage connections are automatically made.
- the busbar arrangement may also be provided with a field bus line arrangement connecting at least a part of the modules for data exchange in order to enable data communication between the modules. Also with regard to the field bus line arrangement, the required connections automatically produced when plugging in or otherwise attaching the modules.
- the power supply module can be provided with a display device designed in particular as a display for displaying the storage voltage and / or the available storage capacity and / or the air pressure and / or the number of charging cycles and / or the state of charge.
- a display device designed in particular as a display for displaying the storage voltage and / or the available storage capacity and / or the air pressure and / or the number of charging cycles and / or the state of charge.
- an input device in particular designed as a keyboard, for operating input and / or for parameter input may also preferably be arranged on the energy supply module.
- a visual and / or audible warning device for indicating the undershooting or exceeding of predetermined limit values has proven to be expedient, for example limit values of the pressure or of the state of charge of the electrical accumulator.
- an electrical memory arrangement storing state variables and / or diagnostic data is provided in the energy supply module.
- the stored data can then be retrieved and displayed or retrieved either from a control device included in another module or from an external control device.
- the power supply module can be connected via a wireless data connection device to a control device in another module and / or to an external control device, the data connection device being designed in particular as a wireless field bus.
- a field bus line arrangement in the busbar arrangement can also be dispensed with in such a configuration.
- the power supply module is in turn constructed in a modular manner and consists of an air distribution module connected in series with the other modules and a generator module which can be mounted therein and which contains at least the air motor, the electric generator and the electrical storage.
- an operating and / or display module has proven to be advantageous, which can be attached to the air distribution module and / or the generator module, in particular attachable or screwed.
- FIG. 1 shown as an overall view pneumatic arrangement for compressed air preparation has five juxtaposed modules, namely - from left to right - a power supply module 10, a controller module 11, a filter module 12, a pressure regulator module 13 and a flow sensor module 14.
- the modules 10 to 14 are at a Plug-in strip elements 15 plugged in existing busbar, screwed or fastened in any other way.
- the busbar contains a bus system for communication between the modules.
- each module 10 to 14, if necessary - at its the busbar bar facing area a bus subscriber station for communication with the bus system. This is for example in the EP 0 909 898 A1 described in more detail.
- various electronic modules 16 to 20 and a valve 21 consisting of valves 22 are mounted. These can also, if necessary, communicate with each other via the bus system in the busbar, in particular with the controller module 11. Furthermore, the required power supply via the busbar.
- the electronic modules 16 to 20 can be, for example, input / output modules for connecting external actuators or sensors, interface modules for connection to external actuators and / or with the valves 21 of the valve arrangement 22 or separate controllers for the Valves 21 act, unless the controller is generally perceived by the controller module 11.
- the controller module 11 has a wireless (wireless) fieldbus controller for communicating with an external control center, the control functions being performed solely by the external control center or at least in part by the controller module 11. Diagnostic data, sensor data and other feedback messages can be reported back to the external control unit via the wireless fieldbus controller, provided that the processing thereof does not take place in the controller module 11.
- the controller module 11 and the other modules 10, 12 to 14 and 16 to 20 and the valves 21 of the valve assembly 22 may be provided instead of the field bus lines having bus system of the bus bar also a wireless fieldbus system.
- the filter module 12 includes, for example, designed as a fine filter filter for filtering the compressed air and a fully automatic condensate drain and consequently also a condensate level gauge.
- the pressure regulator module 13 sets the desired pressure to be preset, which can be specified for example via a turntable and / or an electric actuator.
- the flow sensor module 14 measures the compressed air flow and reports it to the controller module 11.
- the pneumatic arrangement of compressed air treatment may also have other known modules, such as a switching valve module, an adapter module, a soft-start module for controlling the pressure build-up, an oiler module for the defined oil addition and the like.
- modules such as a switching valve module, an adapter module, a soft-start module for controlling the pressure build-up, an oiler module for the defined oil addition and the like.
- Several module functions can also be integrated in one module.
- a combined pressure regulator / filter module can be provided.
- the unprocessed compressed air is supplied to an input 23 of the power supply module 10, and settles on one by all Modules 10 to 14 extending compressed air channel 27 continues.
- the compressed air output of the last module, ie the flow sensor module 14, is connected in a manner not shown with the valve assembly 22 and optionally other actuators, not shown.
- the power supply module 10 is in turn constructed modularly and consists of three components, namely an air distribution module 24, a generator module 25 and an operating and / or display module 26.
- Wie aus FIG. 1 the other modules 11 to 14 have such an air distribution module 24, wherein all the air distribution modules 24 are connected in series to strip elements 15 of the busbar or otherwise attached, for example screwed or locked.
- a compressed air channel 27 beginning at the inlet 23 thus continues through the modules 11 to 14 and is treated as a function of the respective module function or sensory detected.
- the air distribution module 24 of the power supply module 10 has a side channel 28 branching vertically downwards from the horizontal compressed air duct 27.
- This side duct 28 supplies air to an air motor 29 in the generator module 25, the air motor 29 driving an electric generator 30.
- the compressed air flowing through the air motor 29 when the solenoid valve 31 is open can then leave the generator module 25 via this very solenoid valve 31 and an outlet 33 provided with a coupling 32.
- This coupling 32 may e.g. a silencer or an exhaust duct are connected.
- a venting device 34 provides the required venting of the rest of the interior of the generator module 25.
- the air motor 29 is formed for example as an air turbine or vane motor, with vane motors, for example, under the name Globe vane motor are commercially available.
- the generator 30 is used to charge an electric battery 35 in the power supply module 10.
- a parallel arranged board 36 includes a charge control device 36 'and a voltage conditioning device 36' '.
- the charge control device 36 ' serves to control and monitor the charging of the battery 35. If its charge state drops below a predefinable value, the solenoid valve 31 is opened by the charge control device 36' so that air flows through the air motor 29 and the electric generator 30 a charging current generated via the battery 35. Upon reaching the desired state of charge then the solenoid valve 31 is closed again.
- the battery 35 can also be charged via an external voltage source and a charging socket 37, for example, during initial use or in the event of a fault.
- the charging socket 37 is connected to the charge control device 36 'on the circuit board 36.
- the external voltage source may have a directly suitable for the charging voltage or it is the mains voltage, in which case on the board 36 or at another point still a power supply must be present.
- the circuit board 36 furthermore contains the voltage conditioning device 36 ", which is designed, for example, as a constant voltage source
- the conditioned voltage is supplied via an electrical connection device 38 to the strip element 15 of the busbar, to which the power supply module 10 is attached.
- the electrical connection device 38 is connected to the corresponding busbars.
- the circuit board 36 it is also possible for the circuit board 36 to generate different voltages by means of the voltage conditioning device 36 and to supply the bus bar strip to the voltage supply of the modules and valves connected thereto.
- a battery 35 may in principle also be provided a capacitive memory, such as a Goldcap- or Ultracap element.
- the operating and / or display module 26 of the power supply module 10 is attached to the front side, for example, plugged and / or screwed by means of retaining screws 39 that it overlaps the air distribution module 24 and the generator module 25. Of course this is not mandatory.
- the operator control and / or display module 26 has a display 40 and controls 41 for setting and interrogating the electronic components and corresponding functions located on the circuit board 36.
- An electrical storage arrangement for data may also be provided on the circuit board 36 or elsewhere to store state variables and / or diagnostic data, which are then retrievable on the display 40 by means of the operating elements 41.
- the display 40 may be used to retrieve certain display functions and information, such as the memory voltage, the storage capacity, the air pressure, the number of charge cycles, the state of charge, and the like.
- the air pressure to be reproduced is detected by means of a pressure sensor 42.
- the in the air distribution module 24 or may be arranged in the strip element 15.
- the operating and / or display module 26 contains an optical or acoustic warning device for indicating the undershooting and / or exceeding predefinable limit values, such as the state of charge, the storage voltage, the air pressure and the like.
- An optical warning signal can be reproduced either on the display 40 or at least one separate signal light.
- the acoustic warning is an integrated, not shown electro-acoustic warning, such as a speaker or a piezo chip.
- the operating and / or display module 26 includes a connection socket 43, which may be, for example, a V 24 interface. It serves as an optional device for reading out and optionally reading in data, which can also be done via the wireless bus and / or via the bus lines in the busbar.
- control and / or display module 26 can also be omitted as an optional module in simpler versions and replaced for example by a panel. Furthermore, it is possible to accomplish the corresponding functions, inputs and the display playback by means of the controller module 11, wherein the data transmission takes place via the wired or wireless fieldbus.
- the individual modules 24 - 26 of the power supply module 10 can be plugged together and / or bolted together or locked.
- the pneumatic arrangement may consist only of the modules 10 to 14 or similar maintenance modules, while the electronic modules 16 to 20 and the valve assembly 22 omitted.
- Other actuators or components may additionally be arranged on the busbar.
- the individual electrical components of the power supply module 10 are of course interconnected in the manner described and required by electrical lines, not shown for simplicity.
Description
Die Erfindung betrifft eine pneumatische Anordnung mit mehreren in Reihe angeordneten Modulen zur Druckluftaufbereitung, wobei ein Druckluftkanal durch die Module verläuft und wobei wenigstens die eine elektrische Versorgungsspannung benötigende Module über eine elektrische Versorgungsleitungsanordnung mit einer Spannungsquelle verbunden sind.The invention relates to a pneumatic arrangement with a plurality of modules arranged in series for the preparation of compressed air, wherein a compressed air passage through the modules and wherein at least the electrical supply voltage-requiring modules are connected via an electrical supply line arrangement with a voltage source.
Eine derartige, beispielsweise aus der
Die Umwandlung von Druckluft in elektrische Energie ist zwar prinzipiell aus der
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine derartige pneumatische Anordnung zur Druckluftaufbereitung so auszugestalten, dass sie in variabler Weise auch an Orten positioniert werden kann, an denen keine Stromversorgungsleitungen vorhanden sind.An object of the present invention is to provide such a pneumatic arrangement for compressed air treatment in such a way that it can be positioned in a variable manner also in places where no power supply lines are present.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine pneumatische Anordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved by a pneumatic arrangement with the features of claim 1.
In vorteilhafter Weise können erfindungsgemäß auch vorhandene pneumatische Anordnungen durch Hinzufügen eines Energieversorgungsmoduls von einer externen Spannungsversorgung unabhängig gemacht werden. Elektrische Zuführungsleitungen können entfallen und es sind auch keine zusätzlichen pneumatischen Zuleitungen erforderlich, da das Energieversorungsmodul an die anderen Module angereiht werden kann und mit diesen einen alle Module durchquerenden Druckluftkanal bildet. Das Energieversorgungsmodul kann dadurch in variabler Weise überall dort an eine Wartungseinheit angefügt werden, wo kein Spannungsanschluss zur Verfügung steht. Dabei kann ein für die anderen Module einsetzbares Luftverteilungsmodul verwendet werden, an das lediglich das Generatormodul anstelle beispielsweise eines Filtermoduls oder eines Druckreglermoduls anbringbar ist.Advantageously, according to the invention, existing pneumatic arrangements can also be made independent by adding a power supply module from an external power supply. Electrical supply lines can be omitted and there are no additional pneumatic supply lines required because the power supply module can be connected to the other modules and forms with these a module crossing all compressed air channel. The power supply module can thereby be added in a variable manner everywhere there to a maintenance unit, where no voltage connection is available. In this case, an air distribution module which can be used for the other modules can be used, to which only the generator module can be attached instead of, for example, a filter module or a pressure regulator module.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Anspruch 1 angegebenen pneumatischen Anordnung möglich.The measures listed in the dependent claims advantageous refinements and improvements of the claim 1 pneumatic arrangement are possible.
In vorteilhafter weise ist im Energieversorgungsmodul eine Ladesteuerungseinrichtung für den elektrischen Speicher mit einem Ladesteuerungsventil zur Steuerung des Luftstroms durch den Luftmotor verbunden, wobei diese Ladesteuerungseinrichtung zur Betätigung des Ladesteuerungsventils in Abhängigkeit des Ladezustands des Speichers ausgebildet ist. Der Luftmotor wird somit nicht ständig betrieben, sondern zur Einsparung von Druckluftenergie nur dann eingeschaltet, wenn der elektrische Speicher einen Ladezustand erreicht hat, der unterhalb einer vorgebbaren unteren Schwelle liegt.Advantageously, in the power supply module, a charge control device for the electrical storage is connected to a charge control valve for controlling the air flow through the air motor, said charge control device for actuating the charge control valve in dependence the state of charge of the memory is formed. The air motor is thus not operated constantly, but only switched on to save compressed air energy when the electric storage has reached a state of charge, which is below a predetermined lower threshold.
Zweckmäßigerweise ist das Ladesteuerungsventil und der in Reihe dazu liegende Luftmotor in einer Abzweigleitung des Druckluftkanals angeordnet, wobei für die Abluft vorzugsweise ein Abluftausgang vorgesehen ist. Hierdurch wird der Luftdurchgang durch das Energieversorgungsmodul zu den anderen Modulen praktisch nicht beeinträchtigt.Conveniently, the charge control valve and the in-line air motor is arranged in a branch line of the compressed air channel, wherein an exhaust air outlet is preferably provided for the exhaust air. As a result, the passage of air through the power supply module to the other modules is practically not affected.
Bei einer bevorzugten Ausführung ist die Ladesteuerungseinrichtung als Regelelektronik ausgebildet, wobei der Luftmotor zweckmäßigerweise als Lamellenmotor oder Luftturbine ausgebildet ist. Dabei hat sich der Lamellenmotor wegen seines geringeren Druckluftverbrauchs als die günstigere Lösung erwiesen, da er beim Zuschalten auch nahezu keinen Druckabfall in der pneumatischen Versorgungsleitung bewirkt.In a preferred embodiment, the charge control device is designed as control electronics, wherein the air motor is expediently designed as a vane motor or air turbine. In this case, the vane motor has proven because of its lower compressed air consumption as the cheaper solution, since it also causes almost no pressure drop in the pneumatic supply line when switching.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist die Versorgungsleitungsanordnung als Stromschienenanordnung ausgebildet, an der die Module in einer Reihenanordnung befestigbar sind. Die Module, darunter auch das Energieversorgungsmodul brauchen dann lediglich an diese Stromschienenanordnung angesteckt oder auf sonstige Weise angebracht werden, wobei dann automatisch die Spannungsanschlüsse hergestellt sind. Die Stromschienenanordnung kann auch noch mit einer wenigstens einen Teil der Module zum Datenaustausch verbindenden Feldbusleitungsanordnung versehen sein, um eine Datenkommunikation zwischen den Modulen zu ermöglichen. Auch hinsichtlich der Feldbusleitungsanordnung werden die erforderlichen Verbindungen automatisch beim Anstecken oder sonstigen Anbringen der Module hergestellt.In a further preferred embodiment, the supply line arrangement is designed as a busbar arrangement, to which the modules can be fastened in a series arrangement. The modules, including the power supply module then need only be plugged into this busbar arrangement or mounted in any other way, in which case the voltage connections are automatically made. The busbar arrangement may also be provided with a field bus line arrangement connecting at least a part of the modules for data exchange in order to enable data communication between the modules. Also with regard to the field bus line arrangement, the required connections automatically produced when plugging in or otherwise attaching the modules.
In vorteilhafter Weis kann das Energieversorgungsmodul mit einer insbesondere als Display ausgebildeten Anzeigevorrichtung zur Anzeige der Speicherspannung und/oder der verfügbaren Speicherkapazität und/oder des Luftdrucks und/oder der Anzahl der Ladezyklen und/oder des Ladezustands versehen sein. Zusätzlich kann vorzugsweise noch eine insbesondere als Tastatur ausgebildete Eingabevorrichtung zur Bedienungseingabe und/oder zur Parametereingabe am Energieversorgungsmodul angeordnet sein.Advantageously, the power supply module can be provided with a display device designed in particular as a display for displaying the storage voltage and / or the available storage capacity and / or the air pressure and / or the number of charging cycles and / or the state of charge. In addition, an input device, in particular designed as a keyboard, for operating input and / or for parameter input may also preferably be arranged on the energy supply module.
Als zweckmäßig hat sich auch eine optische und/oder akustische Warneinrichtung zur Anzeige der Unter- oder Überschreitung von vorgegebenen Grenzwerten erwiesen, beispielsweise von Grenzwerten des Drucks oder des Ladezustands des elektrischen Speichers.A visual and / or audible warning device for indicating the undershooting or exceeding of predetermined limit values has proven to be expedient, for example limit values of the pressure or of the state of charge of the electrical accumulator.
Weiterhin hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn eine Zustandsgrößen und/oder Diagnosedaten abspeichernde elektrische Speicheranordnung im Energieversorgungsmodul vorgesehen ist. Die gespeicherten Daten können dann aufgerufen und angezeigt oder entweder von einer in einem anderen Modul enthaltenen Steuervorrichtung oder von einer externern Steuervorrichtung abgefragt werden.Furthermore, it has proved to be advantageous if an electrical memory arrangement storing state variables and / or diagnostic data is provided in the energy supply module. The stored data can then be retrieved and displayed or retrieved either from a control device included in another module or from an external control device.
Als zweckmäßig hat sich auch eine elektrische Ladesteckdose am Energieversorgungsmodul zum Aufladen des elektrischen Speichers mittels einer externen Spannungsquelle erwiesen. Dies ist vor allem bei der ersten Inbetriebnahme oder bei einer Tiefentladung des elektrischen Speichers von Vorteil.It has also proven to be an electrical charging socket on the power supply module for charging the electrical storage by means of an external power source. This is particularly advantageous during the first startup or during a deep discharge of the electrical storage.
In vorteilhafter Weise kann das Energieversorgungsmodul über eine drahtlose Datenverbindungseinrichtung mit einer Steuereinrichtung in einem anderen Modul und/oder mit einer externen Steuereinrichtung verbunden sein, wobei die Datenverbindungseinrichtungen insbesondere als drahtloser Feldbus ausgebildet ist. Eine Feldbusleitungsanordnung in der Stromschienenanordnung kann bei einer derartigen Ausgestaltung auch entfallen.In an advantageous manner, the power supply module can be connected via a wireless data connection device to a control device in another module and / or to an external control device, the data connection device being designed in particular as a wireless field bus. A field bus line arrangement in the busbar arrangement can also be dispensed with in such a configuration.
In vorteilhafter Weise ist auch das Energieversorgungsmodul seinerseits modulartig aufgebaut und besteht aus einem mit den anderen Modulen in Reihe geschalteten Luftverteilungsmodul und einem darin anbringbaren Generatormodul, das wenigstens den Luftmotor, den elektrischen Generator und den elektrischen Speicher enthält. Zusätzlich hat sich ein Bedienungs- und/oder Anzeigemodul als vorteilhaft erwiesen, das an das Luftverteilungsmodul und/oder das Generatormodul anbringbar, insbesondere ansteckbar oder anschraubbar ist.In an advantageous manner, the power supply module is in turn constructed in a modular manner and consists of an air distribution module connected in series with the other modules and a generator module which can be mounted therein and which contains at least the air motor, the electric generator and the electrical storage. In addition, an operating and / or display module has proven to be advantageous, which can be attached to the air distribution module and / or the generator module, in particular attachable or screwed.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
- Figur 1
- eine perspektivische Darstellung einer aus mehreren aneinander gereihten Modulen bestehenden pneumati- schen Anordnung zur Druckluftaufbereitung,
- Figur 2
- eine Schnittdarstellung des Energieversorgungsmo- duls und
- Figur 3
- das in einzelne Komponenten zerlegte Energieversorgungsmodul.
- FIG. 1
- a perspective view of a consisting of several juxtaposed modules pneumatic arrangement for compressed air treatment,
- FIG. 2
- a sectional view of the power supply module and
- FIG. 3
- the disassembled into individual components power supply module.
Die in
An die aus den Leistenelementen 15 bestehende Stromschienenleiste sind weiterhin verschiedene elektronische Module 16 bis 20 sowie eine aus Ventilen 21 bestehende Ventilanordnung 22 angebracht. Diese können ebenfalls, soweit erforderlich, über das Bussystem in der Stromschienenleiste miteinander kommunizieren, insbesondere mit dem Controllermodul 11. Weiterhin erfolgt die erforderliche Energieversorgung über die Stromschienenleiste. Bei den elektronischen Modulen 16 bis 20 kann es sich beispielsweise um Eingangs/Ausgangs-Module zum Anschluss von externen Aktoren oder Sensoren, um Interface-Module zur Verbindung mit externen Aktoren und/oder mit den Ventilen 21 der Ventilanordnung 22 oder um separate Controller für die Ventile 21 handeln, sofern nicht die Steuerung allgemein vom Controllermodul 11 wahrgenommen wird.At the existing of the
Das Controllermodul 11 besitzt einen drahtlosen (wireless) Feldbus-Controller zur Kommunikation mit einer externen Steuerzentrale, wobei die Steuerfunktionen allein durch die externe Steuerzentrale oder wenigstens zum Teil auch vom Controllermodul 11 wahrgenommen werden. Über den drahtlosen Feldbus-Controller können Diagnosedaten, Sensordaten und sonstige Rückmeldungen an die externe Steuerzentrale rückgemeldet werden, sofern die Verarbeitung derselben nicht im Controllermodul 11 erfolgt. Zur Kommunikation zwischen dem Controllermodul 11 und den übrigen Modulen 10, 12 bis 14 sowie 16 bis 20 und den Ventilen 21 der Ventilanordnung 22 kann anstelle des Feldbusleitungen aufweisenden Bussystems der Stromschienenleiste ebenfalls ein drahtloses Feldbussystem vorgesehen sein.The
Das Filtermodul 12 enthält beispielsweise einen als Feinfilter ausgebildeten Filter zur Filterung der Druckluft sowie einen vollautomatischen Kondensatablass und demzufolge auch eine Kondensat-Pegelmesseinrichtung. Das Druckreglermodul 13 stellt den gewünschten vorzugebenden Druck ein, der beispielsweise über einen Drehsteller und/oder einen elektrischen Aktor vorgegeben werden kann. Das Durchflusssensormodul 14 misst den Druckluftdurchfluss und meldet ihn an das Controllermodul 11.The
Die pneumatische Anordnung der Druckluftaufbereitung kann auch weitere bekannte Module aufweisen, z.B. ein Schaltventilmodul, ein Adaptermodul, ein Softstartmodul zum Steuern des Druckaufbaus, ein Ölermodul zur definierten Ölzugabe und dergleichen. Mehrere Modulfunktionen können auch in einem Modul integriert sein. So kann beispielsweise ein kombiniertes Druckregler-/ Filtermodul vorgesehen sein. Die nicht aufbereitete Druckluft wird einem Eingang 23 des Energieversorgungsmoduls 10 zugeführt, und setzt sich über einen durch alle Module 10 bis 14 verlaufenden Druckluftkanal 27 fort. Der Druckluftausgang des letzten Moduls, also des Durchflusssensormoduls 14, ist in nicht dargestellter Weise mit der Ventilanordnung 22 und gegebenenfalls weiteren nicht dargestellten Aktoren verbunden.The pneumatic arrangement of compressed air treatment may also have other known modules, such as a switching valve module, an adapter module, a soft-start module for controlling the pressure build-up, an oiler module for the defined oil addition and the like. Several module functions can also be integrated in one module. For example, a combined pressure regulator / filter module can be provided. The unprocessed compressed air is supplied to an
Weitere Details und Erweiterungsmöglichkeiten sind im eingangs angegebenen Stand der Technik beschrieben. Sie sind für die vorliegende Erfindung jedoch von untergeordneter Bedeutung, da diese sich im Wesentlichen auf das Energieversorgungsmodul 10 bezieht, das nachfolgend näher beschrieben wird.Further details and expansion options are described in the above-mentioned prior art. However, they are of minor importance to the present invention, as it relates essentially to the
Gemäß den
An diese Kupplung 32 kann z.B. ein Schalldämpfer oder eine Abluftleitung angeschlossen werden. Eine Entlüftungseinrichtung 34 sorgt für die erforderliche Entlüftung des übrigen Innenraums des Generatormoduls 25. Der Luftmotor 29 ist beispielsweise als Luftturbine oder Lamellenmotor ausgebildet, wobei Lamellenmotoren beispielsweise unter der Bezeichnung Globe Lamellenmotor im Handel erhältlich sind.This
Der Generator 30 dient zur Aufladung eines elektrischen Akkus 35 im Energieversorgungsmodul 10. Eine parallel dazu angeordnete Platine 36 enthält eine Ladungsregelungseinrichtung 36' und eine Spannungsaufbereitungseinrichtung 36''. Die Ladungsregelungseinrichtung 36' dient zur Steuerung und Überwachung der Aufladung des Akkus 35. Sinkt dessen Ladezustand unter einen vorgebbaren Wert, so wird das Magnetventil 31 durch die Ladungsregelungseinrichtung 36' geöffnet, so dass Luft durch den Luftmotor 29 strömt und der elektrische Generator 30 einen Ladestrom über den Akku 35 erzeugt. Bei Erreichen des gewünschten Ladezustands wird dann das Magnetventil 31 wieder geschlossen. Der Akku 35 kann auch über eine externe Spannungsquelle und eine Ladesteckdose 37 aufgeladen werden, zum Beispiel beim erstmaligen Einsatz oder bei einer Störung. Hierzu ist die Ladesteckdose 37 mit der Ladungsregelungseinrichtung 36' auf der Platine 36 verbunden. Die externe Spannungsquelle kann eine direkt für den Ladevorgang geeignete Spannung aufweisen oder es handelt sich um die Netzspannung, wobei in diesem Falle auf der Platine 36 oder an einer anderen Stelle noch ein Netzteil vorhanden sein muss.The
Die Platine 36 enthält weiterhin die Spannungsaufbereitungseinrichtung 36", die beispielsweise als Konstantspannungsquelle ausgebildet ist. Die aufbereitete Spannung wird über eine elektrische Verbindungseinrichtung 38 dem Leistenelement 15 der Stromschienenleiste zugeführt, an das das Energieversorgungsmodul 10 angebracht ist. Dort ist die elektrische Verbindungseinrichtung 38 mit den entsprechenden Stromschienen verbunden. Es ist prinzipiell auch möglich, dass durch die Spannungsaufbereitungseinrichtung 36" der Platine 36 verschiedene Spannungen erzeugt und der Stromschienenleiste zur Spannungsversorgung der daran angeschlossenen Module und Ventile zugeführt wird.The
Anstelle eines Akkus 35 kann prinzipiell auch ein kapazitiver Speicher vorgesehen sein, beispielsweise ein Goldcap- oder Ultracap-Element.Instead of a
Das Bedienungs- und/oder Anzeigemodul 26 des Energieversorgungsmoduls 10 wird frontseitig derart befestigt, beispielsweise angesteckt und/oder mittels Halteschrauben 39 verschraubt, dass es das Luftverteilungsmodul 24 und das Generatormodul 25 überlappt. Dies ist selbstverständlich nicht zwingend. Das Bedienungs- und/oder Anzeigemodul 26 weist ein Display 40 und Bedienungselemente 41 auf zur Einstellung und Abfrage der sich auf der Platine 36 befindlichen elektronischen Komponenten und entsprechenden Funktionen.The operating and / or
Auf der Platine 36 oder an anderer Stelle kann auch noch eine elektrische Speicheranordnung für Daten vorgesehen sein, um Zustandsgrößen und/oder Diagnosedaten abzuspeichern, die dann auf dem Display 40 mittels der Bedienungselemente 41 abrufbar sind.An electrical storage arrangement for data may also be provided on the
Weiterhin kann das Display 40 damit benutzt werden, um bestimmte Anzeigefunktionen und Informationen abzurufen, beispielsweise die Speicherspannung, die Speicherkapazität, den Luftdruck, die Anzahl der Ladezyklen, den Ladezustand und dergleichen. Der wiederzugebende Luftdruck wird mittels eines Drucksensors 42 erfasst. Der im Luftverteilungsmodul 24 oder im Leistenelement 15 angeordnet sein kann. Weiterhin enthält das Bedienungs- und/oder Anzeigemodul 26 eine optische oder akustische Warneinrichtung zur Anzeige der Unter- und/oder Überschreitung von vorgebbaren Grenzwerten, wie den Ladezustand, die Speicherspannung, den Luftdruck und dergleichen. Ein optisches Warnsignal kann entweder auf dem Display 40 oder wenigstens einer separaten Signalleuchte wiedergegeben werden. Zur akustischen Warnung dient ein integrierter nicht dargestellter elektro-akustischer Warnmelder, beispielsweise ein Lautsprecher oder ein Piezo-Chip. Schließlich enthält das Bedienungs- und/oder Anzeigemodul 26 eine Anschlussbuchse 43, bei der es sich beispielsweise um eine V 24-Schnittstelle handeln kann. Sie dient als optionale Einrichtung zum Auslesen und gegebenenfalls Einlesen von Daten, was auch über den drahtlosen Bus und/oder über die Busleitungen in der Stromschienenleiste erfolgen kann.Furthermore, the
Das Bedienungs- und/oder Anzeigemodul 26 kann als optionales Modul bei einfacheren Ausführungen auch wegfallen und beispielsweise durch eine Blende ersetzt werden. Weiterhin ist es möglich, die entsprechenden Funktionen, Eingaben sowie die Display-Wiedergabe mittels des Controllermoduls 11 zu bewerkstelligen, wobei die Datenübertragung über den drahtgebundenen oder drahtlosen Feldbus erfolgt.The control and / or
Die einzelnen Module 24 - 26 des Energieversorgungsmoduls 10 können zusammengesteckt und/oder miteinander verschraubt oder verrastet werden.The individual modules 24 - 26 of the
Die pneumatische Anordnung kann selbstverständlich auch lediglich aus den Modulen 10 bis 14 oder ähnlichen Wartungsmodulen bestehen, während die elektronischen Module 16 bis 20 sowie die Ventilanordnung 22 entfallen. Andererseits können auch andere Aktoren oder Komponenten noch zusätzlich an der Stromschienenleiste angeordnet sein.Of course, the pneumatic arrangement may consist only of the
Die einzelnen elektrischen Komponenten des Energieversorgungsmoduls 10 sind selbstverständlich in der beschriebenen und erforderlichen Weise durch zur Vereinfachung nicht dargestellte elektrische Leitungen miteinander verbunden.The individual electrical components of the
Claims (16)
- Pneumatic assembly with several modules (10-14) for compressed air conditioning lined up together, wherein a compressed air duct (27) runs through the modules and wherein at least the modules (10-14) requiring electrical supply voltage are connected to a voltage source via an electrical supply line assembly (15), characterised in that one of the modules (10-14) is in the form of a power supply module (10) forming the voltage source and containing an air motor (29) drivable through the compressed air of the compressed air duct (27) and with an attached electrical generator (30), and an electrical accumulator (35) which may be charged by the generator (30), wherein this accumulator (35) or a voltage preparation device (36") connected to it is connected to the supply line assembly (15), and wherein the power supply module (10) for its part is of modular design and consists of an air distributor module (24) connected pneumatically in series to air distributor modules of the other modules (11-14) and a generator module (25) which may be attached to the former and contains at least the air motor (29), the electrical generator (30) and the electrical accumulator (35).
- Pneumatic assembly according to claim 1 characterised in that, in the power supply module (10), a charging control unit (36') for the electrical accumulator (35) is connected to a charge control valve (31) for controlling the air flow through the air motor (29), wherein the charging control unit (36') is designed to actuate the charge control valve (31), depending on the state of charge of the accumulator (35).
- Pneumatic assembly according to claim 2, characterised in that the charge control valve (31) and the air motor (29) lined up alongside it are mounted in a branch line (28) of the compressed air duct (27), and wherein an air outlet (33) is preferably provided for the exit air.
- Pneumatic assembly according to claim 2 or 3, characterised in that the charge control device (36') is in the form of control electronics.
- Pneumatic assembly according to any of the preceding claims, characterised in that the air motor (29) is designed as a vane motor or an air turbine.
- Pneumatic assembly according to any of the preceding claims, characterised in that the supply line assembly (15) is in the form of a power rail assembly, to which the modules may be attached in line.
- Pneumatic assembly according to claim 6, characterised in that the power rail assembly (15) is provided with a field bus line assembly for connecting at least some of the modules for data exchange.
- Pneumatic assembly according to any of the preceding claims, characterised in that the power supply module (10) is provided with an indicating device (40), in particular in the form of a display, to indicate the accumulator voltage and/or the available accumulator capacity and/or the air pressure and/or the number of load cycles and/or the state of charge.
- Pneumatic assembly according to any of the preceding claims, characterised in that an input device (41), in particular in the form of a keyboard, is provided on the power supply module (10) for control input and/or parameter input.
- Pneumatic assembly according to any of the preceding claims, characterised in that a visual and/or audible warning device is provided to indicate under- or over-shooting of presettable limit values.
- Pneumatic assembly according to any of the preceding claims, characterised in that an electrical memory unit storing state variables and/or diagnostic data is provided in the power supply module.
- Pneumatic assembly according to any of the preceding claims, characterised in that an electrical charging socket-outlet (37) is provided on the power supply module (10) for charging up the electrical accumulator (35) by means of an external voltage source.
- Pneumatic assembly according to any of the preceding claims, characterised in that the power supply module (10) is connected via a wireless data communication device to an electronic assembly in another module and/or to an external control device, wherein the data communication device is in particular in the form of a wireless field bus.
- Pneumatic assembly according to claim 13, characterised in that another module (11) connected to the power supply module (10) via bus lines or a wireless data communication device has a wireless data communication device with an external control device and in particular for this purpose has a wireless field bus node.
- Pneumatic assembly according to any of the preceding claims, characterised in that an operating and/or display module (26) may be attached to the air distributor module (24) and/or the generator module (25), and in particular may be plugged in or screwed on.
- Pneumatic assembly according to any of the preceding claims, characterised in that the air distributor module (24) may be attached to a single- or multi-part power rail housing of the supply line assembly (15), and in particular may be plugged in.
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