DE19627403A1 - Airbrake system compressed air equipment for vehicle - Google Patents
Airbrake system compressed air equipment for vehicleInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Druckgasanlage nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a compressed gas system according to the Preamble of claim 1.
Eine solche Anlage mit Luft als Gas und mit einem Bremssystem einschließlich eines Druckspeichers als Verbraucher ist aus dem "Technical Pamphlet 10/011, Air Dryer, Date 5/76" der Firma Bendix bekannt. Dort wird der stromaufwärts der Sperreinrichtung gelegene Teil der Förderleitung streckenweise vom Innenraum eines Lufttrockners gebildet, an dessen (verbraucherseitigem) Ausgang die Sperreinrichtung in Gestalt eines Rück schlagventils angeordnet ist. Die Steuereinrichtung ist dort als "Governor" bezeichnet. Ihre Wirkung auf den Verdichter wird dort mit "unloads compressor" beschrie ben. Diese Wirkung setzt das Vorhandensein der offen sichtlich als bekannt angesehenen Umschaltvorrichtung voraus. Das druckbetätigte Ventil, dessen Betätigungs einrichtung parallel zu der Umschalteinrichtung des Verdichters durch die Steuereinrichtung mit dem Ver braucher verbindbar ist, wird dort von einem "Purge Valve" gebildet, welches in dem Lufttrocknergehäuse un tergebracht ist. Wegen der Verwendung von Luft als Gas dient dort als Druckentlastungsraum die Atmosphäre. In dem Lufttrockner ist ferner ein Heizelement unterge bracht, welches von einem Thermostatschalter ein- und ausgeschaltet wird. Dieser bildet den im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 enthaltenen Thermosensor.Such a system with air as gas and with one Brake system including an accumulator as Consumer is from "Technical Pamphlet 10/011, Air Dryer, Date 5/76 "from Bendix the part located upstream of the blocking device of the delivery line in sections from the interior of a Air dryer formed on the (consumer side) Exit the locking device in the form of a back check valve is arranged. The control device is referred to there as "Governor". Your effect on the Compressor is described there with "unloads compressor" ben. This effect exposes the presence of the Switching device which is obviously regarded as known ahead. The pressure operated valve, its operation device parallel to the switching device of the Compressor by the control device with the Ver user is connectable, there is a "Purge Valve "formed, which un in the air dryer housing is brought. Because of the use of air as a gas the atmosphere serves as a pressure relief chamber. In the air dryer is also a heating element brings, which from a thermostat switch on and is turned off. This forms the one in the generic term of claim 1 contained thermal sensor.
In einer solchen Druckgasanlage wird die Förderleitung im Leerbetrieb des Verdichters gar nicht oder nur ge ringfügig durchströmt. Gar keine Durchströmung findet in der Regel statt, wenn der Verdichter im Leerbetrieb überhaupt nicht oder mit geringer Drehzahl läuft. Eine geringfügige Durchströmung kann auftreten, wenn und so lange der Verdichter im Leerbetrieb auch oder nur mit höheren Drehzahlen läuft. Drehzahländerungen im Leerbe trieb (aber auch im Förderbetrieb) des Verdichters kom men hauptsächlich in ortsveränderlichen Anlagen, bei spielsweise in Fahrzeuganlagen, vor.In such a compressed gas system, the delivery line not at all or only ge when the compressor is idle flowed slightly. No flow is found at all usually take place when the compressor is idle does not run at all or at low speed. A slight flow can occur if and so long the compressor in idle mode also or only with running at higher speeds. Speed changes in the empty space drive (but also in the conveyor mode) of the compressor com mainly in portable systems for example in vehicle systems.
Die fehlende bzw. die nur geringfügige Durchströmung der Förderleitung im Leerbetrieb des Verdichters kann bei niedrigen Umgebungstemperaturen zum Einfrieren der Förderleitung führen.The missing or the only slight flow the delivery line when the compressor is idle at low ambient temperatures to freeze the Lead delivery line.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Gefahr des Einfrierens der Förderleitung einer Druckgasanlage der eingangs genannten Art mit einfachen Mitteln zu verringern.The invention is based, the danger freezing the delivery line of a compressed gas system of the type mentioned at the beginning with simple means reduce.
Diese Aufgabe wird durch die in dem Patentanspruch 1 angegebene Erfindung gelöst. Vorteilhafte Weiterbildun gen und Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen an gegeben. This object is achieved by the in claim 1 specified invention solved. Advantageous further training conditions and configurations are in the subclaims given.
In der bekannten Druckgasanlage mit dem Lufttrockner besteht die Gefahr des Einfrierens insbesondere für den stromaufwärts des Lufttrockners gelegenen Teil der För derleitung. Diese Gefahr beseitigt die Erfindung völ lig.In the known compressed gas system with the air dryer there is a risk of freezing especially for the part of the för located upstream of the air dryer derleitung. The invention completely eliminates this danger lig.
Die Erfindung ist für den Betrieb mit allen Gasen ein setzbar. Überwiegend ist als Gas aber Luft üblich. In einem solchen Fall wird, wie bei der bekannten Anlage, als Druckentlastungsraum üblicherweise die Atmosphäre herangezogen, während beim Einsatz mit anderen Gasen der Druckentlastungsraum in der Regel ein unter Atmo sphärendruck stehender Sammelbehälter ist.The invention is for operation with all gases settable. Air is the most common gas. In in such a case, as with the known system, usually the atmosphere as a pressure relief chamber used while using other gases the pressure relief chamber is usually under atm spherical pressure standing collection container.
Die Erfindung ist auf allen technischen Gebieten ein setzbar, in denen sich die von ihr gelöste Aufgabe stellt. Ein bedeutendes Anwendungsgebiet der Erfindung mit Luft als Gas bilden Druckluftanlagen in der Fahr zeugtechnik.The invention is in all technical fields settable, in which the task solved by it poses. An important field of application of the invention With air as gas, compressed air systems form in the vehicle machine tools.
Weitere Vorteile der Erfindung werden in deren nunmehr folgender, auf zeichnerisch dargestellte Ausführungs beispiele gestützter, Erläuterung angegeben.Further advantages of the invention will now be found in its following, on the illustrated execution examples based, explanation given.
Mit durchgehend gleichen Bezugszeichen für Bauelemente mit gleichen Funktionen zeigenWith the same reference symbols for components throughout show with the same functions
Fig. 1 schematisch eine Druckgasanlage, Fig. 1 shows schematically a compressed-gas system,
Fig. 2 Fortbildungen der Anlage nach Fig. 1. Fig. 2 developments of the system of FIG. 1.
Die in den Figuren dargestellte Druckgasanlage ist für Luft als Gas ausgelegt. Als Druckentlastungsraum der Anlage dient also die Atmosphäre. Alle nachstehenden Erläuterungen gelten für auf andere Gase ausgelegte An lagen unter Berücksichtigung des oben zum Druckent lastungsraum Gesagten entsprechend.The pressurized gas system shown in the figures is for Air designed as gas. As the pressure relief chamber So the system serves the atmosphere. All of the following Explanations apply to applications designed for other gases were considering the above for printing load area accordingly.
Die in Fig. 1 dargestellte Druckgasanlage enthält einen Verbraucher (12) und einen Verdichter (20). Der Ver brauche (12) ist über eine Förderleitung (13, 15, 19) mit dem nicht näher bezeichneten Ausgang des Verdich ters (20) verbindbar.The compressed gas system shown in Fig. 1 contains a consumer ( 12 ) and a compressor ( 20 ). The consumption ( 12 ) can be connected via a delivery line ( 13 , 15 , 19 ) to the unspecified output of the compressor ( 20 ).
Der symbolisch angedeutete Verbraucher (12) kann der einzige sein, er kann aber auch für eine Mehrzahl von Verbrauchern stehen. Im letzteren Fall sind diese in der Regel auf mehrere gegeneinander abgesicherte Ver braucherkreise aufgeteilt. Es versteht sich, daß die Begriffe "Verbraucher" und "Verbraucherkreise" alle zu gehörigen Speicher-, Sicherungs-, Steuerungs-, Betäti gungs- und Arbeitseinrichtungen einschließen. Unter "Verbraucherdruck" soll hier der Druck stromaufwärts der ersten Steuerungs- oder Betätigungs- oder Arbeits einrichtung zu verstehen sein. In der Regel ist dies der Vorratsdruck in einem Druckspeicher. Ein typischer Verbraucher ist beispielsweise eine Fahrzeug-Druckluft anlage mit ihren Brems- und Nebenverbraucherkreisen.The symbolically indicated consumer ( 12 ) can be the only one, but it can also stand for a plurality of consumers. In the latter case, these are usually divided into several consumer groups secured against each other. It is understood that the terms "consumer" and "consumer groups" include all associated storage, backup, control, actuation and work facilities. "Consumer pressure" is to be understood here as the pressure upstream of the first control or actuation or working device. As a rule, this is the supply pressure in a pressure accumulator. A typical consumer is, for example, a vehicle compressed air system with its braking and secondary consumer circuits.
Der Verdichter (20) kann von jeder geeigneten Bauart sein, die durch eine druckbetätigte Umschalteinrichtung (21) zwischen Förderbetrieb und Leerbetrieb umschaltbar ist. The compressor ( 20 ) can be of any suitable type which can be switched between conveying operation and empty operation by means of a pressure-actuated switching device ( 21 ).
Als Umschalteinrichtung (21) kommt jede Bauart in Be tracht, die bewirkt, daß der Verdichter (20) im Leerbe trieb überhaupt nicht oder nur geringfügig in die För derleitung (13, 15, 19) fördert. Geeignet sind bei spielsweise Umschalteinrichtungen, denen ein Ansaugven til oder mehrere Ansaugventile des Verdichters (20) zu geordnet ist/sind. Bei Druckbeaufschlagung ihrer Betä tigungseinrichtung öffnen diese Umschalteinrichtungen das zugeordnete Ansaugventil bzw. die zugeordneten An saugventile und halten diese(s) während des Leerbe triebs offen. Solche Umschalteinrichtungen sind bei spielsweise in der US-A-5 101 857 und in der EP-B-0 372 154 beschrieben. Anderen beispielhaften Umschaltein richtungen ist eine Trennkupplung für den Antrieb des Verdichters (20) zugeordnet. Solche Umschalteinrichtun gen unterbrechen bei Druckbeaufschlagung ihrer Betäti gungseinrichtung den Antrieb des Verdichters (20). Eine derartige Umschalteinrichtung ist beispielsweise aus der DE-A-32 41 524 bekannt.As a switching device ( 21 ), each type comes into consideration, which causes the compressor ( 20 ) in the empty space not at all or only slightly into the För derleitung ( 13 , 15 , 19 ) promotes. Suitable are, for example, switching devices to which an intake valve or several intake valves of the compressor ( 20 ) is / are assigned. When pressure is applied to their actuating device, these switching devices open the associated suction valve or the associated suction valves and keep them open during the idle operation. Such switching devices are described in example in US-A-5 101 857 and in EP-B-0 372 154. Other exemplary Umschaltein devices is assigned a disconnect clutch for driving the compressor ( 20 ). Such Umschalteinrichtun conditions interrupt supply pressure to their actuation device to drive the compressor ( 20 ). Such a switching device is known for example from DE-A-32 41 524.
In der Förderleitung (13, 15, 19) ist eine nur vom Ver dichter (20) zum Verbraucher (12) durchlässige und eine entgegengerichtete Strömung verhindernde Sperreinrich tung (14) angeordnet. Diese ist im Ausführungsbeispiel als Rückschlagventil dargestellt, kann aber auch von jeder anderen geeigneten Bauart sein. Die Sperreinrich tung (14) verhindert, daß der Verbraucher (12) in der Richtung zum Verdichter (20) Druck verlieren kann.In the delivery line ( 13 , 15 , 19 ) is arranged only from the United compressor ( 20 ) to the consumer ( 12 ) permeable and an opposite flow preventing Sperreinrich device ( 14 ). This is shown in the exemplary embodiment as a check valve, but can also be of any other suitable type. The Sperreinrich device ( 14 ) prevents the consumer ( 12 ) in the direction of the compressor ( 20 ) can lose pressure.
Desweiteren enthält die Druckgasanlage eine Steuerein richtung (9), ein druckbetätigtes Ventil (17), einen Thermosensor (5) und ein elektrisch betätigtes Ventil (3). Die Steuereinrichtung (9) ist in einer Umschalt leitung (1, 6, 11) angeordnet. Die Umschaltleitung (1, 6, 11) ist einerseits an den zwischen der Sperreinrich tung (14) und dem Verbraucher (12), also stromabwärts der Sperreinrichtung (14), gelegenen Teil der Förder leitung (13, 15, 19) und andererseits an die Umschalt einrichtung (21), und zwar an deren nicht näher be zeichnete Betätigungseinrichtung, angeschlossen. Die Umschaltleitung (1, 6, 11) schließt also eine Verbin dung (1, 6) zwischen der Steuereinrichtung (9) und der Umschalteinrichtung (21) ein. Statt an den genannten Teil (13) der Förderleitung (13, 15, 19) kann die Um schaltleitung (1, 6, 11) auch direkt an den Verbraucher (12), insbesondere an dessen Druckspeicher (soweit vor handen), angeschlossen sein.Furthermore, the compressed gas system contains a Steuerein direction ( 9 ), a pressure operated valve ( 17 ), a thermal sensor ( 5 ) and an electrically operated valve ( 3 ). The control device ( 9 ) is arranged in a switchover line ( 1 , 6 , 11 ). The switching line ( 1 , 6 , 11 ) is on the one hand to the part of the delivery line ( 13 , 15 , 19 ) between the locking device ( 14 ) and the consumer ( 12 ), that is to say downstream of the locking device ( 14 ), and on the other hand the switching device ( 21 ), namely at their not specified actuator, be connected. The switching line ( 1 , 6 , 11 ) thus includes a connec tion ( 1 , 6 ) between the control device ( 9 ) and the switching device ( 21 ). Instead of said part ( 13 ) of the delivery line ( 13 , 15 , 19 ), the switching line ( 1 , 6 , 11 ) can also be connected directly to the consumer ( 12 ), in particular to its pressure accumulator (if available).
Die Steuereinrichtung (9) ist von dem Verbraucherdruck steuerbar. Sie wird, wenn dieser Druck den Wert des Ab schaltdrucks erreicht, in eine Durchgangsstellung (10) geschaltet, in der sie über die Umschaltleitung (1, 6, 11) die Umschalteinrichtung (21) mit dem Verbraucher verbindet. Diese Verbindung hält die Steuereinrichtung (9) solange aufrecht, bis der Verbraucherdruck auf den Wert des Einschaltdrucks abgefallen ist. Sodann nimmt die Steuereinrichtung (9) eine Sperrstellung (8) ein, in der sie den an die Förderleitung bzw. an den Ver braucher (12) angeschlossenen Teil (11) der Umschalt leitung (1, 6, 11) sperrt und den an die Umschaltein richtung (21) angeschlossenen Teil der Umschaltleitung (1, 6, 11), also die Verbindung (1, 6), mit der Atmo sphäre verbindet. Auf diese Weise besorgt die Steuer einrichtung (9) über die Umschalteinrichtung (21) die Umschaltung des Verdichters (20) zwischen Förderbetrieb und Leerbetrieb. Als Steuereinrichtung (9) kommt jede geeignete Ventileinrichtung in Betracht, beispielsweise die in der Clayton-Druckschrift TP44B 2000/11/71 "Air Pressure Equipment-Governor Valves" beschriebene.The control device ( 9 ) can be controlled by the consumer pressure. When this pressure reaches the value of the switching pressure, it is switched into a through position ( 10 ) in which it connects the switching device ( 21 ) to the consumer via the switching line ( 1 , 6 , 11 ). This connection maintains the control device ( 9 ) until the consumer pressure has dropped to the value of the switch-on pressure. Then the control device ( 9 ) assumes a blocking position ( 8 ) in which it locks the part ( 11 ) of the switching line ( 1 , 6 , 11 ) connected to the delivery line or to the consumer ( 12 ) and to the Umschaltein direction ( 21 ) connected part of the switching line ( 1 , 6 , 11 ), that is, the connection ( 1 , 6 ), connects to the atmosphere. In this way, the control device ( 9 ) via the switching device ( 21 ) switches the compressor ( 20 ) between the conveying mode and the idling mode. Any suitable valve device can be considered as the control device ( 9 ), for example that described in the Clayton publication TP44B 2000/11/71 "Air Pressure Equipment-Governor Valves".
Das druckbetätigte Ventil (17) ist in dem zwischen dem Verdichter (20) und der Sperreinrichtung (14), also stromaufwärts der letzteren, gelegenen Teil (15, 19) der Förderleitung (13, 15, 19) angeordnet. Die nicht näher bezeichnete Betätigungseinrichtung des druckbetä tigten Ventils (17) ist stromabwärts der Steuereinrich tung (9) an die Umschaltleitung (1, 6, 11), also an die Verbindung (1, 6), angeschlossen und damit durch die Steuereinrichtung (9) parallel zu der Umschalteinrich tung (21) mit dem Verbraucher (12) verbindbar. Konkret erfolgt dieser Anschluß in der Figur durch eine Stichleitung (7).The pressure-actuated valve ( 17 ) is arranged in the part ( 15 , 19 ) of the delivery line ( 13 , 15 , 19 ) located between the compressor ( 20 ) and the blocking device ( 14 ), that is to say upstream of the latter. The unspecified actuating device of the pressure-actuated valve ( 17 ) is connected downstream of the Steuereinrich device ( 9 ) to the changeover line ( 1 , 6 , 11 ), that is to say to the connection ( 1 , 6 ), and thus by the control device ( 9 ) parallel to the Umschalteinrich device ( 21 ) with the consumer ( 12 ) connectable. Specifically, this connection is made in the figure by a stub ( 7 ).
Das druckgesteuerte Ventil (17) nimmt im unbetätigten Zustand, also wenn seine Betätigungseinrichtung bei in Sperrstellung (8) befindlicher Steuereinrichtung (9) druckentlastet ist, eine Druckaufbaustellung (16) an. Es gestattet in dieser Stellung dem von dem Verdichter (20) erzeugten Förderstrom den Durchgang durch die För derleitung (13, 15, 19) und die Sperreinrichtung (14) zum Verbraucher (12). Im betätigten Zustand, also wenn seine Betätigungseinrichtung bei in Durchgangsstellung (10) befindlicher Steuereinrichtung (9) mit dem Ver braucherdruck beaufschlagt ist, ist das druckbetätigte Ventil (17) in eine Druckentlastungsstellung (18) ge schaltet, in der es den stromaufwärts der Sperreinrich tung (14) gelegenen Teil (15, 19) der Förderleitung (13, 15, 19) mit der Atmosphäre verbindet.The pressure-controlled valve ( 17 ) assumes a pressure build-up position ( 16 ) in the unactuated state, that is to say when its actuating device is relieved of pressure when the control device ( 9 ) is in the blocking position ( 8 ). It allows in this position the flow generated by the compressor ( 20 ) the passage through the För derleitung ( 13 , 15 , 19 ) and the locking device ( 14 ) to the consumer ( 12 ). In the actuated state, that is, when its actuating device is in the passage position ( 10 ) with the control device ( 9 ) acted upon by the consumer pressure, the pressure-actuated valve ( 17 ) is switched to a pressure relief position ( 18 ) in which it acts upstream of the locking device ( 14 ) located part ( 15 , 19 ) of the delivery line ( 13 , 15 , 19 ) connects to the atmosphere.
Das elektrisch betätigte Ventil (3) ist in dem zwischen der Steuereinrichtung (9) und der Umschalteinrichtung (21) gelegenen Teil, also in der Verbindung (1, 6), zwischen der Abzweigung der Stichleitung (7) und der Umschalteinrichtung (21) und damit parallel zum An schluß der Betätigungseinrichtung des druckbetätigten Ventils (17) angeordnet. Das elektrisch betätigte Ven til (3) hält in einer Durchgangsstellung (2) den Durch gang zwischen der Steuereinrichtung (9) und der Um schalteinrichtung (21) offen. Bei Betätigung nimmt das elektrisch betätigte Ventil (3) eine Sperrstellung (4) ein, in der es den von der Steuereinrichtung (9) kom menden Teil (6) der Verbindung (1, 6) sperrt und den zu der Umschalteinrichtung (21) gehenden Teil (1) der Ver bindung (1, 6) mit der Atmosphäre verbindet.The electrically operated valve ( 3 ) is located in the part between the control device ( 9 ) and the switching device ( 21 ), i.e. in the connection ( 1 , 6 ), between the branch of the branch line ( 7 ) and the switching device ( 21 ) and thus arranged parallel to the circuit of the actuating device of the pressure-actuated valve ( 17 ). The electrically operated valve ( 3 ) keeps the passage between the control device ( 9 ) and the switching device ( 21 ) open in a through position ( 2 ). When actuated, the electrically operated valve ( 3 ) assumes a blocking position ( 4 ), in which it blocks the part ( 6 ) of the connection ( 1 , 6 ) coming from the control device ( 9 ) and which goes to the switching device ( 21 ) Part ( 1 ) of the compound ( 1 , 6 ) connects to the atmosphere.
Als elektrisch betätigtes Ventil (3) wird in der Regel eine Bauart gewählt, die in der Durchgangsstellung (2) stromlos ist. Aber auch eine in der Durchgangsstellung (2) mit Strom beaufschlagte Bauart ist einsetzbar.A type that is de-energized in the through position ( 2 ) is generally selected as the electrically operated valve ( 3 ). However, a design which is supplied with current in the through position ( 2 ) can also be used.
Sowohl als druckbetätigtes Ventil (17) als auch als elektrisch betätigtes Ventil (3) können handelsübliche 3/2-Wegeventile eingesetzt werden, wobei das elektrisch betätigte normalerweise nur einen kleinen Durchgang aufweisen braucht, weil die Betätigung der Umschaltein richtung (21) in der Regel nur ein sehr geringes Volu men erfordert. Commercially available 3/2-way valves can be used both as a pressure-operated valve ( 17 ) and as an electrically operated valve ( 3 ), the electrically operated valve normally only having to have a small passage because the actuation of the switching device ( 21 ) generally requires only a very small volume.
Der Thermosensor (5) steuert die Betätigung des elek trisch betätigten Ventils (3). Zu diesem Zweck ist der Thermosensor (5) so ausgebildet, daß er beim Unter schreiten einer vorbestimmten ersten Temperatur ein er stes Temperatursignal und beim Überschreiten einer vor bestimmten zweiten Temperatur ein zweites Temperatursi gnal abgibt, welche Signale der genannten Steuerung dienen. Die erste Temperatur muß repräsentativ für die Einfriergefahr der Förderleitung (13, 15, 19), die zweite Temperatur muß repräsentativ für das Verschwin den dieser Einfriergefahr sein, kann aber auch höher sein. Zweckmäßigerweise wird deshalb der Thermosensor (5) häufig nahe dem stromaufwärts der Sperreinrichtung (14) gelegenen Teil (15, 19) der Förderleitung (13, 15, 19) oder an bzw. in diesem Teil angeordnet sein.The thermal sensor ( 5 ) controls the actuation of the electrically operated valve ( 3 ). For this purpose, the thermal sensor ( 5 ) is designed such that it emits a second temperature signal when it falls below a predetermined first temperature and outputs a second temperature signal when a certain second temperature is exceeded, which signals serve the control mentioned. The first temperature must be representative of the risk of freezing of the delivery line ( 13 , 15 , 19 ), the second temperature must be representative of the risk of this risk of freezing, but may also be higher. It is therefore expedient for the thermal sensor ( 5 ) to be arranged frequently close to the part ( 15 , 19 ) of the delivery line ( 13 , 15 , 19 ) located upstream of the blocking device ( 14 ) or on or in this part.
Der Thermosensor (5) muß nicht, gemäß der Darstellung, direkt auf die elektrische Betätigungseinrichtung des elektrisch betätigten Ventils (3) einwirken, vielmehr kann dies in bekannter Weise auch über eine Signalauf bereitungs- und Auswerteschaltung erfolgen.The thermal sensor ( 5 ) does not have to act, as shown, directly on the electrical actuation device of the electrically operated valve ( 3 ), but this can also be done in a known manner via a signal preparation and evaluation circuit.
Selbstverständlich kann der Thermosensor (5) auch so ausgebildet sein, daß er weitere, vorliegend nicht re levante Temperatursignale zu anderen Zwecken abgibt.Of course, the thermal sensor ( 5 ) can also be designed such that it emits further, not relevant temperature signals for other purposes.
Im Förderbetrieb des Verdichters (20) stehen die Steu ereinrichtung (9) in ihrer Sperrstellung (8), das druckbetätigte Ventil (17) in seiner Druckaufbaustel lung (16) und das elektrisch betätigte Ventil in seiner Durchgangsstellung (2). In dieser Betriebsart fördert der Verdichter (20) Druckluft und ersetzt dadurch einen durch Verbrauch und/oder Verluste entstandenen Abfall des Verbraucherdrucks oder füllt dadurch den Verbrau cher auf. Die Förderleitung (13, 15, 19) wird jetzt von dem durchströmenden Förderstrom erwärmt, so daß sie in diesem Betriebszustand des Verdichters (20) einer Ein friergefahr nicht ausgesetzt ist. Steigt der Verbrau cherdruck auf den Wert des Abschaltdrucks, geht die Steuereinrichtung (9) in ihre Durchgangsstellung (10) und schaltet dadurch über die Umschalteinrichtung (21) den Verdichter (20) auf Leerbetrieb und das druckbetä tigte Ventil (17) in seine Druckentlastungsstellung (18) um. In dieser Betriebsart des Verdichters (20) wird die Förderleitung (13, 15, 19) gar nicht oder nur geringfügig durchströmt. Findet eine geringfügige Durchströmung statt, so tritt der Förderstrom durch das in der Druckentlastungsstellung (18) stehende druckbe tätigte Ventil (17) in die Atmosphäre aus. Fällt der Verbraucherdruck anschließend durch Verbrauch und/oder Verluste wieder auf den Wert des Einschaltdrucks, kehrt die Steuereinrichtung (9) in ihre Sperrstellung (8) zu rück und stellt dadurch über die Umschalteinrichtung (21) den Verdichter (20) wieder in Förderbetrieb und das druckbetätigte Ventil (17) in seine Druckaufbau stellung (16) um.In the delivery mode of the compressor ( 20 ), the control device ( 9 ) is in its blocking position ( 8 ), the pressure-actuated valve ( 17 ) in its pressure build-up position ( 16 ) and the electrically actuated valve in its open position ( 2 ). In this operating mode, the compressor ( 20 ) promotes compressed air and thereby replaces a drop in consumer pressure caused by consumption and / or losses or thereby fills the consumer. The delivery line ( 13 , 15 , 19 ) is now heated by the flowing flow, so that it is not exposed to a risk of freezing in this operating state of the compressor ( 20 ). If the consumer pressure rises to the value of the cut-off pressure, the control device ( 9 ) goes into its through position ( 10 ) and thereby switches the compressor ( 20 ) to idle mode and the pressure-actuated valve ( 17 ) into its pressure relief position via the switchover device ( 21 ) ( 18 ) um. In this operating mode of the compressor ( 20 ), the flow through the delivery line ( 13 , 15 , 19 ) is negligible. If there is a slight flow, the flow will exit through the pressure-operated valve ( 17 ) in the pressure relief position ( 18 ). If the consumer pressure then falls back to the value of the switch-on pressure due to consumption and / or losses, the control device ( 9 ) returns to its blocking position ( 8 ) and thereby sets the compressor ( 20 ) back into conveying mode via the switching device ( 21 ) and that pressure actuated valve ( 17 ) in its pressure build-up position ( 16 ).
Wegen der fehlenden oder nur geringfügigen Durchströ mung im Leerbetrieb des Verdichters (20) kann die För derleitung in dieser Betriebsart des Verdichters (20) soweit abkühlen, daß sie bei niedrigen Umgebungstempe raturen einfriert, d. h. daß Wasser, welches sich aus den vorangegangenen Förderbetrieb und/oder aus der ge ringfügigen Durchströmung im Leerbetrieb in ihr ange sammelt hat, gefrieren und dadurch die Förderleitung (13, 15, 19) sperren kann. Diese Gefahr besteht insbe sondere bei längerer Dauer des Leerbetriebs und/oder bei ungünstiger Verlegung und/oder ungünstiger Länge der Förderleitung (13, 15, 19).Because of the missing or only slight flow in the idle mode of the compressor ( 20 ), the För derleitung in this mode of operation of the compressor ( 20 ) can cool down to such an extent that it freezes at low ambient temperatures, ie that water which results from the previous conveying mode and / or from the ge slight flow in empty operation has collected in it, freeze and thereby can block the delivery line ( 13 , 15 , 19 ). This danger exists in particular in the case of a long period of idle operation and / or in the case of unfavorable laying and / or unfavorable length of the delivery line ( 13 , 15 , 19 ).
Diese Einfriergefahr wird durch das elektrisch betä tigte Ventil (3) in Verbindung mit dem Thermosensor (5) abgewendet. Sensiert der Thermosensor (5) das Unter schreiten der die Einfriergefahr der Förderleitung (13, 15, 19) repräsentierenden ersten Temperatur, besorgt er über das erste Temperatursignal die Umschaltung des elektrisch betätigten Ventils (3) aus seiner Durch gangsstellung (2) in seine Sperrstellung (4). Dadurch wird die Umschalteinrichtung (21) durch Verbindung mit der Atmosphäre druckentlastet und schaltet den Verdich ter (20) in einen Förderbetrieb ohne oder im wesent lichen ohne Druckaufbau um. Das elektrisch betätigte Ventil (3) schaltet also bei Einfriergefahr der Förder leitung (13, 15, 19) den Verdichter (20) aus seinem Leerbetrieb in eine Förderbetrieb-ähnliche Betriebsart um, in der dieser zwar nicht im Förderbetrieb ist, aber dennoch einen Förderstrom erzeugt, der, bezogen auf At mosphärendruck, eher größer als im Förderbetrieb ist. Der jetzt von dem Verdichter (20) erzeugte Förderstrom entweicht durch das noch immer in seiner Druckent lastungsstellung (18) stehende druckbetätigte Ventil (17) in die Atmosphäre. Dieser Förderstrom spült die Förderleitung (13, 15, 19) durch, erwärmt sie und be seitigt dadurch deren Einfriergefahr. Sensiert der Thermosensor (5), beispielsweise in Folge dieser Erwär mung, das Überschreiten der vorbestimmten zweiten Tem peratur, so gibt er sein zweites Temperatursignal ab und bewirkt dadurch, daß das elektrisch betätigte Ven til (3) in seine Durchgangsstellung (2) zurückgeschal tet wird, so daß der Verdichter (20) von der Steuerein richtung (9) über die Umschalteinrichtung (21) wieder in Leerbetrieb (und später in Förderbetrieb) umge schaltet werden kann. Es versteht sich, daß Funktion und Wirkung des elektrisch betätigten Ventils (3) und des Thermosensors (5), wie vorstehend beschrieben, sich bei entsprechender Dauer einer Leerbetriebsphase des Verdichters (20) innerhalb derselben wiederholen kön nen.This risk of freezing is averted by the electrically actuated valve ( 3 ) in connection with the thermal sensor ( 5 ). If the thermal sensor ( 5 ) senses that the temperature which is below the freezing risk of the delivery line ( 13 , 15 , 19 ) represents the first temperature signal, it will switch the electrically operated valve ( 3 ) from its through position ( 2 ) to its blocking position via the first temperature signal ( 4 ). As a result, the switching device ( 21 ) is relieved of pressure by connection to the atmosphere and switches the compressor ( 20 ) to a conveying operation without or essentially without pressure build-up. The electrically operated valve ( 3 ) thus switches the compressor ( 20 ) from its idle mode to a mode similar to conveyor mode when the conveyor line ( 13 , 15 , 19 ) freezes, in which it is not in the conveyor mode, but still has a flow rate generated, which, based on atmospheric pressure, is rather larger than in the conveyor operation. The flow now generated by the compressor ( 20 ) escapes through the pressure-operated valve ( 17 ), which is still in its pressure-relief position ( 18 ), into the atmosphere. This flow flushes the delivery line ( 13 , 15 , 19 ), heats it and thereby eliminates the risk of freezing. Senses the thermal sensor ( 5 ), for example as a result of this heating, the exceeding of the predetermined second tem perature, so it gives off its second temperature signal and thereby causes the electrically operated valve ( 3 ) in its through position ( 2 ) switched back is, so that the compressor ( 20 ) from the Steuerein direction ( 9 ) via the switching device ( 21 ) can be switched back to idle mode (and later in conveyor mode). It is understood that the function and effect of the electrically operated valve ( 3 ) and the thermal sensor ( 5 ), as described above, can repeat themselves within a corresponding period of an idle operating phase of the compressor ( 20 ).
Vorstehend wurde eine Bauart des Thermosensors (5) an genommen, die eine Differenz zwischen den Temperaturen voraussetzt, bei denen der Thermosensor (5) seine Tem peratursignale abgibt. Es versteht sich, daß bei einer entsprechenden Bauart des Thermosensors (5) die erste und die zweite vorbestimmte Temperatur auch zusammen fallen können, so daß der Thermosensor (5) seine Tempe ratursignale im Rahmen etwaiger unvermeidbarer Toleran zen beim Unterschreiten bzw. beim Wiedererreichen der selben Temperatur abgibt.Above, a type of the thermal sensor ( 5 ) was adopted, which requires a difference between the temperatures at which the thermal sensor ( 5 ) emits its temperature signals. It is understood that with a corresponding design of the thermal sensor ( 5 ) the first and the second predetermined temperature can also coincide, so that the thermal sensor ( 5 ) its temperature signals within the framework of any unavoidable tolerances when falling below or when reaching the same Temperature.
Die getrennt dargestellten Komponenten des Ausführungs beispiels können zur Verringerung des Raumbedarfs und des Kostenaufwands zu mehreren oder insgesamt baulich zusammengefaßt und/oder auch an andere, nicht näher dargestellte Bestandteile der Druckgasanlage angeglie dert sein. The components of the execution shown separately for example, to reduce space and the cost of building several or all of them summarized and / or to others, not closer shown components of the pressurized gas system be different.
Fig. 2 zeigt eine Fortbildung der Druckgasanlage nach Fig. 1, in welcher in der mit (13, 19, 30) zu bezeich nenden Förderleitung stromaufwärts der Sperreinrichtung (14) ein Lufttrockner (32) angeordnet ist. Bei dieser Fortbildung verläuft der stromaufwärts der Sperrein richtung (14) gelegene Teil der Förderleitung (13, 19, 30) streckenweise durch nicht näher bezeichnete innere Strömungswege des Lufttrockners (32) sowie durch ein nach einem chemischen Prinzip (Absorptionsgranulat) und/oder nach einem physikalischen Prinzip (Prallflächen, Kondensationsflächen) wirkendes Trock nungselement (30). Zur Kondensatabfuhr und/oder zur Trocknung des Trocknungselements (30) ist der Luft trockner (32) aus dem Trocknungsbetrieb in einen Rege nerationsbetrieb umschaltbar. In dem Regenerationsbe trieb wird das Trocknungselement (30) entgegen der dem Trocknungsbetrieb zugeordneten Strömungsrichtung von zuvor getrockneter und im wesentlichen auf Atmosphären druck entspannter Luft durchströmt. Der Regenerations betrieb ist in der Regel an Leerbetrieb des Verdichters (20) gekoppelt. Fig. 2 shows a further development of the compressed gas system according to Fig. 1, in which in the ( 13 , 19 , 30 ) to be designated delivery line upstream of the locking device ( 14 ) an air dryer ( 32 ) is arranged. In this development, the part of the delivery line ( 13 , 19 , 30 ) located upstream of the blocking device ( 14 ) runs in places through unspecified internal flow paths of the air dryer ( 32 ) and through a chemical principle (absorption granules) and / or according to a physical principle (impact surfaces, condensation surfaces) acting drying element ( 30 ). To remove condensate and / or to dry the drying element ( 30 ), the air dryer ( 32 ) can be switched from drying operation to regeneration operation. In the regeneration operation, the drying element ( 30 ) is flowed through against the direction of flow assigned to the drying operation by previously dried air which has been substantially relaxed to atmospheric pressure. The regeneration operation is usually coupled to idle operation of the compressor ( 20 ).
Solche Lufttrockner sind bekannt. Beispielsweise be schreibt der Artikel "Lufttrockner" auf den Seiten 31 bis 33 der WABCO-Druckschrift "Aus unserer Entwicklung 1983" einen solchen, nach einem chemischen Prinzip ar beitenden, Lufttrockner.Such air dryers are known. For example, be writes the article "Air dryer" on pages 31 to 33 of the WABCO publication "From our development 1983 "such, based on a chemical principle ar processing, air dryer.
In das Gehäuse des Lufttrockners (32) sind die Sperr einrichtung (14), die Steuereinrichtung (9), das druck gesteuerte Ventil (17) und der Thermosensor (5) inte griert. Damit bietet diese Fortbildung eine äußerst kompakte und kostengünstige Unterbringung dieser Kompo nenten.In the housing of the air dryer ( 32 ), the locking device ( 14 ), the control device ( 9 ), the pressure-controlled valve ( 17 ) and the thermal sensor ( 5 ) are inte grated. This training thus offers an extremely compact and inexpensive accommodation of these components.
Die Sperreinrichtung (14), wieder in Gestalt eines Rückschlagventils, ist in den (verbraucherseitigen) Ausgang des Lufttrockners (32) integriert.The blocking device ( 14 ), again in the form of a check valve, is integrated in the (consumer-side) outlet of the air dryer ( 32 ).
Die Umschaltleitung (1, 6, 11) wird streckenweise von Kanälen und Kammern innerhalb des Gehäuses des Luft trockners (32) gebildet. Der mit dem Verbraucher (12) verbundene Teil (11) der Umschaltleitung (1, 6, 11) wird von einem außerhalb der Zeichnungsebene verlaufen den und deshalb gestrichelt gezeichneten Gehäusekanal gebildet. Dieser geht von dem (verbraucherseitigen) Ausgang stromabwärts der Sperreinrichtung (14) aus und mündet in eine Kammer (34), die sowohl Betätigungskam mer als auch Arbeitskammer der Steuereinrichtung (9) ist. Die Kammer (34) wird von einem nicht näher be zeichneten (Membran-)Betätigungskolben der Umschalt einrichtung (9) begrenzt. Dieser Betätigungskolben be tätigt ein Ventil (37) der Umschalteinrichtung (9), welches in deren Sperrstellung eine Betätigungskammer (35) des druckbetätigten Ventils (17) mit der Atmo sphäre verbindet. Unter der Wirkung des Abschaltdrucks bewegt sich der Betätigungskolben der Steuereinrichtung (9) gegen die Kraft einer nicht bezeichneten Schaltfe der und öffnet dadurch in der Durchgangsstellung der Steuereinrichtung (9) das Ventil (37). Der jetzt aus der Kammer (34) in die Betätigungskammer (35) übertre tenden Abschaltdruck wirkt auf einen Betätigungskolben (36) des druckbetätigten Ventils (17), öffnet dessen nicht näher bezeichnetes Ventilglied und stellt das Ventil (17) damit in seine Druckentlastungsstellung um. Dadurch ist der stromabwärts der Sperreinrichtung (14) gelegene Teil (19, 30) der Förderleitung (13, 19, 30) einschließlich des Trocknungselements (30) mit der At mosphäre verbunden.The changeover line ( 1 , 6 , 11 ) is formed in sections by channels and chambers within the housing of the air dryer ( 32 ). The part ( 11 ) of the switchover line ( 1 , 6 , 11 ) connected to the consumer ( 12 ) is formed by a housing channel which extends outside the drawing plane and is therefore shown in dashed lines. This starts from the (consumer-side) outlet downstream of the locking device ( 14 ) and opens into a chamber ( 34 ), which is both the actuating chamber and the working chamber of the control device ( 9 ). The chamber ( 34 ) is delimited by an unspecified (diaphragm) actuating piston of the switching device ( 9 ). This actuating piston actuates a valve ( 37 ) of the switching device ( 9 ), which in its locked position connects an actuating chamber ( 35 ) of the pressure-actuated valve ( 17 ) with the atmosphere. Under the effect of the cut-off pressure, the actuating piston of the control device (9) is moved against the force of a Schaltfe not designated, thereby opening the passage in the position of the control means (9), the valve (37). The now from the chamber ( 34 ) in the actuating chamber ( 35 ) tending cut-off pressure acts on an actuating piston ( 36 ) of the pressure-actuated valve ( 17 ), opens its valve member, not specified, and thus switches the valve ( 17 ) to its pressure relief position. Characterized the downstream of the locking device ( 14 ) located part ( 19 , 30 ) of the delivery line ( 13 , 19 , 30 ) including the drying element ( 30 ) with the atmosphere.
Anders als in Fig. 1 ist das druckbetätigte Ventil (17) hier in einer von der Förderleitung (13, 19, 30) ab zweigende Abzweigleitung (38) angeordnet. Das Ventil (17) kann deshalb in diesem Fall als 2/2-Wegeventil ausgebildet sein.Unlike in FIG. 1, the pressure-actuated valve ( 17 ) is arranged here in a branch line ( 38 ) branching off from the delivery line ( 13 , 19 , 30 ). The valve ( 17 ) can therefore be designed as a 2/2-way valve in this case.
Durch die Verbindung des Trocknungselements (30) mit der Atmosphäre wird auch der Regenerationsbetrieb des Lufttrockners (30) eingeleitet. In dieser Betriebsart strömt aus einem zuvor parallel zum Verbraucher (12) mit getrockneter Luft aufgefüllten Regenerationsbehäl ter (33) getrocknete Luft durch die Strömungswege in nerhalb des Lufttrockners und das Trockenelement (30) zurück und durch das druckbetätigte Ventil (17) in die Atmosphäre. Vor der Rückkehr in das Trockenelement (30) wird diese Luft mittels einer Drossel (31) (im wesentlichen) auf Atmosphärendruck entspannt.The connection of the drying element ( 30 ) with the atmosphere also initiates the regeneration operation of the air dryer ( 30 ). In this operating mode, dried air flows from a regeneration container ( 33 ), which has previously been filled with dried air in parallel with the consumer ( 12 ), through the flow paths within the air dryer and the drying element ( 30 ) and through the pressure-actuated valve ( 17 ) into the atmosphere. Before returning to the drying element ( 30 ), this air is (essentially) expanded to atmospheric pressure by means of a throttle ( 31 ).
Der zwischen der Steuereinrichtung (9) und dem elek trisch betätigten Ventil (3) gelegene Teil (6) der Um schaltleitung (1, 6, 11) und der Verbindung (1, 6) zwi schen der Steuereinrichtung (9) und der Umschaltein richtung (21) wird streckenweise durch einen außerhalb der Zeichnungsebene liegenden und deshalb gestrichelt dargestellten Gehäusekanal gebildet. Dieser geht von der Betätigungskammer (35) des druckbetätigten Ventils (17) aus und mündet in einen nicht bezeichneten Steuer auslaß des Lufttrockners (32), von dem aus die Verbin dung (1, 6) zum elektrisch betätigten Ventil (3) und zur Umschalteinrichtung (21) weitergeht.The part ( 6 ) of the switching line ( 1 , 6 , 11 ) and the connection ( 1 , 6 ) between the control device ( 9 ) and the switching device located between the control device ( 9 ) and the electrically operated valve ( 3 ) ( 21 ) is formed in sections by a housing channel lying outside the drawing plane and therefore shown in broken lines. This starts from the actuating chamber ( 35 ) of the pressure-actuated valve ( 17 ) and opens into an unidentified control outlet of the air dryer ( 32 ), from which the connec tion ( 1 , 6 ) to the electrically operated valve ( 3 ) and the switching device ( 21 ) continues.
Auch der Thermosensor (5) ist im Gehäuse des Lufttrock ners (32) untergebracht. Ist der Lufttrockner, wie der jenige nach dem eingangs erwähnten "Technical Phamplet", mit einem Heizelement zur Sicherung der Funktionsfähigkeit der in das Lufttrocknergehäuse inte grierten Komponenten bei niedrigen Umgebungstemperatu ren ausgerüstet, so kann der Thermosensor (5) auch zur Betätigung dieses Heizelements herangezogen werden.The thermal sensor ( 5 ) is housed in the housing of the air dryer ( 32 ). If the air dryer, like the one after the "Technical Phamplet" mentioned above, is equipped with a heating element to ensure the functionality of the components integrated into the air dryer housing at low ambient temperatures, the thermal sensor ( 5 ) can also be used to actuate this heating element .
Die vorstehend zu dem Lufttrockner (32) getätigten Aus sagen gelten entsprechend auch für Gastrockner bei Ein satz eines anderen Gases mit der bereits erwähnten Maß gabe, daß dann in der Regel nicht die Atmosphäre als Druckentlastungsraum in Betracht kommt.The statements made above for the air dryer ( 32 ) also apply accordingly to gas dryers when using a different gas with the measure already mentioned, that the atmosphere is then generally not considered as a pressure relief chamber.
Im übrigen gelten die zu einer Figur gemachten Ausfüh rung für die andere Figur direkt oder in entsprechender Weise mit.For the rest, the details made for a figure apply tion for the other figure directly or in a corresponding way Way with.
Schließlich erkennt der Fachmann, daß sich der Schutz bereich der Erfindung nicht in dem beschriebenen Aus führungsbeispiel und dessen beschriebener Fortbildung erschöpft, sondern alle Ausgestaltungen umfaßt, deren Merkmale sich den Patentansprüchen unterordnen.Finally, the skilled worker realizes that protection area of the invention not in the described management example and its described further training exhausted, but includes all configurations, whose Characteristics subordinate to the patent claims.
Claims (8)
worin in der Förderleitung (13, 15, 19; 13, 19, 30) eine nur vom Verdichter (20) zum Verbraucher (12) durchlässige Sperreinrichtung (14) angeordnet ist,
mit einer den Verbraucherdruck überwachenden und beim Erreichen eines vorbestimmten Wertes desselben (Abschaltdruck) die Umschalteinrichtung (21) mit dem Verbraucher (12) verbindenden Steuereinrichtung (9),
mit einem bei Unterschreiten einer vorbestimmten ersten Temperatur und beim Überschreiten einer vor bestimmten zweiten Temperatur ein erstes bzw. zwei tes Temperatursignal abgebenden Thermosensor (5),
ferner mit einem druckbetätigten Ventil (17), des sen Betätigungseinrichtung parallel zu der Um schalteinrichtung (21) des Verdichters (20) durch die Steuereinrichtung (9) mit dem Verbraucher (12) verbindbar ist und welches im betätigten Zustand den stromaufwärts der Sperreinrichtung (14) gelege nen Teil (15, 19; 19, 30) der Förderleitung (13, 15, 19; 13, 19, 30) mit einem Druckentlastungsraum verbindet, dadurch gekennzeichnet, daß in der Verbindung (1, 6) zwischen der Steuer einrichtung (9) und der Umschalteinrichtung (21) des Verdichters (20) ein elektrisch betätigtes und in elektrischer Wirkverbindung mit dem Thermosensor (5) stehendes Ventil (3) angeordnet ist, welches auf das erste Temperatursignal des Thermosensors (5) die Verbindung (1, 6) zwischen der Steuerein richtung (9) und der Umschalteinrichtung (21) un terbricht und letztere mit dem Druckentlastungs raum verbindet.1. Compressed gas system with a compressor ( 20 ) which can be switched between conveyor operation and idle operation by means of a pressure-actuated switching device ( 21 ) and at least one with its output via a delivery line ( 13 , 15 , 19 ; 13 , 19 , 30 ) connectable to consumers ( 12 ),
wherein a blocking device ( 14 ) which is only permeable from the compressor ( 20 ) to the consumer ( 12 ) is arranged in the delivery line ( 13 , 15 , 19 ; 13 , 19 , 30 ),
with a control device ( 9 ) which monitors the consumer pressure and connects the switching device ( 21 ) to the consumer ( 12 ) when a predetermined value of the same (cut-off pressure),
with a thermal sensor ( 5 ) emitting a first or second temperature signal when the temperature falls below a predetermined first temperature and when a predetermined second temperature is exceeded,
further with a pressure-operated valve ( 17 ), the sen actuating device parallel to the switching device ( 21 ) of the compressor ( 20 ) by the control device ( 9 ) with the consumer ( 12 ) and which in the actuated state upstream of the locking device ( 14th ) connected part ( 15 , 19 ; 19 , 30 ) of the delivery line ( 13 , 15 , 19 ; 13 , 19 , 30 ) connects to a pressure relief chamber, characterized in that in the connection ( 1 , 6 ) between the control device ( 9) and the switching means (21) of the compressor (20) an electrically operated and disposed in electrical operative connection with the thermal sensor (5) standing valve (3) which, on the first temperature signal of the thermal sensor (5), the compound (1 6 ) between the Steuerein direction ( 9 ) and the switching device ( 21 ) interrupts and connects the latter with the pressure relief space.
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