Die Erfindung betrifft eine Drucklufterzeugungsvorrichtung, mit einem Steuer- und Regelgerät, mit zumindest einem steuerbaren und regelbaren Elektromotor, mit wenigstens einem von dem Elektromotor antreibbaren Luftverdichter, mit einem Lufteinlass, über den Umgebungsluft in den zumindest einen Luftverdichter ansaugbar ist, mit wenigstens einem Luftkühler, welcher mit dem Ausgang des zumindest einen Luftverdichters verbunden oder verbindbar ist, mit einem Lufttrockner, dessen Eingang mit dem Ausgang des wenigstens einen Luftkühlers verbunden ist, mit einer Kühlmitteleinlassöffnung, über welche dem wenigstens einem Luftkühler und weiteren Komponenten der Drucklufterzeugungsvorrichtung ein flüssiges Kühlmittel zuführbar ist, und mit einer Kühlmittelauslassöffnung, über welche erwärmtes Kühlmittel aus der Drucklufterzeugungsvorrichtung abführbar ist. Außerdem betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben einer solchen Drucklufterzeugungsvorrichtung.

Elektrisch antreibbare Kompressoren zur Drucklufterzeugung in Fahrzeugen sind bereits in verschiedenen Ausführungsformen bekannt und beispielsweise in der DE 10 2018 139 058 A1 , DE 10 2013 003 513 A1 und EP 3 516 218 B1 beschrieben. Aus der EP 3 331 738 B1 ist eine Drucklufterzeugungsvorrichtung für ein Fahrzeug mit einem Kolbenkompressor und zwei Verdichtungsstufen bekannt. Die Zylinderräume der beiden Verdichtungsstufen sind durch eine Verbindungsleitung miteinander verbunden, durch welche die in der ersten Verdichtungsstufe erzeugte Druckluft der zweiten Verdichtungsstufe zuführbar ist. Im Betrieb des Kolbenkompressors wird der Umgebungsluftdruck in der ersten Verdichtungsstufe mithilfe eines sich in der anschließenden Verbindungsleitung aufbauenden Gegendrucks erhöht. In der Verbindungsleitung zwischen den beiden Verdichtungsstufen ist ein Zwischenkühler angeordnet, der zum Kühlen der beim Verdichten in der ersten Verdichtungsstufe erwärmten Luft dient. Dabei sinkt der Druck der Druckluft in der Verbindungsleitung.

Durch den Zwischenkühler kann somit der Wirkungsgrad der zweiten Verdichtungsstufe erhöht werden. Ferner können vor oder nach der ersten Verdichtungsstufe weitere Einrichtungen zur Aufbereitung der verwendeten Luft angeordnet sein, wie beispielsweise weitere Kühleinrichtungen oder Lufttrocknungseinrichtungen. Ungünstig ist unter anderem, dass der beschriebene Kompressor als Hubkolbenkompressor ausgebildet ist, welcher nachteilig ein Schmiermittel benötigt. Zudem ist die konstruktive Ausbildung des Kühlsystems nicht weiter beschrieben.

Außerdem ist aus der DE 10 2004 051 435 B3 eine Anlage zur Erzeugung von trockener Druckluft bekannt, welche einen gekühlten Kompressor zum Ansaugen und Verdichten von Umgebungsluft aufweist. Dem Kompressor ist in Strömungsrichtung der Druckluft ein Kühler nachgeordnet, welcher zum Kühlen der erzeugten Druckluft dient. Die Kühlwirkung des Kühlers wird mittels eines Lüfters und auf die Oberfläche des Kühlers geleiteter Wassertröpfchen erreicht, welche dort verdunsten und dabei dem Kühler sowie indirekt auch der Druckluft Wärme entziehen. Dem Kühler ist ein Lufttrockner nachgeordnet, welcher ein Trocknungsmittel enthält, das der Druckluft Luftfeuchtigkeit entzieht und dadurch den Taupunkt dieser Druckluft absenkt. Die so getrocknete Druckluft hat am Ausgang des Lufttrockners eine Luftfeuchtigkeit von weniger als 35%, welches ausreichen soll, um mit dieser Druckluft anschließend versorgte Geräte vor Korrosion oder dem Einfrieren durch Wassereisbildung zu schützen.

Weiter ist aus der DE 44 45 972 02 eine Kompressoranlage zum Erzeugen trockener Druckluft bekannt, bei welcher ein luftgekühlter Radiator zum Abkühlen der von einem Kompressor erzeugten Druckluft dient. Dem Radiator ist ein Wasserabscheider nachgeordnet, mittels dem aus der Druckluft Wassertröpfchen entfernbar sind, welche bei der Abkühlung der Druckluft in dieser durch Kondensation entstehen. Da die Druckluft anschließend noch nicht ausreichend trocken ist, um bei deren Nutzung in Druckmittelverbrauchern ein Einfrieren derselben bei niedrigen Temperaturen vermeiden zu können, ist dem Wasserabscheider ein Lufttrockner nachgeordnet, in welchem die Druckluft weiter getrocknet wird.

Zudem ist aus der nicht vorveröffentlichten DE 10 2021 121 424.6 der Anmelderin eine Drucklufterzeugungsvorrichtung bekannt, welche einen Elektromotor aufweist, der zwei in Reihe angeordnete Luftverdichter antreiben kann. Im Betrieb der Drucklufterzeugungsvorrichtung wird mittels des ersten Luftverdichters Umgebungsluft angesaugt und verdichtet. Von dort wird die vorverdichtete Druckluft über ein Rückschlagventil, einen Zwischenkühler und ein Schaltventil zu dem zweiten Luftverdichter geführt. In dem zweiten Luftverdichter wird die vorverdichtete Druckluft weiter verdichtet und dann über einen Nachkühler oder ein weiteres Schaltventil an Druckluftverbraucher weitergeleitet. Der Zwischenkühler und der Nachkühler werden mittels eines flüssigen Kühlmittels gekühlt und dienen zur Kühlung der von den Luftverdichtern erzeugten Druckluft. Das flüssige Kühlmittel stammt beispielsweise aus einem Kühlkreislauf eines Fahrzeugs und versorgt in der Drucklufterzeugungsvorrichtung zuerst eine Kühlvorrichtung des Elektromotors, anschließend den Zwischenkühler und dann eine Kühlvorrichtung des ersten Luftverdichters. Von dort gelangt das Kühlmittel zu dem Nachkühler und dann zu einer Kühlvorrichtung des zweiten Luftverdichters, bevor das Kühlmittel in den Kühlkreislauf des Fahrzeugs zurückgeführt wird. Ein Lufttrockner ist bei dieser Drucklufterzeugungsvorrichtung weder dargestellt noch beschrieben.

Außerdem ist aus der US 2010/0 303 658 A1 ein wassergekühlter und ölfreier zweistufiger Luftkompressor bekannt, welcher einen wassergekühlten Zwischenkühler aufweist, der hinsichtlich der Luftführung zwischen einem ersten Luftverdichter und einem zweiten Luftverdichter angeordnet ist. Die von dem ersten Luftverdichter komprimierte Luft wird von dem Zwischenkühler gekühlt, und die von dem zweiten Luftverdichter verdichtete Luft wird von einem Nachkühler gekühlt, dessen Kühlwassereingang mit dem Kühlwasserausgang des Zwischenkühlers hydraulisch verbunden ist.

Schließlich ist aus der DE 11 2015 006 955 T5 ein Druckluftversorgungssystem für Lokomotiven sowie ein Verfahren zum Betreiben desselben bekannt, bei denen die von einem Kompressor angesaugte und verdichtete Luft in einem Luftkühler gekühlt und dann einem ersten Druckluftspeicher zugeführt wird. Von diesem ersten Druckluftspeicher gelangt die Druckluft über ein in Rückströmrichtung schließendes Rückschlagventil zu einem Vorfilter, welcher ein Entwässerungsventil aufweist. Nach dem Abscheiden von flüssigem und aerosoliertem Wasser aus der Druckluft im Vorfilter gelangt die Druckluft zu einem Lufttrockner. Ein am Luftstromeinlass des Lufttrockners oder in dessen unmittelbaren Nähe angeordneter Temperatursensor ist über eine Sensorleitung mit einem Steuergerät verbunden. Der Temperatursensor kann die Ist- Temperatur der in den Lufttrockner einströmenden Druckluft messen und diesen Messwert dem Steuergerät zur Verfügung stellen. Das Steuergerät kann auf der Basis des Sättigungspartialdrucks von Wasserdampf bei der gemessenen Ist-Temperatur der Druckluft eine geeignete Spülzykluszeit für das Entwässerungsventil berechnen und dessen Betätigung zum Entfernen des im Vorfilter angesammelten Wassers steuern.

Auch das Trocknungsmittel des Lufttrockners von solchen gattungsgemäßen Drucklufterzeugungsvorrichtungen muss immer wieder von der sich dort angesammelten Feuchtigkeit befreit werden, denn bei einer Sättigung der Feuchtigkeitsaufnahmefähigkeit seines Trocknungsmittels ist dieses nicht mehr in der Lage, aufgabengerecht zu arbeiten. Um diese Feuchtigkeit aus dem Lufttrockner zu beseitigen ist es bekannt, in einem sogenannten Regenerationsvorgang von der Drucklufterzeugungsvorrichtung erzeugte und in einem Druckmittelspeicher bevorratete trockene Druckluft zurück durch den Lufttrockner zu leiten. Hierbei nimmt die trockene Druckluft Feuchtigkeit aus dem Trocknungsmittel des Lufttrockners auf und transportiert diese nach außen in die Umgebung der Drucklufterzeugungsvorrichtung. Da diese Regenerationsvorgänge getrocknete Druckluft verbrauchen, welche beispielsweise in einem Kraftfahrzeug eigentlich für die Betätigung von beispielsweise Bremsaktuatoren und/oder von Luftfederbälgen benötigt wird, sind zusätzliche Betriebszeiten des Kompressors notwendig, um auch für die Regenerationsvorgänge ausreichend Druckluft zu bevorraten. Dies ist jedoch mit einem zusätzlichen Energieverbrauch verbunden, welcher die Betriebskosten beispielsweise eines Kraftfahrzeugs erhöht und durch die Erzeugung von elektrischer Energie für den Elektromotor letztlich auch umweltschädliches CO2 in die Atmosphäre freisetzt.

Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Drucklufterzeugungsvorrichtung mit einem Kompressor, einem Flüssigkeitskühlsystem und einem Lufttrockner vorzustellen, welche kompakt ausgebildet und kostengünstig herstellbar ist. Außerdem soll diese Drucklufterzeugungsvorrichtung einen geringeren Verbrauch von getrockneter Druckluft bei einer Regeneration eines Trocknungsmittels des Lufttrockners ermöglichen als bei bekannten Drucklufterzeugungsvorrichtungen. Weiter soll die Drucklufterzeugungsvorrichtung mittels mehr als einer externen Kühlvorrichtung kühlbar sein. Schließlich sollen der notwendige Kühlbedarf sowie das benötigte Regenerationsdruckluftvolumen durch ein Verfahren ermittelbar sein und die Drucklufterzeugungsvorrichtung entsprechend gesteuert und/oder geregelt werden.

Die Lösung dieser Aufgabe wird mit einer Drucklufterzeugungsvorrichtung erreicht, welcher die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist. Ein unabhängiger Verfahrensanspruch definiert ein Verfahren zum Betrieb einer solchen Drucklufterzeugungsvorrichtung. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind in den jeweils zugeordneten abhängigen Ansprüchen genannt.

Demnach betrifft die Erfindung zunächst eine Drucklufterzeugungsvorrichtung, mit einem Steuer- und Regelgerät, mit zumindest einem steuerbaren und regelbaren Elektromotor, mit wenigstens einem von dem Elektromotor antreibbaren Luftverdichter, mit einem Lufteinlass, über den Umgebungsluft in den zumindest einen Luftverdichter ansaugbar ist, mit wenigstens einem Luftkühler, welcher mit dem Ausgang des zumindest einen Luftverdichters verbunden oder verbindbar ist, mit einem Lufttrockner, dessen Eingang mit dem Ausgang des wenigstens einen Luftkühlers verbunden ist, mit einer Kühlmitteleinlassöffnung, über welche dem wenigstens einem Luftkühler und weiteren Komponenten der Drucklufterzeugungsvorrichtung ein flüssiges Kühlmittel zuführbar ist, und mit einer Kühlmittelauslassöffnung, über welche erwärmtes Kühlmittel aus der Drucklufterzeugungsvorrichtung abführbar ist.

Zur Lösung der vorrichtungsbezogenen Aufgabe hinsichtlich des Bedarfs eines möglichst geringen Regenerationsdruckvolumens für einen Regenerationsvorgang des Trocknungsmittels des Lufttrockners ist vorgesehen, dass derjenige Luftkühler, welcher in Strömungsrichtung der Druckluft als letzter Luftkühler vor dem Lufttrockner angeordnet ist, in Strömungsrichtung des Kühlmittels gesehen als erstes von dem Kühlmittel durchströmbar ist.

Demnach wird in Abkehr von den bisher bekannten Bauformen ein Nachkühler als erstes von dem noch vergleichsweise kalten flüssigen Kühlmittel durchströmt, welcher in Strömungsrichtung der Druckluft gesehen unmittelbar vor dem Lufttrockner angeordnet ist. Hierdurch wird die Druckluft so stark wie möglich abgekühlt, sodass in dieser Druckluft enthaltene Luftfeuchtigkeit teilweise schon vor dem Erreichen des Lufttrockners in Form von kleinen Wassertropfen ausfällt. Dieses Wasser wird dann beispielsweise von einem Wasserabscheider des Nachkühlers noch vor Erreichen des Lufttrockners aus der Druckluft entfernt. Eine geringe Menge von auskondensierten Wassertröpfchen kann auch von der vergleichsweise stark abgekühlten Druckluft über eine kurze Druckluftleitung bis hin zum Lufttrockner mitgeschleppt werden, in dessen eingangsseitigen Sammelbereich sich diese Wassertröpfchen sammeln und bei dem nächsten Regenerationsvorgang mit der aus dem Lufttrockner abströmenden Regenerationsdruckluft entfernt werden. Weil bereits vor Erreichen des Trocknungsmittels des Lufttrockners vergleichswiese viel Feuchtigkeit aus der Druckluft entfernt wird, wird der Lufttrockner anschließend weniger stark zum Trocknen der Druckluft benötigt. In dessen Folge braucht weniger häufig ein getrocknete Druckluft verbrauchender Regenerationsvorgang am Lufttrockner durchgeführt zu werden.

Gemäß einer detailreicheren Weiterbildung der gerade geschilderten und die Merkmale der Erfindung aufweisenden Drucklufterzeugungsvorrichtung ist diese mit folgendem ausgestattet: Mit einem Steuer- und Regelgerät, mit einem Elektromotor, mit zwei von dem Elektromotor antreibbaren und nacheinander wirksamen Luftverdichtern, mit einem Lufteinlass, über den mittels des ersten Luftverdichters Umgebungsluft ansaugbar ist, mit einem als Zwischenkühler ausgebildeten sowie angeordneten ersten Luftkühler und mit einem als Nachkühler ausgebildeten sowie angeordneten zweiten Luftkühler, wobei der Eingang des Zwischenkühlers mit dem Ausgang des ersten Luftverdichters pneumatisch verbunden oder verbindbar ist, wobei der Ausgang des Zwischenkühlers mit dem Eingang des zweiten Luftverdichters pneumatisch verbunden ist, und wobei der Ausgang des zweiten Luftverdichters mit dem Eingang des Nachkühlers pneumatisch verbunden oder verbindbar ist, mit einem Lufttrockner, dessen Eingang mit dem Ausgang des Nachkühlers pneumatisch verbunden ist, und mit einer Kühlmitteleinlassöffnung, über welche dem Zwischenkühler sowie dem Nachkühler und weiteren Komponenten der Drucklufterzeugungsvorrichtung ein flüssiges Kühlmittel zuführbar ist, sowie mit einer Kühlmittelauslassöffnung, über welche erwärmtes Kühlmittel abführbar ist. Auch diese Drucklufterzeugungsvorrichtung ist zur Erzeugung der schon genannten Vorteile dadurch gekennzeichnet, dass der Nachkühler, welcher in Strömungsrichtung der Druckluft als letzter Luftkühler vor dem Lufttrockner angeordnet ist, in Strömungsrichtung des Kühlmittels gesehen als erstes von dem Kühlmittel durchströmbar ist. Um die in dem Lufttrockner zu trocknende Druckluft vor deren Eintritt in das Trocknungsmittel noch weiter abzukühlen, ist gemäß einer anderen Weiterbildung des Kühlflüssigkeitskreislaufs vorgesehen, dass ein Kühlmitteleingang des Nachkühlers mit der Kühlmitteleinlassöffnung der Drucklufterzeugungsvorrichtung verbunden ist, dass ein Kühlmittelausgang des Nachkühlers mit einem Kühlmitteleingang des Zwischenkühlers verbunden ist, dass ein Kühlmittelausgang des Zwischenkühlers mit einem Kühlmitteleingang eines Trocknermodul-Kühlers verbunden ist, dass ein Kühlmittelausgang des Trocknermodul-Kühlers mit einem Kühlmitteleingang des Elektromotors verbunden ist, dass ein Kühlmittelausgang des Elektromotors mit einem Kühlmitteleingang des zweiten Luftverdichters verbunden ist, dass ein Kühlmittelausgang des zweiten Luftverdichters mit einem Kühlmitteleingang eines Wechselrichters verbunden ist, welcher zur Steuerung und Regelung des Elektromotors mittels des Steuer- und Regelgeräts dient, dass ein Kühlmittelausgang des Wechselrichters mit einem Kühlmitteleingang des ersten Luftverdichters verbunden ist, und dass ein Kühlmittelausgang ersten Luftverdichters mit der Kühlmittelauslassöffnung verbunden ist.

Der Trocknermodul-Kühler ist derartig ausgebildet und angeordnet, dass mit diesem zumindest Bestandteile des Lufttrockners kühlbar sind. Es kann auch vorgesehen sein, dass ein nahe bei dem Luftkühler angeordnetes Mehrkreisschutzventil in den Trocknermodul-Kühler baulich integriert oder von diesem kühlbar ist. Der geschilderte Aufbau ist mit dem Vorteil verbunden, dass Bestandteile des Lufttrockners, wie vorzugsweise dessen Gehäuse, gekühlt werden, wodurch die dem Lufttrockner zugeführte Druckluft schon vor deren Eintritt in das Trocknungsmittel weiter abgekühlt werden kann. Hierdurch kann Luftfeuchtigkeit, sozusagen bei der letzten vorrichtungsbezogenen Möglichkeit, aus der Druckluft als Wasser auskondensieren und abgeführt werden kann.

Um die Nutzung der die Merkmale der Erfindung aufweisenden Drucklufterzeugungsvorrichtung weiter zu verbessern kann vorgesehen sein, dass die Kühlmitteleinlassöffnung der Drucklufterzeugungsvorrichtung mit einer ersten externen Kühlvorrichtung hydraulisch verbunden ist, dass in einer von der Kühlmitteleinlassöffnung zu dem Kühlmitteleingang des Nachkühlers verlaufenden ersten Kühlmittelleitung ein erstes Kühlungsschaltventil angeordnet ist, dass das erste Kühlungsschaltventil als ein 2/2-Wege-Magnetschaltventil ausgebildet ist, welches steuerungstechnisch mit dem Steuer- und Regelgerät verbunden ist, und dass mittels des ersten Kühlungsschaltventils in Abhängigkeit von dessen Schaltstellung die erste Kühlmittelleitung abgesperrt oder geöffnet werden kann.

Hierdurch ist es möglich, die erste externe Kühlvorrichtung beispielsweise dann nicht zu nutzen, wenn deren Kühlfluid eine höhere Temperatur aufweist als die Temperatur zumindest einer der Komponenten der Drucklufterzeugungsvorrichtung. Eine solche Situation kann beispielsweise eintreten, wenn als erste externe Kühlvorrichtung ein einer Brennkraftmaschine zugeordneter Wasser-Luft-Kühler genutzt wird, und dessen Kühlwasser eine höhere Temperatur aufweist als die Temperatur der Druckluft in dem Nachkühler. Hierzu wird die Temperatur der Kühlflüssigkeit der ersten externen Kühlvorrichtung sowie die Temperatur der Druckluft am Eingang des Nachkühlers im Betrieb ständig gemessen und die Messwerte dem Steuer- und Regelgerät mitgeteilt. Bei einer zu hohen Temperatur wird das erste Kühlungsschaltventil von dem Steuer- und Regelgerät in eine Schaltstellung geschaltet, in welcher die Fluidverbindung zwischen der ersten externen Kühlvorrichtung und der Kühlmitteleinlassöffnung beziehungsweise dem Eingang des Nachkühlers geschlossen ist. Somit wird vermieden, dass zu heißes Kühlwasser die Druckluft aufheizt anstatt diese abzukühlen.

Um die Kühlfähigkeit der Drucklufterzeugungsvorrichtung noch weiter zu verbessern kann zusätzlich vorgesehen sein, dass der Ausgang des ersten Luftverdichters über ein als 3/2-Wege-Magnetschaltventil ausgebildetes zweites Kühlungsschaltventil mit einem Eingang einer zweiten externen Kühlvorrichtung verbindbar ist, dass das zweite Kühlungsschaltventil steuerungstechnisch mit dem Steuer- und Regelgerät verbunden ist, und dass der Ausgang der zweiten externen Kühlvorrichtung mit dem Eingang des zweiten Luftverdichters (18) verbunden ist.

Hierdurch kann bei einer entsprechenden Schaltstellung des zweiten Kühlungsschaltventils erreicht werden, dass die von dem ersten Luftverdichter erzeugte und schon warme Druckluft zu der erwähnten zweiten externen Kühlvorrichtung geleitet und dort unter Umgehung des Zwischenkühlers abgekühlt wird. Diese zweite externe Kühlvorrichtung kann beispielsweise als ein Luft-Luft-Kühler ausgebildet sein. Eine solche Betriebssituation kann eintreten, wenn die von der ersten externen Kühlvorrichtung kommende und in die Drucklufterzeugungsvorrichtung einströmende Kühlflüssigkeit zwar wärmer ist als die Druckluft am Nachkühler, jedoch noch kalt genug ist, um die den beiden Luftkühlern im Kühlfluidstrom nachgeordneten anderen Komponenten der Drucklufterzeugungsvorrichtung zu kühlen. In dieser Betriebssituation wird die am Ausgang des ersten Luftverdichters anfallende Druckluft in der zweiten externen Kühlvorrichtung gekühlt, und der Nachkühler, der Zwischenkühler, der Elektromotor, der Wechselrichter und die beiden Luftverdichter werden von der ersten externen Kühlvorrichtung gekühlt.

Um die Kühlung dieser Drucklufterzeugungsvorrichtung noch weiter zu verbessern, kann alternativ oder additiv zu den genannten Kühlmaßnahmen vorgesehen sein, dass der Ausgang des zweiten Luftverdichters über ein als 3/2-Wege-Magnetschaltventil ausgebildetes drittes Kühlungsschaltventil mit einem Eingang einer dritten externen Kühlvorrichtung verbindbar ist, dass das dritte Kühlungsschaltventil steuerungstechnisch mit dem Steuer- und Regelgerät verbunden ist, und dass der Ausgang der dritten externen Kühlvorrichtung mit dem Eingang des Lufttrockners verbunden ist.

Hierdurch kann ebenfalls in derjenigen Betriebssituation, in welcher das Kühlfluid der ersten externen Kühlvorrichtung zu warm ist, um mit diesem die Druckluft in dem Zwischenkühler und in dem Nachkühler zu kühlen, die von dem zweiten Luftverdichter kommende Druckluft in der zweiten externen Kühlvorrichtung gekühlt werden. Die zweite externe Kühlvorrichtung kann ebenfalls als Luft-Luft-Wärmetauscher ausgebildet sein. Die in der dritten externen Kühlvorrichtung gekühlte Druckluft wird anschließend in die Drucklufterzeugungsvorrichtung zurückgeführt, wo diese unter Umgehung des Zwischenkühlers und des Nachkühlers zu dem Lufttrockner gelangt.

Bei einer detailreichen Weiterbildung ist eine solche, die Merkmale der Erfindung aufweisende Drucklufterzeugungsvorrichtung ausgestattet mit einem Steuer- und Regelgerät, mit einem Elektromotor, mit zwei von dem Elektromotor antreibbaren und nacheinander wirksamen Luftverdichtern, mit einem Lufteinlass, über den mittels des ersten Luftverdichters Umgebungsluft ansaugbar ist, mit einem als Zwischenkühler ausgebildeten sowie angeordneten ersten Luftkühler und mit einem als Nachkühler ausgebildeten sowie angeordneten zweiten Luftkühler, wobei der Eingang des Zwischenkühlers mit dem Ausgang des ersten Luftverdichters pneumatisch verbunden ist, wobei der Ausgang des Zwischenkühlers mit dem Eingang des zweiten Luftverdichters pneumatisch verbunden ist, und wobei der Ausgang des zweiten Luftverdichters mit dem Eingang des Nachkühlers pneumatisch verbunden ist, mit einem Lufttrockner, dessen Eingang mit dem Ausgang des Nachkühlers pneumatisch verbunden ist, und mit einer Kühlmitteleinlassöffnung, über welche dem Zwischenkühler sowie dem Nachkühler und weiteren Komponenten der Drucklufterzeugungsvorrichtung ein flüssiges Kühlmittel zuführbar ist, sowie mit einer Kühlmittelauslassöffnung, über welche erwärmtes Kühlmittel abführbar ist.

Diese Drucklufterzeugungsvorrichtung ist gemäß der Weiterbildung der Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass der Nachkühler, welcher in Strömungsrichtung der Druckluft als letzter Luftkühler vor dem Lufttrockner angeordnet ist, in Strömungsrichtung des Kühlmittels gesehen als erstes von dem Kühlmittel durchströmbar ist, dass die Kühlmitteleinlassöffnung mit einem Kühlmittelausgang einer ersten externen Kühlvorrichtung verbindbar ist, dass ein Ausgang des ersten Luftverdichters über eine erste Druckluftleitung DL1 mit einem Eingang des Zwischenkühles pneumatisch verbindbar ist, dass an diese erste Druckluftleitung DL1 eine neunte Druckluftleitung DL1.1 angeschlossen ist, welche mit einem Eingang einer zweiten externen Kühlvorrichtung pneumatisch verbindbar ist, dass ein Ausgang des Zwischenkühlers über eine zweite Druckluftleitung DL2 mit einem Eingang des zweiten Luftverdichters pneumatisch verbunden ist, dass an diese zweite Druckluftleitung DL2 eine zehnte Druckluftleitung DL2.1 angeschlossen ist, welche mit einem Ausgang der zweiten externen Kühlvorrichtung pneumatisch verbunden ist, dass ein Eingang des Nachkühlers über eine dritte Druckluftleitung DL3 mit einem Ausgang des zweiten Luftverdichters pneumatisch verbindbar ist, dass die dritte Druckluftleitung DL3 mit einer elften Druckluftleitung DL3.1 verbindbar ist, dass die elften Druckluftleitung DL3.1 mit dem Eingang einer dritten externen Kühlvorrichtung pneumatisch verbunden ist, dass der Ausgang der dritten externen Kühlvorrichtung über eine zwölfte Druckluftleitung DL4.1 an eine vierte Druckluftleitung DL4 angeschlossen ist, und dass diese vierte Druckluftleitung DL4 einen Ausgang des Nachkühlers mit einem Eingang des Lufttrockners verbindet. Da es zur Aktivierung beziehungsweise Deaktivierung der jeweiligen externen Kühlvorrichtungen wichtig ist, die Temperatur des Kühlfluids der ersten externen Kühlvorrichtung am Eingang der Drucklufterzeugungsvorrichtung oder zumindest am Eingang des Nachkühlers zu kennen, ist die Anordnung von zumindest einem diesbezüglichen Temperatursensor sinnvoll.

Daher ist eine die Merkmale der Erfindung aufweisende Drucklufterzeugungsvorrichtung gemäß einer diesbezüglichen Weiterbildung ausgestattet mit einem Steuer- und Regelgerät, mit einem Elektromotor, mit zwei von dem Elektromotor antreibbaren und nacheinander wirksamen Luftverdichtern, mit einem Lufteinlass, über den mittels des ersten Luftverdichters Umgebungsluft ansaugbar ist, mit einem als Zwischenkühler ausgebildeten sowie angeordneten ersten Luftkühler und mit einem als Nachkühler ausgebildeten sowie angeordneten zweiten Luftkühler, wobei der Eingang des Zwischenkühlers mit dem Ausgang des ersten Luftverdichters pneumatisch verbunden ist, wobei der Ausgang des Zwischenkühlers mit dem Eingang des zweiten Luftverdichters pneumatisch verbunden ist, und wobei der Ausgang des zweiten Luftverdichters mit dem Eingang des Nachkühlers pneumatisch verbunden ist, mit einem Lufttrockner, dessen Eingang mit dem Ausgang des Nachkühlers pneumatisch verbunden ist, und mit einer Kühlmitteleinlassöffnung, über welche dem Zwischenkühler sowie dem Nachkühler und weiteren Komponenten der Drucklufterzeugungsvorrichtung ein flüssiges Kühlmittel zuführbar ist, sowie mit einer Kühlmittelauslassöffnung, über welche erwärmtes Kühlmittel abführbar ist.

Bei dieser weiterentwickelten Drucklufterzeugungsvorrichtung ist vorgesehen, dass wenigstens ein Temperatursensor vorhanden ist, welcher zur Messung der Kühlmitteltemperatur vor dem Kühlmitteleingang und/oder hinter dem Kühlmittelausgang desjenigen Luftkühlers angeordnet ist, welcher in Strömungsrichtung der Druckluft als letzter Luftkühler vor dem Lufttrockner platziert ist, und dass dieser zumindest eine Temperatursensor mit dem Steuer- und Regelgerät über eine Datenoder Sensorleitung verbunden ist. Bei der Daten- oder Sensorleitung kann es sich um eine CAN-Bus-Leitung handeln.

Durch die Anordnung eines solchen Temperatursensors kann mittels des Steuer- und Regelgeräts berechnet werden, wie sehr die von dem Luftverdichter kommende Druckluft in dem Luftkühler abkühlt und dadurch schon vor Erreichen des Lufttrockners Wasser aus der Druckluft abgeschieden wird. Mittels dieser Kenntnis kann ein optimal geringes Volumen an trockener Druckluft bei einem Regenerationsvorgang zur Trocknung der Trocknungsmittels des Lufttrockners durch diesen hindurch geleitet werden. Hierdurch wird der Verbrauch an trockener Druckluft minimiert und die Anzahl und/oder die Dauer der Regenerationsvorgänge am Lufttrockner auf ein Minimum reduziert.

Die durch die Erfindung vorgeschlagenen Konstruktionsmerkmale lassen sich bei unterschiedlich konfigurierten Drucklufterzeugungsvorrichtungen anwenden. So kann eine solche Drucklufterzeugungsvorrichtung nur eine oder mehrere Verdichterstufen aufweisen, welche beispielsweise von nur einem Elektromotor oder von jeweils einem Elektromotor antreibbar sind. Auch die Bauart der Verdichtungsstufen sowie die Anzahl der Luftkühler sind hinsichtlich der Nutzung der Erfindung nicht festgelegt.

Gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung ist eine Besonderheit des Steuer- und Regelgeräts von Bedeutung. Hierbei ist die Drucklufterzeugungsvorrichtung ausgestattet mit einem Steuer- und Regelgerät, mit einem Elektromotor, mit zwei von dem Elektromotor antreibbaren und nacheinander wirksamen Luftverdichtern, mit einem Lufteinlass, über den mittels des ersten Luftverdichters Umgebungsluft ansaugbar ist, mit einem als Zwischenkühler ausgebildeten sowie angeordneten ersten Luftkühler und mit einem als Nachkühler ausgebildeten sowie angeordneten zweiten Luftkühler, wobei der Eingang des Zwischenkühlers mit dem Ausgang des ersten Luftverdichters pneumatisch verbunden ist, wobei der Ausgang des Zwischenkühlers mit dem Eingang des zweiten Luftverdichters pneumatisch verbunden ist, und wobei der Ausgang des zweiten Luftverdichters mit dem Eingang des Nachkühlers pneumatisch verbunden ist, mit einem Lufttrockner, dessen Eingang mit dem Ausgang des Nachkühlers pneumatisch verbunden ist, und mit einer Kühlmitteleinlassöffnung, über welche dem Zwischenkühler sowie dem Nachkühler und weiteren Komponenten der Drucklufterzeugungsvorrichtung ein flüssiges Kühlmittel zuführbar ist, sowie mit einer Kühlmittelauslassöffnung, über welche erwärmtes Kühlmittel abführbar ist.

Hierbei ist gemäß der Erfindung vorgesehen, dass der Nachkühler, welcher in Strömungsrichtung der Druckluft als letzter Luftkühler vor dem Lufttrockner angeordnet ist, in Strömungsrichtung des Kühlmittels gesehen als erstes von dem Kühlmittel durchströmbar ist, dass zumindest ein Temperatursensor vorhanden ist, welcher mit dem Steuer- und Regelgerät über eine Daten- oder Sensorleitung verbunden ist, dass der Temperatursensor zur Messung der Kühlmitteltemperatur vor dem Kühlmitteleingang oder hinter dem Kühlmittelausgang des Nachkühlers angeordnet ist, und dass das Steuer- und Regelgerät derart ausgebildet ist, dass mit diesem zusätzlich zu dem Betrieb des Elektromotors ein Trocknungsbetrieb und ein Regenerationsbetrieb des Lufttrockners sowie der Betrieb eines Mehrkreisschutzventils steuerbar und regelbar ist.

Dadurch, dass gemäß der Erfindung das Steuer- und Regelgerät derartig ausgebildet und angeordnet ist, dass mit diesem der Betrieb des Elektromotors, ein Trocknungsbetrieb und ein Regenerationsbetrieb des Lufttrockners sowie der Betrieb eines Mehrkreisschutzventils steuerbar und regelbar ist, ist ein gesondertes Steuer- und Regelgerät zur Steuerung und Regelung des Elektromotors oder ein gesondertes Steuer- und Regelgerät zur zumindest indirekten Steuerung und Regelung eines Mehrkreisschutzventils nicht notwendig. Hierdurch werden Herstellkosten und Bauraum eingespart.

Hinsichtlich einer weiter konkretisierten Anordnung des wenigstens einen Temperatursensors kann vorgesehen sein, dass dieser zur Messung der Kühlmitteltemperatur vor der Kühlmitteleinlassöffnung der Drucklufterzeugungsvorrichtung angeordnet ist. Hierbei kann besonders kostengünstig ein Temperatursensor genutzt werden, welcher sowieso an einer ersten externen Kühlvorrichtung eines Kraftfahrzeugs angeordnet ist, um am Ausgang dieser externen Kühlvorrichtung die Temperatur des Kühlmittels zu bestimmen und diese dem Steuer- und Regelgerät des Kraftfahrzeugs mitzuteilen.

Sofern die Leitungslänge zum Transport des Kühlmittels von dieser externen Kühlvorrichtung bis zu der Drucklufterzeugungsvorrichtung vergleichsweise groß ist, kann eine solche Anordnung jedoch ungünstig sein, denn auf dem Weg bis zum Kühlmitteleingang der Drucklufterzeugungsvorrichtung kann sich das Kühlmittel unkontrolliert abkühlen oder erwärmen. Aus diesem Grund kann vorgesehen sein, dass der Temperatursensor zur Messung der Kühlmitteltemperatur unmittelbar vor dem Kühlmitteleingang des Nachkühlers angeordnet ist, welcher in Strömungsrichtung der Druckluft als letzter Luftkühler vor dem Lufttrockner angeordnet ist. Hierdurch bekommt man besonders aussagekräftige Messwerte.

Es kann aber auch vorgesehen sein, dass der Temperatursensor zur Messung der Kühlmitteltemperatur als nächste dann folgende Komponente hinter dem Kühlmittelausgang des Nachkühlers angeordnet ist, welcher in Strömungsrichtung der Druckluft als letzter Luftkühler vor dem Lufttrockner angeordnet ist. Dieser Ort der Anordnung des Temperatursensors kann unmittelbar am Kühlmittelausgang des Nachkühlers sein, oder wenn der dortige Bauraum dies nicht zulässt, eben an der nächst möglichen Stelle in Strömungsrichtung des Kühlmittels hinter dem Kühlmittelausgang des Nachkühlers.

Es kann auch vorgesehen sein, dass sowohl am Kühlmitteleingang als auch am Kühlmittelausgang des Nachkühlers jeweils ein Temperatursensor angeordnet ist, welche mit dem Steuer- und Regelgerät signaltechnisch verbunden sind. Mittels der von diesen beiden Temperatursensoren gemessenen Temperaturwerten kann in dem Steuer- und Regelgerät eine Temperaturdifferenz ermittelt werden, welche ein Maß für die Abkühlung der Druckluft in dem Nachkühler ist. Hieraus lässt sich zumindest abschätzen, wie viel Wasser beim Durchströmen des Nachkühlers aus der Druckluft auskondensiert ist. Gegebenenfalls ist hierzu noch ein weiterer Temperatursensor notwendig, mit dem die Temperatur der Druckluft am Drucklufteingang des Nachkühlers messbar ist.

Gemäß einer anderen Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes kann vorgesehen sein, dass der zumindest eine Elektromotor, ein den Betrieb des Elektromotors beeinflussender Wechselrichter, die beiden Luftverdichter, der Zwischenkühler, der Nachkühler, der Lufttrockner, das Mehrkreisschutzventil, welches den Ausgang des Lufttrockners mit zumindest einem externen Druckluftspeicher und externen Druckluftverbrauchern pneumatisch verbindet, sowie ein Schalldämpfer zusammenwirkend, jedoch in Bezug zueinander separat angeordnet sind.

Alternativ dazu kann vorgesehen sein, dass der zumindest eine Elektromotor, ein den Betrieb des Elektromotors beeinflussender Wechselrichter, die beiden Luftverdichter, der Zwischenkühler, der Nachkühler, der Lufttrockner, das Mehrkreisschutzventil, welches den Ausgang des Lufttrockners mit zumindest einem externen Druckluftspeicher und externen Druckluftverbrauchern pneumatisch verbindet, sowie ein Schalldämpfer in oder an einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sind.

Die genannten Vorrichtungsbestandteile sind bei den beiden geschilderten Aufbauvarianten über die erwähnten und gegebenenfalls in dem Gehäuse angeordneten elektrischen, pneumatischen sowie hydraulischen Verbindungsleitungen in geeigneter Weise miteinander verbunden. Hierdurch ist die Drucklufterzeugungsvorrichtung äußerst kompakt aufgebaut, bei deren Herstellung einfach montierbar sowie leicht an einem Kraftfahrzeug, beispielsweise an einem Nutzfahrzeug befestigbar.

In diesem Zusammenhang kann weiter vorgesehen sein, dass das Steuer- und Regelgerät separat oder in oder an dem Gehäuse angeordnet ist, dass das Steuer- und Regelgerät über eine erste Steuerungsleitung mit dem Wechselrichter zur Steuerung und Regelung des Elektromotors verbunden ist, dass das Steuer- und Regelgerät über eine zweite Steuerungsleitung mit einem als erstes 3/2-Wege-Magnetschaltventil ausgebildetes Regenerationsschaltventil verbunden ist, welches zum Öffnen oder Schließen einer den Druckluftspeicher und den Lufttrockner pneumatisch zumindest indirekt verbindenden Regenerationsleitung dient, und dass das Steuer- und Regelgerät über eine Sensorleitung mit dem Mehrkreisschutzventil verbunden ist.

Durch die zusätzliche Integration des Steuer- und Regelgeräts, des ersten 3/2-Wege- Magnetschaltventils beziehungsweise Regenerationsschaltventils sowie der zugeordneten Steuerungsleitungen und der Regenerationsleitung in das Gehäuse der Drucklufterzeugungsvorrichtung beinhaltet dieses weitere der Drucklufterzeugungsvorrichtung zugeordnete Komponenten, welches das Gesamtsystem noch leichter handhabbar und am Kraftfahrzeug einfacher anschließbar macht. Daher kann eine solche Drucklufterzeugungsvorrichtung bei einer Störung einer ihrer Komponenten leicht als Ganzes von einem Nutzfahrzeug entfernt und einer Reparaturstelle zugeführt werden, während am Kraftfahrzeug schnell und einfach eine neue Drucklufterzeugungsvorrichtung montiert wird. Da eine Drucklufterzeugungsvorrichtung gerade bei Nutzfahrzeugen eine betriebsnotwendige Vorrichtung ist, werden durch die geschilderte Vorgehensweise langdauernde Reparaturen vermieden und das Nutzfahrzeug schnell wieder in den Einsatz gebracht.

Um die Reparaturfähigkeit der Drucklufterzeugungsvorrichtung weiter zu verbessern und um schnelle Reparaturen zu ermöglichen, kann gemäß einer anderen Weiterbildung der Drucklufterzeugungsvorrichtung vorgesehen sein, dass diese aus mehreren Modulen aufgebaut ist, welche samt der zugehörigen pneumatischen, hydraulischen und elektrischen Leitungen in oder an einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sind.

Demnach kann vorgesehen sein, dass in oder an dem Gehäuse der Drucklufterzeugungsvorrichtung ein Kompressor-Modul, ein Druckluftkühlmodul, ein Trockner-Modul und ein Schalldämpfer-Modul samt zugehörigen pneumatischen, hydraulischen und elektrischen Leitungen angeordnet sind, wobei das Kompressor- Modul den Elektromotor, den Wechselrichter, die beiden Luftverdichter sowie das Steuer- und Regelgerät aufweist, wobei das Druckluftkühl-Modul den Zwischenkühler und den Nachkühler aufweist, wobei das Trockner-Modul den Lufttrockner sowie das Mehrkreisschutzventil aufweist, wobei das Schalldämpfer-Modul den Schalldämpfer mit einem schalldämpfenden Material aufweist, und bei dem das Schalldämpfer-Modul wenigstens eine Regenerationsluftauslassöffnung zum Ableiten von Regenerationsdruckluft in die Umgebung aufweist.

Das schalldämpfende Material ist derartig ausgebildet, dass es von dem Lufttrockner abgeschiedene Wassertröpfchen aufnehmen und auch in den Schalldämpfer eingetragenes Spritzwasser zu einem Wasserauslass des Schalldämpfer-Moduls leiten kann. Bei bestimmten Anwendungsfällen kann auf die Integration eines solitären Schalldämpfer-Moduls verzichtet werden.

Eine andere Variante der die Merkmale der Erfindung aufweisenden Drucklufterzeugungsvorrichtung ist mit zumindest einem Elektromotor ausgestattet, mit dem wenigstens ein Luftverdichter antreibbar ist, und die einen Lufteinlass aufweist, über den mittels des Luftverdichters Umgebungsluft ansaugbar ist. Diese Drucklufterzeugungsvorrichtung weist wenigstens einen Luftkühler auf, in dem die von dem Luftverdichter komprimierte Luft abkühlbar ist. Zudem ist ein Lufttrockner vorhanden, dessen Eingang mit dem Ausgang des wenigstens einen Luftkühlers pneumatisch verbunden ist. Weiter ist eine Kühlmitteleinlassöffnung ausgebildet, über welche dem Luftkühler ein flüssiges Kühlmittel zuführbar ist. Außerdem ist eine Kühlmittelauslassöffnung vorhanden, über welche erwärmtes Kühlmittel abführbar ist.

Diese Drucklufterzeugungsvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Schalldämpfer wenigstens eine Regenerationsluftauslassöffnung zum Ableiten von durch diesen geführte Regenerations-Abluft in die Umgebung aufweist, dass diese zumindest eine Regenerationsluftauslassöffnung dann, wenn keine Regeneration des Trocknungsmittels des Lufttrockners erfolgt, als Lufteinlass zum Ansaugen von Umgebungsluft hin zu dem wenigstens einen Luftverdichter dient, und dass die durch den Schalldämpfer angesaugte Umgebungsluft stromabwärts hinter dem Schalldämpfer durch eine Ansaugluftleitung zu dem wenigstens einen Luftverdichter leitbar ist.

Eine davon abgeleitete Weiterentwicklung der Drucklufterzeugungsvorrichtung weist folgendes auf: Zumindest einem Elektromotor, zwei von dem Elektromotor antreibbare und nacheinander wirksame Luftverdichter, einen Lufteinlass, über den mittels des ersten Luftverdichters Umgebungsluft ansaugbar ist, sowie einen Zwischenkühler und einen Nachkühler, wobei der Eingang des Zwischenkühlers mit dem Ausgang des ersten Luftverdichters pneumatisch verbunden ist, wobei der Ausgang des Zwischenkühlers mit dem Eingang des zweiten Luftverdichters pneumatisch verbunden ist, und wobei der Ausgang des zweiten Luftverdichters mit dem Eingang des Nachkühlers pneumatisch verbunden ist, weiter aufweisend einen Lufttrockner, dessen Eingang mit dem Ausgang des Nachkühlers verbunden ist, sowie mit einer Kühlmitteleinlassöffnung, über welche dem Zwischenkühler und dem Nachkühler ein flüssiges Kühlmittel zuführbar ist, und mit einer Kühlmittelauslassöffnung, über welche erwärmtes Kühlmittel abführbar ist.

Diese weiterentwickelte Drucklufterzeugungsvorrichtung ist ebenfalls dadurch gekennzeichnet, dass der Schalldämpfer wenigstens eine Regenerationsluftauslassöffnung zum Ableiten von durch diesen geführte Regenerations-Abluft in die Umgebung aufweist, dass die zumindest eine Regenerationsluftauslassöffnung dann, wenn keine Regeneration des Trocknungsmittels des Lufttrockners erfolgt, als Lufteinlass zum Ansaugen von Umgebungsluft hin zu dem ersten Luftverdichter dient, und dass die durch den Schalldämpfer angesaugte Umgebungsluft stromabwärts hinter dem Schalldämpfer durch eine Ansaugluftleitung zu dem ersten Luftverdichter leitbar ist.

Um eine unerwünschte Verschmutzung oder starke Spritzwasserbelastung des Schalldämpfers über den kombiniert wirksamen Einlass und Auslass für die anzusaugende Umgebungsluft sowie das Abführen von feuchtigkeitstragender Regenerationsdruckluft zu vermeiden, ist gemäß einer anderen Weiterbildung der Drucklufterzeugungsvorrichtung vorgesehen, dass vor oder in dem Schalldämpfer ein Abscheider zum Abscheiden von Wasser und Partikel angeordnet ist, welcher derartig ausgebildet und angeordnet ist, dass mit diesem durch die zumindest eine, auch als Lufteinlass dienende Regenerationsluftauslassöffnung angesaugte Umgebungsluft von mitgeführten Wassertröpfchen und Partikel befreibar ist. Ein solcher Abscheider kann beispielsweise als Zyklon-Abscheider ausgebildet sein, in dem angesaugte Umgebungsluft in eine Kreis- oder Spiralbewegung geleitet wird.

Eine andere, die Merkmale der Erfindung aufweisende Drucklufterzeugungsvorrichtung hat ebenfalls zumindest einen Elektromotor, mit dem wenigstens ein Luftverdichter antreibbar ist. Zudem ist ein Lufteinlass vorhanden, über den mittels des Luftverdichters Umgebungsluft ansaugbar ist. Weiter ist wenigstens ein Luftkühler vorhanden, in dem die von dem Luftverdichter komprimierte Luft abkühlbar ist. Außerdem ist ein Lufttrockner angeordnet, dessen Eingang mit dem Ausgang des wenigstens einen Luftkühlers pneumatisch verbunden ist. Weiter ist eine Kühlmitteleinlassöffnung an der Drucklufterzeugungsvorrichtung ausgebildet, über welche dem Luftkühler ein flüssiges Kühlmittel von einer ersten externen Kühlvorrichtung zuführbar ist. Über eine ebenfalls vorhandene Kühlmittelauslassöffnung kann erwärmtes Kühlmittel an die erste externe Kühlvorrichtung zurückgeführt werden. Außerdem ist ein Mehrkreisschutzventil angeordnet, welches den Ausgang des Lufttrockners mit zumindest einem externen Druckluftspeicher und externen Druckluftverbrauchern pneumatisch verbindet. Zudem ist ein Steuer- und Regelgerät vorhanden, welches über wenigstens eine Sensorleitung mit dem Mehrkreisschutzventil sowie dort angeordneten Sensoren verbunden ist.

Um diese Drucklufterzeugungsvorrichtung unabhängig von einem bestimmten, gegebenenfalls fahrzeugspezifischen Mehrkreisschutzventil zu machen, ist gemäß einer hier in Rede stehenden Weiterentwicklung vorgesehen, dass das Mehrkreisschutzventil von den anderen Komponenten der Drucklufterzeugungsvorrichtung abtrennbar sowie entfernt von diesen Komponenten betreibbar ist, dass das Steuer- und Regelgerät sowie das Mehrkreisschutzventil elektrische Verbindungsmittel aufweisen, welche über zumindest eine flexible elektrische Leitung lösbar miteinander verbunden sind, und dass das Mehrkreisschutzventil pneumatische Verbindungsmittel aufweist, welche über wenigstens eine flexible pneumatische Leitung zumindest indirekt mit dem Ausgang des Lufttrockners lösbar verbunden sind.

Die Erfindung betrifft auch eine detailreichere Weiterentwicklung der gerade geschilderten Variante der Drucklufterzeugungsvorrichtung, mit zumindest einem Elektromotor, mit zwei von dem Elektromotor antreibbaren und nacheinander wirksamen Luftverdichtern, mit einem Lufteinlass, über den mittels des ersten Luftverdichters Umgebungsluft ansaugbar ist, mit einem Zwischenkühler und einem Nachkühler, wobei der Eingang des Zwischenkühlers mit dem Ausgang des ersten Luftverdichters pneumatisch verbunden ist, wobei der Ausgang des Zwischenkühlers mit dem Eingang des zweiten Luftverdichters pneumatisch verbunden ist, und wobei der Ausgang des zweiten Luftverdichters mit dem Eingang des Nachkühlers pneumatisch verbunden ist, mit einem Lufttrockner, dessen Eingang mit dem Ausgang des Nachkühlers verbunden ist, mit einer Kühlmitteleinlassöffnung, über welche dem Zwischenkühler und dem Nachkühler ein flüssiges Kühlmittel zuführbar ist, mit einer Kühlmittelauslassöffnung, über welche erwärmtes Kühlmittel abführbar ist, mit einem Mehrkreisschutzventil, welches den Ausgang des Lufttrockners mit zumindest einem externen Druckluftspeicher und externen Druckluftverbrauchern pneumatisch verbindet, sowie mit einen Steuer- und Regelgerät, welches über wenigstens eine Sensorleitung mit dem Mehrkreisschutzventil sowie dort angeordneten Sensoren verbunden ist.

Die Erfindung sieht auch bei dieser Variante der Drucklufterzeugungsvorrichtung vor, dass das Mehrkreisschutzventil von den anderen Komponenten der Drucklufterzeugungsvorrichtung abtrennbar sowie entfernt von diesen Komponenten betreibbar ist, dass das Steuer- und Regelgerät sowie das Mehrkreisschutzventil elektrische Verbindungsmittel aufweisen, welche über zumindest eine flexible elektrische Sensorleitung lösbar miteinander verbunden sind, und dass das Mehrkreisschutzventil pneumatische Verbindungsmittel aufweist, welche über wenigstens eine flexible pneumatische Leitung zumindest indirekt mit dem Ausgang des Lufttrockners lösbar verbunden sind.

In weiterer Ausgestaltung der beiden gerade geschilderten Drucklufterzeugungsvorrichtungen ist vorgesehen, dass ein den Lufttrockner aufweisendes Trockner-Modul wenigstens eine elektrische Steckerbuchse und zumindest eine pneumatische Steckerbuchse aufweist, dass die elektrische Steckerbuchse des Trockner-Moduls mit einer elektrischen Steckerbuchse am Steuer- und Regelgerät über die Sensorleitung verbunden ist, dass in die elektrische Steckerbuchse des Trockner-Moduls ein elektrischer Stecker einer elektrischen Verbindungsleitung lösbar einsteckbar ist, dass diese elektrische Verbindungsleitung einen zweiten Stecker aufweist, welcher in eine elektrische Steckerbuchse des Mehrkreisschutzventils lösbar einsteckbar ist, dass die pneumatische Steckerbuchse des Trockner-Moduls mit der fünften Druckluftleitung pneumatisch verbunden ist, durch welche vom Lufttrockner kommende getrocknete Druckluft leitbar ist, dass in diese pneumatische Steckerbuchse des Trockner-Moduls ein Stecker einer pneumatischen Verbindungsleitung lösbar einsteckbar ist, und dass die pneumatische Verbindungsleitung einen zweiten Stecker aufweist, welcher in eine pneumatische Steckerbuchse des Mehrkreisschutzventils lösbar einsteckbar ist.

Um eine die Merkmale der Erfindung aufweisende Drucklufterzeugungsvorrichtung besonders kompakt, also bauraumsparend auszubilden, weist diese zumindest einem Elektromotor auf, mit dem wenigstens ein Luftverdichter antreibbar ist. Dieser wenigstens eine Luftverdichter kann über einen Lufteinlass Umgebungsluft ansaugen. Weiter ist wenigstens ein Luftkühler vorhanden, in dem die von dem zumindest einen Luftverdichter komprimierte Luft abkühlbar ist. Außerdem ist ein Lufttrockner angeordnet, mit dem von dem Luftkühler gekühlte Druckluft getrocknet werden kann. Zudem weist diese Drucklufterzeugungsvorrichtung eine Kühlmitteleinlassöffnung auf, über welche dem Luftkühler ein flüssiges Kühlmittel zuführbar ist. Über eine ebenfalls ausgebildete Kühlmittelauslassöffnung kann erwärmtes Kühlmittel abgeführt werden.

Diese Drucklufterzeugungsvorrichtung ist nun derart weiterentwickelt, dass das Steuer- und Regelgerät ein integraler Bestandteil des Wechselrichters ist. Hierdurch ist insbesondere das schon erwähnte Kompressormodul sehr kompakt ausgebildet, in dem ja der wenigstens eine Elektromotor, der Wechselrichter, die beiden Luftverdichter und der diesen Luftverdichtern zugeordnete Zwischenkühler angeordnet sind. Das Steuer- und Regelgerät ist demnach in ein Gehäuse des Wechselrichters baulich aufgenommen oder bildet mit diesem eine bauliche Einheit, sodass auch die Steuerungsleitung von dem Steuer- und Regelgerät hin zu der Elektronik des Wechselrichters optimal kurz ist. Natürlich ist die geschilderte Konstruktion baulich auch umkehrbar realisierbar, nämlich dass der Wechselrichter ein integraler Bestandteil des Steuer- und Regelgeräts ist.

In weiterer Ausgestaltung dieser Integration des Steuer- und Regelgeräts kann die Drucklufterzeugungsvorrichtung auch wie folgt ausgebildet sein: Aufweisend zumindest einen Elektromotor, zwei von dem Elektromotor antreibbare und nacheinander wirksame Luftverdichter, einen Lufteinlass, über den mittels des ersten Luftverdichters Umgebungsluft ansaugbar ist, einen Zwischenkühler und einen Nachkühler, wobei der Eingang des Zwischenkühlers mit dem Ausgang des ersten Luftverdichters pneumatisch verbunden ist, wobei der Ausgang des Zwischenkühlers mit dem Eingang des zweiten Luftverdichters pneumatisch verbunden ist, und wobei der Ausgang des zweiten Luftverdichters mit dem Eingang des Nachkühlers pneumatisch verbunden ist, und weiter aufweisend einen Lufttrockner, dessen Eingang mit dem Ausgang des Nachkühlers verbunden ist, eine Kühlmitteleinlassöffnung, über welche dem Zwischenkühler und dem Nachkühler ein flüssiges Kühlmittel zuführbar ist, eine Kühlmittelauslassöffnung, über welche erwärmtes Kühlmittel abführbar ist, ein Mehrkreisschutzventil, welches den Ausgang des Lufttrockners mit wenigstens einem externen Druckluftspeicher und externen Druckluftverbrauchern pneumatisch verbindet, und ein Steuer- und Regelgerät, welches über zumindest eine Sensorleitung mit dem Mehrkreisschutzventil sowie dort angeordneten Sensoren verbunden ist. Bei dieser Weiterbildung der Drucklufterzeugungsvorrichtung ist vorgesehen, dass das Steuer- und Regelgerät mit den genannten Vorteilen ebenfalls ein integraler Bestandteil des Wechselrichters ist.

Das Steuer- und Regelgerät kann aber auch in das Mehrkreisschutzventil oder umgekehrt integriert sein. Gemäß dieser Weiterentwicklung haben wir es hier mit einer Drucklufterzeugungsvorrichtung zu tun, aufweisend zumindest einen Elektromotor, zwei von dem Elektromotor antreibbare und nacheinander wirksame Luftverdichter, einen Lufteinlass, über den mittels des ersten Luftverdichters Umgebungsluft ansaugbar ist, einen Zwischenkühler und einen Nachkühler, wobei der Eingang des Zwischenkühlers mit dem Ausgang des ersten Luftverdichters pneumatisch verbunden ist, wobei der Ausgang des Zwischenkühlers mit dem Eingang des zweiten Luftverdichters pneumatisch verbunden ist, und wobei der Ausgang des zweiten Luftverdichters mit dem Eingang des Nachkühlers pneumatisch verbunden ist, sowie mit einem Lufttrockner, dessen Eingang mit dem Ausgang des Nachkühlers verbunden ist, und eine Kühlmitteleinlassöffnung, über welche dem Zwischenkühler und dem Nachkühler ein flüssiges Kühlmittel zuführbar ist, eine Kühlmittelauslassöffnung, über welche erwärmtes Kühlmittel abführbar ist, ein Mehrkreisschutzventil, welches den Ausgang des Lufttrockners mit wenigstens einem externen Druckluftspeicher und externen Druckluftverbrauchern pneumatisch verbindet, und ein Steuer- und Regelgerät, welches über zumindest eine Sensorleitung mit dem Mehrkreisschutzventil sowie dort angeordneten Sensoren verbunden ist. Gemäß dieser Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Steuer- und Regelgerät ein integraler Bestandteil des Mehrkreisschutzventils ist.

Alternativ dazu kann vorgesehen sein, dass bei der gerade geschilderten Drucklufterzeugungsvorrichtung, deren Merkmale hier nicht nochmals wiederholt werden, das Steuer- und Regelgerät ein integraler Bestandteil eines, vorzugsweise zentralen Fahrzeugsteuergeräts ist. Hierdurch werden Zusatzkosten und Bauraum für die Bereitstellung des vorrichtungseigenen Steuer- und Regelgeräts eingespart, jedoch müssen Sensor- und Steuerleitungen für den Betrieb der Drucklufterzeugungsvorrichtung von diesem Steuer- und Regelgerät zu dem zentralen Fahrzeugsteuergerät des Fahrzeugs vorhanden sein.

Die Drucklufterzeugungsvorrichtung mit den Merkmalen der Erfindung ist konstruktiv derartig ausgebildet, dass der Lufttrockner sowohl zum Trocknen der Druckluft als auch zur Regeneration, also zur Entfeuchtung seines Trocknungsmittels optimal betrieben werden kann. Hierzu ist, welches anhand eines Ausführungsbeispiels noch ausführlich dargelegt wird, bevorzugt vorgesehen, dass der Ausgang des Lufttrockners über ein in Richtung zum Lufttrockner schießendes erstes Rückschlagventil mit einer fünften Druckluftleitung verbunden ist, dass diese fünfte Druckluftleitung über das erwähnte Mehrkreisschutzventil zu dem wenigstens einen Druckluftspeicher sowie zu Druckluftverbrauchern führt, dass ein Regenerationsdrucklufteingang des Lufttrockners über ein in Richtung zum Regenerationsdrucklufteingang öffnendes zweites Rückschlagventil, eine Blende und einen ersten Leitungszweig mit dem Ausgang eines ersten, als 3/2-Wege-Magentschaltventil ausgebildeten Regenerationsschaltventils verbunden ist, dass der Eingang dieses ersten 3/2-Wege-Magentschaltventils über eine Regenerationsleitung mit der fünften Druckluftleitung verbunden ist, dass bei betätigtem ersten 3/2-Wege-Magentschaltventil dem Lufttrockner über dieses 3/2-Wege- Magentschaltventil, den ersten Leitungszweig, die Blende und das erste Rückschlagventil trockene Druckluft als Regenerationsdruckluft zuführbar ist, und dass ebenfalls bei betätigtem ersten 3/2-Wege-Magentschaltventil über einen zweiten Leitungszweig Regenerationsdruckluft dem pneumatischen Steuereingang eines pneumatisch betätigbaren 2/2-Wege-Schaltvenils zuleitbar ist, welches einem Regenerationsluftausgang des Lufttrockners zugeordnet ist.

Ein Regenerationsvorgang am Lufttrockner wird demnach von dem Steuer- und Regelgerät veranlasst sowie maßgeblich mithilfe des ersten 3/2-Wege- Magentschaltventils beziehungsweise Regenerationsschaltventils pneumatischen gesteuert. Mittels dieses ersten 3/2-Wege-Magentschaltventils wird trockene Regenerationsdruckluft hin zu dem Lufttrockner geleitet, und gleichzeitig ein pneumatischer Steuerdruck zu einem Steuerdruckeingang des pneumatischen 2/2- Wege-Schaltventils zum Öffnen eines Regenerationsluftausgangs des Lufttrockners geführt. Dieser Steuerdruck wird von einem geringen Teil derjenigen Regenerationsdruckluft erzeugt, welche aus dem Druckluftspeicher kommend zum größten Teil in den Lufttrockner zum Trocknen des dortigen Trocknungsmittels geleitet wird.

Eine andere Weiterbildung sieht vor, dass das druckgesteuerte 2/2-Wege-Schaltvenil einem Sammelbereich des Lufttrockners zugeordnet ist, wobei der pneumatische Steuereingang dieses 2/2-Wege-Schaltvenils über einen zweiten Leitungszweig mit dem Ausgang des ersten 3/2-Wege-Magnetschaltventils verbunden ist. Dieses 2/2- Wege-Schaltvenil ist derart ausgebildet, dass es im unbetätigten Zustand geschlossen ist. Das druckgesteuerte 2/2-Wege-Schaltvenil ist zudem mittels zum Lufttrockner und über den zweiten Leitungszweig zugeführter Regenerationsdruckluft aus seiner Schließstellung in seine Offenstellung schaltbar. Bei geöffnetem druckgesteuerten 2/2- Wege-Schaltvenil kann trockene Regenerationsdruckluft durch das Trocknungsmittel des Lufttrockners in einem Regenerationsdruckluftstrom geleitet werden. Die Regenerationsdruckluft ist nach dem Durchströmen des Trocknungsmittels in den Sammelbereich des Lufttrockners leitbar und kann dort angesammeltes, auskondensiertes Wasser mitreißen sowie über wenigstens einen Regenerationsluftausgang am Lufttrockner aus diesem entfernen.

Außerdem weist die Drucklufterzeugungsvorrichtung vorzugsweise einen weiteren Temperatursensor auf, mittels dem die Umgebungstemperatur messbar ist. Auch dieser weitere Temperatursensor ist über eine Daten- oder Sensorleitung mit dem Steuer- und Regelgerät verbunden. Im Falle der Verwendung einer Datenleitung kann es sich um eine CAN-Bus-Leitung handeln.

Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Betreiben einer Drucklufterzeugungsvorrichtung mit den beschriebenen Merkmalen. Gemäß dem Verfahren wird mittels des wenigstens einen Luftverdichters verdichtete Luft in wenigstens einem Luftkühler gekühlt. Die gekühlte Druckluft wird anschließend einem Lufttrockner zugeführt und dort getrocknet, um dann zu Druckluftverbrauchern und/oder wenigstens einem Druckluftspeicher geleitet zu werden. Während eines Regenerationsbetriebs der Drucklufterzeugungsvorrichtung wird zur Regeneration eines in dem Lufttrockner angeordneten Trocknungsmittels trockene Druckluft im Umfang eines dafür notwendigen Regenerationsdruckluftvolumens durch das Trocknungsmittel hindurchgeleitet sowie anschließend in die Umgebung abgeführt.

Hierbei ist vorgesehen, dass das zur Regeneration des Trocknungsmittels notwendige Regenerationsdruckluftvolumen zumindest in Abhängigkeit von derjenigen Temperatur berechnet wird, welche das Kühlmittel vor und/oder nach dem Durchströmen desjenigen Luftkühlers aufweist, der als letzter Luftkühler vor dem Lufttrockner angeordnet ist, und dass anschließend das derartig bestimmte Regenerationsdruckluftvolumen an trockner Druckluft durch den Lufttrockner geleitet wird.

Da die Wassermenge, welche die Druckluft als Luftfeuchtigkeit nach dem Passieren des letzten Luftkühlers hin zu dem Lufttrockner trägt, von der dortigen Drucklufttemperatur abhängt, mag es zunächst als unvorteilhaft erscheinen, das für einen Regenerationsbetrieb der Drucklufterzeugungsvorrichtung notwendige Regenerationsdruckluftvolumen nicht auf der Basis einer direkten Messung der Temperatur des Druckluftstroms vor dem Lufttrockner zu bestimmen.

Die hier vorgestellte Verfahrensweise hat jedoch den Vorteil, dass kein zusätzlicher Temperatursensor notwendig ist, um eine Aussage darüber zu erhalten, welche Temperatur die Druckluft vor Erreichen des Lufttrockners hat, und welchen Wassergehalt in Form von Luftfeuchtigkeit diese Druckluft mit sich trägt. Wie schon weiter vorne ausgeführt wurde, wird heute in jedem Kraftfahrzeug mit einem Flüssigkeitskühlsystem die Kühlmitteltemperatur nach dem Verlassen von dessen Kühler mittels eines Temperatursensors gemessen und dessen Messwerte in dem Kraftfahrzeug für ein Vielzahl von Zwecken, beispielsweise über einen CAN-Datenbus, zur Verfügung gestellt. In Kenntnis der Temperatur des Kühlmittels direkt nach dem Verlassen des Fahrzeugkühlers oder unmittelbar vor dem erwähnten Luftkühler kann auf die Temperatur der Druckluft nach dem Verlassen dieses Luftkühlers indirekt geschlossen werden, ohne dafür einen gesonderten Temperatursensor zu benötigen.

Der Betrieb der Drucklufterzeugungsvorrichtung und insbesondere die Zufuhr des Kühlmittels werden dann so geregelt, dass die Kühlwirkung des letzten Luftkühlers vor dem Lufttrockner maximal groß ist. Hierdurch wird die Druckluft vor dem Lufttrockner maximal gekühlt, wodurch die Druckluft nur vergleichsweise wenig den Lufttrockner belastende Feuchtigkeit aufweist. In dessen Folge muss das Trocknungsmittel des Lufttrockners weniger häufig oder mit weniger Regenerationsdruckluftvolumen regeneriert werden.

In weiterer Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, dass mittels eines ersten Temperatursensors die Kühlmitteltemperatur vor der Kühlmitteleinlassöffnung der Drucklufterzeugungsvorrichtung gemessen wird, und dass das für die Trocknung des Trocknungsmittels im Lufttrockner jeweils erforderliche Regenerationsdruckluftvolumen in Abhängigkeit von der gemessenen Kühlmitteltemperatur während eines späteren Regenerationsvorgangs gesteuert und/oder geregelt durch den Lufttrockner geleitet wird. Alternativ dazu kann vorgesehen sein, dass mittels eines, in dieser Aufzählung zweiten Temperatursensors die Kühlmitteltemperatur unmittelbar vor dem Kühlmitteleingang desjenigen Luftkühlers gemessen wird, welcher in Strömungsrichtung der Druckluft als letzter Luftkühler vor dem Lufttrockner angeordnet ist, und dass das für die Trocknung des Trocknungsmittels im Lufttrockner jeweils erforderliche Regenerationsdruckluftvolumen in Abhängigkeit von der gemessenen Kühlmitteltemperatur während eines späteren Regenerationsvorgangs gesteuert und/oder geregelt durch den Lufttrockner geleitet wird.

Weiter kann vorgesehen sein, dass mittels eines dritten Temperatursensors die Kühlmitteltemperatur hinter dem Kühlmittelausgang desjenigen Luftkühlers gemessen wird, welcher in Strömungsrichtung der Druckluft als letzter Luftkühler vor dem Lufttrockner angeordnet ist, und dass das für die Trocknung des Trocknungsmittels im Lufttrockner jeweils erforderliche Regenerationsdruckluftvolumen in Abhängigkeit von der gemessenen Kühlmitteltemperatur während eines späteren Regenerationsvorgangs gesteuert und/oder geregelt durch den Lufttrockner geleitet wird.

Gemäß einer weiteren Spezialisierung des Verfahrens können die folgenden Verfahrensschritte vorgesehen sein: a) Ansaugen von Umgebungsluft mittels des ersten Luftverdichters, b) Vorverdichten der angesaugten Umgebungsluft in dem ersten Luftverdichter auf einen ersten Luftdruckwert, c) Kühlen eines Zwischenkühlers mit einem flüssigen Kühlmittel, d) Abkühlen der vorverdichteten Druckluft in dem Zwischenkühler, e) weiteres Verdichten der Druckluft auf einen zweiten, höheren Druckwert mittels eines zweiten Luftverdichters, f) Kühlen eines Nachkühlers mit dem flüssigen Kühlmittel, wobei der Nachkühler in Strömungsrichtung des Kühlmittels gesehen als erster Luftkühler von dem Kühlmittel hydraulisch erreicht wird, g) Abkühlen der in dem zweiten Luftverdichter weiter komprimierten Druckluft in dem Nachkühler, h) Trocknen der gekühlten Druckluft in einem Lufttrockner, i) Weiterleiten der gekühlten und getrockneten Druckluft an Druckluftverbraucher und/oder an zumindest einen Druckluftspeicher. Diese Verfahrensschritte machen deutlich, dass die Druckluft, welche den zweiten Luftverdichter verlassen hat, bei dem Durchströmen des Nachkühlers soweit abgekühlt wird, wie dies das frisch zugeleitete flüssige Kühlmittel ermöglicht. Hierzu ist vorgesehen, dass das flüssige Kühlmittel nicht wie bei der Drucklufterzeugungsvorrichtung gemäß der DE 10 2039 139 424.6 zuerst zu einer Kühlvorrichtung des Elektromotors oder zum Zwischenkühler geleitet wird, um diese im Betrieb zu kühlen. Bei der hier vorgestellten Drucklufterzeugungsvorrichtung wird das Kühlmittel vielmehr zuerst zum Nachkühler geleitet, um diesen und in Folge davon auch die Druckluft so stark wie möglich zu kühlen. Hierdurch ist es verfahrensgemäß möglich, die erzeugte Druckluft vor Erreichen des Lufttrockners so stark abzukühlen, dass möglichst viel Feuchtigkeit aus der Druckluft abgeschieden und abgeleitet wird.

Um auch andere Komponenten der Drucklufterzeugungsvorrichtung mit dem flüssigen Kühlmittel zu kühlen sind in Ergänzung des gerade genannten Verfahrens die folgenden weiteren Verfahrensschritte vorgesehen: j) Weiterleiten des flüssigen Kühlmittels von dem Nachkühler zu dem Zwischenkühler, k) Weiterleiten des flüssigen Kühlmittels von dem Zwischenkühler zu einer Kühlvorrichtung des Elektromotors, l) Weiterleiten des flüssigen Kühlmittels von der Kühlvorrichtung des Elektromotors zu einer Kühlvorrichtung des zweiten Luftverdichters, m) Weiterleiten des flüssigen Kühlmittels von der Kühlvorrichtung des zweiten Luftverdichters zu einer Kühlvorrichtung des Wechselrichters, n) Weiterleiten des flüssigen Kühlmittels von der Kühlvorrichtung des Wechselrichters zu einer Kühlvorrichtung des ersten Luftverdichters, o) Weiterleiten des flüssigen Kühlmittels von der Kühlvorrichtung des ersten Luftverdichters zu einer externen Kühlvorrichtung.

Neben der Führung des Kühlmittels, insbesondere zuerst zum Nachkühler, und der Führung der Druckluft in der Drucklufterzeugungsvorrichtung ist die Regeneration des Trocknungsmittels des Lufttrockners besonders wichtig. Bei dieser Regeneration wird das Trocknungsmittel, welches bei vorherigen Trocknungsvorgängen Luftfeuchtigkeit aus der angelieferten Druckluft entfernt und nun seine Trocknungsfähigkeit stark verringert hat, von zwischengespeicherter trockener Druckluft in entgegengesetzter Richtung durchströmt. Dabei übernimmt die Druckluft Wasser aus dem Trocknungsmittel und strömt mit diesem beladen aus dem Lufttrockner hinaus in die Umgebung. Die Häufigkeit, mit der solche Regenerationsvorgänge vorgenommen werden müssen und das für diese Regenerationsvorgänge notwendige Druckluftvolumen beeinflussen im Betrieb eines Fahrzeugs den Bedarf an von der Drucklufterzeugungsvorrichtung zu erzeugender Druckluft. Da bei der oben beschriebenen Kühlung der Druckluft bereits im Nachkühler Wasser aus der Druckluft ausgeschieden wird, gelangt dieses als Wasserfilm oder als kleine Tröpfchen mit der zum Lufttrockner geleiteten Druckluft in dessen Eingangsbereich, aus dem es vor Erreichen des Trocknungsmittels in die Umgebung abgeführt wird.

Es kann aber genauso gut vorgesehen sein, dass der zeitliche Abstand zwischen zwei Regenerationsvorgängen zur Trocknung des Trocknungsmittels des Lufttrockners in Abhängigkeit von derjenigen Temperatur des Kühlmittels gesteuert und/oder geregelt wird, welche das Kühlmittel am Ausgang der externen Kühlvorrichtung oder am Eingang des Nachkühlers hat.

Da die Temperatur des Kühlmittels entscheidend dafür ist, wie viel Wasser bereits am Nachkühler aus der zu diesem zugeführter Druckluft auskondensiert ist, bewirkt eine vergleichsweise niedrige Kühlmitteltemperatur eine vergleichsweise große Wasserabscheidung aus der Druckluft bereits am Nachkühler, welches von dort abgeleitet wird. In dessen Folge wird das Trocknungsmittel des Lufttrockners weniger stark belastet, sodass das Regenerationsdruckluftvolumen geringer oder zum Beispiel der zeitliche Abstand zwischen zwei Regenerationsvorgängen größer sein kann als bei einer vergleichsweise hohen Kühlmitteltemperatur.

Auch die Umgebungstemperatur eines Fahrzeugs ist bei der Durchführung von Regenerationsvorgängen der beschriebenen Art zu beachten, denn die einem Druckluftspeicher gespeicherte Druckluft nimmt nach einiger Zeit über die Wandung des Druckluftspeichers die Umgebungstemperatur an. Da die in diesem Druckluftspeicher gespeicherte Druckluft auch für die Regeneration des Trocknungsmittels im Lufttrockner genutzt wird und die Drucklufttemperatur die Wasserspeicherfähigkeit auch der Regenerationsdruckluft bestimmt, ist die Kenntnis der Umgebungstemperatur für die Bestimmung des notwendigen Regenerationsdruckluftvolumens von Bedeutung. Daher kann bei dem Verfahren, bei dem zur Regeneration eines in dem Lufttrockner angeordneten Trocknungsmittels zuvor getrocknete und zwischengespeicherte Druckluft als Regenerationsdruckluft in entgegengesetzter Richtung durch den Lufttrockner geleitetet wird, vorgesehen sein, dass der zeitliche Abstand zwischen zwei Regenerationsvorgängen zur Trocknung des Trocknungsmittels des Lufttrockners in Abhängigkeit von der durchschnittlichen Umgebungstemperatur während eines späteren Regenerationsvorgangs gesteuert und/oder geregelt wird. Der Durchschnittwert der Umgebungstemperatur kann dabei über einen vorbestimmten Zeitraum ermittelt werden.

Ebenso kann bei diesem Verfahren vorgesehen sein, dass das für die Trocknung des Trocknungsmittels jeweils erforderliche Regenerationsdruckluftvolumen auch in Abhängigkeit von der durchschnittlichen Umgebungstemperatur während eines späteren Regenerationsvorgangs gesteuert und/oder geregelt wird.

Beispielsweise dann, wenn aufgrund der aktuellen Fahrsituation und/oder sich schnell ändernden Umgebungsbedingungen sowohl die Umgebungstemperatur als auch die Kühlmitteltemperatur sich schnell ändern, kann vorgesehen sein, dass das für die Trocknung des Trocknungsmittels jeweils erforderliche Regenerationsdruckluftvolumen oder die Dauer und/oder Häufigkeit der Regenerationsvorgänge auch in Abhängigkeit von der Differenz zwischen der Umgebungstemperatur sowie der Kühlmitteltemperatur gesteuert und geregelt wird.

Bei einer ungeregelten Steuerung der Regeneration des Trocknungsmittels des Lufttrockners ist gemäß einer anderen Weiterbildung des Verfahrens zum Betreiben der vorgestellten Drucklufterzeugungsvorrichtung vorgesehen, dass ein im Betrieb der Drucklufterzeugungsvorrichtung zu erwartender maximal hoher Temperaturwert des Kühlmittels bestimmt wird, dass dieser Wert der Kühlmitteltemperatur als Grundlage für die Ermittlung eines maximalen Regenerationsdruckluftvolumens dient, und dass ein diesbezüglicher Regenerationsvorgang für das Trocknungsmittel mit diesem maximalen Regenerationsdruckluftvolumen durchgeführt wird. Um eine maximale Abkühlung der Druckluft zu erreichen, bevor diese in dem Trocknungsmittel des Lufttrockners getrocknet wird, kann in Weiterbildung des oben vorgestellten Verfahrens vorgesehen sein, dass die Kühlflüssigkeit von dem Kühlmittelausgang des Zwischenkühlers kommend nicht direkt, sondern über einen Trocknermodul-Kühler zu dem Kühlmitteleingang des Elektromotors gefördert wird, und dass der Trocknermodul-Kühler zumindest Bestandteile des Lufttrockners kühlt.

Alternativ oder zusätzlich zu der gerade genannten Verfahrensvariante kann vorgesehen sein, dass die Temperatur der Kühlflüssigkeit am Ausgang der ersten externen Kühlvorrichtung oder am Eingang des Nachkühlers gemessen wird, und dass dann, wenn die ermittelte Temperatur des Kühlmittels einen zuvor festgelegten hohen ersten Grenzwert erreicht oder überschritten hat, der Transport von Druckluft von dem Ausgang des ersten Luftverdichters kommend nicht mehr über den Zwischenkühler sondern über die erwähnte zweite externe Kühlvorrichtung hin zum Eingang des zweiten Luftverdichters erfolgt. Der erste Grenzwert der Temperatur kann beispielsweise 80° Celsius betragen.

Diese Verfahrensvariante wird vor allem dann genutzt, wenn die Temperatur der von der ersten externen Kühlvorrichtung kommenden Kühlflüssigkeit höher ist als die Temperatur der Druckluft am pneumatischen Eingang des Zwischenkühlers und/oder am pneumatischen Eingang des Nachkühlers, denn dann kann mittels dieser Luftkühler keine Kühlung der Druckluft erfolgen. In diesem Fall wird die Druckluft vom Ausgang des ersten Luftverdichters hin zu dem Eingang der zweiten externen Kühlvorrichtung geleitet, wo die Druckluft abgekühlt wird. Nach dem Durchströmen der zweiten externen Kühlvorrichtung wird die gekühlte Druckluft zum Eingang des zweiten Luftverdichters geleitet, wo diese auf einen noch höheren Luftdruck gebracht wird. Im weiteren Verfahrensablauf kann die Druckluft dann über den hinsichtlich seiner Kühlfähigkeit in dieser Situation passiv geschalteten Nachkühler und von dort in gewohnter Weise zu dem Lufttrockner geleitet werden.

Außerdem kann eine dritte externe Kühlvorrichtung dann genutzt werden, wenn die Temperatur des flüssigen Kühlmittels der ersten externen Kühlvorrichtung zu hoch ist um die Druckluft im Zwischenkühler und im Nachkühler zu kühlen, sowie die Kühlleistung der zweiten externen Kühlvorrichtung nicht ausreicht, um eine so niedrige Temperatur der Druckluft zu erreichen, dass schon vor dem Lufttrockner ein vergleichsweise großer Anteil der Luftfeuchtigkeit in der Druckluft zu abtransportierbaren Wassertröpfchen auskondensiert. Um dies in der geschilderten Betriebssituation der Drucklufterzeugungsvorrichtung zu erreichen ist vorgesehen, dass die Temperatur der Kühlflüssigkeit am Ausgang der ersten externen Kühlvorrichtung oder am Eingang des Nachkühlers gemessen wird, und dass dann, wenn die Temperatur des Kühlmittels einen zuvor festgelegten zweiten Grenzwert erreicht oder überschritten hat, welcher größer ist als der erste Grenzwert, der Transport von Druckluft von dem Ausgang des ersten Luftverdichters kommend nicht über den Zwischenkühler sondern über die zweite externe Kühlvorrichtung hin zum Eingang des zweiten Luftverdichters erfolgt, und dass dann zusätzlich der Transport von Druckluft von dem Ausgang des zweiten Luftverdichters kommend nicht über den Nachkühler sondern über die dritte externe Kühlvorrichtung hin zum Ausgang des Nachkühlers oder zu dem Eingang des Lufttrockners geleitet wird.

Bei den beiden zuletzt geschilderten Verfahrensweisen ist dafür zu sorgen, dass die anderen zu kühlenden Komponenten der Drucklufterzeugungsvorrichtung, also der Elektromotor, der Wechselrichter und die beiden Luftverdichter in anderer Weise von dem flüssigen Kühlmittel der ersten externen Kühlvorrichtung gekühlt werden, sofern die Temperatur des Kühlmittels dafür geeignet ist. Dies bedeutet, dass auch dann, wenn keine Druckluft durch den Zwischenkühler und/oder den Nachkühler geführt wird, das flüssige Kühlmittel der ersten externen Kühlvorrichtung durch die Kühlvorrichtungen des Elektromotors, des Wechselrichters und der beiden Luftverdichter geleitet wird.

Dies kann mittels weiterer Kühlmittelleitungen und wenigstens ein weiteres, fachgerecht angeordnetes Schaltventil erreicht werden.

Zum besseren Verständnis der Erfindung ist der Beschreibung eine Zeichnung mit mehreren Ausführungsbeispielen beigefügt. In dieser Zeichnung zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer elektrisch antriebbaren und von einer externen Kühlvorrichtung kühlbaren Drucklufterzeugungsvorrichtung mit zwei Luftverdichtern, einem Zwischenkühler, einem Nachkühler, einem Lufttrockner, einem Mehrkreisschutzventil, einem Trocknermodul-Kühler und einem Schalldämpfer, Fig. 2 eine Drucklufterzeugungsvorrichtung ähnlich der gemäß Fig. 1 , an welcher mittels ausgebildeter Anschlüsse und interner Leitungsführung drei externe Kühlvorrichtungen anschließbar sind,

Fig. 3 eine schematische Detailansicht der interner Leitungsführung und der Anschlüsse der Drucklufterzeugungsvorrichtung gemäß Fig. 2,

Fig. 4 eine Drucklufterzeugungsvorrichtung ähnlich der gemäß Fig. 1 , bei welcher Umgebungsluft von einem ersten Luftverdichter durch den Schalldämpfer hindurch ansaugbar ist,

Fig. 5 eine Drucklufterzeugungsvorrichtung ähnlich der gemäß Fig. 4, jedoch mit unterschiedlicher Anordnung eines Kühlmittel-Temperatursensors, und mit einem in dem Schalldämpfer angeordneten Wasser- und Partikelfilter, durch den hindurch angesaugte Umgebungsluft zu dem ersten Luftverdichter leitbar ist, Fig. 6 eine Drucklufterzeugungsvorrichtung ähnlich der gemäß den Figuren 1 bis 5, bei welcher ein Mehrkreisschutzventil außerhalb eines Trockner-Moduls angeordnet und betreibbar ist,

Fig. 7 eine Drucklufterzeugungsvorrichtung ähnlich der gemäß Fig. 6, bei welcher ein Mehrkreisschutzventil außerhalb der Drucklufterzeugungsvorrichtung angeordnet und über flexible elektrische sowie flexible pneumatische Leitungen mit einem elektrischen Steuer- und Regelgerät beziehungsweise mit dem Trockner-Modul verbunden ist, sowie Fig. 8 eine Drucklufterzeugungsvorrichtung ähnlich der gemäß Fig. 5, bei der jedoch die Umgebungsluft für den ersten Luftverdichter durch einen Lufteinlass im Kompressor-Modul ansaugbar ist.

In dieser Zeichnung sind pneumatische Leitungen, welche Luft oder Druckluft führen, mit durchgezogener Linie dargestellt. Hydraulische Leitungen, welche ein flüssiges Kühlmittel transportieren, sind mit gestrichelter Linie gezeichnet, und elektrische Leitungen sind mit gepunkteter Linie abgebildet.

Ein grundsätzlicher Aufbau einer die Merkmale der Erfindung aufweisenden Drucklufterzeugungsvorrichtung wird nachfolgend zunächst anhand der Fig. 8 erläutert.

Die in der Fig. 8 dargestellte Drucklufterzeugungsvorrichtung 2.7 weist in diesem Ausführungsbeispiel ein geschlossenes, aber auch zu öffnendes Gehäuse 6 auf, in dem Komponenten der Drucklufterzeugungsvorrichtung 2.7 in Module zusammengefasst sind, welche hintereinander angeordnet sind. So ist der Kompressor 4, aufweisend einen Elektromotor 24 samt zwei Antriebswellen 30, 32, einen Wechselrichter 26, einen ersten Luftverdichter 16, einen zweiten Luftverdichter 18 sowie ein Steuer- und Regelgerät 28 in einem Kompressor-Modul 90 angeordnet.

Außerdem ist in dem Gehäuse 6 ein Druckluftkühlmodul 92 angeordnet, welches einen Zwischenkühler 20 und einem Nachkühler 22 aufweist. Diese beiden Luftkühler 20, 22 dienen zum Kühlen der mittels des Kompressors 4 erzeugten Druckluft. Hierfür nutzen die beiden Luftkühler 20, 22 ein flüssiges Kühlmittel, welches von einer ersten externen Kühlvorrichtung 82 zugeführt wird. Bei dieser ersten externen Kühlvorrichtung 82 handelt es sich in dem hier gewählten Beispiel um eine Kühlvorrichtung eines Nutzfahrzeugs mit einem geeigneten, hier nicht dargestellten Wärmetauscher. Der Nachkühler 22 ist so angeordnet, dass dieser als erste Komponente von der externen Kühlvorrichtung 82 mit kaltem flüssigem Kühlmittel versorgt wird. Außerdem ist dieser Nachkühler 22 der letzte Luftkühler, welcher in dem von dem zweiten Luftverdichter 18 kommenden Druckluftstrom vor einem Lufttrockner 40 angeordnet ist.

Zur Messung der Kühlmitteltemperatur ist zumindest ein Temperatursensor angeordnet, welcher mit dem Steuer- und Regelgerät 28 über eine Daten- oder Sensorleitung 59 verbunden ist. Der Temperatursensor 73 kann am Kühlmittelausgang der ersten externen Kühlvorrichtung 82 angeordnet sein. Alternativ dazu kann der Temperatursensor 73' am Kühlmitteleingang des Nachkühlers 22 angeordnet sein, oder der Temperatursensor 73" ist am Kühlmittelausgang des Nachkühlers 22 angeordnet. Die kostengünstigste Anordnung eines solchen Temperatursensors 73 ist wohl die Anordnung am Kühlmittelausgang der externen Kühlvorrichtung 82.

Sofern jeweils ein Temperatursensor 73', 73" am Kühlmitteleingang und am Kühlmittelausgang des Nachkühlers 22 angeordnet ist, kann durch Differenzbildung der von den beiden Temperatursensoren 73', 73" gelieferten Messwerte die Temperaturreduzierung des Kühlmittels beim Durchströmen des Nachkühlers 22 bestimmt und damit die Kühlwirkung auf die abzukühlende Druckluft ermittelt werden. Die aufgrund der beschriebenen Energieübertragung auf das Kühlmittel am Nachkühler 22 eintretende Reduzierung der Drucklufttemperatur kann beispielsweise ermittelt werden, wenn zusätzlich die Temperatur der Druckluft am Drucklufteingang des Nachkühlers 22 sowie der sekündliche Druckluft-Volumenstrom durch den Nachkühler 22 bekannt sind. Anhand der so ermittelbaren Reduzierung der Drucklufttemperatur kann festgestellt werden, welche Taupunktverschiebung der Druckluft eingetreten ist und wie viel Wasser W an dem Nachkühler 22 sekündlich aus der Druckluft abgeschieden wird.

Nachfolgend ist in dem Gehäuse 6 ein Trockner-Modul 94 platziert, in dem der erwähnte Lufttrockner 40 sowie ein Mehrkreisschutzventil 50 angeordnet sind. Der Lufttrockner 40 enthält ein Trocknungsmittel 41 , mit dem der zu dem Lufttrockner 40 geführten Druckluft Luftfeuchtigkeit entzogen werden kann. Das Trocknungsmittel 41 kann diese Feuchtigkeit an trockene Luft wieder abgeben, nämlich dann, wenn bei einem Regenerationsvorgang trockene Druckluft in entgegengesetzter Richtung durch den Lufttrockner 40 geleitet wird.

Wie noch weiter ausgeführt wird, muss das Mehrkreisschutzventil 50 nicht Bestandteil des Trockner-Moduls 94 sein, dessen Anordnung im gemeinsamen Gehäuse 6 ist jedoch vorteilhaft. Mittels des Mehrkreisschutzventil 50 ist es möglich, von dem Lufttrockner 40 abgegebene Druckluft über Druckluftleitungen DL6, DL7 an unterschiedliche Druckluftverbraucher 50, 51 und/oder über eine Druckluftleitung DL8 an wenigstens einen Druckluftspeicher 45 selektiv abzugeben. Ergänzend sei erwähnt, dass die zu den Druckluftverbrauchern 50, 51 führende sechste Druckluftleitung DL6 und siebte Druckluftleitung DL7 auf dem Weg dorthin auch mit anderen Druckluftspeichern verbunden sein können. Ebenso kann an dem dargestellten Druckluftspeicher 45 zumindest ein weiterer, nicht dargestellter Druckluftverbraucher angeschlossen sein. Ein in dem Trockner-Modul 94 angeordnetes erstes 3/2- Magentschaltventil 72 ermöglicht die Umschaltung des Lufttrockners 40 in einen Lufttrocknungsbetrieb oder in einen Regenerationsbetrieb, wobei in dem letzteren das Trocknungsmittel 41 des Lufttrockners 40 getrocknet werden kann. Hierauf wird noch weiter unten eingegangen. Das erste 3/2-Magentschaltventil 72 wird nachfolgend auch Regenerationsschaltventil genannt.

Schließlich weist die Drucklufterzeugungsvorrichtung 2.7 ein Schalldämpfer-Modul 96 auf, welches hier als Schalldämpfer 43 ausgebildet ist, der ein schalldämpfendes Material 44 enthält, das in den Figuren zur besseren Erkennbarkeit anderer Details nur teilweise dargestellt ist. Dieses schalldämpfende Material 44 ist in der Lage, Schallemission zu dämpfen, welche während eines Regenerationsvorgangs beim Ablassen von feuchtigkeitsbeladener Regenerations-Abluft AL aus dem Lufttrockner 40 entsteht. Das Schalldämpfer-Modul 96 weist eine Mehrzahl von Regenerationsluftauslassöffnungen auf, von denen lediglich eine Regenerationsluftauslassöffnung 34 dargestellt ist, über welche Regenerations-Abluft AL in die Umgebung abgegeben werden kann. Außerdem weist das Schalldämpfer- Modul 96 beziehungsweise der Schalldämpfer 43 an seiner tiefsten Stelle wenigstens eine Wasserauslassöffnung 36 auf, durch welche in dem Lufttrockner 40 im Normalbetrieb aus der Druckluft abgeschiedene Wassertröpfchen und/oder durch die Regenerationsluftauslassöffnung 34 eingedrungenes Spritzwasser über einen sich ausbildenden Wasserabscheidepfad 80 entfernt werden können. Das Schalldämpfer- Modul 96, der Schalldämpfer 43 oder das schalldämpfende Material 44 können leicht auswechselbar an dem Gehäuse 6 befestigt sein.

Die Komponenten der vier geschilderten Module 90, 92, 94, 96 sind über pneumatische, hydraulische und elektrische Leitungen soweit notwendig miteinander verbunden, worauf bei der Schilderung des Verfahrens zum Betrieb der Drucklufterzeugungsvorrichtung 2.7 noch gesondert eingegangen wird.

Die Funktionsweise und das Zusammenwirken der Komponenten der Drucklufterzeugungsvorrichtung 2.7 sind wie folgt:

Der Betrieb des Kompressors 4 wird mittels des schon erwähnten Steuer- und Regelgerätes 28 gesteuert und geregelt. Das Steuer- und Regelgerät 28 ist über eine Niederspannungsleitung 57 mit einer nicht weiter dargestellten Niederspannungsquelle, mit der erwähnten Daten- oder Sensorleitung 59 eines fahrzeugeigenen Datenkommunikationssystems, wie beispielsweise einem CAN-Bus, und mit wenigstens einer Steuerungsleitung 54 verbunden. Diese Steuerungsleitung 54 führt zu einem Wechselrichter 26. Der den Betrieb des Elektromotors 24 beeinflussende Wechselrichter 26 steht über eine Hochspannungsleitung 58 mit einer nicht gesondert dargestellten elektrischen Spannungsquelle in Verbindung. Zum Starten und zum Betrieb des Elektromotors 24 des Kompressors 4 wird dieser mittels des Steuer- und Regelgerät 28 und des Wechselrichters 26 in gewünschter Weise angesteuert. Dadurch werden die beiden Antriebswellen 30, 32 des Elektromotors 24 in Drehbewegung versetzt. Die erste Antriebswelle 30 ist mit dem ersten Luftverdichter 16 und die zweite Antriebswelle 32 mit dem zweiten Luftverdichter 18 antriebswirksam verbunden. Bei den beiden Luftverdichtern 16, 18 handelt es sich um an sich bekannte Spiralverdichter. Der erste Luftverdichter 16 ist eingangsseitig über eine Lufteinlassöffnung 8 im Gehäuse 6 mit der Umgebungsluft L verbunden. Beim Betrieb des ersten Luftverdichters 16 saugt dieser Umgebungsluft L über eine Ansaugleitung DL an und verdichtet diese zu Druckluft mit einem ersten Luftdruckwert.

Der erste Luftverdichter 16 ist ausgangsseitig über eine erste Druckluftleitung DL1 , den Zwischenkühler 20 und dann über eine zweite Druckluftleitung DL2 mit dem Eingang des zweiten Luftverdichters 18 pneumatisch verbunden. Der Zwischenkühler 20 kühlt die vorkomprimierte Druckluft ab, wobei gegebenenfalls Wasser auskondensiert und abgeführt wird. In dem zweiten Luftverdichter 18 wird die abgekühlte Druckluft dann auf einen gewünschten zweiten, höheren Luftdruckwert weiter komprimiert und anschließend über eine dritte Druckluftleitung DL3 dem schon erwähnten Nachkühler 22 zugeführt. In dem Nachkühler 22 wird die Druckluft weiter abgekühlt. Dabei kondensiert Luftfeuchtigkeit aus der Druckluft.

Von dem Ausgang des Nachkühlers 22 gelangt die abgekühlte und noch restfeuchte Druckluft über eine vierte Druckluftleitung DL4 zu einem eingangsseitigen Sammelbereich 49 des Lufttrockners 40. Auch das bereits kondensierte Wasser gelangt in Form von mitgerissenen kleinen Tröpfchen oder als Wasserfilm zu diesem Sammelbereich 49 des Lufttrockners 40. Von dort wird das Wasser W bei einem späteren Regenerationsvorgang über einen Regenerationsluftausgang 42 des Lufttrockners 40 aus diesem ausgeschieden. Dadurch gelang das kondensierte Wasser nicht in das Trocknungsmittel 41 des Lufttrockners 40, wie dies auch die Fig. 8 mit kleinen Tröpfchen schematisch veranschaulicht. Die auf diese Weise zum Teil entwässerte und noch restfeuchte Druckluft gelangt von der kurzen vierten Druckluftleitung DL4 kommend in das Trocknungsmittel 41 des Lufttrockners 40, durchströmt dieses Trocknungsmittel 41 in einem Trocknungsluftstrom 23 und wird dort getrocknet. Das Trocknungsmittel 41 ist in der Lage, der angelieferten Druckluft Luftfeuchtigkeit zu entziehen und bei einem späteren Regenerationsvorgang wieder an trockene Luft abzugeben.

Die getrocknete Druckluft verlässt den Lufttrockner 40 anschließend über ein in Richtung zum Lufttrockner 40 absperrendes federbelastetes erstes Rückschlagventil 29, und gelangt dann in eine fünfte Druckluftleitung DL5. Diese fünfte Druckluftleitung DL5 führt zu dem schon erwähnten Mehrkreisschutzventil 50, welches zumindest mittelbar von dem Steuer- und Regelgerät 28 gesteuert wird. Hierzu ist das Mehrkreisschutzventil 50 über eine Sensorleitung 56 mit dem Steuer- und Regelgerät 28 verbunden. Über das Mehrkreisschutzventil 50 kann die getrocknete Druckluft beispielsweise durch die schon erwähnte sechste Druckluftleitung DL6 und eine Druckluftauslassöffnung 10 im Gehäuse 6 zu dem ersten Druckluftverbraucher 51 sowie über die erwähnte siebte Druckluftleitung DL7 zu dem zweiten Druckluftverbraucher 52 geleitet werden. Über die achte Druckluftleitung DL8 kann das Mehrkreisschutzventil 50 getrocknete Druckluft zu dem wenigstes einen Druckluftspeicher 45 leiten. Über den Druckluftspeicher 45 können auch andere, nicht dargestellte Druckluftverbraucher und/oder Druckluftspeicher bei Bedarf mit Druckluft versorgt werden. Die in dem Druckluftspeicher 45 gespeicherte Druckluft kann bei Bedarf auch über das Mehrkreisschutzventil 50 anderen Druckluftverbrauchern zugeführt oder für eine Regeneration des Trocknungsmittels 41 des Lufttrockners 40 in die fünfte Druckluftleitung DL5 zurück geführt werden.

Wenn ein vorbestimmter Luftdruck bei den Druckluftverbrauchern 51 , 52 und in dem wenigstens einen Druckluftspeicher 45 eingestellt sowie der Elektromotor 24 des Kompressor-Moduls 90 abgeschaltet ist, kann das in dem Lufttrockner 40 angeordnete und mit Feuchtigkeit gesättigte Trocknungsmittel 41 regeneriert, also von dem dort gespeicherten Wasser befreit werden. Hierzu weist die Drucklufterzeugungsvorrichtung 2.7 eine Regenerationsleitung DL5a auf. Diese Regenerationsleitung DL5a ist über die fünfte Druckluftleitung DL5 zumindest mit der zu dem Druckluftspeicher 45 führenden achten Druckluftleitung DL8 sowie mit dem Lufttrockner 40 mittelbar verbunden. In der Regenerationsleitung DL5a ist das weiter vorne schon erwähnte erste 3/2-Wege- Magnetschaltventil 72 angeordnet, welches über eine Steuerungsleitung 55 mit dem Steuer- und Regegerät 28 verbunden und von diesem ansteuerbar ist. Im nicht betätigten Zustand dieses ersten 3/2-Wege-Magnetschaltventils 72 ist die Regenerationsleitung DL5a wie in Fig. 8 dargestellt geschlossen, sodass keine Druckluft über das Mehrkreisschutzventil 50 von dem Druckluftspeicher 45 zu dem Lufttrockner 40 gelangen kann. Zur Durchführung eines Regenerationsbetriebs des Lufttrockners 40 wird das erste 3/2-Wege-Magnetschaltventil 72 betätigt, in dessen Folge die Regenerationsleitung DL5a geöffnet ist. Dadurch gelangt ein Teil der getrockneten Druckluft von dem Druckluftspeicher 45 durch einen ersten Leitungszweig DL5b der Regenerationsleitung DL5a zu einer Blende 75. Dort wird die getrocknete Druckluft entspannt, wodurch diese ein größeres Volumen einnimmt. Anschließend passiert die Druckluft ein in Richtung zum Lufttrockner 40 öffnendes zweites federbelastetes Rückschlagventil 76 und gelangt danach über einen Regenerationsdrucklufteingang 70 in den Lufttrockner 40. Die entspannte Druckluft durchströmt dann den Lufttrockner 40 und das dort angeordnete Trocknungsmittel 41 in einem Regenerationsdruckluftstrom 77, sofern ein druckgesteuertes, als Ablassventil fungierendes 2/2-Wege- Schaltventil 39 am Sammelbereich 49 des Lufttrockners 40 geöffnet ist.

Zur Betätigung dieses druckgesteuerten 2/2-Wege-Schaltventils 39 wird ein anderer Teil der getrockneten Druckluft hinter dem Ausgang des ersten 3/2-Wege-Magnet- schaltventils 72 durch einen zweiten Leitungszweig DL5c zu diesem druckgesteuerten 2/2-Wege-Schaltventil 39 geleitet. Das druckgesteuerte 2/2-Wege-Schaltventil 39 ist so aufgebaut, dass es in seiner unbetätigten Schaltstellung eine Verbindung von dem Sammelbereich 49 des Lufttrockners 40 hin zu dem Regenerationsluftausgang 42 des Lufttrockners 40 verschließt und im betätigten Schaltzustand öffnet. Demnach ist das druckgesteuerte 2/2-Wege-Schaltventil 39 geöffnet, wenn auch das erste 3/2-Wege- Magnetschaltventil 72 in seine Öffnungsstellung geschaltet wurde.

Gemäß einer dazu alternativen Ausführungsform ist vorgesehen, dass anstelle des ersten 3/2-Wege-Magnetschaltventils 72 zwei von dem Steuer- und Regelgerät 28 ansteuerbare 2/2-Wege-Magnetschaltventile vorhanden sind. Diese beiden 2/2-Wege- Magn et- schaltventile sind in den Figuren nicht dargestellt, deren Anordnung ist für einen Fachmann anhand der folgenden Beschreibung jedoch leicht nachvollziehbar. Das erste 2/2-Wege-Magnetschaltventil ist in Strömungsrichtung der Regenerationsdruckluft vor der Blende 75 in dem ersten Leitungszweig DL5b angeordnet, und das zweite 2/2- Wege-Magnetschaltventil ist vor dem druckgesteuerten 2/2-Wege-Schaltvenil 39 in dem zweiten Leitungszweig DL5c angeordnet. Zudem ist hierbei die fünfte Druckluftleitung DL5 in Strömungsrichtung von Regenerationsdruckluft vor den beiden 2/2-Wege- Magnetschalt- ventilen direkt mit dem ersten Leitungszweig DL5b und direkt mit dem zweiten Leitungszweig DL5c verbunden. Sobald diese beiden 2/2-Wege-Magnetschaltventile in deren Öffnungsstellung geschaltet sind, kann bei dadurch ebenfalls geöffnetem druckgesteuerten 2/2-Wege-Schaltventil 39 trockene Regenerationsdruckluft durch den Lufttrockner 40 in den Schalldämpfer 43 geleitet werden, um das Trocknungsmittel 41 zu trocknen.

Mittels dieses Aufbaus kann zudem bei geschlossenem ersten 2/2-Wege-Magnetschalt- ventil, geöffnetem zweiten 2/2-Wege-Magnetschaltventil und dadurch geöffnetem druckgesteuerten 2/2-Wege-Schaltventil 39 der Sammelbereich 49 des Lufttrockners 40 mittels über den Nachkühler 22 zugeleiteter Druckluft vorteilhaft von dort angesammeltem Wasser W befreit werden.

Doch nun zurück zu dem in der Fig. 8 dargestellten Ausführungsbeispiel: Bei einem geöffnetem druckgesteuert 2/2-Wege-Schaltventil 39 durchströmt die entspannte Druckluft das Trocknungsmittel 41 in dem erwähnten Regenerationsdruckluftstrom 77 in Richtung zum Schalldämpfer 43. Dabei wird dem Trocknungsmittel 41 Feuchtigkeit entzogen. Die auf diese Weise mit Feuchtigkeit angereicherte Druckluft sowie das zuvor schon kondensierte und im Sammelbereich 49 des Lufttrockners 40 angesammelte Wasser verlassen den Lufttrockner 40 anschließend über dessen Regenerationsluftausgang 42 und gelangen so in den Schalldämpfer 43.

Die feuchte Regenerations-Abluft AL durchströmt dann das in dem Schalldämpfer 43 angeordnete schalldämpfende Material 44 über einen Abluftpfad 78 hin zu der wenigstens einen Regenerationsluftauslassöffnung 34 des Schalldämpfers 43 der Drucklufterzeugungsvorrichtung 2.7. Wassertröpfchen, die sich gegebenenfalls in dem Regenerationsdruckluftstrom gebildet haben oder sich in dem schalldämpfenden Material 44 des Schalldämpfers 43 beim Durchströmen des Regenerationsdruckluftstroms dort bilden, sowie das kondensierte Wasser aus dem Sammelbereich 49 des Lufttrockners 40, fließen in dem Schalldämpfer 43 über den schon erwähnten Wasserabscheidepfad 80 hin zu dessen wenigstens einen Wasserauslassöffnung 36. Die wenigstens eine Wasserauslassöffnung 36 des Schalldämpfers 43 dient aber auch dazu, über die wenigstens eine Regenerationsluftauslassöffnung 34 in den Schalldämpfer 43 gegebenenfalls eingedrungenes Spritzwasser wieder zu entfernen.

Der Regenerationsvorgang wird beendet, wenn ein vorbestimmt ausreichend großes Regenerationsdruckluftvolumen durch das Trocknungsmittel 41 des Lufttrockners 40 geströmt ist, um diesen für eine weitere Lufttrocknungsphase nutzen zu können.

Von großer Bedeutung für den erfindungsgemäßen Aufbau der Drucklufterzeugungsvorrichtung 2.7 ist der Strömungsweg des von der ersten externen Kühlvorrichtung 82 zugeführten flüssigen Kühlmittels. Dieses Kühlmittel wird in der ersten externen Kühlvorrichtung 82 auf eine vorbestimmte Temperatur abgekühlt und über eine Kühlmittelzuführleitung Kin der Drucklufterzeugungsvorrichtung 2.7 zugeführt. Die Kühltätigkeit der ersten externen Kühlvorrichtung 82 wird mit dem Steuer- und Regelgerät 28 gesteuert und geregelt. Bei einer bevorzugten Regelung der Temperatur des Kühlmittels wird die aktuelle Ist-Temperatur des Kühlmittels mit einem ersten Temperatursensor 73 am Ausgang der ersten externen Kühlvorrichtung 82 gemessen, und dann wird die Kühlmitteltemperatur auf einen vorgegebenen Sollwert der Kühlmitteltemperatur geregelt. Der erste Temperatursensor 73 steht dazu über die Daten- und/oder Sensorleitung 59 mit dem Steuer- und Regelgerät 28 in Verbindung.

Das Kühlmittel gelangt von der ersten externen Kühlvorrichtung 82 durch eine Kühlmitteleinlassöffnung 12 in die Drucklufterzeugungsvorrichtung 2.7 und in das Druckluftkühlmodul 92. Anschließend strömt das Kühlmittel durch eine erste Kühlmittelleitung KL1 in den Nachkühler 22 hinein, um dort die von dem Kompressor 4 erzeugte Druckluft soweit wie möglich abzukühlen. Da das Kühlmittel als erstes in den Nachkühler 22 geleitet wird, kann die niedrigste Temperatur des Kühlmittels genutzt werden, welche dieses innerhalb der Drucklufterzeugungsvorrichtung 2.7 hat. Hierdurch wird die Druckluft vor deren Eintritt in den Lufttrockner 40 vergleichsweise stark abgekühlt, in dessen Folge ein Teil der mitgeführten Luftfeuchtigkeit kondensiert und zumindest teilweise in dem Nachkühler 22 abgeschieden wird. Das kondensierte Wasser wird auch in den Sammelbereich 49 des Lufttrockners 40 geleitet und von dort direkt oder über den Schalldämpfer 43 in die Umgebung abgeführt. Durch diesen Vorgang wird der Druckluft bereits vor deren Erreichen des Lufttrockners 40 viel Feuchtigkeit entzogen. Dies umso mehr, je niedriger die Temperatur des Kühlmittels ist.

Als Folge davon muss das Trocknungsmittel 41 des Lufttrockners 40 im Vergleich mit konventionellen Drucklufterzeugungsvorrichtungen weniger häufig in Regenerationsvorgängen getrocknet werden, oder solche Regenerationsvorgänge können mit einem geringeren Volumen von Regenerationsdruckluft als üblich durchgeführt werden. Hierdurch steht mehr von der in dem Druckluftspeicher 45 gespeicherten trockenen Druckluft für die Druckluftverbraucher 51 , 52 zur Verfügung, sodass der Elektromotor 24 des Kompressors 4 der Drucklufterzeugungsvorrichtung 2.7 weniger häufig in Betrieb sein muss. Im Ergebnis wird dadurch beispielsweise bei der Anordnung und dem Betrieb einer solchen Drucklufterzeugungsvorrichtung 2.7 in einem Fahrzeug der Verbrauch von elektrischer Energie reduziert, welches die Abgasemission des Fahrzeugs und damit dessen CC -Ausstoß verringert.

Die Häufigkeit der Regenerationsvorgänge beziehungsweise das jeweils erforderliche Regenerationsdruckluftvolumen kann demnach umso kleiner sein, je niedriger die Temperatur des Kühlmittels am Eingang des Nachkühlers 22 ist. Daher ist es vorteilhaft, wenn die Regelung der Betätigungshäufigkeit und/oder die Regelung der Betätigungsdauer des als erstes 3/2-Wege-Magnetschaltventil 72 ausgebildeten Regenerationsschaltventils mittels des Steuer- und Regelgeräts 28 auch in Abhängigkeit von der Temperatur des Kühlmittels erfolgt. Hierzu ist, wie schon kurz erwähnt, gemäß dem in der Fig. 8 dargestellten Ausführungsbeispiel im Bereich des Ausgangs der externen Kühlvorrichtung 82 beziehungsweise im Bereich an der Kühlmitteleinlassöffnung 12 ein erster Temperatursensor 73 angeordnet, mittels dem die Temperatur des flüssigen Kühlmittels messbar ist. Üblicherweise ist ein solcher Temperatursensor 73 bereits ein Bestandteil der ersten externen Kühlvorrichtung 82, sodass dessen Nutzung keine zusätzlichen Herstellkosten verursacht. Die so gewonnenen Temperaturmesswerte sind über die erwähnte Daten- und/oder Sensorleitung 59 an das Steuer- und Regelgerät 28 leitbar. Das Steuer- und Regelgerät 28 steuert und regelt dann unter der Berücksichtigung der aktuellen Kühlmitteltemperatur die Regeneration des Trocknungsmittels 41 des Lufttrockners 40 direkt über die Betätigungshäufigkeit und/oder die Betätigungsdauer des ersten 3/2- Wege-Magnetschaltventils 72 sowie mittelbar mittels des druckgesteuerten 2/2-Wege- Schaltventils 39.

Die Fig. 8 zeigt auch dazu alternative Lösungen, gemäß denen die Temperatur des Kühlmittels am Kühlmitteleingang des Nachkühlers 22 mittels eines zweiten Temperatursensor 73‘ und/oder am Kühlmittelausgang des Nachkühlers 22 mittels eines dritten Temperatursensor 73“ gemessen werden kann. Diese Temperatursensoren 73‘, 73“ sind dann ebenfalls über die Daten- und/oder Sensorleitung 59 mit dem Steuer- und Regelgerät 28 verbunden. Die Daten- und/oder Sensorleitung 59, welche mit dem jeweiligen Temperatursensor 73, 73‘, 73“ verbunden ist, kann auch, anders als in der Fig. 8 dargestellt, komplett innerhalb der Drucklufterzeugungsvorrichtung 2.7 angeordnet sein.

Bei einer solchen Regelung ist auch zu beachten, dass die Temperatur des Kühlmittels im Betrieb der Drucklufterzeugungsvorrichtung 2.7 schwanken kann. Dies kann durch unterschiedliche Lastzustände des Fahrzeugs und seiner Systeme und/oder durch sich schnell ändernde Umgebungstemperaturen verursacht sein. Da für die Regelung der erwähnten ersten externen Kühlvorrichtung 82 die aktuelle Temperatur des Kühlmittels mit dem ersten Temperatursensor 73 bei den allermeisten Fahrzeugen sowieso gemessen wird, steht deren jeweils aktueller Wert dem Steuer- und Regelgerät 28 über die bereits erwähnte Daten- und/oder Sensorleitung 59 eines CAN-Bus zur Verfügung. Auf der Basis des aktuellen Wertes der Temperatur des Kühlmittels kann das Steuer- und Regelgerät 28 daher jederzeit die Betätigungsdauer des 3/2-Wege- Magnetschaltven- tils 72 und damit die Häufigkeit sowie die Dauer eines Regenerationsvorgangs am Trockner 40 temperaturabhängig schnell steuern und regeln.

Da bei den meisten heute im Verkehr befindlichen Fahrzeugen auch die Umgebungstemperatur des Fahrzeugs mittels eines Umgebungstemperatursensors 74 gemessen und mit einem Anzeigeelement angezeigt wird, steht auch die Umgebungstemperatur für die Steuerung und Regelung der Betätigungsdauer des ersten 3/2-Wege-Magnetschaltventils 72 und damit für die Steuerung und Regelung der Häufigkeit sowie der Dauer eines Regenerationsvorgangs am Lufttrockner 40 dem Steuer- und Regelgerät 28 über die Daten- und/oder Sensorleitung 59 des CAN-Bus zur Verfügung.

Die Umgebungstemperatur des Fahrzeugs ist für die Steuerung und Regelung der Regenerationsvorgänge von besonderer Bedeutung, weil die Druckluft, nachdem sie im Trockner 40 getrocknet wurde, weiter bis auf die Temperatur des Druckluftbehälters 45 oder der Druckluftverbraucher 51 , 52 abkühlt, welche im Allgemeinen die Umgebungstemperatur aufweisen. Bei diesem weiteren Abkühlvorgang steigt die relative Feuchte in der Druckluft wieder an. Damit es bei im Verhältnis zur Kühlmitteltemperatur niedrigen Umgebungstemperaturen in den Druckluftspeichern und in Druckluftverbrauchern durch eine zu hohe Luftfeuchte nicht zu Korrosionsvorgängen kommt oder gar Wasser auskondensiert und zu Eis gefriert, muss der Trocknungsgrad der Druckluft idealerweise auch die aktuelle Umgebungstemperatur berücksichtigen.

Dieser Trocknungsgrad kann über das bei einem Regenerationsvorgang genutzte Regenerationsdruckluftvolumen und/oder über die Häufigkeit der Regenerationsvorgänge in einem betrachteten Zeitraum eingestellt werden. Wird zum Beispiel bei einem Regenerationsvorgang ein eigentlich zu großes Volumen an Regenerationsdruckluft genutzt, so wird das Trocknungsmittel 41 trockener als dies gemäß der bisher bekannten Praxis erforderlich ist. Bei einem dann folgenden Fördervorgang wird die durch den Lufttrockner 40 geleitete Druckluft dadurch mehr Feuchtigkeit verlieren als bisher notwendig, wodurch die Druckluft beim Verlassen des Lufttrockners 40 einen höheren Trocknungsgrad aufweist. Bei einer dann erfolgenden weiteren Abkühlung der Druckluft in einem Druckluftbehälter oder in einem Druckluftverbraucher ist der Trocknungsgrad der Druckluft dann vorteilhaft unkritisch hoch, sodass es dort bei einer weiteren Abkühlung der Druckluft nicht zur Kondensation und gegebenenfalls Eisbildung kommt.

Es wird also mittels des Steuer- und Regelgeräts 28 das Regenerationsdruckluftvolumen und/oder die Häufigkeit der Regenerationsvorgänge bei gleichbleibender Umgebungstemperatur in Abhängigkeit von der Temperatur des Kühlmittels gesteuert und geregelt, sowie bei gleichbleibender Temperatur des Kühlmittels in Abhängigkeit von der Umgebungstemperatur gesteuert und geregelt. Verändern sich sowohl die Umgebungstemperatur als auch die Kühlmitteltemperatur, so wird in Abhängigkeit von der Differenz der beiden genannten Temperaturen die Dauer und/oder die Häufigkeit der Regenerationsvorgänge gesteuert und geregelt.

Sofern auf eine solche Regelung verzichtet wird, muss das für einen Regenerationsvorgang jeweils notwendige Volumen an Regenerationsdruckluft auch den ungünstigsten Fall abdecken, also die höchste im Betrieb der Drucklufterzeugungsvorrichtung 2.7 zu erwartende Temperatur des Kühlmittels berücksichtigen. Dadurch würde ein solcher Regenerationsvorgang für das Trocknungsmittel 41 immer mit einem zuvor ermittelten maximalen Regenerationsdruckluftvolumen erfolgen.

Nun wird noch die weitere Nutzung des flüssigen Kühlmittels beschrieben: Nachdem das flüssige Kühlmittel durch den Nachkühler 22 geströmt ist, gelangt es über eine zweite Kühlmittelleitung KL2 zu dem erwähnten Zwischenkühler 20. Dort kühlt es die von dem ersten Luftverdichter 16 vorkomprimierte Druckluft. Nach dem Kühlen der vorverdichteten Druckluft in dem Zwischenkühler 20 wird das flüssige Kühlmittel über eine dritte Kühlmittelleitung KL3 zu einer Kühlvorrichtung 25 des Elektromotors 24 geleitet. Dort kühlt das Kühlmittel beispielsweise den Stator des Elektromotors 24.

Anschließend fließt das Kühlmittel durch eine vierte Kühlmittelleitung KL4 zu einer Kühlvorrichtung 48 des zweiten Luftverdichters 18 des Kompressors 4, welcher dadurch bei seiner Verdichtungstätigkeit gekühlt wird. Danach fließt das Kühlmittel durch eine fünfte Kühlmittelleitung KL5 zu einer Kühlvorrichtung 27 des Wechselrichters 26, um auch diesen zu kühlen. Nachfolgend wird das Kühlmittel durch eine sechste Kühlmittelleitung KL6 zu einer Kühlvorrichtung 46 des ersten Luftverdichters 16 des Kompressors 4 geleitet, um diesen zu kühlen. Abschließend wird das erwärmte Kühlmittel durch eine Kühlmittelauslassöffnung 14 aus dem Kompressormodul 90 und aus dem Gehäuse 6 der Drucklufterzeugungsvorrichtung 2.7 über eine Kühlmittelabführleitung Kout zur ersten externen Kühlvorrichtung 82 geleitet. Untersuchungen haben ergeben, dass die beschriebene, vergleichsweise starke Abkühlung der Druckluft in dem Nachkühler 22 keine negativen Auswirkungen auf den Betrieb der Drucklufterzeugungsvorrichtung 2.7 hat. Es sind sogar weitere Vorteile erkennbar. Dies soll anhand des nachfolgenden Beispiels erläutert werden:

In diesem Fall ist eine erfindungsgemäß ausgebildete Drucklufterzeugungsvorrichtung 2.7 in einem Lastkraftwagen eingebaut und sie nutzt zur Kühlung das flüssige Kühlmittel dasjenige Kühlsystems, welches auch den Verbrennungsmotor des Lastkraftwagens kühlt und als Wärmequelle für eine Innenraumheizung dient. Bei einem Kaltstart des Verbrennungsmotors, also einem Starten desselben bei sehr niedriger Umgebungstemperatur, ist es hinsichtlich der Betriebseigenschaften einer Fahrzugbatterie, hinsichtlich geringer Abgasemissionen des Lastkraftwagens sowie hinsichtlich der Bereitstellung von Warmluft einer Innenraumheizung des Lastkraftwagens vorteilhaft, wenn die Temperatur des Kühlsystems des Verbrennungsmotors schnell über die Umgebungstemperatur erhöht wird. Dadurch, dass bei dem Kaltstart des Verbrennungsmotors auch sogleich die elektrisch betriebene Drucklufterzeugungsvorrichtung 2.7 zur betriebsnotwendigen Erzeugung von Druckluft in Betrieb genommen wird, wird diese von dem flüssigen Kühlmittel soweit möglich gekühlt. Die dadurch der Drucklufterzeugungsvorrichtung 2.7 entzogene Abwärme, insbesondere diejenige Wärme, welche durch den Betrieb des Elektromotors 24, des Wechselrichters 26 und der beiden Luftverdichter 16, 18 erzeugt wird, dient dann vorteilhaft über die Erwärmung des flüssigen Kühlmittels indirekt auch für eine Entlastung der Fahrzeugbatterie. Für den Zeitraum des Kaltstarts sowie einer kurzen Warmlaufphase des Lastkraftwagens können dabei an dem Nachkühler 22 und am Eingang des Lufttrockners 40 auch Temperaturen akzeptiert werden, bei welchen sich Wassereis bilden kann. Da die Warmlaufphase vergleichsweise kurz ist, wird in der dann folgenden normalen Betriebsphase sich gegebenenfalls am Nachkühler 22 und am Eingang des Lufttrockners 40 gebildetes Wassereis verdunsten und in der Druckluft als Luftfeuchtigkeit aufgenommen werden.

Auch die in den Figuren 1 bis 7 dargestellten Drucklufterzeugungsvorrichtungen 2.3, 2.4, 2.5, 2.6, 2.8, 2.9 weisen sehr weitgehend die im Zusammenhang mit der Drucklufterzeugungsvorrichtung 2.7 gemäß Fig. 8 erläuterten Konstruktionsmerkmale auf und arbeiten nach dem geschilderten Verfahren. Erfindungsgemäß ist demnach bei allen in den Figuren 1 bis 8 dargestellten Drucklufterzeugungsvorrichtungen 2.3, 2.4, 2.5, 2.6, 2.7, 2.8, 2.9 vorgesehen, dass derjenige Luftkühler 22, welcher in Strömungsrichtung der Druckluft als letzter Luftkühler vor dem Lufttrockner 40 angeordnet ist, in Strömungsrichtung des Kühlmittels gesehen als erstes von dem Kühlmittel durchströmbar ist.

Alle in den Figuren 1 bis 8 dargestellten Drucklufterzeugungsvorrichtungen 2.3, 2.4, 2.5, 2.6, 2.7, 2.8, 2.9 weisen zudem die weitere vorteilhafte Besonderheit auf, dass das Steuer- und Regelgerät 28 derartig ausgebildet und angeordnet ist, dass mit diesem der Betrieb des Elektromotors 24, ein Trocknungsbetrieb sowie ein Regenerationsbetrieb des Lufttrockners 40, und der Betrieb eines Mehrkreisschutzventils 50 steuerbar sowie regelbar ist.

An dieser Stelle wird mit Bezug auf die Figuren 4 bis 8 darauf hingewiesen, dass der Schalldämpfer 43 beziehungsweise das Schalldämpfer-Modul 96 mit dem Gehäuse 6 der jeweiligen Drucklufterzeugungsvorrichtung 2.3 bis 2.7 und den dortigen Leitungen zwar verbunden beziehungsweise verbindbar ist, jedoch nicht in dieses Gehäuse 6 baulich integriert ist.

Die in der Fig. 4 gezeigte Ausführungsform einer die Merkmale der Erfindung aufweisenden Drucklufterzeugungsvorrichtung 2.3 weist ebenso wie die eingangs vorgestellte erste Ausführungsform der Drucklufterzeugungsvorrichtung 2.7 gemäß Fig. 8 ein separates Druckluftkühlmodul 92 auf, welches zwischen dem Kompressor-Modul 90 und dem Trockner-Modul 94 angeordnet ist. Im Unterschied zu den Drucklufterzeugungsvorrichtungen 2.7, 2.8, 2.9 gemäß den Figuren 1 , 2 und 8 weisen die Drucklufterzeugungsvorrichtungen 2.3 bis 2.6 gemäß den Figuren 4 bis 7 einen Lufteinlass 8* zum Ansaugen von Umgebungsluft L auf, welcher nicht am Kompressor- Modul 90 sondern am Schalldämpfer 43 beziehungsweise am Schalldämpfermodul 96 ausgebildet ist. Zur Einsparung von Herstellkosten ist dieser Lufteinlass 8* identisch mit der wenigstens einen Regenerationsluftauslassöffnung 34, welche von der jeweiligen Drucklufterzeugungsvorrichtung nur dann benötigt wird, wenn diese im Regenerationsmoduls betrieben wird. Für die übrige Zeit, also für die meiste Betriebszeit, dient diese wenigstens einen Regenerationsluftauslassöffnung 34 als Lufteinlass 8*, über den Umgebungsluft L hin zu dem ersten Luftverdichter 16 angesaugt werden kann.

Die Umgebungsluft L gelangt bei diesen Drucklufterzeugungsvorrichtungen 2.3 bis 2.6 gemäß den Figuren 4 bis 7 von der wechselweise nutzbaren Öffnung 8*, 34 im Schalldämpfer 43 beziehungsweise Schalldämpfermodul 96 über das dort angeordnete schalldämpfende Material 44 und der Ansaugleitung DL zu dem Eingang des ersten Luftverdichters 16, um in diesem in einem ersten Verdichtungsvorgang zu Druckluft verdichtet zu werden. Anschließend folgt die Druckluft dem in der Beschreibung der Drucklufterzeugungsvorrichtung 2.7 gemäß Fig. 8 bereits erläuterten Strömungsweg.

Die in der Fig. 5 dargestellte Weiterbildung der Drucklufterzeugungsvorrichtung 2.4 ist weitgehend identisch ausgebildet wie die Drucklufterzeugungsvorrichtung 2.3 gemäß Fig. 4. Da durch das Ansaugen und Durchleiten von Umgebungsluft L durch das schalldämpfende Material 44 des Schalldämpfers 43 dieses unerwünscht stark mit eindringendem Spritzwasser, Luftfeuchtigkeit und Schmutzpartikel belastet werden könnte, ist bei der der Drucklufterzeugungsvorrichtung 2.4 in oder an dem Schalldämpfer 43 ein Wasser- und Partikelabscheider 88 angeordnet. Das von diesem Wasser- und Partikelabscheider 88 aus der angesaugten Umgebungsluft L herausgefilterte Wasser W wird zusammen mit herausgefilterten Schmutzpartikeln hin zu der Wasserauslassöffnung 36 des Schalldämpfers 43 geleitet, wo dieses in die Umgebung abgeführt wird.

In der Fig. 6 ist eine weitere Variante einer die Merkmale der Erfindung aufweisenden Drucklufterzeugungsvorrichtung 2.5 dargestellt. Diese unterscheidet sich von der in der Fig. 4 gezeigten Drucklufterzeugungsvorrichtung 2.3 nur dadurch, dass das Mehrkreisschutzventil 50 nicht zu dem Trockner-Modul 94 gehört. Wie die Fig. 6 veranschaulicht, kann das Mehrkreisschutzventil 50 fern von dem Trockner-Modul 94 an der oder auch fern von der Drucklufterzeugungsvorrichtung 2.5 angeordnet sein und betrieben werden. Hierzu weist das Mehrkreisschutzventil 50 eingangsseitige pneumatische Verbindungsmittel 62 auf, über die das Mehrkreisschutzventil 50 mit der weiter oben beschriebenen fünften Druckluftleitung DL5 des Trockner-Moduls 94 lösbar verbunden ist. Außerdem weist das Mehrkreisschutzventil 50 ausgangsseitige pneumatische Verbindungsmittel 66 auf, über die das Mehrkreisschutzventil 50 mit der sechsten, siebten und achten Druckluftleitung DL6, DL7, DL8 lösbar verbunden ist. Diese Druckluftleitungen DL6, DL7, DL8 führen ja wie bereits beschrieben zu Druckluftverbrauchern 51 , 52 und zu wenigstens einem Druckluftspeicher 45. Außerdem weist das Mehrkreisschutzventil 50 elektrische Verbindungsmittel 64 auf, mittels denen das Mehrkreisschutzventil 50 mit elektrischen Verbindungsmitteln 68 des Steuer- und Regelgeräts 28 lösbar verbunden ist.

Die pneumatischen Verbindungsmittel 62, 66 sind vorzugsweise als Druckluftanschlussbuchsen ausgebildet, in welche Druckluftstecker lösbar einsteckbar sind. Diese Druckluftstecker sind endseitig an den Druckluftleitungen DL5, DL6, DL7, DL8 angeordnet. Diese Druckluftleitungen DL5, DL6, DL7, DL8 können als flexible Druckluftleitungen ausgebildet sein.

Das elektrische Verbindungsmittel 64 an dem Mehrkreisschutzventil 50 ist vorzugsweise als eine elektrische Steckerbuchse ausgebildet. In diese elektrische Steckerbuchse ist ein elektrischer Stecker einer Sensorleitung 56 lösbar einsteckbar, welche an deren anderem Ende beispielsweise einen zweiten elektrischen Stecker aufweist, welcher in ein zugeordnetes, als Steckerbuchse ausgebildetes elektrisches Verbindungsmittel 68 an dem Steuer- und Regelgerät 28 ebenfalls lösbar einsteckbar ist.

Aufgrund des geschilderten Aufbaus der Drucklufterzeugungsvorrichtung 2.5 kann das Mehrkreisschutzventil 50 auch fern von der Drucklufterzeugungsvorrichtung 2.5 angeordnet sein, sodass dieses bei einem Schaden an der Drucklufterzeugungsvorrichtung 2.5 nicht ebenfalls zu Reparaturzwecken aus dem Druckluftsystem eines Fahrzeugs entfernt werden muss.

An diese Stelle sei erwähnt, dass das Steuer- und Regelgerät 28 derartig ausgebildet und über Sensorleitungen und Steuerleitungen mit den anderen Komponenten der Drucklufterzeugungsvorrichtung 2.5 verbunden ist, dass das Steuer- und Regelgerät 28 den Betrieb des Wechselrichter 26 und damit den Betrieb des Elektromotors 24 ebenso steuern und regeln kann, wie den Trocknerbetrieb sowie den Regenerationsbetrieb des Lufttrockners 40. Zudem steuert und regelt das Steuer- und Regelgerät 28 zumindest indirekt den Betrieb des Mehrkreisschutzventils 50.

Das Steuer- und Regelgerät 28 kann baulich beispielsweise in dem Wechselrichter 26 oder in dem Mehrkreisschutzventil 50 intergiert sein. Hierdurch wird bei dem geschilderten Reparaturfall vermieden, dass das Steuer- und Regelgerät 28 am Fahrzeug verbleiben kann.

Außerdem ist in der Fig. 7 eine weitere Ausführungsform einer die Merkmale der Erfindung aufweisende Drucklufterzeugungsvorrichtung 2.6 dargestellt. Wie bei der in der Fig. 5 gezeigten Ausführungsform ist hier ebenfalls vorgesehen, dass das Mehrkreisschutzventil 50 von den anderen Komponenten der Drucklufterzeugungsvorrichtung 2.6 abtrennbar sowie entfernt von diesen Komponenten betreibbar ist. Das Steuer- und Regelgerät 28 sowie das Mehrkreisschutzventil 50 weisen hierzu elektrische Verbindungsmittel 64, 68 auf, welche über wenigstens eine flexible elektrische Leitung 56, 102 zumindest mittelbar lösbar miteinander verbunden sind. Weiter verfügt das Mehrkreisschutzventil 50 über pneumatische Verbindungsmittel 62, welche über wenigstens eine flexible pneumatische Leitung 106 mit dem Ausgang des Lufttrockners 40 zumindest mittelbar lösbar verbunden sind.

Demnach weist die Drucklufterzeugungsvorrichtung 2.6 ein Elektromotor 24 und zwei von dem Elektromotor 24 antreibbare und nacheinander wirksame Luftverdichter 16, 18 auf. Die Drucklufterzeugungsvorrichtung 2.6 verfügt zudem über einen Lufteinlass 8*, über den mittels des ersten Luftverdichters 16 Umgebungsluft L ansaugbar ist. Weiter ist ein Zwischenkühler 20 und ein Nachkühler 22 vorhanden, wobei der Eingang des Zwischenkühlers 20 mit dem Ausgang des ersten Luftverdichters 16 pneumatisch verbunden ist, wobei der Ausgang des Zwischenkühlers 20 mit dem Eingang des zweiten Luftverdichters 18 pneumatisch verbunden ist, und wobei der Ausgang des zweiten Luftverdichters 18 mit dem Eingang des Nachkühlers 22 pneumatisch verbunden ist. Zudem ist ein Lufttrockner 40 vorhanden, dessen Eingang mit dem Ausgang des Nachkühlers 22 pneumatisch verbunden ist. Zur Zuleitung einer Kühlflüssigkeit ist eine Kühlmitteleinlassöffnung 12 vorhanden, über welche dem Zwischenkühler 20 und dem Nachkühler 22 von einer ersten externen Kühlvorrichtung 82 ein flüssiges Kühlmittel zuführbar ist. Über eine Kühlmittelauslassöffnung 14 und eine Kühlmittelabführleitung Kout ist erwärmtes Kühlmittel hin zu der ersten externen Kühlvorrichtung 82 abführbar.

Die Drucklufterzeugungsvorrichtung 2.6 gemäß Fig. 7 speist das Mehrkreisschutzventil 50 mit Druckluft, über dem der Ausgang des Lufttrockners 40 mit zumindest einem externen Druckluftspeicher 45 und externen Druckluftverbrauchern 51 , 52 pneumatisch verbunden ist. Weiter ist ein Steuer- und Regelgerät 28 vorhanden, welches über wenigstens eine Sensorleitung 56 mit dem Mehrkreisschutzventil 50 und dort angeordneten Sensoren verbunden ist.

Bei dieser Drucklufterzeugungsvorrichtung 2.6 gemäß Fig. 7 ist vorgesehen, dass ein den Lufttrockner 40 aufweisendes Trockner-Modul 94* wenigstens eine elektrische Steckerbuchse 100 und zumindest eine pneumatische Steckerbuchse 104 aufweist. Die elektrische Steckerbuchse 100 des Trockner-Moduls 94* ist ausgangsseitig mit der elektrischen Steckerbuchse 68 am Steuer- und Regelgerät 28 über die erwähnte Sensorleitung 56 verbunden. In die elektrische Steckerbuchse 100 des Trockner- Moduls 94 ist eingangsseitig ein elektrischer Stecker einer elektrischen Verbindungsleitung 102 lösbar eingesteckt. Diese elektrische Verbindungsleitung 102 weist einen zweiten Stecker auf, welcher in die elektrische Steckerbuchse 64 des Mehrkreisschutzventils 50 lösbar eingesteckt ist.

Die pneumatische Steckerbuchse 104 des Trockner-Moduls 94* ist mit derjenigen fünften Druckluftleitung DL5 pneumatisch verbunden, durch welche vom Lufttrockner 40 kommende trockene Druckluft zu den Druckluftverbrauchern 51 , 52 und zu dem Druckluftspeicher 45 leitbar ist. In diese pneumatische Steckerbuchse 104 des Trockner-Moduls 94* ist ein Stecker einer pneumatischen Verbindungsleitung 106 lösbar eingesteckt. Diese pneumatische Verbindungsleitung 106 weist einen zweiten Stecker auf, welcher in die pneumatische Steckerbuchse 62 des Mehrkreisschutzventils 50 lösbar eingesteckt ist.

Bei der Drucklufterzeugungsvorrichtung 2.6 gemäß Fig. 7 kann das

Mehrkreisschutzventil 50 vergleichsweise weit von den übrigen Komponenten der

Drucklufterzeugungsvorrichtung 2.6 angeordnet sein. Der realisierbare Abstand ist insbesondere durch die maximal sinnvolle Länge der elektrischen Verbindungsleitung 102 und der pneumatischen Verbindungsleitung 106 bestimmt. Die Nutzung einer solchen Drucklufterzeugungsvorrichtung 2.6 erfolgt beispielsweise bei einem aus einem Zugfahrzeug und mehreren Anhängefahrzeugen bestehenden Fahrzeugzug, bei dem das Mehrkreisschutzventil 50 an einem der Anhängefahrzeuge angeordnet ist, die Kernkomponenten der Drucklufterzeugungsvorrichtung 2.6 jedoch an dem Zugfahrzeug platziert sind.

Hierdurch kann insbesondere erreicht werden, dass die von dem Mehrkreisschutzventil 50 ausgehenden und zu den Druckluftverbrauchern 51 , 52 sowie dem wenigstens einen Druckluftspeicher 45 führenden Druckluftleitungen DL6, DL7, DL8 vergleichsweise kurz gehalten werden können. So können die Herstellkosten reduziert und die Gefahr von Leitungsschäden wegen der reduzierten Gesamtleitungslänge verringert werden. Außerdem kann das Lufttrockner-Modul 94* schmaler ausgebildet sein, welches bei beengten Bauraumverhältnissen an einem Fahrzeug vorteilhaft sein kann.

Wie in der Fig. 7 angedeutet ist, kann gemäß einer alternativen Ausführungsform das Mehrkreisschutzventil 50 mit all seinen dort angeordneten Sensoren und elektromagnetischen Schaltventilen über eine einzige elektrische Leitung 108 mit einem zentralen Steuergerät 110 des Fahrzeugs verbunden sein. Bei dieser Variante wäre das zentrale Steuergerät 110 dann auch mit dem ersten 3/2-Wege-Magnetschaltventil 72 oder mit den beiden dafür eingesetzten 2/2-Wege-Magnetschaltventilen über zumindest eine Steuerungsleitung 112 elektrisch verbunden. Ein solches zentrales Steuergerät 110 des Fahrzeugs würde dann auch alle anderen Aufgaben des beschriebenen Steuer- und Regelgeräts 28 übernehmen.

Die in der Fig. 1 dargestellte Variante einer die Merkmale der Erfindung aufweisenden Drucklufterzeugungsvorrichtung 2.8 zeigt nicht alle Details des Lufttrockners 40 sowie der dort angeordneten Steuerungsmittel zur Realisierung eines Trocknungsbetriebs und eines Regenerationsbetriebs, da diese für die Beschreibung dieser Vorrichtungsvariante nicht wichtig sind und nur die Übersichtlichkeit der Darstellung stören würden.

Demnach umfasst die Drucklufterzeugungsvorrichtung 2.8 ein Steuer- und Regel- gerät 28, einen Elektromotor 24, zwei von dem Elektromotor 24 antreibbare und nacheinander wirksame Luftverdichter 16, 18, einen Lufteinlass 8, über den mittels des ersten Luftverdichters 16 Umgebungsluft L ansaugbar ist, einen als Zwischenkühler 20 ausgebildeten sowie angeordneten ersten Luftkühler sowie einen als Nachkühler 22 ausgebildeten sowie angeordneten zweiten Luftkühler, wobei der Eingang des Zwischenkühlers 20 mit dem Ausgang des ersten Luftverdichters 16 pneumatisch verbunden ist, wobei der Ausgang des Zwischenkühlers 20 mit dem Eingang des zweiten Luftverdichters 18 pneumatisch verbunden ist, und wobei der Ausgang des zweiten Luftverdichters 18 mit dem Eingang des Nachkühlers 22 pneumatisch verbunden ist, sowie einen Lufttrockner 40, dessen Eingang mit dem Ausgang des Nachkühlers 22 pneumatisch verbunden ist, und mit einer Kühlmitteleinlassöffnung 12, über welche dem Zwischenkühler 20 sowie dem Nachkühler 22 und weiteren Komponenten der Drucklufterzeugungsvorrichtung ein flüssiges Kühlmittel zuführbar ist, sowie mit einer Kühlmittelauslassöffnung 14, über welche erwärmtes Kühlmittel abführbar ist. Und auch bei dieser Drucklufterzeugungsvorrichtung 2.8 ist gemäß der Erfindung vorgesehen, dass der Nachkühler 22, welcher in Strömungsrichtung der Druckluft als letzter Luftkühler vor dem Lufttrockner 40 angeordnet ist, in Strömungsrichtung des Kühlmittels gesehen als erstes von dem Kühlmittel durchströmbar ist.

Bei der Drucklufterzeugungsvorrichtung 2.8 gemäß Fig. 1 ist nun als Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes vorgesehen, dass der Kühlmitteleingang des Nachkühlers 22 mit der Kühlmitteleinlassöffnung 12 über eine erste Kühlmittelleitung KL1 verbunden ist, dass der Kühlmittelausgang des Nachkühlers 22 über eine zweite Kühlmittelleitung KL2 mit einem Kühlmitteleingang des Zwischenkühlers 20 verbunden ist, dass der Kühlmittelausgang des Zwischenkühlers 20 über eine siebte Kühlmittelleitung KL7 mit einem Kühlmitteleingang eines Trocknermodul-Kühlers 40.1 verbunden ist, dass ein Kühlmittelausgang des Trocknermodul-Kühlers 40.1 über eine achte Kühlmittelleitung KL8 mit dem Kühlmitteleingang des Elektromotors 24 verbunden ist, dass der Kühlmittelausgang des Elektromotors 24 über eine vierte Kühlmittelleitung KL4 mit dem Kühlmitteleingang des zweiten Luftverdichters 18 verbunden ist, dass der Kühlmittelausgang des zweiten Luftverdichters 18 über eine fünfte Kühlmittelleitung KL5 mit dem Kühlmitteleingang eines Wechselrichters 26 verbunden ist, welcher zur Steuerung und Regelung des Elektromotors 24 mittels des Steuer- und Regelgeräts 28 dient, dass der Kühlmittelausgang des Wechselrichters 26 über eine sechste Kühlmittelleitung KL6 mit dem Kühlmitteleingang des ersten Luftverdichters 16 verbunden ist, und dass der Kühlmittelausgang des ersten Luftverdichters 16 über eine Kühlmittelabführleitung Kout mit der Kühlmittelauslassöffnung 14 der Drucklufterzeugungsvorrichtung 2.8 verbunden ist. Die Kühlmitteleinlassöffnung 12 und die Kühlmittelauslassöffnung 14 sind mit der schon genannten ersten externen Kühlvorrichtung 82 hydraulisch verbunden. Zudem ist am Ausgang der ersten externen Kühlvorrichtung 82 ein erster Temperatursensor 73 angeordnet, welcher über eine Datenleitung und/oder Sensorleitung 59 mit dem Steuer- und Regelgerät 28 verbunden ist, und mittels dem die Temperatur des Kühlmittels am Ausgang der ersten externen Kühlvorrichtung 82 messbar ist.

Besonders vorteilhaft bei dieser Ausführungsform der Drucklufterzeugungsvorrichtung 2.8 ist, dass mittels des Trocknermodul-Kühlers 40.1 auch der Lufttrockner 40 beziehungsweise Bestandteile desselben mittels des flüssigen Kühlmittels aktiv kühlbar sind. So kann beispielsweise das Gehäuse des Lufttrockners 40 gekühlt werden, wodurch die den Lufttrockner 40 erreichende Druckluft bereits vor dem Durchströmen des Trocknungsmittels 41 zur Abgabe von Luftfeuchtigkeit durch Kondensation genötigt wird. Das auskondensierte Wasser W gelangt dann vorzugsweise in den Sammelbereich 49 des Lufttrockners 40, welcher in den Figuren 4 bis 8 dargestellt ist, und wird schließlich in die Außenumgebung abgeführt.

Die letzte hier vorgestellte Variante einer die Merkmale der Erfindung aufweisenden Drucklufterzeugungsvorrichtung 2.9 ist in den Figuren 2 und 3 schematisch dargestellt. Die Fig. 3 zeigt in einer vereinfachten Ausschnittvergrößerung der Drucklufterzeugungsvorrichtung 2.9 drei externe Kühlvorrichtungen 82, 120, 122, den Zwischenkühler 20, den Nachkühler 22 und jeweils zugeordnete, das flüssige Kühlmittel sowie die Druckluft führende Leitungen. Die drei Kühlvorrichtungen 82, 120, 122 können alternativ oder additiv bedarfsweise zur Kühlung der Druckluft und der Komponenten der Drucklufterzeugungsvorrichtung 2.9 verwendet werden.

Die Drucklufterzeugungsvorrichtung 2.9 weist die mehrfach genannten grundlegenden Komponenten auf, ohne dass diese hier erneut beschrieben werden brauchen. Wichtig bei der Drucklufterzeugungsvorrichtung 2.9 ist jedoch, dass an diese die drei externen Kühlvorrichtungen 82, 120, 122 anschließbar sind, welche gesteuert durch das Steuer- und Regelgerät 28 bedarfsweise genutzt werden können.

So kann die Drucklufterzeugungsvorrichtung 2.9 gemäß den Figuren 2 und 3 in einer ersten Betriebsweise nur die erste externe Kühlvorrichtung 82 zur Kühlung derer Komponenten und der Druckluft nutzen, nämlich dann, wenn die Temperatur des flüssigen Kühlmittels geringer ist als die Temperatur der von den beiden Luftverdichtern 16, 18 erzeugten Druckluft.

Hierzu ist vorgesehen, dass die Kühlmitteleinlassöffnung 12 mit der ersten externen Kühlvorrichtung 82 hydraulisch verbunden ist, dass in einer von der Kühlmitteleinlassöffnung 12 zu dem Kühlmitteleingang des Nachkühlers 22 verlaufenden ersten Kühlmittelleitung KL1 ein erstes Kühlungsschaltventil 130 angeordnet ist, dass das erste Kühlungsschaltventil 130 als ein 2/2-Wege- Magnetschaltventil ausgebildet ist, welches steuerungstechnisch mit dem Steuer- und Regelgerät 28 verbunden ist, und dass mittels des ersten Kühlungsschaltventils 130 in Abhängigkeit von dessen Schaltstellung die erste Kühlmittelleitung KL1 abgesperrt oder bei wie geschildert niedriger Kühlmitteltemperatur geöffnet werden kann.

Es ist aber auch möglich, dass dann, wenn die Temperatur des flüssigen Kühlmittels höher ist als die Temperatur der Druckluft, das Kühlmittel zwar nicht zur Kühlung der Druckluft im Nachkühler 22 und Zwischenkühler 20 genutzt wird, wohl aber zur Kühlung des Elektromotors 24, des Wechselrichters 26 und der beiden Luftverdichter 16, 18.

Eine diesbezügliche Steuerung zur Nutzung des Kühlmittels der ersten externen Kühlvorrichtung erfolgt mittels des Steuer- und Regelgeräts 28, welches hierzu die Messwerte des ersten Temperatursensors 73 verwendet sowie zur Umgehung des Nachkühlers 22 und des Zwischenkühlers 20 ein zugeordnetes, in den Figuren nicht dargestelltes und in einer gesonderten Kühlmittelleitung angeordnetes elektromagnetisches Magnetschaltventil ansteuern kann. Diese gesonderte Kühlmittelleitung verbindet die Kühlmitteleinlassöffnung 12 mit dem Eingang der Kühlvorrichtung 25 des Elektromotors 24. Das gesonderte Magnetschaltventil ist beispielsweise als ein 2/2-Wege-Magnetschaltventil ausgebildet. Es wird bei geschlossenem ersten Kühlungsschaltventil 130 dann geöffnet, wenn die Temperatur des Kühlmittels der ersten externen Kühlvorrichtung 82 zwar höher ist als die Temperatur der Druckluft im Nachkühler 22, jedoch niedriger als die Temperatur der Kühlvorrichtung 25 des Elektromotors 24, der Kühlvorrichtung 27 des Wechselrichters 26 und/oder der Kühlvorrichtung 46, 48 des ersten Luftverdichters 48 und/oder des zweiten Luftverdichters 18. Hierdurch ist gewährleistet, dass der Elektromotor 24, der Wechselrichter 26 und die beiden Luftverdichter 16, 18 auch dann von der ersten externen Kühlvorrichtung 82 mit dem flüssigen Kühlmittel zur Kühlung derselben versorgt werden, wenn die Kühlmitteltemperatur höher ist als die Temperatur der Druckluft am Nachkühler 22.

Um dann, wenn die Temperatur des Kühlmittels am Ausgang der ersten externen Kühlvorrichtung 82 und/oder am Eingang des Nachkühlers 22 zu hoch ist, um damit die Druckluft im Nachkühler 22 zu kühlen, ist vorgesehen, dass der Ausgang des ersten Luftverdichters 16 über ein als ein 3/2-Wege-Magnetschaltventil ausgebildetes zweites Kühlungsschaltventil 132 mit einem Eingang einer zweiten externen Kühlvorrichtung 120 verbindbar ist, dass das zweite Kühlungsschaltventil 132 steuerungstechnisch mit dem Steuer- und Regelgerät 28 verbunden ist, und dass der Ausgang der zweiten externen Kühlvorrichtung 120 mit dem Eingang des zweiten Luftverdichters 18 pneumatisch verbunden ist. Die Druckluft gelangt dann von dem Ausgang des zweiten Luftverdichters 18 zu dem Nachkühler 22 und von dort zum Lufttrockner 40. Da der Nachkühler 22 hinsichtlich der Druckluftkühlung in dieser Betriebssituation passiv ist, wirkt dessen Durchströmen nicht temperaturerhöhend auf die Druckluft ein.

Für den Fall, dass die Kühlleistung der zweiten externen Kühlvorrichtung 120 nicht ausreicht, um die Druckluft im gewünschten Maße abzukühlen, kann eine dritte externe Kühlvorrichtung hilfsweise zugeschaltet werden. So sieht denn eine weitere Ausgestaltung vor, dass der Ausgang des zweiten Luftverdichters 18 über ein als 3/2- Wege-Magnetschaltventil ausgebildetes drittes Kühlungsschaltventil 134 mit einem Eingang einer dritten externen Kühlvorrichtung 122 verbindbar ist, dass das dritte Kühlungsschaltventil 134 steuerungstechnisch mit dem Steuer- und Regelgerät 28 verbunden ist, und dass der Ausgang der dritten externen Kühlvorrichtung 122 mit dem Eingang des Lufttrockners 40 verbunden ist. Es ist ersichtlich, dass bei der Nutzung der zweiten externen Kühlvorrichtung 120 und der dritten externen Kühlvorrichtung 122 die Temperatur der Druckluft auf einen gewünschten Wert einstellbar ist, wodurch eine sehr weitgehende Kondensation von Luftfeuchtigkeit in der Druckluft schon vor Erreichen des Lufttrockners 40 beziehungsweise dessen Trocknungsmaterials 41 erzielbar ist. Die zweite externe Kühlvorrichtung 120 und die dritte externe Kühlvorrichtung 122 können als Luft-Luft- Wärmetauscher ausgebildet sein. Wie die Fig. 3 im Bereich des dortigen Kennzeichnungsbereiches A verdeutlicht, wird die Druckluft in den zu diesen beiden externen Kühlvorrichtungen 120, 122 führenden Leitungen in zueinander entgegengesetzte Richtungen geführt.

Ein Verfahren zur Nutzung der Drucklufterzeugungsvorrichtung 2.8 gemäß Fig. 1 sieht vor, dass die Kühlflüssigkeit von dem Kühlmittelausgang des Zwischenkühlers 20 kommend nicht direkt, sondern über einen Trocknermodul-Kühler 40.1 zu dem Kühlmitteleingang des Elektromotors 24 gefördert wird, und dass der Trocknermodul- Kühler 40.1 zumindest Bestandteile des Lufttrockners 40, wie beispielsweise dessen Gehäuse, kühlt.

Ein Verfahren zur Nutzung der Drucklufterzeugungsvorrichtung 2.9 gemäß Fig. 2 und Fig. 3 sieht vor, dass die Temperatur der Kühlflüssigkeit am Ausgang der ersten externen Kühlvorrichtung 82 oder am Eingang des Nachkühlers 22 gemessen wird, und dass dann, wenn die ermittelte Temperatur des Kühlmittels einen zuvor festgelegten hohen ersten Grenzwert erreicht oder überschritten hat, der Transport von Druckluft von dem Ausgang des ersten Luftverdichters 16 kommend nicht mehr über den Zwischenkühler 20 sondern über eine zweite externe Kühlvorrichtung 120 hin zum Eingang des zweiten Luftverdichters 18 erfolgt.

Weiter kann verfahrensgemäß vorgesehen sein, dass die Temperatur der Kühlflüssigkeit am Ausgang der ersten externen Kühlvorrichtung 82 oder am Eingang des Nachkühlers 22 gemessen wird, und dass dann, wenn die Temperatur des Kühlmittels einen zuvor festgelegten zweiten Grenzwert erreicht oder überschritten hat, welcher größer ist als der erste Grenzwert, der Transport von Druckluft von dem Ausgang des ersten Luftverdichters 16 kommend nicht über den Zwischenkühler 20 sondern über die zweite externe Kühlvorrichtung 120 hin zum Eingang des zweiten Luftverdichters 18 erfolgt, und dass dann zusätzlich der Transport von Druckluft von dem Ausgang des zweiten Luftverdichters 18 kommend nicht über den Nachkühler 22 sondern über eine dritte externe Kühlvorrichtung 122 hin zum Ausgang des Nachkühlers 22 oder zu dem Eingang des Lufttrockners 40 geleitet wird.

Demnach wird die erste externe Kühlvorrichtung 82 zur Kühlung der Druckluft nicht genutzt, dafür aber die beiden anderen externen Kühlvorrichtungen 120, 122. Zudem wird zusätzlich zu dem Zwischenkühler 20 auch der Nachkühler 22 von der Druckluft umgangen.

Letztlich kann verfahrensgemäß wie angedeutet vorgesehen sein, dass auch dann, wenn keine Druckluft durch den Zwischenkühler 20 und/oder den Nachkühler 22 geführt wird, das flüssige Kühlmittel der ersten externen Kühlvorrichtung 82 durch die Kühlvorrichtungen 25, 27, 46, 48 des Elektromotors 24, des Wechselrichters 26 und der beiden Luftverdichter 16, 18 geleitet wird.

Bezugszeichenliste (Teil der Beschreibung)

2.3 Drucklufterzeugungsvorrichtung (erste Ausführungsform)

2.4 Drucklufterzeugungsvorrichtung (zweite Ausführungsform)

2.5 Drucklufterzeugungsvorrichtung (dritte Ausführungsform)

2.6 Drucklufterzeugungsvorrichtung (vierte Ausführungsform)

2.7 Drucklufterzeugungsvorrichtung (fünfte Ausführungsform)

2.8 Drucklufterzeugungsvorrichtung (sechste Ausführungsform)

2.9 Drucklufterzeugungsvorrichtung (siebte Ausführungsform)

4 Kompressor

6 Gehäuse der Drucklufterzeugungsvorrichtung

8 Lufteinlass (erste Ausführungsform)

8* Lufteinlass (zweite Ausführungsform), Öffnung im Schalldämpfer

10 Druckluftauslassöffnung

12 Kühlmitteleinlassöffnung

14 Kühlmittelauslassöffnung

16 Erster Luftverdichter

18 Zweiter Luftverdichter

20 Zwischenkühler, Luftkühler

22 Nachkühler, Luftkühler

23 Trocknungsluftstrom im Lufttrockner

24 Elektromotor

25 Kühlvorrichtung des Elektromotors

26 Wechselrichter

27 Kühlvorrichtung des Wechselrichters

28 Steuer- und Regelgerät

29 Erstes Rückschlagventil

30 Erste Antriebswelle

32 Zweite Antriebswelle

34 Regenerationsluftauslassöffnung, Öffnung im Schalldämpfer

36 Wasserauslassöffnung des Schalldämpfers

39 Druckgesteuertes 2/2-Wege-Schaltventil, Ablassventil am Lufttrockner

40 Lufttrockner .1 Trocknermodul-Kühler

Trocknungsmittel im Lufttrockner

Regenerationsluftausgang des Lufttrockners

Schalldämpfer

Schalldämpfendes Material

Druckluftspeicher

Kühlvorrichtung des erster Luftverdichters

Kühlvorrichtung des zweiten Luftverdichters

Sammelbereich des Lufttrockners für Wasser

Mehrkreisschutzventil

Erster Druckluftverbraucher

Zweiter Druckluftverbraucher

Steuerungsleitung

Steuerungsleitung vom Steuer- und Regelgerät zum 3/2-Wege-Schaltventil 72 Sensorleitung vom Steuer- und Regelgerät zum Mehrkreisschutzventil Niederspannungsleitung

Hochspannungsleitung

Datenleitung und/oder Sensorleitung, CAN-Bus

Eingangsseitige pneumatische Verbindungsmittel am Mehrkreisschutzventil

Elektrische Verbindungsmittel am Mehrkreisschutzventil

Ausgangsseitige pneumatische Verbindungsmittel am Mehrkreisschutzventil

Elektrische Verbindungsmittel an dem Steuer- und Regelgerät Regenerationsdrucklufteingang des Lufttrockners

Regenerationsschaltventil, erstes 3/2-Wege-Magnetschaltventil

Erster Temperatursensor (Messung Kühlmitteltemperatur) ‘ Zweiter Temperatursensor (Messung Kühlmitteltemperatur) “ Dritter Temperatursensor (Messung Kühlmitteltemperatur)

Vierter Temperatursensor, (Messung Umgebungstemperatur)

Blende

Zweites Rückschlagventil

Regenerationsdruckluftstrom im Lufttrockner

Abluftpfad im Schalldämpfer

Wasserabscheidepfad im Schalldämpfer

Externe Kühlvorrichtung 88 Abscheider, Wasser- und Partikelabscheider

90 Kompressor-Modul

92 Druckluftkühlmodul

94 Trockner-Modul

96 Schalldämpfer-Modul

100 Elektrische Steckerbuchse am Trockner-Modul

102 Elektrische Verbindungsleitung

104 Pneumatische Steckerbuchse am Trockner-Modul

106 Pneumatische Verbindungsleitung

108 Elektrische Leitung vom Mehrkreisschutzventil zum Steuergerät 110

110 Zentrales Steuergerät eines Fahrzeugs

112 Steuerungsleitung vom Steuergerät 110 zum Magnetschaltventil 72

120 Zweite externe Kühlvorrichtung

122 Dritte externe Kühlvorrichtung

130 Erstes Kühlungsschaltventil, 2/2-Wege-Magnetschaltventil

132 Zweites Kühlungsschaltventil, zweites 3/2-Wege-Magnetschaltventil

134 Drittes Kühlungsschaltventil, drittes 3/2-Wege-Magnetschaltventil

136 Steuerleitungen vom Steuer- und Regelgerät zu den Kühlungsschaltventilen

A Kennzeichnungsbereich

AL Regenerations-Abluft

DL Ansaugleitung für Umgebungsluft

DL1 Erste Druckluftleitung

DL2 Zweite Druckluftleitung

DL3 Dritte Druckluftleitung

DL4 Vierte Druckluftleitung

DL5 Fünfte Druckluftleitung

DL5a Regenerationsleitung

DL5b Erster Leitungszweig

DL5c Zweiter Leitungszweig

DL6 Sechste Druckluftleitung

DL7 Siebte Druckluftleitung

DL8 Achte Druckluftleitung

DL1.1 Neunte Druckluftleitung

DL2.1 Zehnte Druckluftleitung DL3.1 Elfte Druckluftleitung

DL4.1 Zwölfte Druckluftleitung

KL1 Erste Kühlmittelleitung

KL2 Zweite Kühlmittelleitung

KL3 Dritte Kühlmittelleitung

KL4 Vierte Kühlmittelleitung

KL5 Fünfte Kühlmittelleitung

KL6 Sechste Kühlmittelleitung

KL7 Siebte Kühlmittelleitung

KL8 Achte Kühlmittelleitung

Kin Kühlmittelzuführleitung

Kout Kühlmittelabführleitung

L Umgebungsluft

W Wasser