DRUCKLUFTAUFBEREITUNGSSYSTEMS

Die Erfindung betrifft ein Druckluftaufbereitungssystem und ein Verfahren zum

Betreiben des Druckluftaufbereitungssystems, insbesondere ein

Druckluftaufbereitungssystem und ein Verfahren zum Betreiben des

Druckluftaufbereitungssystems, die es ermöglichen, eine Versorgungsleitung nicht nach jedem Lastzyklus öffnen zu müssen. Es sind Druckluftaufbereitungssysteme bekannt, die Druckluft für ein

Fahrzeugdruckluftsystem, das beispielsweise Druckluftbremsen oder andere

druckluftbetriebene Aktoren aufweist, aufbereiten. Das Fahrzeugdruckluftsystem oder ein Teil davon wird nach einem entsprechenden Lastzyklus geöffnet, sodass die Druckluft in die Umgebung entweicht. Dies bewirkt einen erhöhten Energieverbrauch bei einem Wiederbefüllen des Fahrzeugdruckluftsystems.

Aus diesem Grund war es erstrebenswert, das Fahrzeugdruckluftsystem mit dem Druckluftaufbereitungssystem so auszubilden, dass das Fahrzeugdruckluftsystem nicht nach jedem Lastzyklus geöffnet wird. In der Druckschrift EP 2 719 595 B1 sind eine Druckluftzuführvorrichtung und ein Verfahren für den Betrieb der

Druckluftzuführvorrichtung offenbart, die diese Möglichkeit bieten.

Fig. 2 zeigt ein Schaltbild eines Druckluftaufbereitungssystems gemäß dem in der Druckschrift EP 2 719 595 B1 offenbarten Stand der Technik.

Ein nicht gezeigter Kompressor wird, wenn ein Fahrzeugdruckluftsystem ausreichend befüllt ist, über eine Kompressoransteuerungsöffnung 114 angesteuert, keine Druckluft zu erzeugen, oder andernfalls, wenn ein Druck in dem Fahrzeugdruckluftsystem nicht ausreichend ist, Druckluft zu erzeugen, die dann über eine Versorgungsleitung 124, eine Trocknerkartusche 138, ein Rückschlagventil 146 und eine Zuführleitung 148 dem Fahrzeugdruckluftsystem zugeführt wird. Wenn dann eine erste Ventileinheit 112 geschaltet wird, wird die Zuführleitung 148 mit der Kompressoransteuerungsöffnung 114 verbunden und ein Drucksignal wird herausgegeben, den Kompressor anzuhalten und das Druckluftsystem zu entlasten.

Für ein Regenerieren der Trocknerkartusche 138 wird die durch die erste Ventileinheit 112 durchgegangene Luft zusätzlich zu einer zweiten Ventileinheit 118 geleitet, die dann geschaltet ist, einen Durchgang herzustellen, so dass eine

Entlastungsventileinheit 122 durch die durch die zweite Ventileinheit 118 durchgeleitete Luft pneumatisch angesteuert wird, um zu öffnen. Zusätzlich zu der Ansteuerluft strömt deshalb die durch die zweite Ventileinheit 118 durchgeleitete Luft über ein

Rückschlagventil zum Regenerieren 128 durch die Trocknerkartusche 138,

anschließend durch die Entlastungsventileinheit 122 und wird dann über einen Auslass 144 ausgestoßen, um die Trocknerkartusche 138 zu regenerieren.

Während des Befüllens besteht jedoch die Gefahr, dass an dem Rückschlagventil zum Regenerieren 128 eine ungewollte Leckage auftritt. Dadurch strömt Druckluft von einem Leitungsabschnitt stromabwärts von der Trocknerkartusche 138 über die beim Befüllen durchgängige zweite Ventileinheit 118, um zu der Kompressoransteuerungsöffnung 114 zu gelangen. Dadurch wird jedoch die Ansteuerung des Kompressors gestört. Darüber hinaus kann die Leckageluft auch zu einem Steuerungsanschluss 126 der

Entlastungsventileinheit 122 strömen, so dass dieses auf einen Durchgang geschaltet wird, so dass Luft von der Versorgungsleitung 124 zu dem Auslass 144 ausgelassen wird.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe ist es, ein Druckluftaufbereitungssystem und ein Verfahren zum Betreiben des Druckluftaufbereitungssystems bereitzustellen, bei dem der obige Nachteil nicht auftritt, und das auch bei einem Auftreten von

Leckagen eine zuverlässige Druckluftversorgung ermöglicht.

Die Aufgabe wird durch ein Druckluftaufbereitungssystem gemäß Anspruch 1 und ein Verfahren gemäß Anspruch 6 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

Entsprechend einem Aspekt der Erfindung weist ein Druckluftaufbereitungssystem eine erste Ventileinheit, die ausgebildet ist, eine Steuerleitung für einen Kompressor mit Druck zu beaufschlagen, und eine Druckregler-Ventileinheit, die für eine

Druckentlastung einer Zuführleitung ausgebildet ist, wobei ein Steueranschluss der Druckregler-Ventileinheit mit einer zweiten Ventileinheit verbindbar ist, auf, wobei eine Regenerierungsleitung, die ein Rückschlagventil zum Regenerieren aufweist, direkt mit der Steuerleitung verbindbar ist, und das Druckluftaufbereitungssystem ausgebildet ist, Leckageluft des Rückschlagventils zum Regenerieren während eines Füllbetriebs über die erste Ventileinheit an eine Umgebung abzugeben. Direkt bedeutet in diesem

Zusammenhang, dass zwar Leitungen dazwischen vorgesehen sein können, jedoch keine Bauteile, die einen Luftstrom verändern, beispielsweise schalten, wie etwa

Ventile.

Durch das Abgeben der Leckageluft des Rückschlagventils zum Regenerieren während des Füllbetriebs wird eine Störung einer Kompressoransteuerung durch eine Leckage an dem Rückschlagventil zum Regenerieren verhindert.

In einer vorteilhaften Weiterbildung weist das Druckluftaufbereitungssystem eine

Versorgungsleitung, die mit dem Kompressor verbindbar ist, einen Lufttrockner mit einem ersten Lufttrockneranschluss und einem zweiten Lufttrockneranschluss, wobei der erste Lufttrockneranschluss mit der Versorgungsleitung verbindbar ist, eine

Verbindungsleitung, die mit dem zweiten Lufttrockneranschluss verbindbar ist, ein erstes Rückschlagventil mit einem ersten Rückschlagventilanschluss und einem zweiten Rückschlagventilanschluss, wobei der erste Rückschlagventilanschluss mit der Verbindungsleitung verbindbar ist, eine Auslassleitung, die mit dem zweiten

Rückschlagventilanschluss verbindbar ist, wobei das erste Rückschlagventil ausgebildet ist, bei einem Luftstrom von der Verbindungsleitung über das erste Rückschlagventil zu der Auslassleitung zu öffnen, auf. Die erste Ventileinheit ist ausgebildet, alternativ einen ersten Anschluss der ersten Ventileinheit oder einen zweiten Anschluss der ersten Ventileinheit mit einem dritten Anschluss der ersten Ventileinheit zu verbinden, wobei der erste Anschluss der ersten Ventileinheit mit der Auslassleitung verbindbar ist, der zweite Anschluss der ersten Ventileinheit mit einer Umgebung verbindbar ist und der dritte Anschluss der ersten Ventileinheit mit der Steuerleitung verbindbar ist. Die zweite Ventileinheit ist ausgebildet, eine Verbindung von einem ersten Anschluss der zweiten Ventileinheit mit einen zweiten Anschluss der zweiten Ventileinheit zu öffnen oder zu schließen. Die Druckregler-Ventileinheit ist ausgebildet, eine Verbindung von einem ersten Anschluss der Druckregler-Ventileinheit mit einem zweiten Anschluss der Druckregler-Ventileinheit zu öffnen oder zu schließen. Der erste Anschluss der zweiten Ventileinheit ist mit der Steuerleitung und dem dritten Anschluss der ersten Ventileinheit verbindbar und der zweite Anschluss der zweiten Ventileinheit ist mit einem

Steuerungsanschluss der Druckregler-Ventileinheit verbindbar. Der erste Anschluss der Druckregler-Ventileinheit ist mit der Versorgungsleitung verbindbar und der zweite Anschluss der Druckregler-Ventileinheit ist mit der Umgebung verbindbar. Das

Rückschlagventil zum Regenerieren ist mit einem ersten Anschluss und einem zweiten Anschluss vorgesehen, wobei der erste Anschluss des Rückschlagventils zum

Regenerieren mit der Verbindungsleitung verbindbar ist. Der zweite Anschluss des Rückschlagventils zum Regenerieren ist mit dem dritten Anschluss der ersten

Ventileinheit verbindbar, wobei das Rückschlagventil zum Regenerieren ausgebildet ist, bei einem Luftstrom von dem dritten Anschluss der ersten Ventileinheit zu der

Verbindungsleitung zu öffnen.

Durch diese Zusammenstellung des Druckluftaufbereitungssystems, insbesondere durch die Verbindung des zweiten Anschlusses des Rückschlagventils zum

Regenerieren mit dem dritten Anschluss der ersten Ventileinheit, wird eine Störung einer Kompressoransteuerung durch eine Leckage an dem Rückschlagventil zum Regenerieren verhindert.

Bei einem Druckluftaufbereitungssystem gemäß dem Stand der Technik ist das

Rückschlagventil zum Regenerieren über eine nicht betätigte zweite Ventileinheit mit der Kompressoransteuerungsöffnung verbunden, so dass sich die Leckage in dem Rückschlagventil zum Regenerieren auf die Ansteuerung des Kompressors auswirkt. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist das Rückschlagventil zum Regenerieren jedoch mit dem dritten Anschluss der ersten Ventileinheit verbunden, der zu einer Umgebung hin geöffnet ist wenn die erste Ventileinheit nicht betätigt ist. Daher kann Luft, die aufgrund der Leckage durch das Rückschlagventil zum Regenerieren leckt ohne weitere Auswirkungen ausgelassen werden und es tritt keine Beeinflussung der

Kompressoransteuerung oder ein Auslassen von Druckluft auf.

Entsprechend einer vorteilhaften Weiterbildung ist das Druckluftaufbereitungssystem ausgebildet, zumindest einen von einem Füllbetrieb, in dem Luft von der Versorgungsleitung durch den Lufttrockner, die Verbindungsleitung und das erste Rückschlagventil zu der Auslassleitung strömt, einem Energiesparbetrieb, in dem Luft von der Auslassleitung über das erste Ventilelement zu der Steuerleitung strömt, und einem Regenerationsbetrieb auszuführen, in dem Luft von der Auslassleitung über die erste Ventileinheit und die zweite Ventileinheit zu dem Steuerungsanschluss der Druckregler-Ventileinheit strömt, wodurch der erste Anschluss der dritten Ventileinheit und der zweite Anschluss der Druckregler-Ventileinheit miteinander verbindbar sind, und die Luft von der Auslassleitung über die erste Ventileinheit und das

Rückschlagventil zum Regenerieren über die Verbindungsleitung durch den

Lufttrockner über die Druckregler-Ventileinheit in die Umgebung strömt.

Durch ein bedarfsgerechtes Ausführen des Füllbetriebs, des Energiesparbetriebs und des Regenerationsbetriebs ist es nicht erforderlich, das Druckluftsystem nach jedem Lastzyklus zu öffnen. Somit kann ein damit einhergehender erhöhter Energieverbrauch vermieden werden.

Entsprechend weiteren vorteilhaften Ausbildungen weist die erste Ventileinheit ein 3/2- Wegeventil und/oder die zweite Ventileinheit ein 2/2-Wegeventil und/oder die

Druckregler-Ventileinheit ein 2/2-Wegeventil auf.

Aufgrund der kostengünstigen Verfügbarkeit von solchen Ventilen sowie deren kompakte Bauweise kann das Druckluftaufbereitungssystem platzsparend und wirtschaftlich aufgebaut werden.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung weist ein Verfahren mindestens eines von einem Ausführen des Füllbetriebs, wobei der Kompressor angesteuert wird, eine Druckluftversorgung auszuführen, und die Luft über die

Versorgungsleitung, den Lufttrockner, die Verbindungsleitung, das erste

Rückschlagventil und die Auslassleitung zu einem Fahrzeugdruckluftsystem zugeführt wird, einem Ausführen des Energiesparbetriebs, wobei der Kompressor angesteuert wird, die Druckluftversorgung anzuhalten während ein Druck in der Versorgungsleitung aufrechterhalten wird; und einem Ausführen des Regenerationsbetriebs, wobei der Kompressor angesteuert wird, die Druckluftversorgung anzuhalten, und wobei die Luft von der Auslassleitung über die erste Ventileinheit und die zweite Ventileinheit zu dem Steuerungsanschluss der Druckregler-Ventileinheit strömt, wodurch der erste Anschluss der Druckregler-Ventileinheit und der zweite Anschluss der Druckregler-Ventileinheit miteinander verbunden werden, und die Luft von der Auslassleitung über die erste Ventileinheit und über das Rückschlagventil zum Regenerieren und über die

Verbindungsleitung durch den Lufttrockner über die Druckregler-Ventileinheit in die Umgebung strömt, auf.

Durch das Ausführen des Füllbetriebs, des Energiesparbetriebs und des

Regenerationsbetriebs ist es nicht erforderlich, das Druckluftsystem nach jedem Lastzyklus zu öffnen. Somit kann ein dadurch erzeugter erhöhter Energieverbrauch verhindert werden. Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert.

Insbesondere zeigt

Fig. 1 ein Schaltbild eines erfindungsgemäßen Druckluftaufbereitungssystems; und

Fig. 2 ein Schaltbild eines Druckluftaufbereitungssystems gemäß dem Stand der Technik.

Fig.1 zeigt Schaltbild eines erfindungsgemäßen Druckluftaufbereitungssystems 1.

Das Druckluftaufbereitungssystem 1 weist eine Versorgungsleitung 2 auf, die mit einen nicht gezeigten Kompressor verbunden ist. Ferner weist das

Druckluftaufbereitungssystem 1 einen Lufttrockner 3 mit einem ersten

Lufttrockneranschluss 3a und einem zweiten Lufttrockneranschluss 3b auf, wobei der erste Lufttrockneranschluss 3a mit der Versorgungsleitung 2 verbunden ist.

Darüber hinaus weist das Druckluftaufbereitungssystem 1 eine Verbindungsleitung 4 auf, die mit dem zweiten Lufttrockneranschluss 3b verbunden ist.

Außerdem ist ein erstes Rückschlagventil 5 mit einem ersten

Rückschlagventilanschluss 5a und einem zweiten Rückschlagventilanschluss 5b vorgesehen, wobei der erste Rückschlagventilanschluss 5a mit der Verbindungsleitung 4 verbunden ist. Das erste Rückschlagventil 5 öffnet bei einem Luftstrom von der Verbindungsleitung 4 über das erste Rückschlagventil 5 zu der Auslassleitung 6. Weiterhin ist noch eine Auslassleitung 6, die mit dem zweiten

Rückschlagventilanschluss 5b verbunden ist, vorgesehen.

Das Druckluftaufbereitungssystem 1 weist außerdem eine Steuerleitung 7 auf, die mit dem Kompressor verbunden ist, um einen Betrieb des Kompressors zu steuern.

In dem Druckluftaufbereitungssystem 1 ist eine erste Ventileinheit 8 vorgesehen, die alternativ einen ersten Anschluss 8a der ersten Ventileinheit 8 oder einen zweiten Anschluss 8b der ersten Ventileinheit 8 mit einem dritten Anschluss 8c der ersten Ventileinheit 8 verbindet. Der erste Anschluss 8a der ersten Ventileinheit 8 ist mit der Auslassleitung 6 verbunden, der zweite Anschluss 8b der ersten Ventileinheit 8 ist mit einer Umgebung 13 verbunden und der dritte Anschluss 8c der ersten Ventileinheit 8 ist auch mit der Steuerleitung 7 verbunden. Die Verbindung mit der Umgebung bedeutet, dass Luft ohne nennenswerten Gegendruck in die Umgebung abströmen kann.

Ferner sind in dem Druckluftaufbereitungssystem 1 eine zweite Ventileinheit 9, die eine Verbindung von einem ersten Anschluss 9a der zweiten Ventileinheit 9 mit einem zweiten Anschluss 9b der zweiten Ventileinheit 9 öffnet oder diese schließt, und eine Druckregler-Ventileinheit 10 vorgesehen, die eine Verbindung von einem ersten

Anschluss 10a der Druckregler-Ventileinheit 10 mit einem zweiten Anschluss 10b der Druckregler-Ventileinheit 10 öffnet oder diese schließt.

Der erste Anschluss 9a der zweiten Ventileinheit 9 ist mit der Steuerleitung 7 und dem dritten Anschluss 8c der ersten Ventileinheit 8 verbunden und der zweite Anschluss 9b der zweiten Ventileinheit 9 ist mit einem Steuerungsanschluss 10s der Druckregler- Ventileinheit 10 verbunden. Der erste Anschluss 10a der Druckregler-Ventileinheit 10 ist mit der Versorgungsleitung verbunden und der zweite Anschluss 10b der Druckregler- Ventileinheit 10 ist mit der Umgebung 13 verbunden.

Schließlich ist ein Rückschlagventil zum Regenerieren 11 mit einem ersten Anschluss 11 a und einem zweiten Anschluss 11 b in einer Regenerierungsleitung 12 vorgesehen, wobei der erste Anschluss 11 a des Rückschlagventils zum Regenerieren 11 mit der Verbindungsleitung 4 verbunden ist. Der zweite Anschluss 11 b des Rückschlagventils zum Regenerieren 11 ist mit dem dritten Anschluss 8c der ersten Ventileinheit 8 verbunden. Das Rückschlagventil zum Regenerieren 11 öffnet bei einem Luftstrom von dem dritten Anschluss 8c der ersten Ventileinheit 8 über das Rückschlagventil zum Regenerieren 11 zu der Verbindungsleitung 4.

Die erste Ventileinheit 8 weist ein einfachwirkendes 3/2-Wegeventil auf, das über eine Magnetspule von einem unbetätigten Zustand in einen betätigten Zustand geschaltet wird und mittels einer Rückstellfeder wieder in den unbetätigten Zustand

zurückgeschaltet wird. In dem unbetätigten Zustand wird der zweite Anschluss 8b zu dem dritten Anschluss 8c durchgeschaltet und der erste Anschluss 8a abgesperrt. In dem betätigten Zustand wird der erste Anschluss 8a zu dem dritten Anschluss 8c durchgeschaltet und der zweite Anschluss 8b abgesperrt.

Die zweite Ventileinheit 9 weist ein einfachwirkendes 2/2-Wegeventil auf, das elektrisch über eine Magnetspule von einem unbetätigten Zustand in einen betätigten Zustand geschaltet wird und mittels einer Rückstellfeder wieder in den unbetätigten Zustand zurückgeschaltet wird. In dem unbetätigten Zustand werden der erste Anschluss 9a und der zweite Anschluss 9b abgesperrt. In dem betätigten Zustand wird der erste

Anschluss 9a zu dem zweiten Anschluss 9b durchgeschaltet.

Die Druckregler-Ventileinheit 10 weist ein einfachwirkendes 2/2 -Wegeventil auf, das über einen pneumatischen Betätiger von einem unbetätigten Zustand in einen betätigten Zustand geschaltet wird und mittels einer Rückstellfeder wieder in den unbetätigten Zustand zurückgeschaltet wird. In dem unbetätigten Zustand werden der erste Anschluss 10a und der zweite Anschluss 10b abgesperrt. In dem betätigten Zustand wird der erste Anschluss 10a zu dem zweiten Anschluss 10b durchgeschaltet.

In alternativen Ausführungsformen sind einerseits Ventileinheiten im Einsatz, die pneumatisch statt elektrisch angesteuert werden, andererseits können statt 3/2- Wegeventile bzw. 2/2-Wegeventile beispielsweise auch 5/2-Wegeventile bzw. 4/2- Wegeventile eingesetzt werden, solange die grundsätzlichen Funktionen des

Durchschaltens und des Sperrens ermöglicht werden. Ferner können alternativ auch doppeltwirkende Ventile eingesetzt werden, die dann nicht über eine Federkraft zurückgesetzt werden, sondern über elektrische oder pneumatische Signale.

In einer weiteren alternativen Ausführungsform ist keine Verbindungsleitung 4 vorgesehen, sondern der zweite Lufttrockneranschluss 3b, der erste Rückschlagventilanschluss 5a und der erste Anschluss 11a des Rückschlagventils zum Regenerieren 11 sind direkt miteinander verbunden.

In weiteren alternativen Ausführungsformen sind nicht sämtliche Komponenten zwingend erforderlich, sofern ihre Funktion durch andere Komponenten übernommen wird.

Im Betrieb werden nach Bedarf ein Füllbetrieb, ein Energiesparbetrieb oder ein

Regenerationsbetrieb durch das Druckluftaufbereitungssystem 1 ausgeführt.

In dem Füllbetrieb wird der Kompressor angesteuert, eine Druckluftversorgung auszuführen, und die Luft wird über die Versorgungsleitung 2, den Lufttrockner 3, die Verbindungsleitung 4, das erste Rückschlagventil 5 und die Auslassleitung 6 zu einem Fahrzeugdruckluftsystem zugeführt.

Bei dem Energiesparbetrieb wird der Kompressor angesteuert, die Druckluftversorgung anzuhalten, so dass keine Luft von dem Kompressor zu dem

Druckluftaufbereitungssystem 1 strömt, während ein Druck in der Versorgungsleitung 2 aufrechterhalten wird.

In dem Regenerationsbetrieb wird der Kompressor angesteuert, die

Druckluftversorgung anzuhalten, und die Luft zum Regenerieren strömt von der Auslassleitung 6 über die erste Ventileinheit 8 und die zweite Ventileinheit 9 zu dem Steuerungsanschluss 10s der Druckregler-Ventileinheit 10, wodurch der erste

Anschluss 10a der Druckregler-Ventileinheit 10 und der zweite Anschluss 10b der Druckregler-Ventileinheit 10 miteinander verbunden werden. Die Luft von der

Auslassleitung 6 strömt daher über die erste Ventileinheit 8 und durch die

Regenerierungsleitung 12 über das Rückschlagventil zum Regenerieren 11 und über die Verbindungsleitung 4 durch den Lufttrockner 3 über die Druckregler-Ventileinheit 10 in die Umgebung 13.

Alle in der Beschreibung, den nachfolgenden Ansprüchen und der Zeichnung dargestellten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein. BEZUGSZEICHENLISTE

1 Druckluftaufbereitungssystem

2 Versorgungsleitung

3 Lufttrockner

3a erster Lufttrockneranschluss

3b zweiter Lufttrockneranschluss

4 Verbindungsleitung

5 erstes Rückschlagventil

5a erster Rückschlagventilanschluss

5b zweiter Rückschlagventilanschluss

6 Auslassleitung

7 Steuerleitung

8 erste Ventileinheit

8a erster Anschluss der ersten Ventileinheit

8b zweiter Anschluss der ersten Ventileinheit

8c dritter Anschluss der ersten Ventileinheit

9 zweite Ventileinheit

9a erster Anschluss der zweiten Ventileinheit

9b zweiter Anschluss der zweiten Ventileinheit

10 Druckregler-Ventileinheit

10a erster Anschluss der Druckregler-Ventileinheit

10b zweiter Anschluss der Druckregler-Ventileinheit

10s Steuerungsanschluss der Druckregler-Ventileinheit

11 Rückschlagventil zum Regenerieren

11 a erster Anschluss des Rückschlagventils zum Regenerieren

11 b zweiter Anschluss des Rückschlagventils zum Regenerieren

12 Regenerierungsleitung

13 Umgebung