WO2009138143A1 - Kompressoreinrichtung - Google Patents

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WO2009138143A1
WO2009138143A1 PCT/EP2009/001169 EP2009001169W WO2009138143A1 WO 2009138143 A1 WO2009138143 A1 WO 2009138143A1 EP 2009001169 W EP2009001169 W EP 2009001169W WO 2009138143 A1 WO2009138143 A1 WO 2009138143A1
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WO
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compressor
mode
compressed air
compressor device
valve
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Ceased
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PCT/EP2009/001169
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English (en)
French (fr)
Inventor
Klaus Gohlisch
Folkhard Hölzel
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ZF CV Systems Hannover GmbH
Original Assignee
Wabco GmbH
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Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B41/00—Pumping installations or systems specially adapted for elastic fluids
    • F04B41/06—Combinations of two or more pumps

Definitions

  • the invention relates to a compressor device with at least a first and a second compressor according to the patent claim 1.
  • Compressor devices with a first and a second compressor are known for example as so-called two-stage compressors, z.
  • Such two-stage compressors are used in particular for generating a high compression end pressure.
  • a first compression of the pressure medium is effected by a first compressor stage and fed to the compressed compressor of the second compressor stage for further compression.
  • Two-stage compressors are conceptually a relatively low fluid throughput, measured in terms of required space and weight.
  • the invention is therefore based on the object of specifying a compressor device with at least one first and second compressor, which allows a significantly larger pressure fluid flow rate with respect to known compressor devices comparable effort.
  • the invention has the advantage of being able to operate the first and the second compressor optionally both in the manner of a parallel connection and in the manner of a series connection, the advantages of the single-stage compressor. pression with those of the two- or multi-stage compression.
  • the single-stage compression allows large flow rates of the pressure medium.
  • this when using the compressor device according to the invention in a compressed air system of a vehicle, this has the advantage that when starting the vehicle, the compressed air reservoir can be filled relatively quickly, so that the vehicle is ready for use quickly, which saves the vehicle user time and money.
  • the two- or multi-stage compression in addition to the generation of a higher pressure level, a lower compression end temperature and thus a reduced oil decomposition of the oil used for lubrication and a reduction of the oil consumption of the compressor device. This reduces an improved air quality compared to single-stage compression.
  • Another advantage of the two- or multi-stage compression is that the degree of delivery of the compressor device is higher than in the single-stage compression. The degree of delivery refers to the quotient of the amount of air actually delivered and the theoretically amount of air that can be theoretically extracted.
  • Another advantage of the invention is its many uses.
  • the invention can be advantageously realized already with two compressors.
  • An extension to another compressor is possible without much effort.
  • the further compressor in the first mode, is operable parallel to the first and second compressors in the manner of a parallel connection, such that the compressible medium supplied to the further compressor is independent of the medium discharged from the first and second compressors.
  • the first, the second and the further compressor are operable in the manner of a series connection, such that the further compressor of the second compressor already receives compressed compressible medium and further compresses it.
  • a valve device is provided for switching between the first mode (parallel connection) and the second mode (series connection). This makes it possible to switch between the two operating modes with little effort.
  • the valve device may be designed according to an advantageous development as an electrically controllable by an electronic control device valve device. This has the advantage that the criteria for switching between the operating modes can be defined taking into account the most varied input signals of the electronic control device, whereby an optimized pressure medium delivery adapted to the respective operating conditions is made possible.
  • the invention makes it possible to switch from the first mode to the second mode and vice versa at any desired time.
  • a switch to the second mode with the associated benefits done as soon as an improvement in air quality seems appropriate or necessary.
  • the switching can be triggered by an external signal, which is supplied to the compressor device from an electronically controlled air treatment plant.
  • the changeover from the first mode to the second mode as soon as the output side pressure level of the second compressor reaches or exceeds a predetermined pressure value.
  • FIGS 1 to 3 show three advantageous embodiments of the compressor device according to the invention in a schematic form.
  • like reference numerals are used for corresponding parts.
  • the first and the second compressor (1, 2) are operable in the manner of a parallel connection.
  • the second compressor (2) supplied compressible medium, d. H. the air, regardless of the medium discharged from the first compressor (1).
  • the first and the second compressor (1, 2) are operable in the manner of a series connection. In this case, the second compressor (2) absorbs the compressible medium already compressed by the first compressor (1) and compresses it further.
  • a suction port of a first compressor (1) via an air filter (5) is connected to the atmosphere.
  • the first compressor (1) can be driven via a drive shaft shown schematically, for example by a vehicle engine.
  • the first compressor (1) sucks air from the atmosphere via the air filter (5), compresses it and delivers it via a compressed air outlet connection to a first valve (4).
  • the first valve (4) is part of a valve device (3, 4) for switching between the first and second operating modes of the compressor device.
  • the first valve (4) is designed as a pneumatically actuated 3/2-way valve and serves to switch the compressed air output port of the first compressor (1) in response to the first and the second mode.
  • the first valve (4) has a first outlet port, which is connected via an intercooler (11) to a suction port of a second compressor (2).
  • a second output port of the first valve (4) is connected via a compressed air line (7) with the compressed air output port of the second compressor (2).
  • the intake port of the second compressor (2) is additionally connected via a compressed air line (6) with a second valve (3) designed as a pneumatically controlled 2/2-way valve, which is a further component of the valve device (3, 4).
  • the second valve (3) connects the suction port of the second compressor (2) in the first mode via the filter (5) with the atmosphere, thereby allowing a direct suction of air from the atmosphere.
  • the first and second valves (3, 4) are inactive, with the result that the suction port of the second compressor (2) is disconnected from the compressed air outlet port of the first compressor (1) via the valve (4) and instead draws in air via the compressed air line (6), the second valve (3) and the air filter (5).
  • the first compressor (1) is the compressed air via the first valve (4) and the compressed air line (7) directly into the compressed air discharge line (8).
  • the first and second valves (3, 4) are actuated, with the result that the suction port of the second compressor (2) is connected via the valve (4) to the compressed air outlet port of the first compressor (1) is and sucks from the first compressor (1), already compressed compressed air via the first valve (4) and the intercooler (11).
  • the intercooler (11) serves to cool the compressed air released due to the compression process at a higher temperature level.
  • By cooling the efficiency of the second compressor stage can be improved by at least approximately an isothermal compression takes place. Overall, a reduction of the total temperature level, whereby harmful relatively high compression end temperatures are avoided in each of the compressor stages.
  • the compressed air discharge line (8) is connected to a compressed air reservoir (9), which serves to store the generated compressed air.
  • a compressed air reservoir (9) which serves to store the generated compressed air.
  • pressure-medium-actuated valves (3, 4) their pressure medium control inputs are connected via a compressed air line (10) to the compressed air reservoir (9).
  • this pressure via the compressed air line (10) causes a switching of the valves (3, 4) and thus a switching of the compressor device from the first to the second mode.
  • the compressor device in an embodiment in which the valve means (3, 4) by an electronic control device (13) is electrically actuated.
  • the first and the second valve (3, 4) can be actuated, for example via a respective electromagnet.
  • the electrical actuation takes place via an electrical line (12).
  • the electronic control device (13) is also connected via an electrical line (15) with a pressure sensor (14) which detects the pressure in the compressed air reservoir (9).
  • the electronic control device (13) monitors the pressure value detected by the pressure sensor (14) and effects a switchover from the first operating mode to the second operating mode by electrical actuation of the valve device (3, 4) as soon as the pressure value is indicated. the pressure level in the compressed air reservoir (9) reaches or exceeds a predetermined pressure value.
  • the electronic control device (13) additionally detects the air consumption of the compressed air reservoir (9) connected compressed air system, for example by monitoring the time course of the signal of the pressure sensor (14). at briefly increased air consumption, the electronic control device (13) then switches by electrical actuation of the valve means (3, 4), the compressor means in the first mode to cover the increased air requirement.
  • the electronic control device (13) is further connected via an interface with other electronic devices in a vehicle.
  • the interface is symbolized in FIG. 2 as well as in FIG. 3 by a line (19).
  • the interface can, for example.
  • a data communication bus system z. B. a CAN bus system, be formed.
  • the electronic control device receives signals from other devices in the vehicle, for example from an electronically controlled air dryer or an electronically controlled air treatment device. Information about the air requirement of the compressed air system in the vehicle is given by these devices, for example, so that the electronic control device (13) can select the first or the second operating mode depending on the information about the air requirement.
  • Further information which the electronic control device (13) receives via the interface can be, for example, information about the moisture content of the compressed air or the moisture content of the air dryer.
  • the electronic control device (13) switches the compressor device in the first mode when the wet signal reaches or exceeds a certain value. In this case, can be promoted by the one-stage compression faster a large amount of air, so that a certain amount of air in the compressed air reservoir (9) can be built. As a result, the duty ratio of the compressor device can be shortened, and there is early time for regenerating the air dryer available.
  • the compressor device is shown in FIG. 2, wherein the compressed air generated by the first compressor (1) in the second mode via the compressed air line (7), as shown in FIGS. 1 and 2, the compressed air Ab - supply line (8) is supplied, but another compressed air reservoir (16).
  • the further compressed air reservoir (16) is designed for example as a reservoir for a low pressure circuit, while the compressed air reservoir (9) stores the compressed air reservoir for a high pressure circuit.
  • the pressure in the further compressed air reservoir (16) via a further pressure sensor (17) is detected.
  • the pressure sensor (17) outputs a pressure signal via an electrical line (18) to the electronic control device (13).
  • the electronic control device (13) is programmed in such a way that it records the pressure values in both storage containers (9, 16) and switches the compressor device into the respectively suitable operating mode when it falls below a respective minimum value, which replenishment of the compressed air storage container (9 , 16). It is advantageous to operate the compressor device in the first operating mode for replenishment of the further compressed-air reservoir (16).
  • the filling of the compressed air reservoir (9) can be done up to a certain pressure level in the first mode. If a higher pressure level is required, this recognizes the electronic control device (13) and switches the compressor device in the second mode.
  • the invention can also be used generally and in all the illustrated embodiments in such a way that the first and the second compressor (1, 2) do not supply the respective air supplied to them in the first operating mode from the same source, i. H. via the air filter (5), but also from different air sources. It is advantageous z. B. a further processing of compressed air from other pressure medium circuits of a larger pressure medium system.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kompressoreinrichtung mit wenigstens einem ersten und einem zweiten Kompressor (1, 2), wobei die Kompressoreinrichtung wenigstens zwei Betriebsarten aufweist. Hiervon ausgehend wird eine Kompressoreinrichtung mit wenigstens einem ersten und zweiten Kompressor angegeben, die bei gegenüber bekannten Kompressoreinrichtungen vergleichbarem Aufwand eine nennenswert größere Druckmittel-Fördermenge erlaubt. Hierzu ist in einer ersten Betriebsart der erste und der zweite Kompressor (1, 2) nach Art einer Parallelschaltung betreibbar, derart, dass das dem zweiten Kompressor (2) zugeführte kompressible Medium unabhängig von dem von dem ersten Kompressor (1) abgegebenen Medium ist, und in einer zweiten Betriebsart der erste und der zweite Kompressor (1, 2) nach Art einer Reihenschaltung betreibbar, derart, dass der zweite Kompressor (2) von dem ersten Kompressor (1) bereits verdichtetes kompressibles Medium aufnimmt und weiter verdichtet.

Description

Kompressoreinrichtung
Die Erfindung betrifft eine Kompressoreinrichtung mit wenigstens einem ersten und einem zweiten Kompressor gemäß dem Patentanspruch 1.
Kompressoreinrichtungen mit einem ersten und einem zweiten Kompressor sind beispielsweise als so genannte zweistufige Kompressoren bekannt, z. B. aus der DE 1 815 163 oder der DE 1 686 214. Derartige zweistufige Kompressoren werden insbesondere zur Erzeugung eines hohen Verdichtungsenddrucks verwandt. Hierbei wird eine erste Verdichtung des Druckmittels von einer ersten Kompressorstufe bewirkt und dessen verdichtetes Druckmittel der zweiten Kompressorstufe zur Weiterverdichtung zugeführt.
Zweistufige Kompressoren weisen konzeptbedingt einen relativ geringen Druckmitteldurchsatz auf, gemessen am erforderlichen Bauraum und am Gewicht.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Kompressoreinrichtung mit wenigstens einem ersten und zweiten Kompressor anzugeben, die bei gegenüber bekannten Kompressoreinrichtungen vergleichbarem Aufwand eine nennenswert größere Druckmittel-Fördermenge erlaubt.
Diese Aufgabe wird durch die in dem Patentanspruch 1 angegebene Erfindung gelöst. Weiterbildungen und vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die Erfindung hat den Vorteil, durch die Möglichkeit, den ersten und den zweiten Kompressor wahlweise sowohl nach Art einer Parallelschaltung als auch nach Art einer Reihenschaltung zu betreiben, die Vorteile der einstufigen Kom- pression mit denen der zwei- oder mehrstufigen Kompression zu kombinieren. Die einstufige Kompression ermöglicht große Fördermengen des Druckmittels. Insbesondere bei Einsatz der erfindungsgemäßen Kompressoreinrichtung in einer Druckluftanlage eines Fahrzeuges hat dies den Vorteil, dass beim Start des Fahrzeuges die Druckluftvorratsbehälter relativ schnell aufgefüllt werden können, so dass das Fahrzeug schnell einsatzbereit ist, was dem Fahrzeuganwender Zeit und Kosten spart. Vorteile der zwei- oder mehrstufigen Kompression sind, neben der Erzeugung eines höheren Druckniveaus, eine geringere Verdichtungsendtemperatur und somit eine verminderte Ölzersetzung des zur Schmierung verwendeten Öls sowie eine Reduzierung des Ölverbrauchs der Kompressoreinrichtung. Hieraus reduziert eine gegenüber der einstufigen Kompression verbesserte Luftqualität. Ein weiterer Vorteil bei der zwei- oder mehrstufigen Kompression besteht darin, dass der Liefergrad der Kompressoreinrichtung höher ist als bei der einstufigen Kompression. Der Liefergrad bezeichnet den Quotienten aus der tatsächlich geförderten Luftmenge und der konstruktionsbedingt theoretisch förderbaren Luftmenge.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht in ihren vielfältigen Einsatzmöglichkeiten. So kann die Erfindung bereits mit zwei Kompressoren vorteilhaft realisiert werden. Eine Erweiterung um einen weiteren Kompressor ist ohne großen Aufwand möglich. Dann ist in der ersten Betriebsart sind der weitere Kompressor nach Art einer Parallelschaltung parallel zu dem ersten und dem zweiten Kompressor betreibbar, derart, dass das dem weiteren Kompressor zugeführte kompressible Medium unabhängig von dem von dem ersten und dem zweiten Kompressor abgegebenen Medium ist. In der zweiten Betriebsart sind der erste, der zweite und der weitere Kompressor nach Art einer Reihenschaltung betreibbar, derart, dass der weitere Kompressor von dem zweiten Kompressor bereits verdichtetes kompressibles Medium aufnimmt und weiter verdichtet. Auf die gleiche Weise ist eine Erweiterung auf weitere Kompressoren vorteilhaft möglich. Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist für die Umschaltung zwischen der ersten Betriebsart (Parallelschaltung) und der zweiten Betriebsart (Reihenschaltung) eine Ventileinrichtung vorgesehen. Hierdurch ist mit geringem Aufwand die Umschaltung zwischen den beiden Betriebsarten realisierbar.
Die Ventileinrichtung kann gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung als von einer elektronischen Steuereinrichtung elektrisch betätigbare Ventileinrichtung ausgeführt sein. Dies hat den Vorteil, dass die Kriterien für das Umschalten zwischen den Betriebsarten unter Berücksichtigung verschiedensteter Eingangssignale der elektronischen Steuereinrichtung festlegbar sind, wodurch eine optimierte, an die jeweiligen Betriebsbedingungen angepasste Druckmittelförderung ermöglicht wird.
Die Erfindung erlaubt es, zu jedem gewünschten Zeitpunkt von der ersten Betriebsart in die zweite Betriebsart und umgekehrt umzuschalten. So kann z.B. eine Umschaltung in die zweite Betriebsart mit den damit verbundenen Vorteilen erfolgen, sobald eine Verbesserung der Luftqualität sinnvoll oder erforderlich erscheint. Beispielsweise kann die Umschaltung durch ein externes Signal ausgelöst werden, das der Kompressoreinrichtung von einer elektronisch gesteuerten Luftaufbereitungsanlage zugeführt wird.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung erfolgt die Umschaltung von der ersten Betriebsart in die zweite Betriebsart, sobald das ausgangsseitige Druckniveau des zweiten Kompressors einen vorbestimmten Druckwert erreicht oder überschreitet. Hierdurch ist es möglich, in Fällen, in denen große Druckmittelfördermengen erforderlich sind, z. B. bei einem schnellen Auffüllen von Druckmittelvorratsbehältern beim Start des Fahrzeuges, die erforderliche große Fördermenge zur Verfügung zu stellen, bis der Druckluftbehälter auf einen für den Fahrzeugstart ausreichendes Druckniveau gefüllt wurde. Sodann kann bei Erreichen dieses Drucks auf die zweite Betriebsart mit den damit verbundenen Vorteilen umgeschaltet werden. Die Erfindung wird nachfolgend unter Nennung weiterer Vorteile anhand von Ausführungsbeispielen und Zeichnungen näher erläutert.
Die Figuren 1 bis 3 zeigen drei vorteilhafte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Kompressoreinrichtung in schematischer Form. In den Figuren werden gleiche Bezugszeichen für einander entsprechende Teile verwendet.
In einer ersten Betriebsart sind der erste und der zweite Kompressor (1 , 2) nach Art einer Parallelschaltung betreibbar. Hierbei ist das dem zweiten Kompressor (2) zugeführte kompressible Medium, d. h. die Luft, unabhängig von dem von dem ersten Kompressor (1) abgegebenen Medium. In einer zweiten Betriebsart sind der erste und der zweite Kompressor (1 , 2) nach Art einer Reihenschaltung betreibbar. Hierbei nimmt der zweite Kompressor (2) das von dem ersten Kompressor (1) bereits verdichtete kompressible Medium auf und verdichtet dieses weiter.
Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 ist ein Ansauganschluss eines ersten Kompressors (1) über einen Luftfilter (5) mit der Atmosphäre verbunden. Der erste Kompressor (1) ist über eine schematisch dargestellte Antriebswelle antreibbar, z.B. von einem Fahrzeugmotor. Im Betrieb saugt der erste Kompressor (1) über den Luftfilter (5) Luft aus der Atmosphäre an, verdichtet diese und gibt sie über einen Druckluft-Ausgangsanschluss an ein erstes Ventil (4) ab. Das erste Ventil (4) ist Bestandteil einer Ventileinrichtung (3, 4) zur Um- schaltung zwischen der ersten und zweiten Betriebsart der Kompressoreinrichtung. Das erste Ventil (4) ist als pneumatisch betätigbares 3/2-Wegeventil ausgebildet und dient zur Umschaltung des Druckluft-Ausgangsanschlusses des ersten Kompressors (1) in Abhängigkeit von der ersten bzw. der zweiten Betriebsart. Hierfür weist das erste Ventil (4) einen ersten Ausgangsanschluss auf, der über einen Zwischenkühler (11) mit einem Ansauganschluss eines zweiten Kompressors (2) verbunden ist. Ein zweiter Ausgangsanschluss des ersten Ventils (4) ist über eine Druckluftleitung (7) mit der einem Druckluft-Ausgangsanschluss des zweiten Kompressors (2) verbunden. Durch eine Umschaltung des ersten Ventils (4) kann der Druckluft-Ausgangsanschluss des ersten Kompressors (1) wahlweise mit dem Ansauganschluss des zweiten Kompressors (2) oder mit dessen Druckluft-Ausgangsanschluss - und damit mit einer Druckluft- Abgabeleitung (8) der Kompressoreinrichtung - verbunden werden.
Der Ansauganschluss des zweiten Kompressors (2) ist zusätzlich über eine Druckluftleitung (6) mit einem als pneumatisch gesteuerten 2/2-Wegeventil ausgebildeten zweiten Ventil (3) verbunden, das weiterer Bestandteil der Ventileinrichtung (3, 4) ist. Das zweite Ventil (3) verbindet den Ansauganschluss des zweiten Kompressors (2) in der ersten Betriebsart über den Filter (5) mit der Atmosphäre und ermöglicht hierdurch eine direkt Ansaugung von Luft aus der Atmosphäre. In der ersten Betriebsart ist das erste und das zweite Ventil (3, 4) unbetätigt, was zur Folge hat, dass der Ansauganschluss des zweiten Kompressors (2) über das Ventil (4) von dem Druckluft-Ausgangsanschluss des ersten Kompressors (1) getrennt ist und stattdessen Luft über die Druckluftleitung (6), das zweite Ventil (3) und den Luftfilter (5) ansaugt. Der erste Kompressor (1) gibt dabei die Druckluft über das erste Ventil (4) und die Druckluftleitung (7) direkt in die Druckluft-Abgabeleitung (8) ab.
In der zweiten Betriebsart ist das erste und das zweite Ventil (3, 4) betätigt, was zur Folge hat, dass der Ansauganschluss des zweiten Kompressors (2) über das Ventil (4) mit dem Druckluft-Ausgangsanschluss des ersten Kompressors (1) verbunden ist und die von dem ersten Kompressor (1) abgegebene, bereits verdichtete Druckluft über das erste Ventil (4) und den Zwischenkühler (11) ansaugt.
Der Zwischenkühler (11) dient einer Abkühlung der aufgrund des Kompressionsvorganges auf höherem Temperaturniveau abgegebenen Druckluft. Durch die Kühlung kann der Wirkungsgrad der zweiten Kompressorstufe verbessert werden, indem zumindestens annähernd eine isotherme Verdichtung erfolgt. Insgesamt erfolgt eine Absenkung des Gesamttemperaturniveaus, wodurch schädliche relativ hohe Verdichtungsendtemperaturen in jeder der Kompressorstufen vermieden werden.
Die Druckluft-Abgabeleitung (8) ist mit einem Druckluftvorratsbehälter (9) verbunden, der zur Speicherung der erzeugten Druckluft dient. In der Ausführungsform gemäß Figur 1 , in der druckmittel-betätigbare Ventile (3, 4) verwendet werden, sind deren Druckmittel-Steuereingänge über eine Druckluftleitung (10) mit dem Druckluftvorratsbehälter (9) verbunden. Sobald das Druckniveau in dem Druckluftvorratsbehälter (9) einen vorbestimmten Wert erreicht oder überschreitet, bewirkt dieser Druck über die Druckluftleitung (10) eine Umschaltung der Ventile (3, 4) und damit eine Umschaltung der Kompressoreinrichtung von der ersten in die zweite Betriebsart.
In der Fig. 2 wird die erfindungsgemäße Kompressoreinrichtung in einer Ausführungsform dargestellt, bei der die Ventileinrichtung (3, 4) von einer elektronischen Steuereinrichtung (13) elektrisch betätigbar ist. Das erste und das zweite Ventil (3, 4) sind beispielsweise über jeweils einen Elektromagneten betätigbar. Die elektrische Betätigung erfolgt dabei über eine elektrische Leitung (12). Die elektronische Steuereinrichtung (13) ist zudem über eine elektrische Leitung (15) mit einem Drucksensor (14) verbunden, der den Druck in dem Druckluftvorratsbehälter (9) erfasst. Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung überwacht die elektronische Steuereinrichtung (13) den mittels des Drucksensors (14) erfassten Druckwert und bewirkt durch elektrische Betätigung der Ventileinrichtung (3, 4) eine Umschaltung von der ersten Betriebsart in die zweite Betriebsart, sobald der Druckwert anzeigt, dass das Druckniveau in dem Druckluftvorratsbehälter (9) einen vorbestimmten Druckwert erreicht oder überschreitet.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung erfasst die elektronische Steuereinrichtung (13) zusätzlich den Luftverbrauch der mit dem Druckluftvorratsbehälter (9) verbundenen Druckluftanlage, beispielsweise durch Beobachtung des zeitlichen Verlaufs des Signals des Drucksensors (14). Bei kurzzeitig erhöhtem Luftverbrauch schaltet die elektronische Steuereinrichtung (13) dann durch elektrische Betätigung der Ventileinrichtung (3, 4) die Kompressoreinrichtung in die erste Betriebsart, um den erhöhten Luftbedarf zu decken.
Die elektronische Steuereinrichtung (13) ist des Weiteren über eine Schnittstelle mit weiteren elektronischen Geräten in einem Fahrzeug verbunden. Die Schnittstelle wird in der Fig. 2 sowie in der Fig. 3 durch eine Leitung (19) symbolisiert. Die Schnittstelle kann bspw. als Datenkommunikations-Bussystem, z. B. ein CAN-Bussystem, ausgebildet sein. Über die Schnittstelle empfängt die elektronische Steuereinrichtung Signale anderer Einrichtungen in dem Fahrzeug, bspw. von einem elektronisch gesteuerten Lufttrockner oder einer elektronisch gesteuerten Luftaufbereitungseinrichtung. Von diesen Einrichtungen wird bspw. eine Information über den Luftbedarf der Druckluftanlage in dem Fahrzeug gegeben, sodass die elektronische Steuereinrichtung (13) abhängig von den Informationen über den Luftbedarf die erste oder die zweite Betriebsart auswählen kann. Eine weitere Information, die die elektronische Steuereinrichtung (13) über die Schnittstelle empfängt, kann bspw. eine Information über den Feuchtigkeitsgehalt der Druckluft bzw. den Feuchtigkeitsgehalt des Lufttrockners sein. Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung schaltet die elektronische Steuereinrichtung (13) die Kompressoreinrichtung in die erste Betriebsart um, wenn das feuchte Signal einen bestimmten Wert erreicht oder überschreitet. In diesem Fall kann durch die einstufige Kompression schneller eine große Luftmenge gefördert werden, sodass ein gewisser Luftvorrat in den Druckluftvorratsbehälter (9) aufgebaut werden kann. Hierdurch kann die Einschaltdauer der Kompressoreinrichtung verkürzt werden, und es steht früher Zeit zum Regenieren des Lufttrockners zur Verfügung.
In Fig. 3 ist die Kompressoreinrichtung gemäß Fig. 2 gezeigt, wobei die von dem ersten Kompressor (1) erzeugte Druckluft in der zweiten Betriebsart über die Druckluftleitung (7) nicht, wie in den Fig. 1 und 2 gezeigt, der Druckluft-Ab- gabeleitung (8) zugeführt wird, sondern einem weiteren Druckluftvorratsbehälter (16). Der weitere Druckluftvorratsbehälter (16) ist beispielsweise als Vorratsbehälter für einen Niederdruckkreis ausgelegt, während der Druckluftvorratsbehälter (9) den Druckluftvorrat für einen Hochdruckkreis speichert. Gemäß Fig. 3 wird der Druck in dem weiteren Druckluftvorratsbehälter (16) über einen weiteren Drucksensor (17) erfasst. Der Drucksensor (17) gibt ein Drucksignal über eine elektrische Leitung (18) an die elektronische Steuereinrichtung (13) ab. Die elektronische Steuereinrichtung (13) ist derart programmiert, dass sie die Druckwerte in beiden Vorratsbehältern (9, 16) erfasst und bei Unterschreiten eines jeweiligen Mindestwertes die Kompressoreinrichtung in die jeweils geeignete Betriebsart schaltet, die eine Auffüllung des einen zu geringen Druck aufweisenden Druckluftvorratsbehälters (9, 16) erlaubt. Es ist vorteilhaft, für eine Auffüllung des weiteren Druckluftvorratsbehälters (16) die Kompressoreinrichtung in der ersten Betriebsart zu betreiben. Die Auffüllung des Druckluftvorratsbehälters (9) kann bis zu einem bestimmten Druckniveau in der ersten Betriebsart erfolgen. Sofern ein höheres Druckniveau erforderlich ist, erkennt dies die elektronische Steuereinrichtung (13) und schaltet die Kompressoreinrichtung in die zweite Betriebsart um.
Die Erfindung kann generell und in allen dargestellten Ausführungsformen auch derart eingesetzt werden, dass der erste und der zweite Kompressor (1 , 2) die ihnen in der ersten Betriebsart jeweils zugeführte Luft nicht aus derselben Quelle, d. h. über den Luftfilter (5), beziehen, sondern auch aus verschiedenen Luftquellen. Vorteilhaft ist z. B. eine Weiterverarbeitung von Druckluft aus anderen Druckmittelkreisen einer größeren Druckmittelanlage.

Claims

Patentansprüche
1. Kompressoreinrichtung mit wenigstens einem ersten und einem zweiten Kompressor (1 , 2), wobei die Kompressoreinrichtung wenigstens zwei Betriebsarten mit folgenden Merkmalen aufweist:
a) In einer ersten Betriebsart sind der erste und der zweite Kompressor (1 , 2) nach Art einer Parallelschaltung betreibbar, derart, dass das dem zweiten Kompressor (2) zugeführte kompressible Medium unabhängig von dem von dem ersten Kompressor (1) abgegebenen Medium ist,
b) in einer zweiten Betriebsart sind der erste und der zweite Kompressor (1 , 2) nach Art einer Reihenschaltung betreibbar, derart, dass der zweite Kompressor (2) von dem ersten Kompressor (1) bereits verdichtetes kompressibles Medium aufnimmt und weiter verdichtet.
2. Kompressoreinrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der erste und/oder der zweite Kompressor (1 , 2) als Kolbenkompressor ausgebildet ist.
3. Kompressoreinrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Kompressoreinrichtung als Zweizylinderkompressor ausgebildet ist.
4. Kompressoreinrichtung nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das kompressible Medium aus der Atmosphäre stammende Luft ist.
5. Kompressoreinrichtung nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der ersten Betriebsart dem ersten und dem zweiten Kompressor (1 , 2) das kompressible Medium auf gleichem Druckniveau zugeführt wird.
6. Kompressoreinrichtung nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der ersten Betriebsart der erste und der zweite Kompressor (1 , 2) das verdichtete Medium auf dem gleichen Druckniveau abgeben.
7. Kompressoreinrichtung nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Umschaltung zwischen der ersten und der zweiten Betriebsart mittels einer Ventileinrichtung (3, 4) erfolgt.
8. Kompressoreinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventileinrichtung (3, 4) von einer elektronischen Steuereinrichtung (13) elektrisch betätigbar ist.
9. Kompressoreinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventileinrichtung (3, 4) druckmittelbetätigbar ist.
10. Kompressoreinrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventileinrichtung (3, 4) in die Kompressoreinrichtung integriert ist oder an diese angebaut ist.
11. Kompressoreinrichtung nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Umschaltung von der ersten Betriebsart in die zweite Betriebsart erfolgt, sobald das ausgangsseitige Druckniveau des zweiten Kompressors (2) einen vorbestimmten Druckwert erreicht oder überschreitet.
12. Kompressoreinrichtung nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine elektronische Steuereinrichtung (13) vorgesehen ist, die die Umschaltung zwischen der ersten und der zweiten Betriebsart steuert.
PCT/EP2009/001169 2008-05-14 2009-02-19 Kompressoreinrichtung Ceased WO2009138143A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

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