WO2010052084A1 - Druckluftsystem mit zwei druckbehälter und verfahren zum betreiben des druckluftsystems - Google Patents

Druckluftsystem mit zwei druckbehälter und verfahren zum betreiben des druckluftsystems Download PDF

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    • F15B21/04—Special measures taken in connection with the properties of the fluid
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    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
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    • B60L5/18—Current collectors for power supply lines of electrically-propelled vehicles using bow-type collectors in contact with trolley wire
    • B60L5/22—Supporting means for the contact bow
    • B60L5/28—Devices for lifting and resetting the collector
    • B60L5/32—Devices for lifting and resetting the collector using fluid pressure

Definitions

  • the invention relates to a compressed air system with a pressure vessel, which is connected on the input side to a compressed air supply system and the output side is connected to a main compressed air line and a compressed air drive.
  • Such a compressed air system is known from German Patent DE 103 36 058 B3.
  • a pressure vessel is connected on the input side to a compressed air supply system and connected on the output side to a main pressure line.
  • the output side of the pressure vessel is connected to a pipeline which is connected via a check valve to a pneumatic drive for a current collector of a rail-bound vehicle.
  • the compressed air supply system is supplied with energy via the current collector and provides sufficient air pressure for the compressed air drive of the current collector. If the degraded rail-bound vehicle has a longer service life, the pressure of the pressure vessel may drop due to leaks until the pressure of the pressure vessel drops
  • Pantograph is disconnected from the contact wire.
  • the compressed air supply system then lacks the necessary energy, so that the pressure in the pressure vessel can not be increased and the current collector can not be pressed back to the contact wire.
  • a compressed gas cylinder is provided for this case, which can be connected via a connection system with the compressed air drive and thus allows an upgrade of the vehicle or start-up of the pantograph.
  • the invention has for its object to propose a compressed air system with a pressure vessel, which reliably enables actuation of his Druckbuchantrie- in a relatively simple manner.
  • the pressure vessel according to the invention in a compressed air system of the type described above, the output side via a shut-off valve connected to a further pressure vessel and the other pressure vessel is connected via a further shut-off valve with the compressed air drive.
  • a significant advantage of the compressed air system according to the invention is that by providing a further pressure vessel, which can be protected by shutoff valves in terms of its volume, a compressed air volume is provided that reliably provides sufficient pressure for actuating the compressed air drive.
  • the further pressure vessel can therefore still be used even after a long service life to reliably actuate the compressed-air drive.
  • the one pressure vessel and the further pressure vessel are dimensioned with regard to their receiving volumes such that together they have the total receiving volume required for the compressed air system.
  • the volume of the additional compressed air tank is relatively large. This makes it possible that a particularly large print volume is available for the upgrade, which can be upgraded with great certainty even under difficult conditions.
  • shut-off valves may be designed differently.
  • shut-off valves are leak-free shut-off valves, because thereby the pressure in the further pressure vessel remains well maintained even with long service lives.
  • solenoid valves in seat design with forced lifting or leak-free shut-off valves are used. Both solenoid valves in seat design with forced lifting and leak-free shut-off valves are known per se for a long time, but their use in the compressed air system according to the invention is particularly advantageous.
  • an auxiliary air system is advantageously connected to the compressed air drive, the independently maintains a drive air pressure for the compressed air drive.
  • This auxiliary air system can be, for example, the auxiliary air system, as described in the German patent mentioned above.
  • arrangements with auxiliary pressure containers and a battery-operated auxiliary compressor can also be used as auxiliary air systems.
  • the invention further relates to a method for operating a compressed air system according to any one of the preceding claims and provides to achieve a reliable operation according to the invention that, for filling the further pressure vessel, the further shut-off valve is closed and a shut-off valve is kept open to Beauf- hit the Compressed air drive with compressed air, the further shut-off valve is opened and a shut-off valve is kept closed and opened in the normal operating state, the one shut-off valve and the other shut-off valve is kept closed.
  • a pressure vessel 2 is connected to a compressed air supply system 1 with its input.
  • the pressure vessel 2 is the output side connected to a shut-off valve 3, which may be a solenoid valve in seat design with forced lift or a leak-free stopcock.
  • the shut-off valve 3 is followed by a further pressure vessel 4, to which a further shut-off valve 5 is connected, which can also be designed as a solenoid valve in seat design with forced lift or as leakage-free stopcock.
  • a further shut-off valve 5 is Connected via a line 6 with a check valve 7, only schematically illustrated compressed air drive 8, which may be the compressed air control of a pantograph of a rail vehicle, not shown.
  • auxiliary air system 9 is connected, which is designed substantially as described in the aforementioned German patent.
  • Essential components of the auxiliary air system 9 are thus a compressed gas cylinder 10, which is connected via a pipe 11 with a shut-off valve 12 and a further shut-off valve 13 to the pneumatic drive 8.
  • Components 14 and 15 represent pressure gauges.
  • a valve 16 forms a safety valve.
  • a main compressed air line 21 is connected to the one pressure vessel 2 on the output side via a main compressed air shut-off valve 20, which in the case of a compressed air system for a rail vehicle is the continuous main air reservoir line. Further, a safety valve 23 and a drainage tap 24 is connected to the one pressure vessel 2.
  • the illustrated compressed air system works in the following way:
  • a shut-off valve 3 To fill the one pressure vessel 2 and the other pressure vessel 4 is filled by the compressed air supply system 1 via the open in this state a shut-off valve 3, the further pressure vessel 4 with compressed air, wherein the further shut-off valve 5 is closed.
  • the main compressed air line shut-off valve 20 may be opened in this state, so that compressed air is also fed into the main compressed air line 21 from the compressed air supply system 1.
  • the one shut-off valve 3 remains open, so that the one pressure vessel 2 with the further pressure vessel 4 in the normal operating state of the compressed air system performs the function of the otherwise provided main pressure vessel.
  • shut-off valve 3 If the rail-bound vehicle is switched off, then the one shut-off valve 3 is closed so that the further pressure vessel 4 can maintain its pressure for a relatively long time as a result of the use of leak-free shut-off valves.
  • the compressed air drive 8 If an actuation of the compressed air drive, for example a control for a current collector of a rail vehicle, takes place, then one shut-off valve 3 remains closed, while the further shut-off valve 5 is opened so that the compressed air drive 8 moves in with the pressure in the further pressure vessel 4 Gang can be set, for example, the pantograph in the case of a rail-bound vehicle against the contact wire can be performed. Since the volume of the further pressure vessel 4 is relatively large, the compressed air drive 8 can be actuated several times in succession, without lacking the required pressure.
  • the compressed air supply system 1 of the illustrated compressed air system recovers energy and supplies the one pressure vessel 2 and also the further pressure vessel 4 with new compressed air, because at the same time one shut-off valve 3 is opened and the other one Shut-off valve 5 is closed.
  • the operational pressure supply of the pneumatic drive 8 via a line 25 and a check valve 26 regardless of the switching positions of the valves 3 and 5 from the main air reservoir line 21st

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Druckluftsystem mit einem Druckbehälter, der eingangsseitig einer Druckluftversorgungsanlage (1) angeschlossen ist und ausgangsseitig mit einer Hauptdruckleitung (21) verbunden ist; außerdem weist das Druck- luftsystem einen Druckluftantrieb (8) auf. Um mit einem solchen Druckluftsystem einen Druckluftantrieb (8) besonders zuverlässig betreiben zu können, ist der Druckbehälter (2) ausgangsseitig über ein Absperrventil (3) mit einem weiteren Behälter (4) verbunden. Der weitere Druckbehälter (4) ist über ein weiteres Absperrventil (5) mit dem Druckluftantrieb (8) verbunden. Die Erfindung bezieht sich ferner auf ein Verfahren zum Betreiben eines solchen Druckluftsystems und es zeichnet sich dadurch aus, dass zum Auffüllen des weiteren Druckbehälters (4) das weitere Absperrventil (5) geschlossen und das eine Absperrventil (3) geöffnet gehalten wird, zum Beaufschlagen des Druckluftantriebs (8) mit Druckluft das weitere Absperrventil (5) geöffnet und das eine Absperrventil (3) geschlossen gehalten wird und im normalen Betriebszustand das eine Absperrventil (3) geöffnet und das weitere Absperrventil (5) geschlossen gehalten wird.

Description

Beschreibung
DRUCKLUFTSYSTEM MIT ZWEI DRUCKBEHALTER UND VERFAHREN ZUM BETREIBEN DES
DRUCKLUFTSYSTEMS
Die Erfindung bezieht sich auf ein Druckluftsystem mit einem Druckbehälter, der eingangsseitig an eine Druckluftversorgungsanlage angeschlossen ist und ausgangsseitig mit einer Hauptdruckluftleitung und mit einem Druckluftantrieb verbun- den ist.
Ein solches Druckluftsystem ist aus der deutschen Patentschrift DE 103 36 058 B3 bekannt. Bei diesem bekannten Druckluftsystem ist ein Druckbehälter eingangsseitig an eine Druckluftversorgungsanlage angeschlossen und ausgangsseitig mit einer Hauptdruckleitung verbunden. Außerdem ist an den Druckbehälter ausgangsseitig eine Rohrleitung angeschlossen, die über ein Rückschlagventil mit einem Druckluftantrieb für einen Stromabnehmer eines schienengebundenen Fahrzeugs ver- bunden ist. Die Druckluftversorgungsanlage wird dabei über den Stromabnehmer mit Energie versorgt und stellt einen ausreichenden Luftdruck für den Druckluftantrieb des Stromabnehmers zur Verfügung. Bei längeren Standzeiten des abgerüsteten schienengebundenen Fahrzeugs kann der Druck des Druckbehäl- ters aufgrund von Undichtigkeiten soweit abfallen, dass der
Stromabnehmer von dem Fahrdraht getrennt wird. Der Druckluftversorgungsanlage fehlt es dann an der notwendigen Energie, so dass der Druck im Druckbehälter nicht erhöht werden kann und der Stromabnehmer nicht wieder an den Fahrdraht gedrückt werden kann. Zum Aufrüsten des schienengebundenen Fahrzeuges ist für diesen Fall eine Druckgasflasche vorgesehen, die über ein Anschlusssystem mit dem Druckluftantrieb verbunden werden kann und somit ein Aufrüsten des Fahrzeugs bzw. Hochfahren des Stromabnehmers ermöglicht. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Druckluftsystem mit einem Druckbehälter vorzuschlagen, das auf relativ einfache Weise zuverlässig eine Betätigung seines Druckluftantrie- bes ermöglicht.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einem Druckluftsystem der eingangs angegebenen Art erfindungsgemäß der Druckbehälter ausgangsseitig über ein Absperrventil mit einem weiteren Druckbehälter verbunden und der weitere Druckbehälter ist über ein weiteres Absperrventil mit dem Druckluftantrieb verbunden .
Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Druckluftsys- tems besteht darin, dass durch das Vorsehen eines weiteren Druckbehälters, der hinsichtlich seines Volumens durch Absperrventile absicherbar ist, ein Druckluftvolumen vorgehalten wird, dass zuverlässig einen ausreichenden Druck zum Betätigen des Druckluftantriebs zur Verfügung stellt. Der wei- tere Druckbehälter kann daher auch nach längeren Standzeiten noch dazu verwendet werden, zuverlässig den Druckluftantrieb zu betätigen.
Als besonders vorteilhaft wird es angesehen, wenn der eine Druckbehälter und der weitere Druckbehälter hinsichtlich ihrer Aufnahmevolumina so bemessen sind, dass sie zusammen das für das Druckluftsystem erforderliche Gesamtaufnahmevolumen aufweisen. Durch eine solche Ausgestaltung der beiden Druckbehälter lässt sich nämlich erreichen, dass trotz abgesicher- ten Druckvolumens für eine Betätigung des Druckluftantriebes bzw. für ein Aufrüsten im Falle eines schienengebundenen Fahrzeuges für den normalen Betriebszustand des schienengebundenen Fahrzeuges ein Druckvolumen zur Verfügung steht, wie es für das jeweilige schienengebundene Fahrzeug erforderlich ist .
Vorteilhafterweise ist das Volumen des weiteren Druckluftbe- hälters relativ groß dimensioniert. Dadurch ist es ermöglicht, dass für das Aufrüsten ein besonders großes Druckvolumen zur Verfügung steht, wodurch auch bei erschwerten Bedingungen mit großer Sicherheit ein Aufrüsten gelingt.
Bei dem erfindungsgemäßen Druckluftsystem können die Absperrventile unterschiedlich ausgebildet sein.
Als besonders vorteilhaft wird es angesehen, wenn die Absperrventile leckagefreie Absperrventile sind, weil dadurch der Druck in dem weiteren Druckbehälter auch bei langen Standzeiten gut aufrecht erhalten bleibt.
Als leckagefreie Absperrventile werden bei dem erfindungsgemäßen Druckluftsystem bevorzugt Magnetventile in Sitzbauweise mit Zwangsanhebung oder leckagefreie Absperrhähne eingesetzt. Sowohl Magnetventile in Sitzbauweise mit Zwangsanhebung als auch leckagefreie Absperrhähne sind an sich seit längerem bekannt, jedoch ist ihr Einsatz bei dem erfindungsgemäßen Druckluftsystem besonders vorteilhaft.
Ferner wird es bei dem erfindungsgemäßen Druckluftsystem als vorteilhaft erachtet, wenn zwischen dem einen Druckluftbehälter und der Hauptdruckluftleitung ein Hauptdruckluftleitungs- Absperrventil liegt.
Um mit besonders großer Zuverlässigkeit den Druckluftantrieb auch bei sehr langen Standzeiten und gegebenenfalls unvorhersehbaren Leckagen sicherzustellen, ist vorteilhafterweise an den Druckluftantrieb ein Hilfsluftsystem angeschlossen, das eigenständig einen Antriebsluftdruck für den Druckluftantrieb bereit hält. Bei diesem Hilfsluftsystem kann es sich beispielsweise um das Hilfsluftsystem handeln, wie es in der eingangs genannten deutschen Patentschrift beschrieben ist. Es können aber als Hilfsluftsysteme auch Anordnungen mit Hilfsdruckbehälter und einem batteriebetriebenen Hilfskom- pressor zur Anwendung gelangen.
Die Erfindung bezieht sich ferner auf ein Verfahren zum Betreiben eines Druckluftsystems nach einem der vorangehenden Ansprüche und sieht zur Erzielung einer zuverlässigen Betriebsweise erfindungsgemäß vor, dass zum Auffüllen des weiteren Druckbehälters das weitere Absperrventil geschlossen und das eine Absperrventil geöffnet gehalten wird, zum Beauf- schlagen des Druckluftantriebs mit Druckluft das weitere Absperrventil geöffnet und das eine Absperrventil geschlossen gehalten wird und im normalen Betriebszustand das eine Absperrventil geöffnet und das weitere Absperrventil geschlossen gehalten wird.
Zur Erläuterung der Erfindung ist in der Figur ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Druckluftsystems dargestellt.
Wie die Figur zeigt, ist an einer Druckluftversorgungsanlage 1 mit seinem Eingang ein Druckbehälter 2 angeschlossen. Der Druckbehälter 2 ist ausgangsseitig mit einem Absperrventil 3 verbunden, bei dem es sich um ein Magnetventil in Sitzbauweise mit Zwangsanhebung oder um einen leckagefreien Absperrhahn handeln kann. Dem Absperrventil 3 ist ein weiterer Druckbehälter 4 nachgeordnet, an den ein weiteres Absperrventil 5 angeschlossen ist, das ebenfalls als Magnetventil in Sitzbauweise mit Zwangsanhebung oder als leckagefreier Absperrhahn ausgeführt sein kann. Mit dem weiteren Absperrventil 5 ist über eine Leitung 6 mit einem Rückschlagventil 7 ein nur schematisch dargestellter Druckluftantrieb 8 angeschlossen, bei dem es sich um die Druckluftsteuerung eines Stromabnehmers eines nicht dargestellten schienengebundenen Fahrzeugs handeln kann.
Mit dem Druckluftantrieb 8 ist außerdem ein Hilfsluftsystem 9 verbunden, das im Wesentlichen so ausgeführt ist, wie es in der eingangs genannten deutschen Patentschrift beschrieben ist. Wesentliche Komponenten des Hilfsluftsystems 9 sind somit eine Druckgasflasche 10, die über eine Rohrleitung 11 mit einem absperrenden Ventil 12 und einem weiteren absperrenden Ventil 13 an den Druckluftantrieb 8 angeschlossen ist. Komponenten 14 und 15 stellen Manometer dar. Ein Ventil 16 bildet ein Sicherheitsventil.
Die Figur zeigt ferner, dass an den einen Druckbehälter 2 ausgangsseitig über ein Hauptdruckluft-Absperrventil 20 eine Hauptdruckluftleitung 21 angeschlossen ist, bei der es sich im Falle eines Druckluftsystems für ein schienengebundenes Fahrzeug um die durchgehende Hauptluftbehälterleitung handelt. Ferner ist an den einen Druckbehälter 2 ein Sicherheitsventil 23 und ein Entwässerungshahn 24 angeschlossen.
Das dargestellte Druckluftsystem arbeitet in folgender Weise:
Zum Auffüllen des einen Druckbehälters 2 und des weiteren Druckbehälters 4 wird von der Druckluftversorgungsanlage 1 über das in diesem Zustand offene eine Absperrventil 3 der weitere Druckbehälter 4 mit Druckluft gefüllt, wobei das weitere Absperrventil 5 geschlossen ist. Das Hauptdruckluftlei- tungs-Absperrventil 20 kann in diesem Zustand geöffnet sein, so dass von der Druckluftversorgungsanlage 1 auch Druckluft in die Hauptdruckluftleitung 21 eingespeist wird. Auch nach Auffüllung des weiteren Druckbehälters 4 bleibt das eine Absperrventil 3 offen, so dass der eine Druckbehälter 2 mit dem weiteren Druckbehälter 4 im normalen Betriebszustand des Druckluftsystems die Funktion des sonst vorgesehen Haupt- druckbehälters ausübt.
Wird das schienengebundene Fahrzeug abgestellt, dann wird das eine Absperrventil 3 geschlossen, so dass der weitere Druckbehälter 4 in Folge der Verwendung leckagefreier Absperrven- tile über relativ lange Zeit seinen Druck aufrecht erhalten kann .
Soll eine Betätigung des Druckluftantriebs, beispielsweise eine Ansteuerung für einen Stromabnehmer eines schienengebun- denen Fahrzeuges erfolgen, dann bleibt das eine Absperrventil 3 weiterhin geschlossen, während das weitere Absperrventil 5 geöffnet wird, so dass mit dem Druck in dem weiteren Druckbehälter 4 der Druckluftantrieb 8 in Gang gesetzt werden kann, beispielsweise der Stromabnehmer im Falle eines schienenge- bundenen Fahrzeuges gegen den Fahrdraht geführt werden kann. Da das Volumen des weiteren Druckbehälters 4 relativ groß ist, kann der Druckluftantrieb 8 mehrmals hintereinander betätigt werden, ohne dass es dazu an dem erforderlichen Druck mangelt .
Ist im Falle eines schienengebundenen Fahrzeuges der Stromabnehmer gegen den Fahrdraht geführt, dann bekommt die Druckluftversorgungsanlage 1 des dargestellten Druckluftsystems wieder Energie und versorgt den einen Druckbehälter 2 und auch den weiteren Druckbehälter 4 wieder mit neuer Druckluft, weil gleichzeitig das eine Absperrventil 3 geöffnet und das weitere Absperrventil 5 geschlossen wird. Die betriebliche Druckversorgung des Druckluftantriebs 8 erfolgt über eine Leitung 25 und ein Rückschlagventil 26 unabhängig von den Schaltstellungen der Ventile 3 und 5 aus der Hauptluftbehälterleitung 21.
Die entsprechende Steuerung des Druckluftsystems ergibt sich aus der geschilderten Funktionsweise und ist daher nicht im Einzelnen dargestellt.

Claims

Patentansprüche
1. Druckluftsystem mit einem Druckbehälter (2), der eingangs- seitig an eine Druckluftversorgungsanlage (1) angeschlossen ist und ausgangsseitig mit einer Hauptdruckluftleitung (21) verbunden ist, und mit einem Druckluftantrieb (8), d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Druckbehälter (2) ausgangsseitig über ein Absperrventil (3) mit einem weiteren Druckbehälter (4) verbunden ist und der weitere Druckbehälter (4) über ein weiteres Absperrventil (5) mit dem Druckluftantrieb (8) verbunden ist.
2. Druckluftsystem nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der eine Druckbehälter (2) und der weitere Druckbehälter (4) hinsichtlich ihrer Aufnahmevolumina so bemessen sind, dass sie zusammen das für das Druckluftsystem erforderliche Ge- samtaufnahmevolumen aufweisen.
3. Druckluftsystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das eine und das weitere Absperrventil (3,5) leckagefreie Ab- Sperrventile sind.
4. Druckluftsystem nach Anspruch 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die leckagefreien Absperrventile (3,5) Magnetventile in Sitz- bauweise mit Zwangsanhebung sind.
5. Druckluftsystem nach Anspruch 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die leckagefreien Absperrventile (3, 5) leckagefreie Absperrhähne sind.
6. Druckluftsystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass zwischen dem einen Druckluftbehälter (2) und der Hauptdruckluftleitung (21) ein Hauptdruckluftleitungs-Absperrventil (20) liegt.
7. Druckluftsystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass an den Druckluftantrieb (8) ein Hilfsluftsystem angeschlossen ist, das eigenständig einen Antriebsluftdruck für den Druckluftantrieb (8) bereit hält.
8. Verfahren zum Betreiben eines Druckluftsystems nach einem der vorangehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass zum Auffüllen des weiteren Druckbehälters (4) das weitere Ab- Sperrventil (5) geschlossen und das eine Absperrventil (3) geöffnet gehalten wird, zum Beaufschlagen des Druckluftantriebs (8) mit Druckluft das weitere Absperrventil (5) geöffnet und das eine Absperrventil (3) geschlossen gehalten wird und im normalen Betriebszustand das eine Absperrventil (3) geöffnet und das weitere Absperrventil (5) geschlossen gehalten wird.
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