DE102014118266B3

DE102014118266B3 - Compressor device with separate air de-oiling element

Info

Publication number: DE102014118266B3
Application number: DE102014118266.9A
Authority: DE
Inventors: Michael Hartl; Corneliu Popescu; Melanie Bock; Rainer Stromayr
Original assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Schienenfahrzeuge GmbH
Current assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Schienenfahrzeuge GmbH
Priority date: 2014-12-10
Filing date: 2014-12-10
Publication date: 2016-06-02
Anticipated expiration: 2034-12-11

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kompressorvorrichtung (1) zur Drucklufterzeugung bei einem Schienenfahrzeug, umfassend ein Gehäuse (2) mit darin angeordnetem Schraubenkompressor (4) mit einem Lufteinlass (3) zum Ansaugen von Umgebungsluft sowie einer Ausgangsmündung (19) zum Ausstoß von Druckluft, eine auf die Gravitationsrichtung bezogene Unterseite (21) des Gehäuses (2) mit darin angeordnetem Ölsumpf (22) zum Auffangen und zum Rückführen von den Schraubenkompressor (4) schmierenden Schmieröl sowie mindestens zwei ausgangsseitig des Schraubenkompressors (4) angeordneten Ölabscheidevorrichtungen, diese umfassend einen Grobabscheider (7) mit einem groben Ölpartikelfilter (23) und ein ausgangsseitig davon angeordnetes Luftentölelement (10) mit einem feinen Ölpartikelfilter (35), wobei sowohl Grobabscheider (7) als auch Luftentölelement (10) außerhalb des Ölsumpfes (22) angeordnet sind, wobei diesen jeweils ein Ölbecken (25, 37) mit jeweils einem hineinmündendem Ölrückführmittel (13, 14) zugeordnet ist, um darin aufgefangenes Schmieröl abzuführen.The present invention relates to a compressor device (1) for generating compressed air in a railway vehicle, comprising a housing (2) with a screw compressor (4) arranged therein with an air inlet (3) for sucking in ambient air and an outlet port (19) for the discharge of compressed air underside (21) of the housing (2) with the oil sump (22) arranged therein for catching and returning lubricating oil lubricating the screw compressor (4) and at least two oil separation devices arranged on the output side of the screw compressor (4), comprising a coarse separator ( 7) with a coarse oil particle filter (23) and an outlet side arranged therefrom Luftentölelement (10) with a fine oil particle filter (35), both coarse separator (7) and Luftentölelement (10) outside of the oil sump (22) are arranged, these each an oil basin (25, 37), each with a hineinmündendem is assigned lrückführmittel (13, 14) to dissipate trapped therein lubricating oil.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kompressorvorrichtung zur Drucklufterzeugung bei einem Schienenfahrzeug, umfassend ein Gehäuse mit darin angeordnetem Schraubenkompressor mit einem Lufteinlass zum Ansaugen von Umgebungsluft sowie einer Ausgangsmündung zum Ausstoß von Druckluft, einer auf die Gravitationsrichtung bezogenen Unterseite des Gehäuses mit darin angeordnetem Ölsumpf zum Auffangen und zum Rückführen von den Schraubenkompressor schmierendem Schmieröl sowie mindestens zwei ausgangsseitig des Schraubenkompressors angeordneten Ölabscheidevorrichtungen, diese umfassend einen Grobabscheider mit einem groben Ölpartikelfilter und ein ausgangsseitig davon angeordnetes Luftentölelement mit einem feinen Ölpartikelfilter.The invention relates to a compressor device for generating compressed air in a rail vehicle, comprising a housing with a screw compressor arranged therein with an air inlet for sucking in ambient air and an output port for discharging compressed air, a reference to the gravitational direction bottom of the housing with arranged therein oil sump for collecting and returning from the screw compressor lubricating lubricating oil and at least two output side of the screw compressor arranged Ölabscheidevorrichtungen, this comprising a coarse separator with a coarse oil particle filter and an output side arranged therefrom Luftentölelement with a fine oil particle filter.

Das Einsatzgebiet der Erfindung erstreckt sich insbesondere auf Schienenfahrzeuge, bei denen zahlreiche Funktionen, wie beispielsweise die Betätigung der Bremsen oder auch die Luftfederung oder die Türbetätigung, durch Druckluft vollzogen werden. Zur Erzeugung der Druckluft werden dabei häufig Kompressoren, insbesondere Schraubenkompressoren, eingesetzt, die typischerweise über eine Ölschmierung verfügen. Die Ölschmierung dient dabei neben der Schmierung auch der Kühlung und der Abdichtung beispielsweise der die Luftkomprimierung erzeugenden Schrauben. Allerdings hat die Ölschmierung im sogenannten Verdichterblock auch zur Folge, dass die Druckluft ölhaltig ist. Restöl in der Druckluft, welches durch Ölfilter nicht abgeschieden wird, kann beispielsweise ein Trocknungsmittel eines nachgeschalteten Lufttrockners verunreinigen, wodurch die Trocknerleistung dieses Lufttrockners beispielsweise reduziert wird oder gänzlich verloren geht. Dadurch kann beispielsweise Wasser in das Bremssystem gelangen und in den Leitungen oder in den Steuergeräten Korrosion oder Schäden durch Frost verursachen. In Verbindung mit Öl kann außerdem Emulsion entstehen, die ebenfalls stark korrosiv wird. Darüber hinaus belastet Restöl in der Druckluft die Komponenten der Steuergeräte, insbesondere die Elastomere von Dichtmitteln, und wird schließlich sogar in den Bremsgeräten wiedergefunden, von wo aus es auf die Schienen tropfen und die Umwelt belasten kann.The field of application of the invention extends in particular to rail vehicles, in which numerous functions, such as the operation of the brakes or the air suspension or door operation, are performed by compressed air. Compressors, in particular screw compressors, which typically have oil lubrication, are frequently used to generate the compressed air. The oil lubrication is used in addition to the lubrication of the cooling and sealing, for example, the air compression generating screws. However, the oil lubrication in the so-called compressor block also means that the compressed air is oily. Residual oil in the compressed air, which is not separated by oil filter, for example, can contaminate a desiccant of a downstream air dryer, whereby the dryer performance of this air dryer is for example reduced or lost altogether. As a result, for example, water can enter the brake system and cause corrosion or damage in the lines or in the control units due to frost. In conjunction with oil can also cause emulsion, which is also highly corrosive. In addition, residual oil in the compressed air pollutes the components of the control devices, in particular the elastomers of sealants, and is eventually recovered even in the braking devices, from where it can drip on the rails and pollute the environment.

Insbesondere durch die standardmäßige Einführung der Drehzahlregelung von Kompressoren im Schienenfahrzeugbereich, ermöglicht unter anderem durch Fortschritte in der Halbleiterindustrie und entsprechende Kosteneffizienz, entstehen besondere Anforderungen an die Luftentölung von ölgeschmierten Rotationsverdichtern. Herkömmliche Luftentölelemente sind auf eine Nenndrehzahl optimiert. Der variable Betrieb innerhalb einer Drehzahlspanne führt dazu, dass die Luftentölung in bestimmten Drehzahlbereichen nicht mehr optimal durchgeführt wird und vermehrt Öl in der durch den Kompressor erzeugten Druckluft ausgeschieden wird. Infolgedessen entsteht die Notwendigkeit einer verbesserten Ölabscheidung.In particular, by the standard introduction of the speed control of compressors in the rail vehicle sector, made possible, among other things, by advances in the semiconductor industry and corresponding cost efficiency, special requirements for the Luftentölung of oil-lubricated rotary compressors. Conventional de-oiling elements are optimized to a rated speed. The variable operation within a speed range causes the Luftentölung in certain speed ranges is no longer optimally performed and more oil is eliminated in the compressed air generated by the compressor. As a result, the need for improved oil separation arises.

Im allgemein bekannten Stand der Technik ist zur Reduzierung des Ölgehaltes in der Druckluft vorgesehen, innerhalb des Kompressorblocks, also des Gehäuses des Kompressors, oberhalb eines Ölsumpfes Ölfilter in dem Druckluftpfad anzuordnen, die beispielsweise einen Grobabscheider zur Abtrennung von größeren Öltröpfchen und ein Luftentölelement zur Herausfilterung feinerer Ölpartikel umfassen. Das im Ölsumpf gesammelte Öl wird dann vorzugsweise wieder zur Schmierung der Schrauben des Schraubenkompressors zurückgeführt. Nachteilhaft an dem allgemein bekannten Stand der Technik ist unter anderem, dass ein Auswechseln des Filtermaterials des Luftentölelements, was im Betrieb aufgrund von Verunreinigungen, die den Grobabscheider passieren, auftreten kann, nur aufwendig durchzuführen ist. Insbesondere ist üblicherweise eine von der Erfindung betroffene Kompressorvorrichtung auf der Unterseite eines Schienenfahrzeuges montiert, während die Ölfilter, insbesondere das Luftentölelement, üblicherweise oberhalb des Ölsumpfes und somit im oberen Teil des Gehäuses der Kompressorvorrichtung angeordnet sind. Es muss infolge dessen üblicherweise die gesamte Kompressorvorrichtung entfernt werden, um das Filtermaterial des Luftentölelements auszutauschen.In the well-known state of the art is provided to reduce the oil content in the compressed air, within the compressor block, so to arrange oil filter in the compressed air path above an oil sump oil, for example, a coarse separator for the separation of larger oil droplets and a de-aerating to filter out finer Include oil particles. The oil collected in the oil sump is then preferably returned to the lubrication of the screws of the screw compressor. A disadvantage of the well-known state of the art is, inter alia, that replacement of the filter material of the air de-oiling element, which can occur during operation due to impurities that pass through the coarse separator, is expensive to perform. In particular, a compressor device affected by the invention is usually mounted on the underside of a rail vehicle, while the oil filter, in particular the Luftentölelement, are usually located above the oil sump and thus in the upper part of the housing of the compressor device. As a result, usually the entire compressor device must be removed to replace the filter material of the air de-oiling element.

Aus der DE 197 11 117 C1 ist eine Anlage mit einer flüssigkeitseinspritzgekühlten Verdichterstufe oder Pumpe bekannt, bei der im Zwischenraum zwischen der Antriebsmaschine und der Verdichterstufe oder Pumpe ein Flüssigkeitsabscheider angeordnet ist. An den Flüssigkeitsabscheider ist wiederum ein Flüssigkeitsfeinabscheider angeschlossen. In einer den Flüssigkeitsabscheider mit der Verdichterstufe oder Pumpe verbindenden Rückführleitung sind ein Filter und ein fluidbeaufschlagter Kühler angeordnet.From the DE 197 11 117 C1 is a system with a liquid injection cooled compressor stage or pump is known in which a liquid separator is arranged in the space between the drive machine and the compressor stage or pump. In turn, a liquid fine separator is connected to the liquid separator. In a return line connecting the liquid separator to the compressor stage or pump, a filter and a radiator with a fluid load are arranged.

Aus der US 2006/0 144 641 A1 ist ein Kompressorsystem bekannt, bei dem der Kompressor ein Gemisch aus einem Arbeitsmedium und einem Schmiermittel ausstößt. Ein Separator spaltet dieses Gemisch auf in einen ersten Schmiermittelstrom, einen zweiten Schmiermittelstrom und einen Strom aus komprimiertem Arbeitsmedium. Der zweite Schmiermittelstrom ist durch einen Säurefilter geführt.From the US 2006/0144 641 A1 For example, a compressor system is known in which the compressor expels a mixture of a working fluid and a lubricant. A separator splits this mixture into a first lubricant stream, a second lubricant stream and a stream of compressed working fluid. The second lubricant flow is passed through an acid filter.

Aus der GB 2 394 008 A ist ein Kompressor bekannt, der ölhaltige Druckluft ausstößt und ein Prallblech als ersten Abscheider zur Trennung von Öl und Druckluft enthält. Über diesem ersten Abscheider ist ein zweiter Abscheider angeordnet.From the GB 2 394 008 A a compressor is known which ejects oily compressed air and contains a baffle plate as the first separator for separating oil and compressed air. Above this first separator, a second separator is arranged.

Aus der GB 783 340 A ist ein weiterer Kompressor bekannt, bei dem der Ölkreislauf auch im Leerlauf aufrechterhalten wird. From the GB 783 340 A Another compressor is known in which the oil circuit is maintained even at idle.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kompressorvorrichtung zur Drucklufterzeugung eines Schienenfahrzeuges zu schaffen, welche von Öl befreite Druckluft zur Verfügung stellt, das abgeführte Öl wieder zur Schmierung von mechanischen Komponenten zur Verfügung stellt und ohne aufwendiges Ausbauen der Kompressorvorrichtung zu warten ist.It is therefore the object of the present invention to provide a compressor device for generating compressed air of a rail vehicle, which provides freed from oil compressed air, the discharged oil again for the lubrication of mechanical components is available and can be maintained without costly removal of the compressor device.

Die Aufgabe wird ausgehend von einer Kompressorvorrichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 in Verbindung mit dessen kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Die nachfolgenden abhängigen Ansprüche geben vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung wieder.The object is achieved on the basis of a compressor device according to the preamble of claim 1 in conjunction with its characterizing features. The following dependent claims give advantageous developments of the invention.

Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass sowohl Grobabscheider als auch Luftentölelement außerhalb des Ölsumpfes angeordnet sind, wobei diesen jeweils ein Ölbecken mit jeweils einem hineinmündendem Ölrückführmittel zugeordnet ist, um darin aufgefangenes Schmieröl abzuführen.The invention includes the technical teaching that both coarse separator and air de-oiling element are arranged outside of the oil sump, which in each case an oil tank is assigned, each with a hineinmündendem oil return means to dissipate intercepted lubricating oil.

Der Vorteil der erfindungsgemäßen Kompressorvorrichtung besteht insbesondere darin, dass die Ölabscheidevorrichtungen, insbesondere das Luftentölelement, als eigenständige Komponenten mit separatem Ölbecken zum Auffangen von herausgefiltertem Öl fungieren und somit unabhängig beispielsweise vom im Gehäuse des Kompressors integrierten Ölsumpf, beispielsweise außerhalb des Gehäuses, angeordnet werden können. Die Extraktion von Öl aus dem jeweiligen Ölbecken wird dabei bei laufendem Kompressor dadurch vollzogen, dass die in der jeweiligen Ölabscheidevorrichtung vorliegende Druckluft das Öl mit einem Druck beaufschlagt, der das Öl entgegen der Gravitation durch die Ölrückführleitung aus der Ölabscheidevorrichtung hinaus drängt.The advantage of the compressor device according to the invention is, in particular, that the Ölabscheidevorrichtungen, in particular the Luftentölelement act as a separate components with separate oil reservoir for collecting filtered out oil and thus independently, for example, from the integrated compressor housing in the oil sump, for example outside the housing can be arranged. The extraction of oil from the respective oil tank is thereby carried out with the compressor running, that the present in the respective oil separator compressed air pressurizes the oil with a pressure that urges the oil against gravity through the oil return line out of the oil separator.

Gemäß einer die Erfindung verbessernden Maßnahme ist der Grobabscheider und/oder das Luftentölelement demontierbar, also nicht dauerhaft verbunden, an der Kompressorvorrichtung angeordnet. Dadurch sind insbesondere Wartungsarbeiten erleichtert, bei denen beispielsweise ein in der jeweiligen Ölabscheidevorrichtung angeordneter Ölpartikelfilter ausgewechselt wird.According to a measure improving the invention, the coarse separator and / or the air de-oiling element can be dismounted, ie not permanently connected, arranged on the compressor device. As a result, in particular maintenance work is facilitated in which, for example, an oil-particle filter arranged in the respective oil-separating device is exchanged.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst der Grobabscheider und/oder das Luftentölelement jeweils ein luftdurchlässiges zylinderförmiges Abscheidergehäuse, in welchem ein Ölpartikelfilter in einem hohlzylinderförmigen Teil angeordnet ist, an dessen Unterseite ein Ölbecken angeordnet ist, in welches eine Ölrückführleitung mündet, wobei das Abscheidergehäuse auf dessen Oberseite einen Ausgang für die Ölrückführleitung und einen Ausgang für Druckluft aufweist. Der Vorteil an dieser Bauweise ist daran zu sehen, dass die Druckluft durch den großflächigen Zylindermantel in den Ölpartikelfilter hinein dringen kann, wodurch der Ölpartikelfilter möglichst effektiv und großflächig bei möglichst geringem Luftwiderstand zur Filterung verwendet werden kann. Durch die hohlzylinderförmige Anordnung ist ebenfalls naheliegend und konstruktiv leicht durchführbar, die Ölrückführleitung beispielsweise vertikal auf der Zylinderachse anzuordnen. Vorteilhafterweise ist dabei die Achse des zylindrischen Abscheidergehäuses parallel zur Gravitationsrichtung ausgerichtet.According to a preferred embodiment of the invention, the coarse separator and / or the Luftentölelement each comprising an air-permeable cylindrical separator housing, in which an oil particle filter is arranged in a hollow cylindrical part, on the underside of an oil basin is arranged, in which an oil return line opens, wherein the separator housing on the Upper side has an outlet for the oil return line and an outlet for compressed air. The advantage of this design can be seen in the fact that the compressed air can penetrate through the large cylindrical surface in the oil particle filter, whereby the oil particle filter can be used as effectively as possible and large area with minimal air resistance for filtering. Due to the hollow cylindrical arrangement is also obvious and structurally easy to carry out, for example, to arrange the oil return line vertically on the cylinder axis. Advantageously, the axis of the cylindrical separator housing is aligned parallel to the direction of gravity.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst das Abscheidergehäuse des Grobabscheiders einen auf der Oberseite des Gehäuses der Kompressorvorrichtung montierbaren Deckel mit Anschlüssen für die Ölrückführleitung und für eine Druckluftleitung. Somit kann durch Entfernung des auf dem Gehäuse montierten Deckels der Teil des Grobabscheiders leicht nach oben entnommen werden, der den Ölpartikelfilter beinhaltet.According to a preferred embodiment of the invention, the separator housing of the coarse separator comprises a cover which can be mounted on the upper side of the housing of the compressor device and has connections for the oil return line and for a compressed air line. Thus, by removing the cover mounted on the housing, the portion of coarse separator containing the oil particle filter can be easily removed.

Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass das Luftentölelement so außerhalb des Gehäuses der Kompressorvorrichtung angeordnet ist, dass der feine Ölpartikelfilter von unten demontierbar ist. Dies bedeutet insbesondere, dass bei Wartungsarbeiten der Ölpartikelfilter des Luftentölelements ausgetauscht werden kann, ohne den an der Unterseite des Schienenfahrzeuges angeordneten Kompressor entfernen zu müssen. Ermöglicht wird dies durch das Ölbecken auf der Unterseite des Luftentölelements und die vorzugsweise senkrecht dort hinein mündende Ölrückführleitung.A particularly preferred embodiment of the invention provides that the Luftentölelement is arranged outside the housing of the compressor device, that the fine oil particle filter is removable from below. This means, in particular, that during maintenance work, the oil particle filter of the air de-oiling element can be exchanged without having to remove the compressor arranged on the underside of the rail vehicle. This is made possible by the oil basin on the underside of the air de-oiling element and the oil return line, which preferably opens vertically there.

Eine weitere besonders bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass das Gehäuse des Luftentölelementes zweiteilig ausgebildet ist, wobei ein unterer Wartungsteil zur Aufnahme des feinen Ölpartikelfilters ein Gewinde aufweist, welches in ein Gewinde des oberen Leitungsteils mit Anschlüssen für die Ölrückführleitung und die Druckluftleitung eingreift, zur Demontage des unteren Wartungsteils durch Drehen des unteren Wartungsteils um die Rotationsachse dieser Gewinde. Somit wird ein Austausch des Ölpartikelfilters des Luftentölelementes durch wenige Handgriffe und insbesondere ohne Erfordernis von aufwendigen Umbauten ermöglicht.A further particularly preferred embodiment provides that the housing of the Luftentölelementes is formed in two parts, wherein a lower maintenance part for receiving the fine oil particle filter has a thread which engages in a thread of the upper pipe part with connections for the oil return line and the compressed air line, for disassembly of the lower maintenance part by turning the lower maintenance part around the axis of rotation of these threads. Thus, an exchange of the oil particle filter of Luftentölelementes is made possible by a few steps and in particular without the need for costly conversions.

Die Erfindung wird weiter verbessert, indem das Luftentölelement über einen Anschluss für eine Druckentlastleitung verfügt. Dadurch können Druckspitzen gegebenenfalls schnell abgeführt werden, um Schäden an anderen Komponenten vorzubeugen.The invention is further improved by having the de-aeration element via a port for a pressure relief line. As a result, pressure peaks can be removed quickly if necessary, to prevent damage to other components.

Eine weitere Verbesserung der Erfindung sieht vor, dass die Ölrückführleitungen von dem Grobabscheider und von dem Luftentölelement jeweils über ein Rückschlagventil verfügen und in eine gemeinsame Ölrückführleitung münden. Dadurch können beide Leitungen beispielsweise in den Ölsumpf münden, um von dort weiter dem Ölkreislauf, insbesondere der Schmierung des Schraubenkompressors, zurückgeführt zu werden. A further improvement of the invention provides that the oil return lines of the coarse separator and the de-air element each have a check valve and open into a common oil return line. As a result, both lines can open, for example, in the oil sump, to be returned from there to the oil circuit, in particular the lubrication of the screw compressor.

Bevorzugterweise ist an dem in das Ölbecken des Grobabscheiders mündenden Ende der zugehörigen Ölrückführleitung ein Sieb angebracht, zur Blockierung von Festkörpern. Dadurch wird verhindert, dass Partikel wie Staub oder Späne oder andere Fremdkörper in Ölpartikelfilter oder Leitungen eindringen und diese verstopfen.Preferably, a sieve is attached to the opening into the oil basin of the coarse separator end of the associated oil return line, to block solids. This will prevent particles such as dust or chips or other debris from entering and clogging the oil particle filter or lines.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst der grobe Ölpartikelfilter des Grobabscheiders eine Menge von ungeordneten Raschig-Ringen mit Ringdurchmessern oder Ringlängen von 3 mm bis 10 mm. Diese Ausführung hat sich als geeignet erwiesen, um einen geringen Luftwiderstand mit hoher Filterwirkung zu vereinen.In a preferred embodiment of the invention, the coarse separator coarse particulate oil filter comprises a set of disordered Raschig rings having ring diameters or ring lengths of 3 mm to 10 mm. This embodiment has proven to be suitable to combine low air resistance with high filtering effect.

Eine weitere Verbesserung der Erfindung sieht vor, dass das Abscheidergehäuse des Grobabscheiders einen Lochblechkäfig zur Aufnahme des groben Ölpartikelfilters umfasst. Dieser ermöglicht einen großflächigen Luftstrom in den groben Ölpartikelfilter, so dass dieser dessen Filterwirkung effizient erzielen kann.A further improvement of the invention provides that the separator housing of the coarse separator comprises a perforated plate cage for receiving the coarse oil particle filter. This allows a large-scale air flow in the coarse oil particle filter, so that it can efficiently achieve its filtering effect.

Eine weitere, bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass die Ölabscheidevorrichtung einen ausgangsseitig des Schraubenkompressors angeordneten Prallabscheider umfasst. Dieser kann größere, kondensierte Öltröpfchen und Festkörper abfangen, von dem Grobabscheider fernhalten und durch Abtropfen direkt in den vorzugsweise darunter angeordneten Ölsumpf befördern.A further, preferred embodiment provides that the oil separation device comprises an impact separator arranged on the output side of the screw compressor. This can intercept larger, condensed oil droplets and solids, keep away from the coarse separator and convey by draining directly into the preferably arranged below the oil sump.

Weitere Verbesserungen der Erfindung sehen vor, dass an dem Druckluftanschluss des Grobabscheiders und/oder des Luftentölelements ein Mindestdruckventil angeordnet ist. Dadurch wird unter anderem ein Rückströmen von Luft verhindert.Further improvements of the invention provide that at the compressed air connection of the coarse separator and / or the Luftentölelements a minimum pressure valve is arranged. As a result, inter alia, a backflow of air is prevented.

Weitere die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigen:Further measures improving the invention will be described in more detail below together with the description of a preferred embodiment of the invention with reference to FIGS. Show it:

1a eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Kompressorvorrichtung, 1a a perspective view of a compressor device according to the invention,

1b eine andere Perspektive auf eine erfindungsgemäße Kompressorvorrichtung, 1b another perspective on a compressor device according to the invention,

2a ein Schnittbild insbesondere durch den Teil einer erfindungsgemäßen Kompressorvorrichtung mit dem Grobabscheider, 2a a sectional view in particular through the part of a compressor device according to the invention with the coarse separator,

2b ein senkrecht zu 2a orientiertes Schnittbild des gleichen Teils, 2 B a perpendicular to 2a oriented cross-section of the same part,

3 ein Schnittbild durch ein Luftentölelement einer erfindungsgemäßen Kompressorvorrichtung und 3 a sectional view through an air de-oiling element of a compressor device according to the invention and

4 ein Schnittbild eines Grobabscheiders. 4 a sectional view of a coarse separator.

In 1a sind die wesentlichen Bestandteile einer erfindungsgemäßen Kompressorvorrichtung 1 zu sehen. Diese verfügt über ein Gehäuse 2, an welchem ein Lufteinlass 3 zum Ansaugen von Umgebungsluft vorgesehen ist, von welchem aus die Umgebungsluft in einen, hier nicht sichtbaren, Schraubenkompressor 4 im Inneren des Gehäuses 2 weitergeleitet wird. Dieser komprimiert die Luft und mündet ausgangsseitig in einen Grobabscheiderteil 5 des Gehäuses, in welchem unter einem Grobabscheiderdeckel 6 ein hier nicht sichtbarer Grobabscheider 7 zum Herausfiltern von größeren Ölpartikeln angeordnet ist. Der Grobabscheider 7 verfügt zum Abführen des abgefangenen Schmieröls über eine in dieser Darstellung nicht sichtbare Ölrückführleitung 13.In 1a are the essential components of a compressor device according to the invention 1 to see. This has a housing 2 at which an air inlet 3 is provided for sucking ambient air, from which the ambient air in a, not visible here, screw compressor 4 inside the case 2 is forwarded. This compresses the air and ends on the output side in a coarse separator part 5 of the housing in which under a coarse separator lid 6 a coarse separator not visible here 7 is arranged to filter out larger oil particles. The coarse separator 7 has for discharging the intercepted lubricating oil on a not visible in this illustration oil return line 13 ,

Ausgangsseitig des Grobabscheiders 7 ist eine Druckluftleitung 8 angeordnet, welche in den Drucklufteingang 9 eines außerhalb des Gehäuses 2 der Kompressorvorrichtung 1 angeordneten Luftentölelements 10 mündet. Das Luftentölelement 10 verfügt einerseits über eine Druckentlastleitung 11, und ausgangsseitig über eine Druckluftleitung 12, die zur Kühlung in den Bereich des Lufteinlasses 3 führt. Genau wie der Grobabscheider verfügt auch das Luftentölelement 10 über eine Ölrückführleitung 14, die das Öl wieder zur Schmierung mechanischer Komponenten wie des Schraubenkompressors 4 bereitstellt.On the output side of the coarse separator 7 is a compressed air line 8th arranged, which in the compressed air inlet 9 one outside the case 2 the compressor device 1 arranged Luftentölelements 10 empties. The air deoiling element 10 on the one hand has a pressure relief line 11 , and on the output side via a compressed air line 12 for cooling in the area of the air inlet 3 leads. Just like the coarse separator also has the air deoiler 10 via an oil return line 14 , which restores the oil for lubrication of mechanical components such as the screw compressor 4 provides.

In 1b sind insbesondere die Ölrückführleitungen 13; 14 des Grobabscheiders 7 und des Luftentölelementes 10 zu sehen, mit den jeweils darin angeordneten Rückschlagventilen 15; 16, und mit einem T-Stück 17, in welchem beide Ölrückführleitungen 13; 14 in eine gemeinsame Ölrückführleitung 18 münden.In 1b are in particular the oil return lines 13 ; 14 coarse separator 7 and the air deoiling element 10 to see, with the respectively arranged therein check valves 15 ; 16 , and with a tee 17 in which both oil return lines 13 ; 14 in a common oil return line 18 lead.

In 2a ist ein seitliches Schnittbild durch den Grobabscheiderteil 5 des Gehäuses 2 zu sehen. Hier erkennbar ist zum einen, wie ausgangseitig des hier nicht weiter dargestellten Schraubenkompressors 4 oberhalb einer Ausgangsmündung 19 ein Prallabscheider 20 zur Vorabscheidung grober Verunreinigungen und größerer Ölpartikel angeordnet ist. Auf der Unterseite 21 des Gehäuses 2 ist ferner der im allgemeinen Stand der Technik bekannte Ölsumpf 22 angeordnet. Oberhalb davon ist der Grobabscheider 7 angeordnet, in den gegebenenfalls ölhaltige Druckluft seitlich eindringt, durch den hier nur skizziert dargestellten groben Ölpartikelfilter 23 von groben Ölpartikeln befreit wird und anschließend ein Mindestdruckventil 24 betätigt, um über eine hier nicht dargestellte Druckluftleitung 8 abgelassen werden zu können.In 2a is a side sectional view through the coarse separator part 5 of the housing 2 to see. Here is recognizable on the one hand, as the output side of the screw compressor not shown here 4 above an exit mouth 19 an impact separator 20 for pre-deposition of coarse impurities and larger oil particles is arranged. On the bottom 21 of the housing 2 is also known in the general state of the art oil sump 22 arranged. Above it is the coarse separator 7 arranged in the optionally oily compressed air penetrates laterally, through the rough oil particle filter shown here only sketched 23 is freed from coarse oil particles and then a minimum pressure valve 24 operated to a compressed air line, not shown here 8th to be discharged.

Sofern in diesem Grobabscheiderteil 5 des Gehäuses 2 ein Überdruck besteht, wird gegebenenfalls in dem Ölbecken 25 des Grobabscheiders 7 gesammeltes Öl durch die Ölrückführleitung 13, die dort hinein mündet, aus dem Grobabscheider 7 hinaus geführt. Das im Ölbecken 25 angeordnete Ende der Ölrückführleitung 13 verfügt dabei über ein Sieb 42 zur Blockierung von Fremdkörpern. Bei abgeschaltetem Schraubenkompressor 4 ist es ebenfalls möglich, dass in dem Grobabscheider 7 gesammeltes Öl einfach in den Ölsumpf 22 hinab tropft.If in this coarse separator part 5 of the housing 2 an overpressure is, if necessary, in the oil basin 25 coarse separator 7 collected oil through the oil return line 13 , which flows into it, from the coarse separator 7 led out. That in the oil basin 25 arranged end of the oil return line 13 has a sieve 42 for blocking foreign bodies. With the screw compressor switched off 4 it is also possible that in the coarse separator 7 simply collect oil in the oil sump 22 dripping down.

In 2b ist in einem Schnittbild einer Draufsicht auf dem Grobabscheiderteil 5 vor allem das Mindestdruckventil 24 erkennbar, das bei Überdruck die Weiterleitung von Druckluft über die Druckluftleitung 8 des Grobabscheiders 7 ermöglicht. Dabei wird ein Ventilkolben 26 entgegen einer Druckfeder 27 zurückgeschoben, wodurch der zuvor durch einen Ventilteller 28 verschlossene, zur Druckluftleitung 8 führende Kanal geöffnet wird.In 2 B is a sectional view of a plan view of the coarse separator part 5 especially the minimum pressure valve 24 Recognizable that in case of overpressure the forwarding of compressed air via the compressed air line 8th coarse separator 7 allows. This is a valve piston 26 against a compression spring 27 pushed back, causing the previously through a valve plate 28 closed, to the compressed air line 8th leading channel is opened.

In 3 ist ein Querschnitt durch ein erfindungsgemäßes Luftentölelement 10 dargestellt. Das Gehäuse 29 des Luftentölelements 10 besteht dabei aus einem Leitungsteil 30 und einem Wartungsteil 31, die jeweils in einem Gewinde 32; 33 ineinander greifen. Im Wartungsteil 31 ist ferner eine Aufnahme 34 für den feinen Ölpartikelfilter 35 des Luftentölelementes 10 vorgesehen. Der gesamte Wartungsteil 31 kann aufgrund der Befestigung durch die Gewinde 32, 33 durch eine Schraubbewegung montiert und demontiert werden.In 3 is a cross section through an inventive Luftentölelement 10 shown. The housing 29 of the air de-oiling element 10 consists of a line part 30 and a maintenance part 31 , each in a thread 32 ; 33 mesh. In the maintenance part 31 is also a recording 34 for the fine oil particle filter 35 of the air de-oiling element 10 intended. The entire maintenance part 31 may be due to attachment through the threads 32 . 33 be mounted and dismantled by a screwing.

Die Funktion des Luftentölelementes 10 sieht vor, dass in einem in diesem Schnittbild nicht dargestellten Lufteinlass 9 Druckluft in den außerhalb des hohlzylinderförmigen feinen Ölpartikelfilters 35 liegenden Bereich 36 gepumpt wird, welche dann durch diesen Ölpartikelfilter 35 hindurch diffundiert und dabei entölt wird. Das gesammelte Öl sammelt sich unten in dem Ölbecken 37, in das die Ölrückführleitung 14 mündet, während die Druckluft durch eine Druckentlastleitung 11 und, bei ausreichendem Überdruck, über ein Mindestdruckventil 38 hinweg zu einer Druckluftleitung 12 geführt wird. Sofern ein Überdruck anliegt, wird ebenfalls das in dem Ölbecken 37 gesammelte Schmieröl durch die Ölrückführleitung 14 nach oben hinaus gepumpt, und zu dem Schmierölkreislauf, gegebenenfalls zum hier nicht dargestellten Ölsumpf 22 und/oder Schraubenkompressor 4, geführt.The function of the air de-oiling element 10 provides that in an air intake, not shown in this sectional view 9 Compressed air in the outside of the hollow cylindrical fine oil particle filter 35 lying area 36 which is then pumped through this oil particle filter 35 diffused through and thereby de-oiled. The collected oil collects in the bottom of the oil basin 37 into which the oil return line 14 flows while the compressed air through a pressure relief line 11 and, with sufficient overpressure, over a minimum pressure valve 38 away to a compressed air line 12 to be led. If there is an overpressure, this is also in the oil basin 37 collected lubricating oil through the oil return line 14 pumped out to the top, and to the lubricating oil circuit, possibly to the oil sump, not shown here 22 and / or screw compressor 4 , guided.

4 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform des Grobabscheiders 7 mit einem Gehäuse 41, bei dem ein hohlzylinderörmiger Lochblechkäfig 39 eine Menge von ungeordneten Raschig-Ringen 40 mit Ringdurchmessern oder Ringlängen von 3 mm bis 10 mm beinhaltet. Mittig unterhalb des durch die Raschig-Ringe 40 gebildeten hohlzylinderförmigen groben Ölpartikelfilters 23 ist dabei das Ölbecken 25 angeordnet, aus welchem die hier nicht darstellbare Ölrückführleitung 13 das gesammelte Schmieröl extrahieren kann. 4 shows a preferred embodiment of the coarse separator 7 with a housing 41 in which a hollow cylindrical perforated metal cage 39 a lot of disorderly Raschig rings 40 with ring diameters or ring lengths of 3 mm to 10 mm. Midway below through the Raschig rings 40 formed hollow cylindrical coarse oil particle filter 23 is the oil basin 25 arranged, from which the not represented here oil return line 13 can extract the collected lubricating oil.

Die Erfindung ist nicht beschränkt auf das vorstehend beschriebene bevorzugte Ausführungsbeispiel. Es sind vielmehr auch Abwandlungen hiervon denkbar, welche vom Schutzbereich der nachfolgenden Ansprüche mit umfasst sind. So ist es beispielsweise auch möglich, dass das Luftentölelement an einer anderen Stelle an dem Gehäuse der Kompressorvorrichtung angeordnet ist.The invention is not limited to the preferred embodiment described above. On the contrary, modifications are conceivable which are included in the scope of protection of the following claims. For example, it is also possible that the air de-oiling element is arranged at a different location on the housing of the compressor device.

Claims

Compressor device ( 1 ) for generating compressed air in a rail vehicle, comprising a housing ( 2 ) with screw compressor arranged therein ( 4 ) with an air inlet ( 3 ) for sucking in ambient air and an outlet ( 19 ) for the discharge of compressed air, a gravitationally related underside ( 21 ) of the housing ( 2 ) with arranged therein sump ( 22 ) for catching and returning the screw compressor ( 4 ) Lubricating lubricating oil and at least two output side of the screw compressor ( 4 ) arranged Ölabscheidevorrichtungen, this comprising a coarse separator ( 7 ) with a coarse oil particle filter ( 23 ) and an outlet side arranged therefrom Luftentölelement ( 10 ) with a fine oil particle filter ( 35 ), characterized in that both coarse separators ( 7 ) as well as air deoiling element ( 10 ) outside the oil sump ( 22 ) are arranged, whereby these in each case an oil basin ( 25 . 37 ) each with an in-flowing oil return agent ( 13 . 14 ) is assigned to dissipate intercepted lubricating oil.

Compressor device ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the coarse separator ( 7 ) and / or the air de-oiling element ( 10 ) removable on or in the housing ( 2 ) of the compressor device ( 1 ) are arranged.

Compressor device ( 1 ) according to claim 2, characterized in that the coarse separator ( 7 ) and / or the air de-oiling element ( 10 ) in each case an air-permeable cylindrical separator housing ( 41 ; 29 ) in which an oil particle filter ( 23 ; 35 ) is arranged in a hollow cylindrical part, on the underside of an oil basin ( 25 ; 37 ) is arranged, in which an oil return line ( 13 ; 14 ), wherein the separator housing ( 41 ; 29 ) on its upper side an outlet for the oil return line ( 13 ; 14 ) and an outlet for a compressed air line ( 12 ; 13 ) having.

Compressor device ( 1 ) according to claim 3, characterized in that the axis of the hollow cylindrical Abscheidergehäuses ( 41 ; 29 ) of the coarse separator ( 7 ) and / or the air deoiling element ( 10 ) is aligned parallel to the gravitational direction.

Compressor device ( 1 ) according to claim 4, characterized in that the separator housing ( 41 ) of the coarse separator one on top of the housing ( 2 ) of the compressor device ( 1 ) mountable coarse separator lid ( 6 ) with connections for the oil return line ( 13 ) and for a compressed air line ( 8th ).

Compressor device ( 1 ) according to one of claims 3 to 5, characterized in that the air deoiling element ( 10 ) so outside the case ( 2 ) of the compressor device ( 1 ) is arranged that the fine oil particle filter ( 35 ) from below the underside ( 21 ) of the housing ( 2 ) ago is removable.

Compressor device ( 1 ) according to claim 6, characterized in that the separator housing ( 29 ) of the air de-oiling element ( 10 ) is formed in two parts, wherein a lower maintenance part ( 31 ) for receiving the fine oil particle filter ( 35 ) a thread ( 33 ), which in a thread ( 32 ) of the upper line part ( 30 ) with connections for the oil return line ( 14 ) and the compressed air line ( 12 ) engages the lower maintenance part ( 31 ) by turning the lower maintenance part ( 31 ) about the axis of rotation of these threads ( 32 . 33 ) to dismantle.

Compressor device ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the air de-oiling element ( 10 ) via a connection for a pressure relief line ( 11 ).

Compressor device ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the oil return lines ( 13 . 14 ) of the coarse separator and of the de-air element each via a check valve ( 15 . 16 ) and into a common oil return line ( 18 ).

Compressor device ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that on the in the oil basin ( 25 ) of the coarse separator ( 7 ) opening end of the associated oil return line ( 13 ) a sieve ( 42 ) is attached to block solids.