DE10306547A1

DE10306547A1 - Rotary engine

Info

Publication number: DE10306547A1
Application number: DE2003106547
Authority: DE
Inventors: Günter Dipl.-Ing. Seidel
Original assignee: Aerzener Maschinenfabrik GmbH
Current assignee: Aerzener Maschinenfabrik GmbH
Priority date: 2003-02-17
Filing date: 2003-02-17
Publication date: 2004-09-02
Anticipated expiration: 2023-02-18
Also published as: DE10306547B4; EP1447566A1

Abstract

Um bei einer Drehkolbenmaschine ein Austreten von Öl aus dem Ölraum in andere Maschinenbereiche oder die Atmosphäre auf einfache und wirksame Weise zu verhindern, stellt die vorliegende Erfindung eine Drehkolbenmaschine (1) mit mindestens zwei Drehkolben (2, 4), die jeweils auf einer Welle (2', 4') montiert sind, bereit, bei der die Zentrifuge (10) in Drehrichtung durch mindestens eine der Wellen (2, 4), insbesondere eine Antriebswelle (2), angetrieben ist. Auf diese Weise wird ohne den Einsatz zusätzlicher Antriebe ein Druckgefälle zum Ölraum erzielt, was nicht nur das Austreten von Öl aus dem Ölraum verhindert, sondern auch den Einsatz berührungsloser Dichtungen und somit sehr hoher Drehzahlen möglich macht.In order to prevent oil from escaping from the oil space into other machine areas or the atmosphere in a rotary piston machine in a simple and effective manner, the present invention provides a rotary piston machine (1) with at least two rotary pistons (2, 4), each on a shaft ( 2 ', 4') are ready, in which the centrifuge (10) is driven in the direction of rotation by at least one of the shafts (2, 4), in particular a drive shaft (2). In this way, a pressure drop to the oil chamber is achieved without the use of additional drives, which not only prevents oil from escaping from the oil chamber, but also makes it possible to use non-contact seals and thus very high speeds.

Description

Technisches Gebiettechnical area

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Drehkolbenmaschine, umfassend mindestens zwei Drehkolben, die jeweils auf einer Welle montiert sind, von denen zumindest eine in Drehrichtung anteibbar ist, ein Gehäuse, in dem die Wellen jeweils drehbar gelagert sind und das einen Ölraum aufweist, und eine Zentrifuge zur Erzeugung eines Unterdrucks in dem Ölraum.The present invention relates a rotary lobe machine comprising at least two rotary lobes, which are each mounted on a shaft, at least one of which can be driven in the direction of rotation, a housing in which the shafts can each be rotated are stored and that an oil room has, and a centrifuge for generating a vacuum in the oil room.

Stand der TechnikState of technology

Drehkolbenmaschinen der eingangs genannten Art sind im Stand der Technik allgemein bekannt. Bei derartigen Drehkolbenmaschinen sind die Drehkolben in einem Förderraum angeordnet, der gegenüber einem Ölraum abgedichtet sein muss. Die Welle eines Drehkolbens ist dabei derart verlängert, dass sie durch den Ölraum hindurch an die Atmosphäre führt und dem Antrieb der Drehkolbenmaschine dient.Rotary lobe machines of the beginning mentioned type are generally known in the prior art. With such Rotary lobe machines are the rotary lobes in a delivery chamber arranged the opposite an oil room must be sealed. The shaft of a rotary piston is such extended that them through the oil room through to the atmosphere leads and serves to drive the rotary lobe machine.

An den Durchtrittsstellen der Wellen vom Förderraum in den Ölraum befinden sich üblicherweise Dichtungen, um ein Eindringen von Öl in den Förderraum zu verhindern. Die Dichtungen sind insbesondere für gasförmige Fördermedien meist in einer schwimmenden Ausführung gebildet, da der Druck des Förderraumes im Überdruckbetrieb einem Übertreten des Öles aus dem Ölraum entgegenwirkt.At the passage points of the waves from the funding room in the oil room are usually located Seals to prevent oil from entering the delivery chamber. The Seals are especially for gaseous fluids mostly in a floating version formed because of the pressure of the delivery chamber in overpressure mode a violation of the oil from the oil room counteracts.

Eine weitere Dichtstelle befindet sich im Durchtrittsbereich der Antriebswelle vom Ölraum zur Atmosphäre, wo ein Austreten von Öl verhindert werden muss. Dabei ist zu beachten, dass im Ölraum üblicherweise ein gewisser Überdruck (im Vergleich zum atmosphärischen Druck) herrscht.Another sealing point is located itself in the passage area of the drive shaft from the oil space to the atmosphere, where a Oil spills must be prevented. It should be noted that usually in the oil room a certain overpressure (compared to the atmospheric Pressure).

Die eingesetzten berührenden Dichtungen sind aufgrund der Rotation der Drehkolbenwellen einem erheblichen Verschleiß ausgesetzt, insbesondere bei hohen Drehzahlen. Dies führt dazu, dass die mögliche Betriebsdauer der Drehkolbenmaschine durch die Dauerhaftigkeit der Wellendichtungen begrenzt wird.The touching used Seals are one due to the rotation of the rotary lobe shafts exposed to considerable wear, especially at high speeds. This leads to the possible operating time the rotary lobe machine due to the durability of the shaft seals is limited.

Darüber hinaus ist es im Stand der Technik bekannt, zur Entlastung der, Wellendichtungen ein Druckgefälle hin zu dem Ölraum zu erzeugen, so dass das Öl infolge des Druckgefälles weniger dazu neigt, aus dem Ölraum in die Atmosphäre oder den Förderraum auszutreten. Zu diesem Zweck wird üblicherweise an dem Gehäuse der Drehkolbenmaschine ein zusätzlicher, separat gespeister Elektromotor angebracht, der eine Zentrifuge zur Erzeugung eines Unterdrucks in dem Ölraum antreibt. Der Wirkungsgrad derartiger Zentrifugen ist jedoch begrenzt, da die Betriebsdrehzahl geeigneter Elektromotoren beschränkt ist und ohne Getriebe üblicherweise nicht mehr als 3000 U/min beträgt, so dass das Druckgefälle zum Ölraum hin nicht ausreichend ist. Darüber hinaus führen die Zentrifugen, die Luft aus dem Ölraum in die Umgebung abgeben, infolge von in der Luft enthaltenen Ölpartikeln zu Ölverlusten, was einerseits des Wartungsaufwand der Drehkolbenmaschine erhöht und andererseits die Umgebung beeinträchtigt. Weiterhin ist das Vorsehen eines separaten Elektromotors aus konstruktiver wie auch aus wirtschaftlicher Sicht unerwünscht.It is also in the state known in the art, to relieve pressure on the shaft seals to the oil room to generate so that the oil due to the pressure drop less tends to get out of the oil room into the atmosphere or the funding room withdraw. For this purpose, the housing is usually Rotary lobe machine an additional, separately powered electric motor attached to a centrifuge drives to generate a negative pressure in the oil space. The efficiency such centrifuges is limited because of the operating speed suitable electric motors limited and usually without a gear is not more than 3000 rpm, so the pressure drop to the oil room is not sufficient. Furthermore to lead the centrifuges that release air from the oil space into the environment, due to oil particles in the air causing oil loss, which on the one hand increases the maintenance effort of the rotary lobe machine and on the other hand the environment is affected. Furthermore, the provision of a separate electric motor is more constructive as well as undesirable from an economic perspective.

Zusammenfassung der ErfindungSummary the invention

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine gattungsgemäße Drehkolbenmaschine bereitzustellen, die ein Austreten von Öl aus dem Ölraum in andere Maschinenbereiche oder die Atmosphäre auf einfache und wirksame Weise verhindert.It is an object of the present invention generic rotary lobe machine Provide oil leakage from the oil room to other machine areas or the atmosphere prevented simple and effective way.

Diese Aufgabe wird gemäß der vorliegenden Erfindung durch eine Drehkolbenmaschine nach Anspruch 1 gelöst.This object is achieved according to the present invention solved by a rotary piston machine according to claim 1.

Der vorliegenden Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, ein Druckgefälle zum Ölraum hin dadurch zu erzielen, dass die Zentrifuge zur Erzeugung eines Unterdrucks in dem Ölraum durch mindestens eine der Wellen der Drehkolbenmaschine, insbesondere die Antriebswelle, und nicht durch eine aufwändige Zusatzvorrichtung oder dergleichen angetrieben ist.The present invention lies based on the idea of achieving a pressure drop towards the oil space, that the centrifuge creates a negative pressure in the oil space at least one of the shafts of the rotary lobe machine, in particular the drive shaft, and not by a complex additional device or the like is driven.

Dementsprechend bestehen die mit der vorliegenden Erfindung erzielten Vorteile insbesondere darin, dass die Konstruktion der Drehkolbenmaschine erheblich vereinfacht wird und die Maschine kompakter ausgeführt werden kann. Gleichzeitig wird jedoch mittels der vorliegenden Erfindung auch ein erheblich größeres Druckgefälle zwischen dem Ölraum und der Förderraum bzw. der Atmosphäre erzielt, da die Wellen von Drehkolbenmaschinen mit erheblich höheren Drehzahlen rotieren als die bisher eingesetzten Zusatzantriebe, wie beispielsweise Elektromotoren. Daher wird ein Austreten von Öl aus dem Ölraum in andere Maschinenbereiche, insbesondere den Förderraum, auf besonders einfache und wirksame Weise verhindert.Accordingly, they exist with Advantages of the present invention in particular in that the design of the rotary piston machine is considerably simplified and the machine can be made more compact. simultaneously however, is also significant by means of the present invention greater pressure drop between the oil room and the funding area or the atmosphere achieved because the shafts of rotary lobe machines with significantly higher speeds rotate than the previously used auxiliary drives, such as Electric motors. Therefore, oil leakage from the oil room to other machine areas, especially the funding area, prevented in a particularly simple and effective manner.

Hierdurch wird nicht nur eine Beeinträchtigung des Förderraumes durch Öl wirkungsvoll ausgeschlossen, sondern es werden auch erheblich geringere Anforderungen an die Abdichtung zwischen Ölraum und Förderraum bzw. Atmosphäre gestellt. Auf diese Weise wird die Konstruktion der Drehkolbenmaschine weiter vereinfacht, die im Hinblick auf die Abdichtung maximal möglichen Drehzahlen der Drehkolbenmaschine werden erhöht und die mögliche Betriebsdauer wird verlängert.This will not just be a nuisance of the funding area through oil effectively excluded, but it will also be significantly smaller Requirements placed on the seal between the oil chamber and the delivery chamber or atmosphere. On in this way the construction of the rotary lobe machine is further developed simplified, the maximum possible in terms of sealing Rotary piston engine speeds are increased and the possible operating time will be extended.

Ferner können dank der erhöhten Drehzahlen Zentrifugen mit erheblich geringerem Durchmesser eingesetzt werden, was die Konstruktion der Maschine weiter vereinfacht. Nicht zuletzt ergeben sich aus all diesen mit der Erfindung erzielten Vorteilen auch erhebliche wirtschaftliche Vorteile.Furthermore, thanks to the increased speeds Centrifuges with a considerably smaller diameter are used, which further simplifies the construction of the machine. Not least also result from all these advantages achieved with the invention significant economic benefits.

Obgleich die Zentrifuge durch die mindestens eine Welle beispielsweise mittels eines Getriebes oder dergleichen angetrieben sein kann, ist gemäß einer Weiterbildung der vorliegenden Erfindung bevorzugt, dass die Zentrifuge auf einer der Wellen montiert ist. Dies wird durch die hohen Drehzahlen der Wellen der Drehkolbenmaschine ermöglicht und führt zu einer sehr einfachen und kostengünstigen Konstruktion der erfindungsgemäßen Drehkolbenmaschine. Dabei ist es besonders bevorzugt, dass die Zentrifuge auf derjenigen Welle montiert ist, die mit der höchsten Drehzahl rotiert, um eine möglichst hohe Wirksamkeit der Zentrifuge mit den oben genannten Vorteilen sicherzustellen.Although the centrifuge through the at least one shaft, for example by means of a gear bes or the like can be driven, it is preferred according to a development of the present invention that the centrifuge is mounted on one of the shafts. This is made possible by the high speeds of the shafts of the rotary piston machine and leads to a very simple and inexpensive construction of the rotary piston machine according to the invention. It is particularly preferred that the centrifuge is mounted on the shaft that rotates at the highest speed in order to ensure the highest possible effectiveness of the centrifuge with the advantages mentioned above.

Gemäß einer Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist die Zentrifuge durch ein Laufrad gebildet, das einen porösen Filterabschnitt aufweist. Dank des porösen Filterabschnitts erfüllt die Zentrifuge eine Doppelfunktion, indem sie einerseits zur Erzeugung eines Unterdrucks in dem Ölraum und andererseits zur Umwandlung von die Zentrifuge passierenden Ölpartikeln in Öltröpfchen dient. Genauer gesagt saugt die Zentrifuge Ölnebel, d.h. ein Öl-Luft-Gemisch, aus dem Ölraum an und stößt diesen nach dem Passieren durch die Zentrifuge wieder aus. Dabei passiert der Ölnebel die poröse Struktur des Filterabschnitts, was dazu führt, dass die Ölpartikel des Ölnebels in den Poren niedergeschlagen werden. Durch die Zentrifugalkraft der Zentrifuge wird der niedergeschlagene Nebel nach außen geführt, wobei sich in den Poren Öltropfen bilden, die schließlich am Ausgang der Zentrifuge abgeschleudert werden und nun in den Ölraum zurückgeführt werden können. Auf diese weise wird nicht nur der Ölbestand der Drehkolbenmaschine erhalten, sondern auch die Atmosphäre vor Ölverschmutzungen geschützt.According to a further development of the present Invention, the centrifuge is formed by an impeller, the one porous Has filter section. Thanks to the porous filter section, the Centrifuge has a dual function by creating one hand a negative pressure in the oil space and on the other hand to convert oil particles passing through the centrifuge serves in oil droplets. More specifically, the centrifuge sucks oil mist, i.e. an oil-air mixture, from the oil room and bumps into it after passing through the centrifuge. It happens the oil mist the porous Structure of the filter section, which leads to the oil particles of the oil mist to be deposited in the pores. By centrifugal force the precipitated mist is led outside, whereby drops of oil in the pores form that eventually are spun off at the outlet of the centrifuge and are now returned to the oil chamber can. In this way, not only the oil inventory of the rotary lobe machine preserved, but also protected the atmosphere from oil spills.

Dabei ist es besonders bevorzugt, dass der Filterabschnitt aus Metallschaum besteht, der insbesondere auf dem Werkstoff Nickel oder Legierungen wie Nickel/Chrom bzw. Nickel/Chrom/Aluminium basiert. So haben die Erfinder festgestellt, dass dieses Material hochwirksam zur Tröpfchenbildung ist, eine hohe Dauerhaftigkeit besitzt und wirtschaftlich einsetzbar ist. Besonders günstige Eigenschaften haben die Erfinder dabei bei einem Hohlraumanteil des porösen Filterabschnitts von mindestens 95% festgestellt. Darüber hinaus ist es erfindungsgemäß bevorzugt, dass der poröse Filterabschnitt eine sehr hohe Zugfestigkeit besitzt, insbesondere um einen zuverlässigen und dauerhaften Betrieb der Zentrifuge sicherzustellen.It is particularly preferred that the filter section consists of metal foam, which in particular on the material nickel or alloys such as nickel / chrome or Nickel / chrome / aluminum based. So the inventors found that this material is highly effective for droplet formation, a high one Has durability and can be used economically. Especially favorable The inventors have properties in the case of a void fraction of the porous Filter section of at least 95% found. Furthermore it is preferred according to the invention that the porous Filter section has a very high tensile strength, in particular for a reliable and ensure that the centrifuge operates continuously.

Im Hinblick auf eine vorteilhafte konstruktive Ausbildung der Zentrifuge ist es erfindungsgemäß bevorzugt, dass der poröse Filterabschnitt ein Filterring ist, der auf einen äußeren Umfang des Laufrades angeordnet ist. Bei dieser Konfiguration wird der Ölnebel aus dem Ölraum durch die Zentrifuge angesaugt und anschließend durch die in der rotierenden Zentrifuge wirkende Zentrifugalkraft durch den Filterabschnitt hindurch ausgestoßen.With a view to advantageous constructive design of the centrifuge, it is preferred according to the invention that the porous Filter section is a filter ring that is on an outer circumference the impeller is arranged. With this configuration, the oil mist is removed the oil room sucked through the centrifuge and then through the rotating centrifuge acting centrifugal force ejected through the filter section.

Gemäß einer Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die Drehkolben in einem Förderraum angeordnet sind, der gegenüber dem Ölraum und/oder der Atmosphäre mittels mindestens einer Labyrinthdichtung je Welle abgedichtet ist. Der Einsatz einer Labyrinthdichtung, d.h. einer berührungslosen Dichtung, ist bei der Drehkolbenmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung überraschenderweise möglich, da die durch mindestens eine Welle angetriebene Zentrifuge ein ausreichendes Druckgefälle zwischen dem Ölraum und dem Förderraum erzeugt. Hierdurch kann auf die berührenden Dichtungen des Standes der Technik verzichtet werden, und es können verschleißarme und dauerhafte, berührungslose Labyrinthdichtungen zum Einsatz kommen. Hierdurch wird nicht nur die Dauerhaftigkeit der gesamten Drehkolbenmaschine verbessert, sondern es werden auch deutlich höhere Drehzahlen als bei bisherigen Drehkolbenmaschinen möglich, die beispielsweise in der Größenordnung von 24.000 U/min oder höher liegen können.According to a further development of the present The invention provides that the rotary pistons in a delivery chamber are arranged opposite the oil space and / or the atmosphere is sealed by means of at least one labyrinth seal per shaft. The use of a labyrinth seal, i.e. a non-contact Seal, is surprisingly in the rotary piston machine according to the present invention possible, since the centrifuge driven by at least one shaft is sufficient pressure drop between the oil room and the funding room generated. This enables the contact seals of the stand the technology can be dispensed with, and low-wear and permanent, contactless Labyrinth seals are used. This will not only improves the durability of the entire rotary lobe machine, but there will also be significantly higher speeds than previous ones Rotary piston machines possible, which, for example, on the order of 24,000 rpm or higher can lie.

Dieses Konzept wird erfindungsgemäß auch dahingehend fortgebildet, dass der Ölraum gegenüber der Atmosphäre mittels mindestens einer Labyrinthdichtung abgedichtet ist.According to the invention, this concept also applies to this trained that the oil room across from the atmosphere is sealed by means of at least one labyrinth seal.

Um ein mögliches Austreten von Ölpartikeln aus der Drehkolbenmaschine weiter zu minimieren, ist gemäß einer Weiterbildung der vorliegenden Erfindung vorgesehen, dass die Drehkolbenmaschine auf der Ausgangsseite der Zentrifuge einen Demister aufweist. Hierdurch werden etwaige Restölpartikel, die in dem aus der Zentrifuge austretenden Ölnebel noch enthalten sein können, wirksam ausgefiltert und können ebenfalls in den Ölraum zurückgeführt werden. Dabei hat sich gezeigt, dass sich der Demister und die erfindungsgemäße Zentrifuge vorteilhaft ergänzen, sodass eine sehr weitreichende Beseitigung der Ölpartikel aus dem die Zentrifuge passierenden Ölnebel mit den entsprechenden wirtschaftlichen und ökologischen Vorteilen erzielen lässt.To prevent oil particles from escaping to further minimize the rotary lobe machine is according to one Further development of the present invention provides that the rotary piston machine has a demister on the exit side of the centrifuge. hereby any residual oil particles that still contained in the oil mist emerging from the centrifuge can, effectively filtered out and can also in the oil room to be led back. It has been shown that the demister and the centrifuge according to the invention advantageously add, so that a very far-reaching removal of the oil particles from which the centrifuge passing oil mist achieve with the corresponding economic and ecological advantages leaves.

Zur einfachen und zügigen Zurückführung von Öl in den Ölraum ist gemäß einer Weiterbildung der vorliegenden Erfindung vorgesehen, dass das Gehäuse entsprechende Einrichtungen, insbesondere Bohrungen, aufweist, welche Öl von der Zentrifuge und/oder dem Demister in den auf der Saugseite der Zentrifuge liegenden Ölraum zurückführen.For easy and quick return of oil to the oil compartment according to one Development of the present invention provides that the housing corresponding Devices, in particular bores, which oil from the Centrifuge and / or the demister in the on the suction side of the centrifuge lying oil room traced.

Obgleich die erfindungsgemäße Zentrifuge bei beliebigen Drehzahlen der Drehkolbenmaschine vorteilhaft eingesetzt werden kann, hat sich gezeigt, dass eine Betriebsdrehzahl der Zentrifuge von mindestens 6.000 U/min, bevorzugt mindestens 10.000 U/min besonders vorteilhaft ist.Although the centrifuge according to the invention any speeds of the rotary lobe machine advantageously used has been shown to be an operating speed of the centrifuge of at least 6,000 rpm, particularly preferably at least 10,000 rpm is advantageous.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenShort description of the drawings

1 zeigt eine schematische Schnittansicht einer Drehkolbenmaschine gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; 1 shows a schematic sectional view of a rotary lobe machine according to a preferred embodiment of the present invention;

2 zeigt eine teilweise Schnittansicht einer bevorzugten Ausführungsform einer Zentrifuge als Teil einer Drehkolbenmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung. 2 shows a partial sectional view of a preferred embodiment of a centrifuge as part of a rotary piston machine according to the present invention.

Ausführliche Beschreibung bevorzugter AusführungsformenFull Description of preferred embodiments

Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend ausführlich unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.Preferred embodiments of the present Invention are detailed below with reference to FIG the accompanying drawings are described.

1 zeigt eine schematische Schnittansicht einer ersten bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Drehkolbenmaschine. Die in 1 gezeigte Drehkolbenmaschine 1 besitzt zwei Drehkolben 2, 4, die jeweils auf einer Welle 2', 4' montiert sind. Darüber hinaus besitzt die Drehkolbenmaschine 1 ein Gehäuse 6, in welchem die Wellen 2', 4' jeweils mittels Wälzlagern 3 drehbar gelagert sind. Ein freies Ende der Welle 2' durchdringt die Wandung des Gehäuses 6 und ragt nach außerhalb des Gehäuses 6 hervor, um dort mit einem geeigneten Drehantrieb in Eingriff gebracht zu werden. Darüber hinaus sind beide Wellen 2', 4' jeweils mit einem Zahnrad 28 versehen, die miteinander in Eingriff sind, sodass ein auf die Welle 2' aufgebrachtes Antriebsdrehmoment auch auf die Welle 4' übertragen wird. 1 shows a schematic sectional view of a first preferred embodiment of the rotary piston machine according to the invention. In the 1 shown rotary lobe machine 1 has two rotary pistons 2 . 4 , each on a wave 2 ' . 4 ' are mounted. The rotary lobe machine also has 1 a housing 6 in which the waves 2 ' . 4 ' each by means of roller bearings 3 are rotatably mounted. A free end of the wave 2 ' penetrates the wall of the housing 6 and protrudes outside the case 6 to be brought into engagement with a suitable rotary drive. In addition, both are waves 2 ' . 4 ' each with a gear 28 provided that are engaged with each other so that one on the shaft 2 ' applied drive torque also on the shaft 4 ' is transmitted.

Die Drehkolben 2, 4 befinden sich gemeinsam in einem Förderraum 16, durch welchen ein Fördermedium während des Betriebes der Drehkolbenmaschine passiert. Ferner ist innerhalb des Gehäuses 6 ein Ölraum 8 vorgesehen, in welchem sich die Zahnräder 28 und die Wälzlager 3 zu Schmierzwecken befinden.The rotary lobes 2 . 4 are located together in a funding room 16 through which a pumped medium passes during operation of the rotary lobe machine. It is also inside the housing 6 an oil room 8th provided in which the gears 28 and the rolling bearings 3 for lubrication purposes.

Weiterhin weist die Drehkolbenmaschine 1 eine Zentrifuge 10 auf, die auf der Welle 2 angebracht ist, und zwar auf dem dem Antriebsende gegenüberliegenden Ende der Welle 2'. Die Zentrifuge 10 ist durch ein Laufrad 12 gebildet, das als Grundkörper eine Scheibe mit Ventilatorrippen besitzt. Darüber hinaus weist das Laufrad 12 einen porösen Filterabschnitt 14 in Form eines Filterringes auf, der auf einem äußeren Umfang des Laufrades 12 angeordnet ist. Der Filterabschnitt 14 besteht in der vorliegenden Ausführungsform aus Metallschaum, der einen Hohlraumanteil von mindestens 95% und eine hohe Zugfestigkeit besitzt. Derartige Metallschäume, die bevorzugt auf dem Werkstoff Nickel oder Legierungen wie Nickel/Chrom bzw. Nickel/Chrom/Aluminium basieren können, sind beispielsweise bei der Fa. Recemat International BV, 2920 AC Krimpen aan den Ijssel, Niederlande in verschiedenen Ausführungsformen erhältlich. Es ist jedoch selbstverständlich, dass obwohl sich Metallschäume als besonders vorteilhaft erwiesen haben, auch andere geeignete Werkstoffe als poröse Filterabschnitte zum Einsatz kommen können.Furthermore, the rotary piston machine 1 a centrifuge 10 on that on the wave 2 is attached, on the end of the shaft opposite the drive end 2 ' , The centrifuge 10 is by an impeller 12 formed, which has a disc with fan ribs as the base body. In addition, the impeller 12 a porous filter section 14 in the form of a filter ring on an outer circumference of the impeller 12 is arranged. The filter section 14 consists in the present embodiment of metal foam, which has a void fraction of at least 95% and a high tensile strength. Such metal foams, which can preferably be based on the material nickel or alloys such as nickel / chromium or nickel / chromium / aluminum, are available, for example, from Recemat International BV, 2920 AC Krimpen aan den Ijssel, The Netherlands in various embodiments. However, it goes without saying that although metal foams have proven to be particularly advantageous, other suitable materials can also be used as porous filter sections.

Zwischen dem Förderraum 16 und dem Ölraum 8 sind für jede Welle 2', 4' auf beiden Seiten der Drehkolben 2, 4 eine erste Labyrinthdichtung 18 und eine zweite Labyrinthdichtung 20 vorgesehen, die mit ihrem inneren Umfang dem äußeren Umfang der Wellen 2', 4' zugewandt sind. Bei den Labyrinthdichtungen 18, 20 handelt es sich somit um berührungslose Dichtungen.Between the funding room 16 and the oil room 8th are for every wave 2 ' . 4 ' on both sides of the rotary lobes 2 . 4 a first labyrinth seal 18 and a second labyrinth seal 20 provided with the inner circumference of the outer circumference of the waves 2 ' . 4 ' are facing. With the labyrinth seals 18 . 20 it is therefore a matter of non-contact seals.

Sie stellen sicher, dass ein Eindringen von Öl aus dem Ölraum 8 in den Förderraum 16 sicher vermieden wird. Darüber hinaus ist zwischen den Labyrinthdichtungen 18 und 20 jeweils ein sogenannter neutraler Raum vorgesehen, der mit der Atmosphäre kommuniziert.They ensure that oil penetrates from the oil space 8th in the funding room 16 is safely avoided. It is also between the labyrinth seals 18 and 20 a so-called neutral room is provided, which communicates with the atmosphere.

Weiterhin ist der Ölraum 8 gegenüber der Atmosphäre mittels mindestens einer Labyrinthdichtung abgedichtet, die im Bereich des Austretens der Antriebswelle 2' aus dem Gehäuse 6 der Welle 2' zugewandt ist, sodass das Austreten von Öl aus dem Ölraum 8 in die Atmosphäre vermieden wird.Furthermore, the oil room 8th sealed from the atmosphere by means of at least one labyrinth seal, which is in the area where the drive shaft emerges 2 ' out of the housing 6 the wave 2 ' is facing, so that oil escapes from the oil space 8th is avoided in the atmosphere.

Auf der Ausgangsseite der Zentrifuge 10 weist die Drehkolbenmaschine 1 ferner einen Demister 24 auf.On the exit side of the centrifuge 10 shows the rotary lobe machine 1 also a demister 24 on.

2 zeigt eine teilweise Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Zentrifuge 10, die gegenüber der in 1 gezeigten Zentrifuge geringfügig abgewandelt ist. In der in 2 gezeigten Ausführungsform ist die Zentrifuge 10 in einem eigenen Gehäuseabschnitt 6' montiert, der neben der Zentrifuge 10 auch den Demister 24 aufnimmt. Der Demister 24 ist in 2 unmittelbar nach der Zentrifuge 10 angeordnet, und durch zwei Gitter 24' eingeschlossen. Unterhalb der Zentrifuge 10 und des Demisters 24 ist jeweils eine Bohrung 26 vorgesehen, die zum Zurückführen kondensierter Ölpartikel in den Ölraum 8 dient, beispielsweise über in 2 nicht dargestellte Leitungen oder Kanäle. 2 shows a partial sectional view of a centrifuge according to the invention 10 that compared to the in 1 centrifuge shown is slightly modified. In the in 2 The embodiment shown is the centrifuge 10 in its own housing section 6 ' mounted next to the centrifuge 10 also the demister 24 receives. The demister 24 is in 2 immediately after the centrifuge 10 arranged, and through two grids 24 ' locked in. Below the centrifuge 10 and the demister 24 is one hole at a time 26 provided for the return of condensed oil particles in the oil space 8th serves, for example via in 2 Lines or channels, not shown.

Der Betrieb der erfindungsgemäßen Drehkolbenmaschine vollzieht sich wie folgt. Bei Aufbringen eines Antriebsdrehmoments auf die Antriebswelle 2' rotieren die Drehkolben 2, 4 synchron mit einer bestimmten Drehzahl, die beispielsweise im Bereich von 6.000 bis 24.000 U/min liegen kann. Gemeinsam mit der Welle 2' rotiert auch die Zentrifuge 10 und saugt dabei aus dem Ölraum 8 kontinuierlich Ölnebel, d.h. ein Luft-Öl-Gemisch, an. Durch die Saugwirkung der Zentrifuge 10 wird in dem Ölraum 8 im Vergleich zur Atmosphäre ein Unterdruck erzeugt, der in Zusammenwirken mit den Labyrinthdichtungen 18, 20 und 22 ein Austreten von Öl aus dem Ölraum 8 in den Förderraum 16 oder die Atmosphäre verhindert.The operation of the rotary piston machine according to the invention takes place as follows. When applying drive torque to the drive shaft 2 ' the rotary lobes rotate 2 . 4 synchronous with a certain speed, which can be, for example, in the range of 6,000 to 24,000 rpm. Together with the wave 2 ' the centrifuge also rotates 10 and sucks from the oil room 8th continuously oil mist, ie an air-oil mixture. Due to the suction effect of the centrifuge 10 a negative pressure is generated in the oil chamber 8 compared to the atmosphere, which in cooperation with the labyrinth seals 18 . 20 and 22 an escape of oil from the oil space 8th in the funding room 16 or prevents the atmosphere.

Der in die Zentrifuge 10 eintretende Ölnebel wird aufgrund der in der Zentrifuge vorherrschenden Zentrifugalkraft radial nach außen geschleudert, um anschließend durch den porösen Abschnitt 14 des Laufrades 10 zu passieren. Dabei wird der Ölnebel in den Poren des porösen Abschnitt 14 niedergeschlagen. Der niedergeschlagene Nebel wird durch die Zentrifugalkraft nach außen geführt, wobei sich in den Poren Tropfen bilden, die am Außendurchmesser der Zentrifuge 10 bzw. des porösen Filterabschnitts 14 abgeschleudert werden. Die von der Zentrifuge abgeschleuderten Tropfen können dann beispielsweise unter Ausnutzung der Schwerkraft in den Ölraum 8 zurückgeführt werden, beispielsweise durch die Bohrungen 26 und entsprechende Leitungen hindurch.The one in the centrifuge 10 Oil mist entering is thrown radially outwards due to the centrifugal force prevailing in the centrifuge, and then through the porous section 14 of the impeller 10 to happen. The oil mist in the pores of the porous section 14 dejected. The precipitated mist is led outwards by the centrifugal force, whereby drops form in the pores, which are on the outer diameter of the centrifuge 10 or the porous filter section 14 be thrown out. The droplets thrown off by the centrifuge can then, for example, use gravity in the oil space 8th be returned, for example through the holes 26 and corresponding lines.

Der aus der Zentrifuge austretende Fluidstrom tritt anschließend in den Demister 24 ein, wo etwaige Restanteile von Ölpartikeln weiter vermindert und ebenfalls über die Bohrungen 26 oder dergleichen in den Ölraum zurückgeführt werden können.The fluid stream emerging from the centrifuge then enters the demister 24 a where any residual fractions of oil particles are further reduced and also through the holes 26 or the like can be returned to the oil space.

Claims

Rotary machine ( 1 ), comprising: at least two rotary pistons ( 2 . 4 ), each on a shaft ( 2 ' . 4 ' ) are mounted, of which at least one ( 2 ' ) can be driven in the direction of rotation, a housing ( 6 ) in which the waves ( 2 ' . 4 ' ) are each rotatably mounted and the one oil space ( 8th ) has a centrifuge ( 10 ) to create a negative pressure in the oil space ( 8th ), characterized in that the centrifuge ( 10 ) in the direction of rotation by at least one of the shafts ( 2 ' . 4 ' ), especially a drive shaft ( 2 ' ), is driven.

Rotary piston machine according to claim 1, characterized in that the centrifuge ( 10 ) on one of the waves ( 2 ' . 4 ' ) is mounted, especially on the shaft that rotates at the highest speed.

Rotary piston machine according to claim 1 or 2, characterized in that the centrifuge ( 10 ) by an impeller ( 12 ) is formed, which has a porous filter section ( 14 ) having.

Rotary piston machine according to claim 3, characterized in that the porous filter section ( 14 ) consists of metal foam, which is preferably based on nickel or alloys such as nickel / chrome or nickel / chrome / aluminum.

Rotary piston machine according to claim 3 or 4, characterized in that the porous filter section ( 14 ) has a void fraction of at least 95%.

Rotary piston machine according to one of claims 3 to 5, characterized in that the porous filter section ( 14 ) has a very high tensile strength.

Rotary piston machine according to one of claims 3 to 6, characterized in that the porous filter section ( 14 ) is a filter ring placed on an outer circumference of the impeller ( 12 ) is arranged.

Rotary piston machine according to one of the preceding claims, characterized in that the rotary pistons ( 2 . 4 ) in a funding room ( 16 ) are arranged opposite the oil space ( 8th ) and / or the atmosphere by means of at least one labyrinth seal ( 18 . 20 ) is sealed per shaft.

Rotary piston machine according to one of the preceding claims, characterized in that the oil space ( 8th ) against the atmosphere by means of at least one labyrinth seal ( 22 ) is sealed.

Rotary piston machine according to one of the preceding claims, characterized in that it is on the outlet side of the centrifuge ( 10 ) a demister ( 24 ) having.

Rotary piston machine according to one of the preceding claims, characterized in that the housing ( 6 ) Facilities, especially drilling ( 26 ), for returning oil from the centrifuge ( 10 ) and / or the demister ( 24 ) in the on the suction side of the centrifuge ( 10 ) lying oil room ( 8th ) having.

Rotary piston machine according to one of the preceding claims, characterized in that the operating speed of the centrifuge ( 10 ) is at least 6,000 rpm, preferably at least 10,000 rpm.