DE19525461A1

DE19525461A1 - Kolbenkompressor

Info

Publication number: DE19525461A1
Application number: DE1995125461
Authority: DE
Inventors: Wilfried Dr Zoerner; Wilhelm Meyr; Alfred Rettenweber; Robert Frank
Original assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH
Current assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH
Priority date: 1995-07-14
Filing date: 1995-07-14
Publication date: 1997-01-16

Description

Die Erfindung betrifft einen Kolbenkompressor nach dem Gattungsbegriff des Patentanspruches 1.

Bei Kolbenkompressoren der gattungsgemäßen Art läuft die angetriebene Kurbelwelle in einem speziellen Kurbelgehäuse, in welchem Schmiermittel zu Schmierung der Kurbelwelle und des Kolbens vorgesehen ist. Nach Maßgabe der Kolbenbewegung verändert sich nicht nur der Druck in der Druckkammer über dem Kolben, sondern auch der Druck im Kurbelgehäuse.

Zusätzlich entsteht durch Temperatureinflüsse und Schmiermitteldämpfe im Kurbelgehäuse ein Überdruck, welcher auch auf die unvermeidliche Undichtigkeit zwischen Kolben und Zylinder zurückzuführen ist. Der Überdruck wird üblicherweise durch eine sogenannte Kurbelgehäuseentlüftung abgebaut; diese besteht im wesentlichen aus einem Auslaß im Kurbelgehäuse, über welchen die Luft mehr oder weniger gut gefiltert ins Freie abgeblasen wird.

Bei Kolbenmotoren entstehen die gleichen Probleme, die ebenfalls über eine Kurbelgehäuseentlüftung gelöst werden. Hierbei macht man sich den Überdruck bei aufgeladenen Motoren sogar vorteilhaft zunutze, indem die Luft aus der Entlüftung wieder in den Zylinder des Motors zurückgeführt wird. Mit dem Zuführen dieser unter Druck stehenden Luft kann der Wirkungsgrad eines aufgeladenen Motors deutlich gesteigert werden. Auch bei Kolbenkompressoren wäre eine bessere Ausnutzung der über die Kurbelgehäuseentlüftung entweichenden Luft wünschenswert. Allerdings ist die Rückführung der Luft in den Kolbenraum bei Kolbenkompressoren nicht zweckmäßig, da diese Abluft üblicherweise mit Schmiermittel befrachtet ist. Derartige Schmiermittelbestandteile müßten durch einem erhöhten Filteraufwand wieder beseitigt werden, was mit dem Nachteil eines gewissen Druckverlustes verbunden ist.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Kolbenkompressor der gattungsgemäßen Art mit einer Kurbelgehäuseentlüftung zu versehen, welche der bei Kompressoren gegebenen Forderung nach möglichst ölfreier Verdichtung gerecht wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe dienen die Merkmale nach dem Kennzeichnungsteil des Patentanspruches 1.

Gemäß der Erfindung wird die Luft aus dem Kurbelgehäuse über den Ansaugtrakt (Ansaugleitung, Ansaugstutzen) in den Saugraum des Kompressors zurückgeleitet; wegen der Erfordernis reiner komprimierter Luft wird die Abluft aus dem Kurbelgehäuse vor Einführung in den Ansaugtrakt gereinigt. Hierbei ist vorgesehen, daß die Einrichtung zum Reinigen der aus dem Kurbelgehäuse entweichenden Luft aus einem Schmiermittelabscheider in der Verbindung zwischen Kurbelgehäuse und Ansaugtrakt besteht. Bei einem derartigen Schmiermittelabscheider wird das Schmiermittel, also das Schmieröl, in herkömmlicher Weise aus dem Luft-/Ölgemisch abgeschieden. Es kann dann wiederverwendet werden, wodurch die Umwelt weniger stark als bei herkömmlichen Filtern belastet wird. Außerdem werden die Betriebskosten aufgrund der Wiederverwendbarkeit des Öls in vorteilhafter Weise gesenkt.

Gemäß einer vorzugsweisen Ausgestaltung der Erfindung sind im Schmiermittelabscheider eine Kammer zur Sammlung des abgeschiedenen Schmiermittels und eine Rückführungsleitung von dieser Kammer zum Kurbelgehäuse vorgesehen. Das Schmiermittel wird automatisch in das Kurbelgehäuse zurückgeführt und steht zur weiteren Verwendung zur Verfügung. Zweckmäßigerweise wird das Öl unterhalb eines zum ordnungsgemäßen Betrieb eines Kompressors notwendigen minimalen Schmiermittelpegels in das Kurbelgehäuse eingeleitet, während die Kammer des Schmiermittelabscheiders oberhalb eines maximalen Schmiermittelpegels des Öls im Kurbelgehäuse vorgesehen ist.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind in weiteren Patentansprüchen aufgeführt.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die einzige Zeichnung erläutert. Diese zeigt schematisch den erfindungsgemäßen Kolbenkompressor in seiner Zuordnung zu einem Schmiermittelabscheider.

Beim Kolbenkompressor 1 nach der Zeichnung wird die zu komprimierende Luft über einen Ansaugtrakt 2 (Saugleitung, Saugstutzen) zugeführt. Die Zuführung erfolgt nach Maßgabe der Bewegung eines Kolbens 3 in einem Zylinder 4. Es sind in bekannter Weise ein Saugventil 5 und ein Druckventil 6 vorgesehen. Zur Reinigung der anzusaugenden Luft ist strömungsaufwärts des Ansaugtrakts 2 vorzugsweise ein herkömmlicher Luftfilter 7 vorgesehen.

Der Kolben 3 wird in bekannter Weise durch eine Kurbelwelle 8 bewegt. Diese befindet sich in einem Kurbelgehäuse 9, in dem auch ein Bad mit Schmiermittel 10 vorgesehen ist. In dieses Bad taucht die Kurbelwelle 8 ein, wobei ein Teil des Schmiermittels verspritzt wird und zur Schmierung des Kolbens 3 beiträgt. Im Kurbelgehäuse 9 entstehen durch die Bewegungen des Kolbens 3 Druckänderungen; gleichzeitig entsteht durch die Temperatur und durch die unvermeidbaren Undichtigkeiten zwischen Kolben 3 und Zylinder 4 ein Überdruck, welcher üblicherweise durch einen einfachen Ausgang in Freie abgebaut wird.

Demgegenüber wird erfindungsgemäß die unter einem gewissen Druck stehende Luft unter Zwischenschaltung einer Einrichtung zum Reinigen der Luft in den Ansaugtrakt 2 zurückgeführt. Mit der Einrichtung zum Reinigen der Luft wird die Abluft aus dem Kurbelgehäuse gereinigt, so daß diese ohne Nachteile bezüglich Reinheit in den Kolbenkompressor, d. h. in den Saugraum desselben zurückgeführt werden kann.

Als Einrichtung zum Reinigen der Luft wird im Ausführungsbeispiel ein Schmiermittelabscheider 12 eingesetzt. Dieser weist zwei Kammern 13 und 14 auf. In der Kammer 13 sammelt sich das abgeschiedene Schmiermittel und wird über eine Rückführungsleitung 15 in das Kurbelgehäuse 9 zurückgeführt. Aus der Kammer 14 gelangt die von Schmiermittel gereinigte Abluft in den Ansaugtrakt 2, d. h. in die Saugleitung bzw. direkt in den Saugstutzen des Kompressors.

Der Schmiermittelabscheider 12 ist oberhalb des Flüssigkeitspegels des Schmiermittels 10 im Kurbelgehäuse angeordnet. Aufgrund Schwerkraftwirkung wird die Kammer 13 immer sofort entleert. Die Rückführungsleitung 15 ist vorzugsweise unterhalb des Flüssigkeitspegels des Schmiermittels 10 an das Kurbelgehäuse 9 angeschlossen, so daß Druckschwankungen zwischen Kurbelgehäuse und Ansaugtrakt keinen nachteiligen Einfluß haben.

Wegen des automatisch bestehenden Druckgefälles zwischen Kurbelgehäuse 9 und Ansaugtrakt 2 ist eine stets wirksame Entölung innerhalb des Schmiermittelabscheiders 12 erzielbar, insofern erfolgt die Reinigung der Abluft absolut zuverlässig und ist frei von äußeren Einflüssen.

Bezugszeichenliste

1 Kolbenkompressor
2 Ansaugtrakt
3 Kolben
4 Zylinder
5 Saugventil
6 Druckventil
7 Luftfilter
8 Kurbelwelle
9 Kurbelgehäuse
10 Schmiermittel
11 Ausgang
12 Schmiermittelabscheider
13 Kammer
14 Kammer
15 Rückführungsleitung

Claims

1. Kolbenkompressor mit einem am Kurbelgehäuse desselben vorgesehenen Ausgang, über welchen zum Zwecke der Kurbelgehäuseentlüftung unter Überdruck stehende Luft entweichen kann, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

a) der Ausgang (11) des Kurbelgehäuses (9) ist über eine Verbindungsleitung mit dem Ansaugtrakt (2) des Kolbenkompressors verbunden; und
b) in der Verbindungsleitung befindet sich eine Einrichtung zum Reinigen der aus dem Kurbelgehäuse (9) entweichenden Luft.

2. Kolbenkompressor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Reinigen der Luft aus einem Schmiermittelabscheider (12) besteht.

3. Kolbenkompressor nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

a) im Schmiermittelabscheider (12) befindet sich eine Kammer (13) zur Sammlung des abgeschiedenen Schmiermittels;
b) eine Rückführungsleitung (15) verbindet die Kammer (13) des Schmiermittelabscheiders mit dem Kurbelgehäuse (9).

4. Kolbenkompressor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückführungsleitung (15) unterhalb eines zum ordnungsgemäßen Betrieb des Kompressors notwendigen minimalen Schmiermittelpegels in das Kurbelgehäuse (9) eingeleitet ist, und daß die Kammer (13) des Schmiermittelabscheiders (12) oberhalb eines maximalen Schmiermittelpegels angeordnet ist.