DE202008005672U1

DE202008005672U1 - Luftentölelement

Info

Publication number: DE202008005672U1
Application number: DE200820005672
Authority: DE
Original assignee: Mann and Hummel GmbH
Current assignee: Mann and Hummel GmbH
Priority date: 2008-04-23
Filing date: 2008-04-23
Publication date: 2009-09-03
Anticipated expiration: 2018-04-24

Abstract

Luftentölelement, bestehend aus einem konzentrisch angeordneten Träger, einem auf dem Träger angeordneten Vlieswickel, wobei der Vlieswickel an den Stirnseiten mit Endscheiben verschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ölvorabscheider vorgesehen ist, der Luftleitschaufeln zur Erzeugung einer Drallströmung aufweist, wobei die Luftleitschaufeln derart angeordnet sind, dass sie eine Rückführung des abgeschiedenen Öls schaffen, die von der Luftströmung nicht beeinflusst ist.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft ein Luftentölelement nach dem Oberbegriff des un abhängigen Anspruches 1.
Stand der Technik
Übliche und im Stand der Technik bekannte Luftentölelemente bestehen aus Vlies, das auf einen Träger aufgewickelt ist und benötigen – um die Funktion zu gewährleisten – eine externe Vorabscheidung, d. h. eine Grobreinigung oder Entölung der zugeführten Luft. Gleichzeitig wird zum Rückführen des abgeschiedenen Öls eine Drainageleitung benötigt, mit welcher das Öl aus dem Luftentölelement abgesaugt und zu einem Kompressor zurückgeführt wird. Durch die Drainageleitung wird ein Bypass geschaffen, der auch einen Teil der Förderluft wieder dem Kompressor zuführt. Dies bedeutet eine Verlustleistung des Kompressors und damit eine Verringerung der Effizienz bei der Drucklufterzeugung.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die genannten Nachteile zu vermeiden und ein Luftentölelement zu schaffen, das wirtschaftlich arbeitet und eine hohe ölfreie Luftqualität erzeugt.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des unabhängigen Anspruches 1 gelöst.
Offenbarung der Erfindung
Der wesentliche Vorteil des Luftentölelements nach Anspruch 1 liegt darin, dass ein direkt am Vlieswickel angekoppelter Vorabscheider vorgesehen ist, der aufgrund der Erzeugung eines Dralls die Luft in eine Rotationsströmung versetzt und damit ein Abscheiden von Öltröpfchen an Abscheidewände oder -flächen bewirkt. Dieser Ölvorabscheider kann z. B. mehrere Leitschaufeln besitzen, die sich über eine bestimmte Länge erstrecken – bevorzugt über die gesamte Länge zwischen Eintritt und Austritt des bivorabscheiders. Diese Leitschaufeln dienen gleichzeitig zum Ableiten und Rückführen des abgeschiedenen Öls, d. h. des Öls aus dem Vlies. Dieses Öl kann sich auf den Leitschaufeln, und zwar auf der der Luftströmung gegenüberliegenden Seite, sammeln und dort zu einem Ölsammelbereich ablaufen.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, das gesamte System in eine Luftentölbox zu integrieren, die die entsprechenden Öffnungen zum Zuführen der zu entölenden Luft, zum Ableiten der gereinigten Luft und zum Ableiten des Öls aufweist.
Weiterbildungsgemäß kann in dieser Luftentölbox ein Volumen zum Bevorraten von Öl vorgesehen sein. Dieses Volumen ist in bevorzugter Weise mit einem Anschluss zum Zuführen von Öl versehen.
Weiterbildungsgemäß wird das Öl, das dem Volumen zugeführt wird, von einem Ölfilter, beispielsweise einem Ölvorfilter, gereinigt. Das aus dem Öl vorratsbehälter abströmende Öl kann ebenfalls über einen Ölfilter – bevorzugt ein Ölfeinfilter – von Schmutzpartikeln gereinigt werden. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung befindet sich der Ölvorratsraum am geodätisch unteren Ende der gesamten Luftentölbox. Dies bedeutet, dass das aus der Luft ausgeschiedene Öl ohne zusätzliche Hilfsmittel diesem Vorratsraum zuströmt.
In einer alternativen Ausgestaltung kann anstelle der Verwendung von Luftleitschaufeln für die Ölvorabscheidung auch ein Drahtgestrick angewendet werden. Auch hier besteht eine hohe Abscheidewirkung, und zwar sowohl bei der Verwendung eines oleophoben als auch eines oleophilen Materials.
Diese und weitere Merkmale der Erfindung gehen nicht nur aus den Patentansprüchen, sondern auch aus der Beschreibung und den Figuren hervor.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend näher erläutert.
Es zeigt:
1 ein Luftentölelement in einer Schnittdarstellung,
2 die Variante eines Luftentölelements ebenfalls in einer geschnittenen Darstellung,
3 eine zweite Variante eines Luftentölelementes,
4 eine dritte Variante eines Luftentölelementes und
5 eine vierte Variante eines Luftentölelementes.
Ausführungsform(en) der Erfindung
Das Luftentölelement gemäß 1 besteht aus einem Boden 10, der mit Anschlüssen versehen ist, die weiter unten beschrieben werden. An dem Boden 10 ist ein Gehäuse 11 angeordnet, das eine konzentrische Form aufweist und im oberen Bereich mit einer Öffnung 12 versehen ist. In dem Gehäuse 11 befindet sich ein Luftentölelement 13, das aus einem Träger 14 besteht, der konzentrisch aufgebaut ist und an dem sich ein Vlieswickel 15 befindet. Der Vlieswickel ist an seinen Stirnseiten durch Endscheiben 16, 17 verschlossen. Das Luftentölelement 13 ist mit einem Anschlussrohr 18 versehen, welches wiederum mit einem Vorabscheider 19 verbunden ist. Der Vorabscheider 19 besteht aus Luftleitschaufeln 20, 21, 22, 23, 24, 25, die in einem Rahmen 26 angeordnet sind. Der Rahmen trägt im äußeren Bereich eine Dichtung 27, die den Vorabscheider 19 zu dem Gehäuse 11 hin abdichtet. Unterhalb des Vorabscheiders 19 befindet sich ein Rohr 28, das mit Schlitzen 29, 30 versehen ist. Das Rohr führt zu einem Anschluss 31 an dem Boden 10. Über diesen Anschluss wird ölnebelbehaftete Luft dem Gesamtsystem zugeführt. Das Rohr 28 ist im unteren Bereich umgeben von einem Ölvolumen, das bis zu dem Ölspiegel 32 mit Öl 33 gefüllt ist. Innerhalb des Volumens befindet sich ein Ölfilter 34. Diesem Ölfilter wird über eine Anschlussleitung 35 Öl, beispielsweise von einem Kompressor, zugeführt. Dieses Öl wird mittels des Ölfilters einer Grobreinigung unterzogen. Es befindet sich ein weiterer Ölfilter 36 innerhalb des Ölvolumens. Dieser Ölfilter dient zur Feinfiltration des Öls. Das hindurchströmende Öl wird über eine Leitung 37 einem Kompressor zurückgeführt. Die zu entölende Luft strömt – wie bereits erwähnt – über den Anschluss 31 in das System ein, durch die Schlitze 29, 30 in den Raum 38 und von dort in den Vorabscheider 19. Aufgrund der Luftleitschaufeln wird die Luft in eine Rotation versetzt, so dass sich Öltröpfchen an den Luftleitschaufeln niederschlagen können und dort nach unten ablaufen. Die Luft wird weiterhin über das Anschlussrohr 18 nach oben zu dem Vlieswickel 15 geführt, durchströmt diesen Vlieswickel, wodurch noch vorhandenes Restöl abgeschieden wird und nach unten ablaufen kann. Die entölte Luft strömt über die Öffnung 12 als Reinluft aus dem System ab und steht für beliebige Druckluftanwendungen zur Verfügung. Das aus dem Vlieswickel 15 abströmende Öl gelangt auf die Luftleitschaufeln und wird an der Oberfläche der Luftleitschaufeln, und zwar auf der der Luftströmung gegenüberliegenden Seite, durch den Vorabscheider geführt und tropft von dort in das Ölvolumen.
2 zeigt eine Variante des in 1 gezeigten Systems. Gleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Während bei dem System gemäß 1 die Reinluft nach oben über die Öffnung 12 abgeführt wird, besitzt das System gemäß 2 einen Behälter 40, der zwischen Ge häuse 11 und den inneren Komponenten angeordnet ist. Dieser Behälter hat die Aufgabe, den Raum zwischen Gehäuse 11 und den Bauteilen zu trennen, damit die Möglichkeit besteht, dass die Reinluft, die gemäß den Pfeilen 41 und 42 ausströmt, nach unten abgeführt werden kann und über die Öffnung 43 ausströmt.
In diesem Beispiel befinden sich die beiden Ölfilter 34, 36 auf einer Seite. Es besteht selbstverständlich die Möglichkeit, die Ölfilter wie in 1 anzuordnen. Die Verteilung der Anschlüsse am Boden 10 ist dabei unerheblich.
Anstelle des in den beiden Figuren gezeigten Vorabscheiders mit Luftleitschaufeln besteht auch die Möglichkeit, einen Vorabscheider in Form eines Drahtgestricks oder ähnliches einzusetzen. Ein Drahtgestrick hat bzgl. der Vorabscheidung von Öl ausgezeichnete Eigenschaften, insbesondere wenn es aus Kupfer oder Edelstahl besteht. Es besteht auch die Möglichkeit, gesinterte Werkstoffe zu verwenden, als auch eine Kombination mit einem Vlies- oder Schaumwerkstoff, welcher oleophobe oder oleophile Eigenschaften aufweist. Der in dem Beispiel dargestellte Ölabscheider besitzt einen Luftdurchsatz von 500 bis 1000 Liter Luft pro Minute. Diese Luft enthält üblicherweise 1 bis 15 g Öl pro m³. Die Geschwindigkeit der Luft, welche den Vorabscheider durchströmt, beträgt zwischen 0,2 und 0,8 m pro Sekunde.
3 zeigt eine Variante eines Ölabscheiders. Gleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Zum Rückleiten des Drainageöls besteht auch die Möglichkeit, dies über eine Verbindungsleitung 45 dem Reinkanal zuzuführen. In diesem ist eine Venturidüse 46 angeordnet, die nach dem Ölfilter 36 geschaltet ist. Durch die Venturidüse wird das Öl aus der Verbindungsleitung 45 abgesaugt. Die Verbindungsleitung 45 wird über ein Schwimmerventil 47 geschlossen bzw. geöffnet. Es handelt sich hierbei um eine Kunststoffkugel, die die Öffnung zur Leitung 45 verschließt. Wenn der Ölpegel unterhalb der Kunststoffkugel liegt, steigt der Ölpegel an, wird das Öl die Kunststoffkugel nach oben bewegen und zu einem Einströmen des Öls in die Verbindungsleitung 45 führen. Der Vorteil des Schwimmerventils 47 liegt darin, dass bei wenig Drainageanfall keine Luft angesaugt wird. Die Auslegung des Ölfilters ist dabei so festzulegen, dass der Differenzdruck des Ölfilters hoch genug liegt, damit die Drainagemenge abgesaugt werden kann.
Eine weitere Möglichkeit zur Rückführung des Drainageöls zeigt die Variante gemäß 4. Hier ist eine Rückführleitung 48 zu einer Venturidüse 49 in der Zuleitung 28 vorgesehen. Das einströmende Öl-/Luftgemisch erzeugt einen Absaugeffekt auf die abgeschiedene Drainageölmenge, so dass das Drainageöl mitgenommen und dem Ölvolumen zugeführt wird. Die in 4 gezeigten Venturidüsen können auch außerhalb des Ge samtsystems in den Leitungen 44 bzw. 37 angebracht sein. In diesem Fall sind entsprechende Anschlüsse vorzusehen.
5 zeigt in einer weiteren Variante ein System, bei dem das Luftentölelement 50 von außen nach innen durchströmt wird (siehe hierzu die Strömungspfeile 51, 52, 53). Dieses Luftentölelement hat einen geschlossenen Boden 54 mit einer Vertiefung 55. In dieser Vertiefung 55 befindet sich eine Absaugleitung 56 für das angesammelte Öl, wobei die Absaugleitung mit einem üblichen Schwimmerventil versehen ist, das die Absaugleitung 56 verschließt, wenn sich kein Öl innerhalb des Luftentölelementes befindet. Die Absaugleitung 56 führt – wie bereits in 4 gezeigt – zu einer Venturidüse unterhalb des Ölfilters.
Zum Rückleiten des Drainageöls besteht auch die Möglichkeit – sofern das Ölvolumen nicht unterhalb des Luftentölelementes angeordnet ist, sondern außerhalb oder in einem zusätzlichen Behälter – eine Venturidüse anzuordnen, mit der das abtropfende Öl dem Ölvorratsbehälter zugeführt wird. Selbstverständlich besteht auch die Möglichkeit, eine Ölpumpe oder sonstige Ölfördersysteme vorzusehen, die das Drainageöl dem Ölsammelraum zuführen.

Claims

Luftentölelement, bestehend aus einem konzentrisch angeordneten Träger, einem auf dem Träger angeordneten Vlieswickel, wobei der Vlieswickel an den Stirnseiten mit Endscheiben verschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ölvorabscheider vorgesehen ist, der Luftleitschaufeln zur Erzeugung einer Drallströmung aufweist, wobei die Luftleitschaufeln derart angeordnet sind, dass sie eine Rückführung des abgeschiedenen Öls schaffen, die von der Luftströmung nicht beeinflusst ist.
Luftentölelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dieses gemeinsam mit dem Vorabscheider in einer Luftentölbox angeordnet ist, die eine Öffnung zum Zuführen der zu entölenden Luft und eine Öffnung zum Ableiten der gereinigten Luft sowie eine Öffnung zum Ableiten des abgeschiedenen Öls aufweist.
Luftentölelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftentölbox ein Volumen für einen Ölvorrat aufweist und dieses Volumen mit einer Zuführleitung zum Einleiten von Öl und mit der Öffnung zum Ableiten des Öls versehen ist.
Luftentölbox nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich des Volumens ein Flüssigkeitsfeinfilter und/oder ein Flüssigkeitsgrobfilter vorgesehen ist.
Luftentölelement nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Volumen am geodätisch unteren Ende der Luftentölbox befindet.
Luftentölelement, bestehend aus einem konzentrisch angeordneten Träger, einem auf dem Träger angeordneten Vlieswickel, wobei der Vlieswickel an den Stirnseiten mit Endscheiben verschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ölvorabscheider vorgesehen ist, der aus einem Drahtgestrick besteht, durch welches die zu entölende Luft durchströmt, wobei das Drahtgestrick aus einem oleophoben oder oleophilen Material besteht.
Luftentölelement bestehend aus einem konzentrisch angeordneten Träger, einem auf dem Träger angeordneten Vlieswickel, wobei der Vlieswickel an den Stirnseiten mit Endscheiben verschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ölvorabscheider vorgesehen ist, der aus einem Schaumstoffvlies oder gesintertem Material besteht, durch welches die zu entölende Luft einströmt, wobei dieses Material oleophobe oder oleophile Eigenschaften aufweist.
Luftentölelement nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Venturidüse oder eine Doppelventuridüse vorgesehen ist, welche das Drainageöl dem Volumen für das Öl zuführt.
Luftentölelement nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückführleitung für das Drainageöl lediglich innerhalb des Elementes verläuft.