DE3521977A1

DE3521977A1 - Kompakte luftverdichteranlage, insbesondere mit einem schraubenrotorenverdichter

Info

Publication number: DE3521977A1
Application number: DE19853521977
Authority: DE
Inventors: Wolf Zolldann
Original assignee: Mahle GmbH
Current assignee: Mahle GmbH
Priority date: 1985-06-20
Filing date: 1985-06-20
Publication date: 1987-01-02
Also published as: EP0206153B1; EP0206153A1; DE3674258D1

Description

Die Erfindung betrifft eine kompakte Luftverdichteranlage, insbesondere mit einem Schraubenrotorenverdichter nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Derartige Verdichteranlagen sind z. B. aus DE 29 38 557 A1 bekannt. Das Verdichtergehäuse ist dort im Innenraum des Ölabscheidebehälters eingearbeitet, d. h. das Schraubenrotorengehäuse wird dort zusammen mit dem Ölabscheidebehälter als ein integriertes Teil hergestellt.

Diese Ausführung hat den Nachteil, daß für das Schraubenrotorengehäuse, in dem die Schraubenrotoren gelagert sind, dasselbe Material verwendet werden muß wie für das gesamte Ölabscheidebehältergehäuse. Dadurch kann das Material entweder nicht den Lageranforderungen entsprechend optimiert werden oder es muß für sämtliche Gehäuseteile hochwertiges und damit auch teueres Material verwendet werden, was unwirtschaftlich ist.

Eine andere Möglichkeit besteht darin, ein z. B. Schraubenrotorengehäuse aus unterschiedlichem Material in das Innere des Ölabscheidebehälters hinein zu integrieren bzw. nachträglich einzusetzen. In diesem Fall ist nicht nur die Herstellung kompliziert, sondern es muß für das Schraubenrotorengehäuse auch in Kauf genommen werden, daß im Inneren des Ölabscheidebehälters stark variierende Betriebsbedingungen wie z. B. Temperatur- und Druckveränderungen, auf das Schraubenrotorengehäuse einwirken und dadurch die Lagergenauigkeit negativ beeinflussen können.

Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine technisch und wirtschaftlich verbesserte Lösung zu finden, bei der einerseits ohne Schwierigkeiten unterschiedliche Materialien für das Verdichtergehäuse und die übrigen Teile des Ölabscheidebehälters gewählt werden können und bei der außerdem das Verdichtergehäuse ohne jede Rücksichtnahme auf die inneren Raumverhältnisse des Ölabscheidebehälters gestaltet werden kann.

Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Ausführung der Verdichteranlage nach den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 1.

Zweckmäßige Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Besondere Vorteile der Erfindung bestehen in folgendem:

- Kräfte durch Temperaturdehnung oder inneren Überdruck im Ölabscheidebehälter können weitgehend vom z. B. Schraubenrotorengehäuse fern gehalten werden
- es können unterschiedliche Materialien für das Verdichtergehäuse und den Ölabscheidebehälter ohne Bedenken eingesetzt werden
- es wird ein Eingußteil für den Ölabscheidebehälter vermieden (das separate z. B. Schraubenrotorengehäuse hat die selbe Innenform wie das Eingußteil, die Außenkontur kann frei geformt werden)
- an einem kleinen, handlichen Verdichtergehäuse kann die Bearbeitung genauer und leichter erfolgen als an einem Verdichtergehäuse mit angeformten Öl- und Abscheideraum
- es können verschiedene Schraubenrotorengehäuse angeflanscht werden
- bei einem Lagerschaden mit Beschädigung des Verdichtergehäuses kann letzteres leicht ausgewechselt werden, wobei das zu ersetzende Teil relativ klein und billig ist.

Weitere Vorteile ergeben sich aus dem nachfolgend anhand der Zeichnung beschriebenen Ausführungsbeispiel. Es zeigen

Fig. 1 eine Ansicht der Luftverdichteranlage

Fig. 2 die Ansicht der Flanschdichtung zwischen Schraubenrotorengehäuse und Ölabscheidebehälter

Fig. 3 die Verdichteranlage im Schnitt nach Linie III - III

Fig. 4 einen Schnitt durch die Verdichteranlage nach Linie IV - IV.

Die Luftverdichteranlage besteht im wesentlichen aus dem Ölabscheidebehälter 1, dem daran angeflanschten Schraubenrotorengehäuse 2, dem Antriebsmotor 3 sowie dem Riemenantrieb 4 zwischen Antriebsmotor 3 und Schraubenrotoren 5 in einem Schraubenrotorengehäuse 2.

Das Schraubenrotorengehäuse 2 ist über einen Flansch 6 an einem Gegenflansch 7 des Ölabscheidegehäuses 2 befestigt. Zwischen den Flanschen 6, 7 sind einzelne Räume ausgebildet, und zwar ein Raum 8, durch den die verdichtete Druckluft in den Ölabscheidebehälter 1 geführt wird, ein Raum 9, durch den die durch das Luftfilter 10 angesaugte Luft in das Schraubenrotorengehäuse 2 geleitet wird und ein Raum 11, aus dem Öl an die Schraubenrotoren 5 in dem Schraubenrotorengehäuse 2 gespritzt und zu den Lagerstellen der Rotoren 5 geführt wird. Der Raum 8 ist eine Art Pufferraum und dient als Schalldämpfer am Auslaß des Schraubenrotorengehäuses für die verdichtete Luft. Der Durchgang aus dem Raum 8 in das Innere des Ölabscheidebehälters 1 ist als Drosselbohrung 12 ausgebildet. Zwischen den Flanschen 6 und 7 ist eine Formdichtung 13 vorgesehen.

Durch die Drosselbohrung 12 gelangt die verdichtete Luft in einen Ringraum 14 der radial innen von einer eingesetzten Ringwand 15 begrenzt ist. Innerhalb der Ringwand 15 ist zentrisch mit Abstand ein radial durchströmbares Ringfilter 16 eingesetzt. Zwischen dem Ringfilter 16 und der Ringwand 15 ist ein Ringraum 14′ vorhanden.

Die Drosselbohrung 12 mündet derart in den Ringraum 14, daß die verdichtete Luft dort tangential einmündet, wodurch für die in dem verdichteten Luftstrom enthaltenen Öltröpfchen eine Abscheidung durch Zyklonwirkung erreicht wird. Eine weitere Vorölabscheidung erfolgt bei Umströmen der verdichteten Luft um die Unterkante der Ringwand 15, wobei die Öltröpfchen direkt in den Ölsumpf 17 am Boden des Ölabscheidebehälters absinken können.

Die Ringwand 15 ist an ihrem oberen Ende durch einen Ringflansch 18, der die Ringwand nach radial innen und außen überragt, abgedeckt. Im einfachsten Fall sind die Ringwand 15 und der Ringflansch 18 miteinander z.B. vernietete oder verschweißte Blechteile. Die Ringwand 15 und der Ringflansch 18 bilden zusammen ein gemeinsames Einschubteil, das nach Abheben des oberen Deckels 19 des Ölabscheidebehälters einsetzbar ist. Auf die Lagerung dieses Einschubteiles am Ringfilter 16 wird nachfolgend noch näher eingegangen werden.

Das nach Abnahme des Deckels 19 in das Innere des Ölabscheidebehälters 1 einführbare Ringfilter 16 ist an seiner unteren Stirnringfläche in einer Schale 20 gelagert. Die Schale 20 ist wiederrum über eine Feder 21 auf dem Boden des Ölabscheidebehälters 1 abgestützt. An dem Deckel 19 sind Anlageflächen 22 zur Erfassung der Ringflansch 18 oberhalb des Ringfilters 16 vorgesehen. Ist der Deckel 19 fest auf das Ölabscheidegehäuse 1 aufgesetzt, so ist das Ringfilter 16 eindeutig fixiert. Das aus Ringwand 15 und Ringflansch 18 bestehende Einschubteil ist zwischen der Anlagefläche 22 und der oberen Stirnringfläche des Ringfilters 16 eingespannt. Die Einspannung kann über Dichtung 23 erfolgen. Radial außen ist der Ringflansch 18 über eine Radialdichtung 24 gegenüber der Wand des Ölabscheidebehälters gedichtet. In der Schale 20 ist ein Schwimmer 25 angeordnet, der dafür sorgt, daß sich in der Schale 20 absetzendes Öl nach unten durch das Rohr 26 abfließen und zu einem Ort niedrigeren Drucks abgeleitet werden kann.

Unterhalb des Schraubenrotorengehäuses 2 ist an der Außenwand des Ölabscheidebehälters im Bereich der Ölfüllung eine Ölfilterpatrone 27 und ein Mischventil 28 als Temperaturregler für den Ölkreislauf angeordnet. Über die Leitung 29 gelangt das Öl zum Ölkühler 30 und wieder zurück zum Mischventil 28. Das gefilterte Öl gelangt auf kürzestem Weg über eine Leitung 34 in den Ölverteil-Raum 11. Die Druckluft gelangt über Leitung 31 zum Nachkühler 32. Es werden die beiden Kühler 30 und 32 und der Antriebsmotor 3 von einem Lüfter 33 gekühlt.

Claims

1. Luftverdichteranlage, insbesondere mit einem Schraubenrotorenverdichter, der durch eine in den Verdichter eingespritzte Flüssigkeit gekühlt und geschmiert wird, und einem Ölabscheidebehälter (1), einem Luftansaugfilter (10), einem Ölfilter (26) und einem Ölfeinabscheider (Ringfilter 16) gekennzeichnet durch die Merkmale:

a) das Verdichtergehäuse (Schraubenrotorengehäuse 2) ist als separates, außen an den Ölabscheidebehälter (1) anflanschbares Teil ausgebildet,
b) innerhalb des Flansches (6) des Verdichtergehäuses (Schraubenrotorengehäuse 2) sind zu dessen Innerem führende Öffnungen zum Luftansaugen, zur Ölversorgung des Verdichters und zur Abfuhr der verdichteten Luft in den Ölabscheidebehälter (1) vorgesehen,
c) die Öffnungen innerhalb des Flansches (6) des Verdichtergehäuses (Schraubenrotorengehäuses 2) führen in voneinander getrennte Räume (8,9,10).

2. Verdichteranlage nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Merkmale

a) der Ölabscheidebehälter (1) ist kugelförmig oder zylindrisch mit vertikaler Achse ausgebildet,
b) das Verdichtergehäuse (Schraubenrotorengehäuse 2) ist in der oberen Hälfte der zylindrischen oder kugelförmigen Außenwand des Ölabscheidebehälters (1) angeflanscht
c) der Ölfeinabscheider ist ein radial durchströmtes, ringförmiges etwa zentrisch zur Vertikalachse des Ölabscheidebehälters (1) angeordnetes an seiner unteren Öffnung durch ein Schwimmerventil (25) verschlossenes Ringfilter (16),
d) zwischen der radialen Außenwand des Ölfeinabscheiders (Ringfilter 16) und Innenwand des Ölabscheidebehälters (1) ist eine diesen Raum in zwei nur nach unten offene Ringkammern (14, 14′) trennende Ringwand (15) vorgesehen, wobei die äußere Ringkammer (14) an ihrem oberen Ende mit dem Raum (8) in Verbindung steht, in den die verdichtete Luft aus dem Verdichtergehäuse (Schraubenrotorengehäuse 2) strömt.

3. Verdichteranlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zur Aufnahme der verdichteten Luft dienende Raum (8) zwischen dem Flansch (6) des Verdichtergehäuses (Schraubenrotorengehäuses 2) und dem Gegenflansch (7) des Ölabscheidegehäuses (1) liegt und durch eine Drosselbohrung (12) mit dem Innenraum des Ölabscheidebehälters (1) verbunden ist.

4. Verdichteranlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die Merkmale

a) der Ölabscheidebehälter (1) ist von oben durch einen die Einführöffnung für den Ölfeinabscheider (Ringfilter 16) abdeckenden Deckel (19) verschlossen
b) an innen an dem Deckel (19) mit Abstand vorgesehenen Anlageflächen (22) liegt der Ölfeinabscheider (Ringfilter 16) mit seiner oberen Stirnringfläche an, während er sich nach unten an einer das Schwimmerventil (25) enthaltenden am Boden des Ölabscheidebehälters (1) axial federnd gelagerten Schale (20) dicht abstützt.

5. Verdichteranlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringwand (15) an ihrem oberen Ende mit einem die Ringwand (15) radial beidseitig überragenden Ringflansch (18) verbunden ist, der radial innen zwischen der oberen Stirnseite und der diese abstützenden Anlagefläche (22) des Deckels (19) eingeklemmt ist und radial außen über eine Radialdichtung (24) an der Innenwand des Ölabscheidebehälters (1) anliegt.