EP2558722A2 - Ölschwappdämpfungseinrichtung für einen schraubenverdichter - Google Patents

Ölschwappdämpfungseinrichtung für einen schraubenverdichter

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EP2558722A2
EP2558722A2 EP11714970A EP11714970A EP2558722A2 EP 2558722 A2 EP2558722 A2 EP 2558722A2 EP 11714970 A EP11714970 A EP 11714970A EP 11714970 A EP11714970 A EP 11714970A EP 2558722 A2 EP2558722 A2 EP 2558722A2
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screw
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Engelbert KÖCK
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Knorr Bremse Systeme fuer Schienenfahrzeuge GmbH
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Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH
Knorr Bremse Systeme fuer Schienenfahrzeuge GmbH
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Definitions

  • the invention relates to a screw compressor, in particular for use in a vehicle, wherein the screw compressor has an oil sump with a
  • Such a screw compressor is known from DE 10 2004 060 417 AI.
  • This screw compressor is designed for mobile use in a vehicle, the subject matter of this document is concerned with making the speed of the motor unit alone associated with the screw compressor in accordance with a control unit adjustable so that the
  • Screw compressor regardless of the drive unit of the vehicle generates a predetermined flow rate of compressed air. Constructive is the
  • Screw compressor designed so that a first housing part of the multi-part
  • Housing has an oil sump with a ⁇ lschwappdämpfungs adopted, wherein the ⁇ lschwappdämpfungs worn is not defined.
  • This oil swirl damping device is installed in a manual transmission housing for a vehicle and formed in the form of ribs, which are arranged in the bottom region of the transmission housing.
  • the invention is based on the object, a screw compressor
  • Oil slosh are insufficient and can not prevent the oil can run up to the housing walls. This effect occurs in particular in screw compressors used in vehicles such as road vehicles and / or rail vehicles, in which, caused by strong accelerations and vibrations, oil sloshing occurs. Such oil sloshing does not assure reliable oil separation in a final separator stage as the final separator stage of the oil separator apparatus is overloaded by the direct access of oil.
  • the barrier device is designed in one or more stages. Especially with multi-stage design of the barrier device the oil sloshing is reliably prevented.
  • the barrier device is at least one vertically inserted into the oil sump above an oil level installation.
  • This installation is in turn in a preferred further embodiment, a perforated plate.
  • a perforated plate is available in different variants or easy to manufacture. On the one hand, such a perforated plate ensures that out of the
  • Housing wall runs up and gets back into the separator. This is achieved particularly effectively when two perforated plates offset from one another and one above the other are used in the housing forming the oil sump. This ensures that oil or oil drops that have passed through an opening in the lower perforated plate and have peeled off, are caught by the second perforated plate, adhere to this and are returned by gravity back into the oil sump.
  • the size of the holes of the perforated plate is to be dimensioned so that the total oil to be introduced into the oil sump flows through a plurality of holes, ie, the volume flow to be introduced into the oil sump is divided into a plurality of small volume flows. Correspondingly small, the holes can be formed and oil sloshing can be prevented. It can also be provided to make the diameter of the holes differently, for example, the diameter in the region of the housing walls may be smaller than in the middle of the oil sump. Such a design supports the
  • the incorporation is as an oil permeable
  • Such a structure is, for example, a porous body, which may be made of ceramic foam, for example. However, such a structure may for example consist of several arranged in different directions sheet metal elements.
  • FIG. 1 shows a section through a screw compressor shown schematically
  • FIG. 2 shows a perspective view of FIG. 1.
  • a screw compressor has a pressure vessel in which oil collects to form an oil sump 1.
  • Such a screw compressor is provided, for example, in road vehicles and / or rail vehicles for the production of compressed air, which is required inter alia for the supply of compressed air brake systems. Oil will be resistant to such
  • the oil level in the pressure vessel can vary greatly.
  • the oil level reaches a relatively high value at idle mode or standstill above a minimum level, while in a subsequent switching to the load operation of the oil level by the then switched promotion by the screw compressor or - which should be avoided - fall below a minimum level.
  • Such fluctuations in particular towards falling below a minimum level, are exacerbated by leakage or natural consumption.
  • the use of the machine or of the vehicle for example when operating with an inclined position, also affects the oil level of the installed screw compressor. On top of that, caused by
  • the oil supplied from the first separation stage collects in the bottom region of an oil sump 2 and is returned to the lubricating and cooling circuit of the screw compressor through a suction opening 3.
  • a first perforated plate 5a is arranged and with a small distance above the first perforated plate 5a, a second perforated plate 5b is attached.
  • the perforated plates 5a, 5b are - as the perspective view of Figure 2 can be seen - arranged offset from one another, that - caused by strong acceleration and / or vibration - from the oil sump 2 through an opening or a hole of the first perforated plate. 5 a passing and peeling oil surge or oil drops on the wall of the second perforated plate 5 b occurs.
  • the perforated plates 5a, 5b may be made of a metallic or non-metallic

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Schraubenverdichter, insbesondere zum Einsatz in einem Fahrzeug, wobei der Schraubenverdichter einen Ölsumpf 1 mit einer Ölschwappdämpfungseinrichtung aufweist. Erfindungsgemäß wird ein Schraubenverdichter bereitgestellt, bei dem die Ölschwappdämpfungseinrichtung gegenüber dem Stand der Technik verbessert ist. Dies wird dadurch erreicht, dass die Ölschwappdämpfungseinrichtung eine das Hochlaufen von Öl an einer Gehäusewandung des Schraubenverdichters verhindernde Barriereeinrichtung ist.

Description

Olschwappdämpfungseinrichtung für einen Schraubenverdichter
Die Erfindung betrifft einen Schraubenverdichter, insbesondere zum Einsatz in einem Fahrzeug, wobei der Schraubenverdichter einen Ölsumpf mit einer
Ölschwappdämpfungseinrichtung aufweist.
Ein derartiger Schraubenverdichter ist aus der DE 10 2004 060 417 AI bekannt. Dieser Schraubenverdichter ist zum mobilen Einsatz in einem Fahrzeug ausgelegt, wobei der Erfindungsgegenstand dieses Dokuments sich damit beschäftigt, die Drehzahl der allein dem Schraubenverdichter zugeordneten Motoreinheit nach Maßgabe einer Regeleinheit derart einstellbar zu machen, dass der
Schraubenverdichter unabhängig vom Antriebsaggregat des Fahrzeugs eine vorgegebene Förderleistung an Druckluft erzeugt. Konstruktiv ist der
Schraubenverdichter so ausgelegt, dass ein erstes Gehäuseteil des mehrteiligen
Gehäuses einen Ölsumpf mit einer Ölschwappdämpfungseinrichtung aufweist, wobei die Ölschwappdämpfungseinrichtung nicht näher definiert ist.
Eine Ölschwappdämpfungseinrichtung ist weiterhin aus der DE 102 54 572 AI bekannt. Diese Ölschwappdämpfungseinrichtung ist in ein Schaltgetriebegehäuse für ein Fahrzeug eingebaut und in Form von Rippen ausgebildet, die im Bodenbereich des Getriebegehäuses angeordnet sind. Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen Schraubenverdichter
bereitzustellen, bei dem die Ölschwappdämpfungseinrichtung gegenüber dem Stand der Technik verbessert ist. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Ölschwappdämpfungseinrichtung eine das Hochlaufen von Öl an einer Gehäusewandung des Schraubenverdichters verhindernde Barriereeinrichtung ist. Es hat sich nämlich gezeigt, dass beispielsweise allein in dem Ölsumpf angeordnete Rippen für eine wirkungsvolle
Ölschwappdämpfung nicht ausreichend sind und nicht verhindern können, dass das Öl an den Gehäusewandungen hochlaufen kann. Dieser Effekt tritt insbesondere bei in Fahrzeugen wie Straßenfahrzeugen und/oder Schienenfahrzeugen zum Einsatz kommenden Schraubenverdichtern auf, bei denen, hervorgerufen durch starke Beschleunigungen und Vibrationen ein Ölschwappen auftritt. Durch ein solches Ölschwappen ist keine zuverlässige Ölabscheidung in einer Endabscheiderstufe sichergestellt, da die Endabscheiderstufe der Ölabscheidevorrichtung durch den direkten Zutritt von Öl überlastet wird.
In Weiterbildung der Erfindung ist die Barriereeinrichtung einstufig oder mehrstufig ausgebildet. Insbesondere bei mehrstufiger Ausbildung der Barriereeinrichtung wird das Ölschwappen sicher verhindert.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die Barriereeinrichtung zumindest ein vertikal in den Ölsumpf vorzugsweise oberhalb eines Ölspiegels eingesetzter Einbau. Dieser Einbau ist wiederum in bevorzugter weiterer Ausgestaltung ein Lochblech. Ein solches Lochblech ist in verschiedenen Varianten verfügbar bzw. einfach herstellbar. Dabei stellt ein solches Lochblech einerseits sicher, dass aus dem
Abscheider des Schraubenverdichters abfließendes Öl quasi ungehindert in den Ölsumpf gelangt, andererseits auch bei starken Beschleunigungen oder Vibrationen verhindert wird, dass Öl durch das Lochblech hindurchtritt und an der
Gehäusewandung hochläuft und zurück in den Abscheider gelangt. Dies wird besonders effektiv erreicht, wenn zwei Lochbleche versetzt zueinander und übereinander in das den Ölsumpf bildende Gehäuse eingesetzt werden. Dadurch wird erreicht, dass Öl oder Öltropfen, die durch eine Öffnung in dem unteren Lochblech hindurch gelangt und sich abgelöst haben, von dem zweiten Lochblech aufgefangen werden, an diesem anhaften und durch die Schwerkraft wieder in den Ölsumpf zurückgeleitet werden. Die Größe der Löcher des Lochblechs ist so zu bemessen, dass das insgesamt in dem Ölsumpf einzubringende Öl durch eine Vielzahl von Löchern fließt, d. h. der in den Ölsumpf einzubringende Volumenstrom wird in mehrere kleine Volumenströme aufgeteilt. Entsprechend klein können die Löcher ausgebildet sein und ein Ölschwappen verhindert werden. Es kann auch vorgesehen sein, den Durchmesser der Löcher unterschiedlich zu gestalten, beispielsweise kann der Durchmesser im Bereich der Gehäusewandungen kleiner als in der Mitte des Ölsumpfes sein. Eine solche Ausgestaltung unterstützt die
Verhinderung des Hochlaufens von Öl im Bereich der Gehäusewandungen. Dabei ist selbstverständlich dafür Sorge zu tragen, dass die Ausführung der Löcher beziehungsweise der Lochbleche so geschieht, dass der notwendige Ölkreislauf innerhalb des Geräts nicht beziehungsweise nicht über Gebühr beeinträchtigt wird. In einer alternativen Ausgestaltung ist der Einbau als eine öldurchlässige
dreidimensionale Struktur ausgebildet. Eine solche Struktur ist beispielsweise ein poröser Körper, der beispielsweiseaus Keramikschaum hergestellt sein kann. Eine solche Struktur kann jedoch beispielsweise auch aus mehreren in unterschiedlichen Richtungen angeordneten Blechelementen bestehen.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der
Zeichnungsbeschreibung zu entnehmen, in der ein in den Figuren dargestelltes Ausführungsbeispiel der Erfindung näher beschrieben ist. Es zeigen: Fig.1 ein Schnitt durch einen schematisch dargestellten Schraubenverdichter, und Fig.2 eine perspektivische Ansicht zu Figur 1.
Ein Schraubenverdichter weist einen Druckbehälter auf, in dem sich Öl unter Bildung eines Ölsumpfs 1 sammelt. Ein solcher Schraubenverdichter wird beispielsweise in Straßenfahrzeugen und/oder Schienenfahrzeugen zur Erzeugung von Druckluft, die unter anderem für die Versorgung von Druckluftbremsanlagen benötigt wird, bereitgestellt. Öl wird beständig durch einen solchen
Schraubenverdichter zur Schmierung und Kühlung sowie zur Abdichtung insbesondere der bewegten Bauteile gefördert. Entsprechend der
Betriebsbedingungen kann der Ölstand in dem Druckbehälter stark variieren. So erreicht der Ölstand bei Leerlaufbetrieb beziehungsweise Stillstand einen relativ hohen Wert oberhalb eines Mindestpegelstands, während bei einem nachfolgenden Umschalten auf den Lastbetrieb der Ölstand durch die dann eingeschaltete Förderung durch den Schraubenverdichter auf oder - was zu vermeiden ist - unter einen Mindestpegelstand abfallen kann. Solche Schwankungen insbesondere hin zu einem Unterschreiten eines Mindestpegelstands werden verstärkt durch eine Leckage oder natürlichen Verbrauch. Weiterhin wirkt sich auch der Einsatz der Maschine oder des Fahrzeugs, beispielsweise bei Betrieb mit Schräglage, auf den Ölstand des eingebauten Schraubenverdichters aus. Hinzu kommt, dass verursacht durch
Beschleunigungen und/oder Vibrationen das Öl zusätzlich in der Ölwanne hin und her schwappt. Dadurch ist einerseits eine zuverlässige Ölstandsmessung kaum möglich, andererseits wird eine Ölabscheidung in einer Endabscheiderstufe erschwert.
Ausweislich der Figur 1 sammelt sich das von der ersten Abscheide stufe zugeführte Öl in dem Bodenbereich eines Ölsumpfs 2 und wird durch eine Absaugöffnung 3 wieder dem Schmier- und Kühlkreislauf des Schraubenverdichters zugeführt. Oberhalb des Ölspiegels 4 ist ein erstes Lochblech 5a angeordnet und mit einem geringen Abstand oberhalb des ersten Lochblechs 5a ist ein zweites Lochblech 5b befestigt. Die Lochbleche 5a, 5b sind - wie der perspektivischen Ansicht gemäß Figur 2 zu entnehmen ist - so versetzt zueinander angeordnet, dass - verursacht durch starke Beschleunigung und /oder Vibration - ein aus dem Ölsumpf 2 durch eine Öffnung bzw. ein Loch des ersten Lochblechs 5 a durchtretender und sich ablösender Ölschwall oder Öltropfen auf die Wandung des zweiten Lochblechs 5b auftritt. Die Lochbleche 5a, 5b können aus einem metallischen oder nichtmetallischen
Werkstoff, wie beispielsweise Blech, Aluminium oder hitzebeständigen Kunststoff gefertigt sein und beispielsweise durch Schweißen, Löten oder Kleben oder formschlüssige Verbindungen in dem Ölsumpf 1 befestigt sein.
Bezugszeichenliste 1 Olsumpf
2 Öl
3 Absaugöffnung
4 Ölspiegel
5a, 5b Lochblech

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Schraubenverdichter, insbesondere zum Einsatz in einem Fahrzeug, wobei der Schraubenverdichter einen Ölsumpf (1) mit einer
Ölschwappdämpfungseinrichtung aufweist,
dadurch gekennzeichnet, dass die Ölschwappdämpfungseinrichtung eine das Hochlaufen von Öl an einer Gehäusewandung des Schraubenverdichters
verhindernde Barriereeinrichtung ist.
2. Schraubenverdichter nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass die Barriereeinrichtung einstufig oder mehrstufig ausgebildet ist.
3. Schraubenverdichter nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass die Barriereeinrichtung zumindest ein vertikal in den Ölsumpf (1) vorzugsweise oberhalb eines Ölspiegels (4) eingesetzter Einbau ist.
4. Schraubenverdichter nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, dass der Einbau ein Lochblech (5 a, 5b) ist.
5. Schraubenverdichter nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, dass zwei Lochbleche (5 a, 5b) versetzt zueinander übereinander in das den Ölsumpf (1) bildende Gehäuse eingesetzt sind.
6. Schraubenverdichter nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, dass der Einbau eine öldurchlässige dreidimensionale Struktur ist.
EP11714970A 2010-04-16 2011-04-13 Ölschwappdämpfungseinrichtung für einen schraubenverdichter Withdrawn EP2558722A2 (de)

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