EP3516171A1 - Schraubenkompressor für ein nutzfahrzeug - Google Patents

Schraubenkompressor für ein nutzfahrzeug

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EP3516171A1
EP3516171A1 EP17769061.7A EP17769061A EP3516171A1 EP 3516171 A1 EP3516171 A1 EP 3516171A1 EP 17769061 A EP17769061 A EP 17769061A EP 3516171 A1 EP3516171 A1 EP 3516171A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
housing
oil
screw compressor
heat exchanger
screw
Prior art date
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Pending
Application number
EP17769061.7A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Gilles Hebrard
Jean-Baptiste Marescot
Jörg MELLAR
Thomas Weinhold
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH
Original Assignee
Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH filed Critical Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH
Publication of EP3516171A1 publication Critical patent/EP3516171A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • F05B2260/00—Function
    • F05B2260/98—Lubrication

Definitions

  • Screw compressor for a commercial vehicle The present invention relates to a screw compressor for a commercial vehicle.
  • Screw compressors for commercial vehicles are already known from the prior art. Such screw compressors are used to provide the necessary compressed air for, for example, the braking system of the commercial vehicle.
  • oil-filled compressors especially screw compressors are known in which the task is to regulate the oil temperature. This is usually accomplished by having an external oil cooler, the compressor filled with the oil and the
  • Oil circuit is connected via a thermostatic valve.
  • the oil cooler is here
  • Heat exchanger having two separate circuits, wherein the first circuit for the hot liquid, so the compressor oil is provided and the second for the cooling liquid.
  • a coolant for example, air
  • Water mixtures can be used with an antifreeze or other oil.
  • This oil cooler must then be connected to the compressor oil circuit via pipes or hoses and the oil circuit must be secured against leakage.
  • This external volume must also be filled with oil, so that the total amount of oil is increased. This increases the system inertia.
  • the oil cooler must be mechanically housed and secured, either by surrounding brackets or by a separate bracket, which requires additional means of improvement, but also space.
  • Screw compressor for a commercial vehicle is provided with a housing, wherein the housing is filled with oil, the screw compressor further at least a few compressor screws (also called compressor rotors), which are mounted in the housing and used for compression of the screw compressor fluid, in particular air, wherein in the assembled state of the screw compressor directly to the housing, a heat exchanger is mounted and mounted, by means of which the temperature of the oil contained in the housing is adjustable.
  • compressor screws also called compressor rotors
  • the invention is based on the basic idea that by the direct placement of the heat exchanger on the housing, the total volume required and death volume of oil can be reduced.
  • the direct placement of the heat exchanger on the housing of the screw compressor requires no large communication paths from the screw compressor housing into the heat exchanger. Rather, the oil can be taken directly from the
  • Screw compressor are introduced into the heat exchanger inside.
  • the required oil volume is thus kept relatively low.
  • the thermal inertia of the system is reduced. In other words, thus the dead volume is reduced, or the volume that must be filled with oil around the lines between
  • the oil is brought quickly to operating temperature, especially in the start-up phase, when the oil is controlled by the thermostat initially does not flow through the heat exchanger / cooler and thereby quickly reaches operating temperature.
  • two ring lugs are provided in the housing, which is used to attach the heat exchanger to the housing of the
  • the ring projections are formed concentrically. This facilitates positioning of the heat exchanger on the housing.
  • a concentric arrangement of the ring lugs is also useful in terms of sealing effect, which is required to seal the mounted on the housing heat exchanger at the interface to the housing accordingly.
  • the housing has a receptacle for a
  • Ring approaches as well as fixing by means of the screw, which is housed inside the two ring approaches accomplish.
  • the screw for fastening the heat exchanger is a hollow screw.
  • the hollow screw it is possible to supply oil to the heat exchanger or due to the hollow screw oil from the heat exchanger in the housing of the screw compressor.
  • the hollow screw serves as a fluid channel for the guided to the heat exchanger oil or the guided back from the heat exchanger into the housing oil.
  • the heat exchanger is designed air-cooled.
  • the heat exchanger can be designed to be water-cooled.
  • the cooling water is mixed with antifreeze, for example methylene glycol or the like.
  • thermostat and a control and / or
  • Regulation means may be provided by means of which the oil temperature of the oil in the housing can be monitored and adjusted to a desired value. This makes it possible to use the heat exchanger only if this is necessary. This makes it possible, for example when starting the screw compressor to reach the operating temperature faster. Further details and advantages of the invention will now be based on a in the
  • Fig. 1 is a schematic sectional view through an inventive
  • Fig. 2 is a perspective view of a screw compressor
  • FIG. 3 shows a further perspective view of a screw compressor according to FIG. 2; FIG. and
  • Fig. 4 is a schematic, perspective sectional view through the
  • Fig. 1 shows a schematic sectional view of a screw compressor 10 in the sense of an embodiment of the present invention.
  • the screw compressor 10 has a mounting flange 12 for mechanical attachment of the screw compressor 10 to an electric motor not shown here.
  • the screw 18 meshes with the screw 16 and is driven by this.
  • the screw compressor 10 has a housing 20 in which the essential components of the screw compressor 10 are housed.
  • the housing 20 is filled with oil 22.
  • Air inlet side is on the housing 20 of the screw compressor 10 a
  • Inlet port 24 is provided.
  • the inlet nozzle 24 is designed such that an air filter 26 is arranged on it.
  • an air inlet 28 is provided radially on the air inlet pipe 24.
  • a spring-loaded valve core 30 is provided, designed here as an axial seal. This valve insert 30 serves as a check valve.
  • an air supply channel 32 Downstream of the valve core 30, an air supply channel 32 is provided, which supplies the air to the two screws 16, 18.
  • an air outlet pipe 34 On the output side of the two screws 16, 18, an air outlet pipe 34 is provided with a riser 36.
  • a temperature sensor 38 is provided, by means of which the oil temperature can be monitored.
  • a holder 40 for an air de-oiling element 42 is provided in the air outlet area.
  • the holder 40 for the air de-oiling element has in the assembled state in the area facing the bottom (as shown in Fig. 1), the air de-oiling element 42.
  • the holder for the air de-oiling element 40 has a corresponding filter screen or known filter and oil-separating devices 44, which are not specified in detail.
  • the holder for the air de-oiling element 40 has a
  • the check valve 48 and the minimum pressure valve 50 may also be formed in a common, combined valve.
  • the air outlet 51 is provided.
  • the air outlet 51 is connected to correspondingly known compressed air consumers in the rule.
  • a riser 52 is provided which has the outlet of the holder 40 for the air de-oiling element 42 when passing into the housing 20 a filter and check valve 54.
  • a nozzle 56 Downstream of the filter and check valve 54, a nozzle 56 is provided in a housing bore.
  • the oil return line 58 leads back approximately in the middle region of the screw 16 or the screw 18 in order to supply oil 22 again.
  • an oil drain plug 59 is provided.
  • a first oil drain plug 59 is provided.
  • a second oil drain plug 59 is provided.
  • thermostatic valve 66 instead of the thermostatic valve 66, a control and / or
  • Regulation means may be provided by means of which the oil temperature of the oil 22 located in the housing 20 is monitored and set to a desired value.
  • a nozzle 72 is provided, which is provided in the housing 20 in connection with the return line 68.
  • the cooler 74 is connected to the projection 60, as will be explained in more detail below in FIGS. 2 to 4.
  • a safety valve 76 In the upper region of the housing 20 (relative to the mounted state) there is a safety valve 76, via which an excessive pressure in the housing 20 can be reduced.
  • connection with the air supply 32 is controlled, air can be returned to the region of the air inlet 28.
  • a vent valve not shown in detail and also a nozzle (diameter reduction of the feeding line) may be provided.
  • an oil level sensor 82 may be provided.
  • This oil level sensor 82 may be, for example, an optical sensor and arranged and set up so that it can be detected by the sensor signal, whether the oil level is above the oil level sensor 82 in operation or if the oil level sensor 82 is exposed and thereby the oil level has fallen accordingly.
  • an alarm unit can also be provided which outputs or forwards an appropriate error message or warning message to the user of the system.
  • the function of the screw compressor 10 shown in FIG. 1 is as follows:
  • Air is supplied via the air inlet 28 and passes through the check valve 30 to the screws 16, 18, where the air is compressed.
  • the compressed air-oil mixture which rises above the riser 36 by a factor of between 5 to 16 times compression after the screws 16 and 18 through the outlet conduit 34, is blown directly onto the temperature sensor 38.
  • the air which still partially carries oil particles, is then guided via the holder 40 into the air de-oiling element 42 and, provided the corresponding minimum pressure is reached, enters the air outlet line 51.
  • the oil 22 located in the housing 20 is conveyed via the oil filter 62 and, if necessary, kept at operating temperature via the heat exchanger 74.
  • the heat exchanger 74 is not used and is not switched on.
  • the heat exchanger 74 is shown in a perspective view, which is placed directly on the housing 20. In the assembled state, therefore, the heat exchanger 74 is placed and mounted directly on the housing 20, wherein by means of the heat exchanger 74, the temperature of the oil contained in the housing 20 22 is regulated. As further shown in Fig. 3, a double concentric radial extension 60 is provided with an outer ring 60a and an inner ring 60b for attachment of the heat exchanger 74.
  • a receptacle 90 is provided in the interior of the radial shoulder 60 b, which is for
  • Screwing a hollow screw 92 is used.
  • the hollow screw 92 serves on the one hand for fixing the oil cooler 74
  • Ring tabs 60a and 60b are used to supply oil 22 to the oil cooler 74.
  • the oil cooler 74 is designed as a water-cooled (in particular water-cooled with the addition of antifreeze). In another embodiment, an air-cooled heat exchanger may also be used.
  • the supply of the coolant takes place via the connections 94, 96 (see FIGS. 2 and 4).
  • the heat exchanger structure is formed here lamellar or here as a known and proven multi-plate structure.

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Abstract

Die vorliegende Offenbarung betrifft einen Schraubenkompressor (10) für ein Nutzfahrzeug mit einem Gehäuse (20), wobei das Gehäuse (20) mit Öl (22) befüllt ist, mit wenigstens einem Paar Kompressorschrauben (16, 18), die im Gehäuse (20) gelagert sind und zur Kompression von dem Schraubenkompressor (10) zugeführter Luft dienen, wobei im montierten Zustand direkt auf das Gehäuse (20) ein Wärmetauscher (74) aufgesetzt und montiert ist, mittels dessen die Temperatur des im Gehäuse (20) enthaltenen Öls (22) regulierbar ist.

Description

BESCHREIBUNG
Schraubenkompressor für ein Nutzfahrzeug Die vorliegende Erfindung betrifft einen Schraubenkompressor für ein Nutzfahrzeug.
Aus dem Stand der Technik sind bereits Schraubenkompressoren für Nutzfahrzeuge bekannt. Derartige Schraubenkompressoren werden verwendet, um die notwendige Druckluft für beispielsweise das Bremssystem des Nutzfahrzeugs bereitzustellen.
In diesem Zusammenhang sind insbesondere Öl befüllte Kompressoren, insbesondere auch Schraubenkompressoren bekannt, bei denen sich als Aufgabe stellt, die öltemperatur zu regulieren. Dies wird in der Regel dadurch bewerkstelligt, dass ein externer Ölkühler vorhanden ist, der mit dem Öl befüllten Kompressor und dem
Ölkreislauf über ein Thermostatventil verbunden ist. Der Ölkühler ist dabei ein
Wärmetauscher, der zwei voneinander getrennte Kreisläufe aufweist, wobei der erste Kreislauf für die heiße Flüssigkeit, also das Kompressoröl, vorgesehen ist und der zweite für die Kühlflüssigkeit. Als Kühlflüssigkeit können beispielsweise Luft,
Wassergemische mit einem Frostschutzmittel oder einem anderen Öl verwendet werden.
Dieser Ölkühler muss sodann mit dem Kompressorölkreislauf über Rohre oder Schläuche verbunden werden und der ölkreislauf muss gegen Leckagen gesichert werden.
Dieses externe Volumen muss des Weiteren mit öl befüllt werden, so dass auch die Gesamtmenge an öl vergrößert wird. Dadurch wird die Systemträgheit vergrößert. Darüber hinaus muss der Ölkühler mechanisch untergebracht und befestigt werden, entweder durch umliegend befindliche Halterungen oder durch eine gesonderte Halterung, was zusätzliche Bestigungsmittel, aber auch Bauraum benötigt.
Aus der US 4,780,061 ist bereits ein Schraubenkompressor mit einer integrierten Ölkühlung bekannt. Oes Weiteren offenbart die DE 37 17493 A1 eine in einem kompakten Gehäuse angeordnete Schraubenverdichter-Anlage, die einen Ölkühler auf dem Elektromotor des Schraubenkompressors aufweist.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Schraubenkompressor für ein Nutzfahrzeug der eingangs genannten Art in vorteilhafter Weise weiterzubilden, insbesondere dahingehend, dass dieser einfacher aufgebaut ist und die thermische Trägheit des Gesamtsystems verringert werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen Schraubenkompressor mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Danach ist vorgesehen, dass ein
Schraubenkompressor für ein Nutzfahrzeug mit einem Gehäuse versehen ist, wobei das Gehäuse mit öl befüllt ist, wobei der Schraubenkompressor weiter wenigstens ein paar Kompressorschrauben (auch Kompressorrotoren genannt), die im Gehäuse gelagert sind und zur Kompression von dem Schraubenkompressor zugeführten Fluid, insbesondere Luft dienen, wobei im montierten Zustand des Schraubenkompressors direkt auf das Gehäuse ein Wärmetauscher aufgesetzt und montiert ist, mittels dessen die Temperatur des im Gehäuse enthaltenen Öls regulierbar ist.
Die Erfindung basiert auf dem Grundgedanken, dass durch das direkte Aufsetzen des Wärmetauschers auf dem Gehäuse das insgesamt benötigte Volumen und auch Todvolumen an Öl verringert werden kann. Insbesondere werden durch das direkte Aufsetzen des Wärmetauschers auf dem Gehäuse des Schraubenkompressors keine großen Verbindungswege aus dem Schraubenkompressorgehäuse heraus in den Wärmetauscher hinein benötigt. Vielmehr kann das Öl direkt aus dem
Schraubenkompressor in den Wärmetauscher hinein eingeleitet werden. Das benötigte Ölvolumen wird somit vergleichsweise gering gehalten. Die thermische Trägheit des Systems wird verringert. Mit anderen Worten wird somit das Totvolumen verringert, bzw. das Volumen, das mit öl befüllt sein muss, um die Leitungen zwischen
Gehäuseinnerem und Wärmetauscher mit Öl zu befallen und eine Ölzirkulation zu ermöglichen. Außerdem wird hierdurch die Gefahr von Leckagen deutlich reduziert, weil die erforderlichen Leitungen außerhalb des Gehäuses vermieden oder zumindest mit geringerer Länge vorgesehen sein müssen.
Im Vergleich zu den bislang bekannten Schraubenkompressoren wird insbesondere in der Anlaufphase das öl schnell auf Betriebstemperatur gebracht, wenn das Öl geregelt durch das Thermostat zunächst gar nicht durch den Wärmetauscher/Kühler fließt und dadurch schnell Betriebstemperatur erreicht..
Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass das Gehäuse einen Ringansatz zur
Aufnahme des Wärmetauschers aufweist. Mittels des Ringansatzes wird es möglich, eine einfache und korrekte Positionierung des Wärmetauschers auf dem Gehäuse zu ermöglichen. Über den Ringansatz ist darüber hinaus auch eine einfache und zuverlässige Dichtmöglichkeit sowohl in axialer als auch radialer Richtung einfach realisierbar.
Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass zwei Ringansätze im Gehäuse vorgesehen sind, die zur Befestigung des Wärmetauschers auf dem Gehäuse des
Schraubenkompressors dienen können. Über den doppelten Ringansatz kann die Dichtwirkung verbessert werden, da hierüber beispielsweise eine Art Labyrinthdichtung ermöglicht werden kann. Auch kann vorgesehen sein, den Zwischenraum zwischen den Wandungen der Ringansätze als Fluidleitung zwischen Gehäuse und Wärmetauscher zu nutzen.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Ringansätze konzentrisch ausgebildet sind. Dies erleichtert eine Positionierung des Wärmetauschers auf dem Gehäuse.
Darüber hinaus ist eine konzentrische Anordnung der Ringansätze auch dienlich im Hinblick auf die Dichtwirkung, die benötigt wird, um den auf dem Gehäuse aufgesetzten Wärmetauscher an der Schnittstelle zum Gehäuse entsprechend abzudichten. Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass das Gehäuse eine Aufnahme für eine
Schraube zur Befestigung des Wärmetauschers aufweist. Hierüber kann eine einfache Befestigung des Wärmetauschers mittels einer Schraube am Gehäuse ermöglicht werden. Insbesondere ist denkbar, dass die Aufnahme für die Schraube im Inneren der beiden Ringaufsätze aufgenommen ist. Hierdurch lässt sich mit im Wesentlichen in einem einfachen Arbeitsschritt das Zentrieren des Wärmetauschers über die beiden
Ringansätze sowie das Befestigen mittels der Schraube, die im Inneren der beiden Ringansätze aufgenommen ist, bewerkstelligen.
Es kann vorgesehen sein, dass die Schraube zur Befestigung des Wärmetauschers eine Hohlschraube ist. Über die Hohlschraube wird es möglich, Öl dem Wärmetauscher zuzuführen bzw. über die Hohlschraube öl aus dem Wärmetauscher in das Gehäuse des Schraubenkompressors zurückzuführen.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Hohlschraube als Fluidkanal für das zum Wärmetauscher geführte öl bzw. das vom Wärmetauscher zurück ins Gehäuse geführte Öl dient.
Denkbar ist ,dass der Wärmetauscher luftgekühlt ausgeführt ist.
Der Wärmetauscher kann wassergekühlt ausgeführt sein. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass das Kühlwasser mit Frostschutzmittel versetzt ist, beispielsweise Methylene-Glycol oder dergleichen.
Des Weiteren kann ein Thermostat sowie eine Steuerungs- und/oder
Regelungseinrichtung vorgesehen sein, mittels derer die Öltermperatur des im Gehäuse befindlichen Öls überwachbar und auf einen Sollwert einstellbar ist. Hierüber wird es möglich, den Wärmetauscher nur dann zu verwenden, wenn dies auch notwendig ist. Dadurch wird es möglich, beispielsweise beim Anlaufen des Schraubenkompressors schneller die Betriebstemperatur zu erreichen. Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung sollen nun anhand eines in den
Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert werden.
Es zeigen: Fig. 1 eine schematische Schnittzeichnung durch einen erfindungsgemäßen
Schraubenkompressor;
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht auf einen Schraubenkompressor;
Fig. 3 eine weitere perspektivische Ansicht auf einen Schraubenkompressor gemäß Fig. 2; und
Fig. 4 eine schematische, perspektivische Schnittzeichnung durch den
Wärmetauscher und einen Teil des Gehäuses des Schraubenkompressors gemäß Fig. 2.
Fig. 1 zeigt in einer schematischen Schnittdarstellung einen Schraubenkompressor 10 im Sinne eines Ausführungsbeispiels für die vorliegende Erfindung.
Der Schraubenkompressor 10 weist einen Befestigungsflansch 12 zur mechanischen Befestigung des Schraubenkompressors 10 an einem hier nicht näher gezeigten Elektromotor auf.
Gezeigt ist jedoch die Eingangswelle 14, über die das Drehmoment vom Elektromotor auf eine der beiden Schrauben 16 und 18, nämlich die Schraube 16 übertragen wird.
Die Schraube 18 kämmt mit der Schraube 16 und wird über diese angetrieben.
Der Schraubenkompressor 10 weist ein Gehäuse 20 auf, in dem die wesentlichen Komponenten des Schraubenkompressors 10 untergebracht sind.
Das Gehäuse 20 ist mit öl 22 befüllt.
Lufteingangsseitig ist am Gehäuse 20 des Schraubenkompressors 10 ein
Einlassstutzen 24 vorgesehen. Der Einlassstutzen 24 ist dabei derart ausgebildet, dass an ihm ein Luftfilter 26 angeordnet ist. Außerdem ist radial am Lufteinlassstutzen 24 ein Lufteinlass 28 vorgesehen. Im Bereich zwischen Einlassstutzen 24 und der Steile, an dem der Einlassstutzen 24 am Gehäuse 20 ansetzt, ist ein federbelasteter Ventileinsatz 30 vorgesehen, hier als Axialdichtung ausgeführt. Dieser Ventileinsatz 30 dient als Rückschlagventil.
Stromabwärts des Ventileinsatzes 30 ist ein Luftzuführkanal 32 vorgesehen, der die Luft den beiden Schrauben 16, 18 zuführt. Ausgangsseitig der beiden Schrauben 16, 18 ist ein Luftauslassrohr 34 mit einer Steigleitung 36 vorgesehen.
Im Bereich des Endes der Steigleitung 36 ist ein Temperaturfühler 38 vorgesehen, mittels dessen die öltemperatur überwachbar ist.
Weiter vorgesehen ist im Luftauslassbereich ein Halter 40 für ein Luftentölelement 42.
Der Halter 40 für das Luftentölelement weist im montierten Zustand im dem Boden zugewandten Bereich (wie auch in Fig. 1 gezeigt) das Luftentölelement 42 auf.
Weiter vorgesehen ist im Inneren der Luftentölelement 42 ein entsprechendes Filtersieb bzw. bekannte Filter- und Ölabscheidevorrichtungen 44, die nicht näher im Einzelnen spezifiziert werden. Im zentralen oberen Bereich, bezogen auf den montierten und betriebsfertigen Zustand (also wie in Fig. 1 gezeigt), weist der Halter für das Luftentölelement 40 eine
Luftausgangsöffnung 46 auf, die zu einem Rückschlagventil 48 und einem
Mindestdruckventil 50 führen. Das Rückschlagventil 48 und das Mindestdruckventil 50 können auch in einem gemeinsamen, kombinierten Ventil ausgebildet sein.
Nachfolgend des Rückschlagventils 48 ist der Luftauslass 51 vorgesehen. Der Luftauslass 51 ist mit entsprechend bekannten Druckluftverbrauchern in der Regel verbunden.
Um das im Luftentölelement 42 befindliche und abgeschiedene Öl 22 wieder in das Gehäuse 20 zurückzuführen, ist eine Steigleitung 52 vorgesehen, die ausgangs des Halters 40 für das Luftentölelement 42 beim Übertritt in das Gehäuse 20 ein Filter- und Rückschlagventil 54 aufweist.
Stromabwärts des Filter- und Rückschlagventils 54 ist in einer Gehäusebohrung eine Düse 56 vorgesehen. Die Ölrückführleitung 58 führt zurück in etwa den mittleren Bereich der Schraube 16 oder der Schraube 18, um dieser wieder öl 22 zuzuführen.
Im im montierten Zustand befindlichen Bodenbereich des Gehäuses 20 ist eine ölablassschraube 59 vorgesehen. Über die ölablassschraube 59 kann eine
entsprechende ölablauföffnung geöffnet werden, über die das öl 22 abgelassen werden kann.
Im unteren Bereich des Gehäuses 20 ist auch der Ansatz 60 vorhanden, an dem der Ölfilter 62 befestigt wird. Über einen ölfiltereinlasskanal 64, der im Gehäuse 20 angeordnet ist, wird das öl 22 zunächst zu einem Thermostatventil 66 geleitet.
Anstelle des Thermostatventils 66 kann eine Steuerungs- und/oder
Regelungseinrichtung vorgesehen sein, mittels derer die öltemperatur des im Gehäuse 20 befindlichen Öls 22 Überwachbar und auf einen Sollwert einstellbar ist.
Stromabwärts des Thermostatventils 66 ist sodann der öleinlass des Ölfilters 62, der über eine zentrale Rückführleitung 68 das öl 22 wieder zurück zur Schraube 18 oder zur Schraube 16, aber auch zum ölgeschmierten Lager 70 der Welle 14 führt. Im Bereich des Lagers 70 ist auch eine Düse 72 vorgesehen, die im Gehäuse 20 im Zusammenhang mit der Rückführleitung 68 vorgesehen ist.
Der Kühler 74 ist am Ansatz 60 angeschlossen, wie nachstehend noch in den Fig. 2 bis 4 näher erläutert wird. Im oberen Bereich des Gehäuses 20 (bezogen auf den montierten Zustand) befindet sich ein Sicherheitsventil 76, über das ein zu großer Druck im Gehäuse 20 abgebaut werden kann.
Vor dem Mindestdruckventil 50 befindet sich eine Bypassleitung 78, die zu einem Entiastungsventii 80 führt. Über dieses Entlastungsventil 80 das mittels einer
Verbindung mit der Luftzuführung 32 angesteuert wird kann Luft in den Bereich des Lufteinlasses 28 zurückgeführt werden. In diesem Bereich kann ein nicht näher gezeigtes Entlüftungsventil und auch eine Düse (Durchmesserveringerung der zuführenden Leitung) vorgesehen sein.
Darüber hinaus kann ungefähr auf Höhe der Leitung 34 in der Außenwand des Gehäuses 20 ein Öllevelsensor 82 vorgesehen sein. Dieser Öllevelsensor 82 kann beispielsweise ein optischer Sensor sein und derart beschaffen und eingerichtet, dass anhand des Sensorsignals erkannt werden kann, ob der ölstand im Betrieb oberhalb des Öllevelsensors 82 ist oder ob der öllevelsensor 82 frei liegt und hierdurch der Ölstand entsprechend gefallen ist. Im Zusammenhang mit dieser Überwachung kann auch eine Alarmeinheit vorgesehen sein, die eine entsprechende Fehlermeldung oder Warnmeldung an den Nutzer des Systems ausgibt bzw. weiterleitet.
Die Funktion des in Fig. 1 gezeigten Schraubenkompressors 10 ist dabei wie folgt:
Luft wird über den Lufteinlass 28 zugeführt und gelangt über das Rückschlagventil 30 zu den Schrauben 16, 18, wo die Luft komprimiert wird. Das komprimierte Luft-Öl- Gemisch, das mit einem Faktor zwischen 5- bis 16f acher Komprimierung nach den Schrauben 16 und 18 durch die Auslassleitung 34 Über das Steigrohr 36 aufsteigt, wird direkt auf den Temperaturfühler 38 geblasen. Die Luft, die noch teilweise ölpartikel trägt, wird sodann über den Halter 40 in das Luftentölelement 42 geführt und gelangt, sofern der entsprechende Mindestdruck erreicht wird, in die Luftauslassleitung 51. Das im Gehäuse 20 befindliche Öl 22 wird über den Ölfilter 62 und ggf. über den Wärmetauscher 74 auf Betriebstemperatur gehalten.
Sofern keine Kühlung notwendig ist, wird der Wärmetauscher 74 nicht verwendet und ist auch nicht zugeschaltet.
Die entsprechende Zuschattung erfolgt über das Thermostatventil 68. Nach der Aufreinigung im Ölfilter 64 wird über die Leitung 68 öl der Schraube 18 oder der Schraube 16, aber auch dem Lager 72 zugeführt. Die Schraube 16 oder die Schraube 18 wird über die Rückführleitung 52, 58 mit Öl 22 versorgt, hier erfolgt die Aufreinigung des Öls 22 im Luftentölelement 42.
Ober den nicht näher gezeigten Elektromotor, der sein Drehmoment über die Welte 14 auf die Schraube 16 überträgt, die wiederum mit der Welle 18 kämmt, werden die Schrauben 16 und 18 des Schraubenkompressors 10 angetrieben.
Über das nicht näher gezeigte Entlastungsventil 80 wird sichergestellt, dass im Bereich der Zuleitung 32 nicht der hohe Druck, der im Betriebszustand beispielsweise ausgangsseitig der Schrauben 16, 18 herrscht, eingesperrt werden kann, sondern dass insbesondere beim Anlaufen des Kompressors im Bereich der Zuleitung 32 stets ein niedriger Eingangsdruck, insbesondere Atmosphärendruck, besteht. Andernfalls würde mit einem Anlaufen des Kompressors zunächst ein sehr hoher Druck ausgangsseitig der Schrauben 16 und 18 entstehen, der den Antriebsmotor überlasten würde.
In Fig. 2 ist nun in perspektivischer Ansicht der Wärmetauscher 74 gezeigt, der direkt auf dem Gehäuse 20 aufgesetzt ist. Im montierten Zustand ist also der Wärmetauscher 74 direkt auf das Gehäuse 20 aufgesetzt und montiert, wobei mittels des Wärmetauschers 74 die Temperatur des im Gehäuse 20 enthaltenen Öls 22 regulierbar ist. Wie weiter in Fig. 3 gezeigt, ist zur Befestigung des Wärmetauschers 74 ein doppelter, konzentrischer Radialansatz 60 mit einem äußeren Ring 60a und einem inneren Ring 60b vorgesehen.
Im Inneren des Radialansatzes 60b ist eine Aufnahme 90 vorgesehen, die zum
Einschrauben einer Hohlschraube 92 dient.
Die Hohlschraube 92 dient dabei zum einen zur Fixierung des Ölkühlers 74,
andererseits aber auch, wie dies aus Fig.4 gezeigt ist, zur Rückführung des durch den Ölkühler 74 geführten und gekühlten Öles 22 zurück ins Gehäuse 20 durch den Hohlschraubeninnenkanal 92a. Der Bereich 98 zwischen den konzentrischen
Ringansätzen 60a und 60b wird verwendet, um Öl 22 dem Ölkühler 74 zuzuführen.
Der Ölkühler 74 ist dabei als wassergekühlter (insbesondere wassergekühlt mit Zusatz von Frostschutzmittel) ausgeführt. In einer weiteren Ausführungsform kann auch ein luftgekühlter Wärmetauscher verwendet werden.
Die Zuführung des Kühlmittels erfolgt über die Anschlüsse 94, 96 (siehe Fig. 2 und 4).
Wie in Fig.4 gezeigt ist, ist die Wärmetauscherstruktur hier lamellenartig ausgebildet bzw. hier als bekannte und bewährte Multi-Platten-Struktur.
BEZUGSZEICHENLISTE
10 Schraubenkompressor
12 Befestigungsflansch
14 Eingangswelle
16 Schrauben
18 Schrauben
20 Gehäuse
22 Ol
24 Einlassstutzen
26 Luftfilter
28 Lufteinlass
30 Ventileinsatz
32 Luftzuführkanal
34 Luftauslassrohr
36 Steigleitung
38 Temperaturfühler
40 Halter für ein Luftentölelement
42 Luftentölelement
44 Filtersieb bzw. bekannte Filter- bzw. Ölabscheidevorrichtungen
46 Luftausgangsöffnung
48 Rückschlagventil
50 Mindestdruckventil
51 Luftauslass
52 Steigleitung
54 Filter- und Rückschlagventil
56 Düse
58 Ölrückführleitung
59 Ölablassschraube
60 Ansatz
60a äußerer Ring
60b innerer Ring
62 Ölfilter 64 ölfiltereinlasskanal
66 Thermostatventil
68 Rückführleitung
70 Lager
72 Düse
74 Kühler, Wärmetauscher
76 Sicherheitsventil
78 Bypassleitung
80 Entlastungsventil
82 Öllevelsensor
90 Aufnahme
92 Hohlschraube
92a Hohlschraubeninnenkanal
94 Anschluss
96 Anschluss
98 Bereich

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Schraubenkompressor (10) für ein Nutzfahrzeug mit einem Gehäuse (20), wobei das Gehäuse (20) mit Öl (22) befüllt ist, mit wenigstens einem Paar
Kompressorschrauben (16, 18), die im Gehäuse (20) gelagert sind und zur
Kompression von dem Schraubenkompressor (10) zugeführter Luft dienen, wobei im montierten Zustand direkt auf das Gehäuse (20) ein Wärmetauscher (74) aufgesetzt und montiert ist, mittels dessen die Temperatur des im Gehäuse (20) enthaltenen Öls (22) regulierbar ist.
2. Schraubenkompressor (10) nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, das»
zur Befestigung des Wärmetauschers (74) ein Ringansatz (60) am Gehäuse (20) vorgesehen ist.
3. Schraubenkompressor (10) nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
zwei Ringansätze (60a, 60b) am Gehäuse (20) vorgesehen sind.
4. Schraubenkompressor (10) nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Ringansätze (60a, 60b) konzentrisch zueinander angeordnet sind.
5. Schraubenkompressor (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
das Gehäuse eine Aufnahme für eine Schraube (92) zur Befestigung des
Wärmetauschers (74) aufweist.
6. Schraubenkompressor (10) nach Anspruch 5 sowie einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass
die Aufnahme (90) für die Schraube (92) im Inneren der beiden Ringansätze (60a, 60b) aufgenommen ist.
7. Schraubenkompressor (10) nach einem der Ansprüche 5 oder 6,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Schraube (92) eine Hohlschraube ist.
8. Schraubenkompressor (10) nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Hohlschraube (92) als Fluidkanal für das zum Wärmetauscher (74) geführte öl (22) bzw. das vom Wärmetauscher (74) zurück ins Gehäuse (20) geführte Öl (22) dient.
9. Schraubenkompressor (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
der Wärmetauscher (74) wassergekühlt ist, insbesondere gekühlt durch ein Wasser- Frostschutz-Gemisch.
10. Schraubenkompressor (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Wärmetauscher (74) luftgekühlt ist,
11. Schraubenkompressor (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
ein Thermostat (66) sowie eine Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung
vorgesehen ist, mittels derer die Öltemperatur des Im Gehäuse (20) befindlichen Öls (22) überwachbar und auf einen Sollwert einstellbar ist.
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