EP3516229A1 - Schraubenkompressorsystem für ein nutzfahrzeug - Google Patents

Schraubenkompressorsystem für ein nutzfahrzeug

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EP3516229A1
EP3516229A1 EP17778212.5A EP17778212A EP3516229A1 EP 3516229 A1 EP3516229 A1 EP 3516229A1 EP 17778212 A EP17778212 A EP 17778212A EP 3516229 A1 EP3516229 A1 EP 3516229A1
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EP
European Patent Office
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screw compressor
control
screw
air
oil
Prior art date
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EP17778212.5A
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English (en)
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EP3516229B1 (de
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Gilles Hebrard
Jean-Baptiste Marescot
Jörg MELLAR
Thomas Weinhold
Engelbert KÖCK
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Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH
Original Assignee
Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH
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Publication date
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    • F05B2270/00—Control
    • F05B2270/10—Purpose of the control system

Definitions

  • the present invention relates to a screw compressor system for a commercial vehicle with at least one screw compressor and with at least one control and / or regulating unit for drive control and / or regulation of the vehicle
  • Screw compressor 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.
  • Screw chamber formed. To pressurize the screw chamber with increased pressure, it is because at the outlet of the screw chamber with stationary screws still the working pressure is applied, while at the inlet of
  • Screw chamber essentially the atmospheric pressure is applied so that the air against the conveying direction flows back to the suction side and builds pressure there.
  • Screw compressor system for a commercial vehicle with at least one
  • Screw compressor and with at least one control and / or
  • Control unit for drive control and / or regulation of the
  • Screw compressor is provided, wherein the control and / or Verification unit is such that the screw compressor after a stop on a
  • Restart is prevented for a predetermined period of time.
  • the invention is based on the idea that the screw compressor has a relief valve, via which the pressure in the screw compressor can be reduced after a stop of the screw compressor.
  • Screw compressor for a predetermined period of time ensures that the pressure in the screw compressor can be degraded in any case. If this is not the case, the so-called charging effect can occur, i. that the compressed air under working pressure flows upstream into the screw chamber through its outlet and rests against the air inlet and at the beginning of the screw of the screw compressor, so that this pressure is further built up by restarting the
  • Screw compressor In this case, a very high drive torque, the would be noticeable as an excessive starting current in an electric screw compressor drive and would lead to an overload of the electric motor. This undesired operating state should be reliably prevented. It can be prevented that in any case a predetermined period of time has been waited, within which the pressure in the screw compressor is reduced.
  • control and / or regulating unit is part of the screw compressor.
  • a compact structure is formed and it is not necessary to have access to external components.
  • control and / or regulating unit is part of a Luftaufberettungssytems the commercial vehicle.
  • control and / or Vergei unit is part of an engine or vehicle control of the commercial vehicle. Again, it would be possible to access an already existing component of the commercial vehicle.
  • control and / or control unit is designed as a separate control and / or regulating unit. This allows beispei Iriya a simple installation and also easy replacement or
  • the time span is at least approximately 10 seconds, in particular at least approximately 15 seconds. Such a period is sufficient in the conventional relief valves to achieve a safe drop in the working pressure or prevailing pressure in the screw compressor to a pressure level at which there is no harmful high chairströmtik in the screw chamber. Furthermore, it can be provided that the screw compressor has at least one relief valve. About this relief valve, the pressure in the
  • Screw compressor can be dismantled easily and reliably.
  • the relief valve is dimensioned such that the interior of the
  • Screw compressor within the predetermined period of time to a pressure near atmospheric pressure or atmospheric pressure can be depressurized. This allows safe operation of the screw compressor and safely avoided the so-called. Charging effect.
  • Fig. 1 is a schematic sectional view through an inventive
  • FIG. 2 is a schematic drawing of the screw compressor system according to the present invention.
  • 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 the mechanical attachment of the screw compressor 10 to a drive not shown here in detail in the form of an electric motor. Shown, however, is the input shaft 14, via which the torque from the electric motor to one of the two screws 16 and 18, namely the screw 16 is transmitted.
  • 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, an inlet port 24 is provided on the housing 20 of the screw compressor 10. The inlet nozzle 24 is designed such that an air filter 26 is arranged on it. In addition, a Heilein passage 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 is provided with a riser 36.
  • a temperature sensor 38 is provided, by means of which the oil temperature can be monitored.
  • Weather is provided in the air outlet, a holder 40 for an air de-oiling 42nd
  • 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
  • the check valve 48 and the minimum pressure valve 50 may also be formed in a common, combined valve.
  • 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 to supply it again oil 22.
  • an oil drain plug 59 is provided within the assembled state of the bottom portion of the housing 20, an oil drain plug 59 is provided. About the oil drain plug 59, a corresponding oil drain opening can be opened, via which the oil 22 can be drained.
  • Ansile of the thermostatic valve 66 may be a control and / or
  • Control means may be provided, by means of which the oil temperature of the oil 22 located in the housing 20 can be monitored and adjusted to a desired value.
  • Oer cooler 74 is connected to the neck 60.
  • 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. Before the minimum pressure valve 50 is a bypass line 78, which leads to a relief valve 80. About this relief valve 80, by means of a
  • connection with the air supply 32 is driven, air can be returned to the region of the air inlet 28.
  • a vent valve not shown in detail and also a nozzle (diameter of the feeding line supply) 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 Ollevelsensors 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, with a factor between 5 to 16 times compression after the Screws 16 and 18 rises through the outlet line 34 via the riser 36 is blown directly onto the temperature sensor 38.
  • the air which still partly 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 maintained at the operating temperature via the oil filter 62 and possibly via the heat exchanger 74.
  • the heat exchanger 74 is not used and is not switched on.
  • Screw 16 but also fed to the bearing 72.
  • the screw 16 or the screw 18 is supplied via the return line 52, 58 with oil 22, here is the purification of the oil 22 in Luftentölelement 42.
  • the electric motor not shown in detail, which transmits its torque via the shaft 14 to the screw 16, which in turn meshes with the screw 18, the screws 16 and 18 of the screw compressor 10 are driven.
  • Fig. 2 shows a schematic view of the invention
  • Screw compressor system 100 with the screw compressor 10 shown in Fig. 1 and a control unit 1 10.
  • the control unit 1 10 is here as a control unit of the
  • Screw compressor 10 or formed as part of the screw compressor 10.
  • control and regulation unit 110 is part of an air handling system (EAC) of the commercial vehicle, part of a motor control of the commercial vehicle, part of a vehicle control of the commercial vehicle or as a separate control and regulation unit 1 10 executed.
  • EAC air handling system
  • control unit 1 10 By means of the control unit 1 10 is ensured that after a stop of the screw compressor 10 and the drive of the screw compressor 10, a restart of the screws 16, 18 is prevented for a predetermined period of time.
  • This time span is about 10 seconds in the embodiment shown, but may also be in the range between 10 to 15 seconds or even higher.
  • the working pressure prevailing in the screw compressor 10 can be reduced within the predetermined period of time to such an extent that in any case the so-called charging effect is reliably avoided.
  • This charging effect occurs in particular in that the working pressure applied behind or downstream of the screws 16, 18 directly after the stop of the screw compressor 10 flows upstream both via the outlet of the screw chamber and via the corresponding lines 58, 68 into the suction region of the screws 16, 18, that can get into the air inlet 32. If it then comes to a restart of the screws 16, 18, even before a pressure reduction has taken place, the pressure applied there is compressed by the screws 16, 18, so that it can come to an undesirable operating state in which the working pressure again, for example could be condensed tenfold.
  • the relief valve 80 is dimensioned such that the interior of the working pressure applied behind or downstream of the screws 16, 18 directly after the stop of the screw compressor 10 flows upstream both via the outlet of the screw chamber and via the corresponding lines 58, 68 into the suction region of the screws 16, 18, that can get into the air inlet 32. If it
  • Screw compressor 10 can be relieved of pressure within the predetermined period of time to a pressure near atmospheric pressure or about atmospheric pressure.

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Abstract

Die vorliegende Aneldung betrifft ein Schraubenkompressorsystem (100) für ein Nutzfahrzeug mit wenigstens einem Schraubenkompressor (10) und mit wenigstens einer Steuerungsund/oder Regelungseinheit (110) zur Antriebssteuerung und/oder regelung des Schraubenkompressors (10), wobei die Steuerungsund/oder Regelungseinheit (110) derart beschaffen ist, dass der Schraubenkompressor (10) nach einem Stopp an einem Wiederanlaufen für eine vorbestimmte Zeitspanne gehindert wird.

Description

BESCHREIBUNG
Schraubenkompressorsystem für ein Nutzfahrzeug Die vorliegende Erfindung betrifft ein Schraubenkompressorsystem für ein Nutzfahrzeug mit wenigstens einem Schraubenkompressor und mit wenigstens einer Steuerungsund/oder Regelungseinheit zur Antriebssteuerung und/oder -regelung des
Schraubenkompressors. 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.
Allerdings schwankt der Druckluftbedarf für das Bremssystem je nach Betriebszustand des Nutzfahrzeugs, sodass in Antwort darauf der Schraubenkompressor zyklisch stoppt bzw. wieder anläuft.
Erfordert ein Betriebszustand des Nutzfahrzeugs ein Anlaufen des
Schraubenkompressors kurz nachdem dieser gestoppt wurde, hat sich in der Zeit kurz nach dem Stopp des Schraubenkompressors bereits ein erhöhter Druck in der
Schraubenkammer gebildet. Zur Beaufschlagung der Schraubenkammer mit erhöhtem Druck kommt es deshalb, weil am Auslass der Schraubenkammer bei stillstehenden Schrauben nach wie vor der Arbeitsdruck anliegt, während am Einlass der
Schraubenkammer im Wesentlichen der Atmospährendruck anliegt sodass die Luft entgegen der Förderrichtung auf die Saugseite zurückströmt und dort Druck aufbaut.
Beginnt unter den zuvor beschriebenen Umständen das erneute Anlaufen des
Schraubenkompressors, komprimiert dieser keine Luft ausgehend von
Atmosphärendruck, sondern ausgehend von dem zuvor beschriebenen erhöhten Druckniveau. Dieser ungewollte Betriebszustand sorgt für kurzzeitige Druckspitzen innerhalb des Schraubenkompressors sowie für eine kurzzeitige zusätzliche Belastung des
entsprechenden Antriebs und sollte daher möglichst vermieden werden.
Aus der DE 10 2004 060 417 B4 ist ein gattungsgemäßer Schraubenkompressor bereits bekannt.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Schraubenkompressorsystem der eingangs genannten Art in vorteilhafter Weise weiterzubilden, insbesondere
dahingehend, dass der sog. Ladeeffekt im Schraubenkompressor verhindert und ein Erzeugen eines Überdruckes im Schraubenkompressor sicher vermieden werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Schraubenkompressorsystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Danach ist vorgesehen, dass ein
Schraubenkompressorsystem für ein Nutzfahrzeug mit wenigstens einem
Schraubenkompressor und mit wenigstens einer Steuerungs- und/oder
Regelungseinheit zur Antriebssteuerung und/oder -regelung des
Schraubenkompressors versehen ist, wobei die Steuerungs- und/oder Regetungseinheit derart beschaffen ist, dass der Schraubenkompressor nach einem Stopp an einem
Wiederanlaufen für eine vorbestimmte Zeitspanne gehindert wird.
Die Erfindung basiert auf dem Grundgedanken, dass der Schraubenkompressor ein Entlastungsventil aufweist, über das nach einem Stopp des Schraubenkompressors der Druck im Schraubenkompressor abgebaut werden kann. Durch das Verhindern des Wiederanlaufens des Schraubenkompressors direkt nach einem Stopp des
Schraubenkompressors für eine vorbestimmte Zeitspanne wird sichergestellt, dass der Druck im Schraubenkompressor auf jeden Fall abgebaut werden kann. Ist dies nicht der Fall, kann es zum sog. Ladeeffekt kommen, d.h. dass die unter Arbeitsdruck stehende Druckluft stromaufwärts in die Schraubenkammer durch deren Auslass strömt und am Lufteinlass und eingangs der Schrauben des Schraubenkompressors anliegt, so dass dieser Druck noch weiter aufgebaut wird durch das Wiederanlaufen des
Schraubenkompressors. In diesem Fall entsteht ein sehr hohes Antriebsmoment, das sich bei einem elektrischen Schraubenkompressorantieb als überhöhter Anlaufstrom bemerkbar macht und zu einer Überlastung des E-Motors führen würde. Dieser ungewünschte Betriebszustand soll sicher verhindert werden. Er kann dadurch verhindert werden, dass jedenfalls eine vorbestimmte Zeitspanne abgewartet ist, innerhalb derer der Druck im Schraubenkompressor abgebaut wird.
Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass die Steuerungs- und/oder Regelungseinheit Bestandteil des Schraubenkompressors ist. Hierdurch wird ein kompakter Aufbau ausgebildet und es ist nicht notwendig, auf externe Komponenten zugreifen zu müssen.
Grundsätzlich denkbar ist aber auch, dass die Steuerungs- und/oder Regelungseinheit Bestandteil eines Luftaufberettungssytems des Nutzfahrzeugs ist. Hier ist bereits eine entsprechende Steuerung vorhanden, die einfach mitbenutzt werden kann. Auch ist denkbar, dass die Steuerungs- und/oder Regeiungseinheit Bestandteil einer Motor- oder Fahrzeugsteuerung des Nutzfahrzeuges ist. Auch hier wäre es möglich, auf eine bereits vorhandene Komponente des Nutzfahrzeugs zugreifen zu können.
Grundsätzlich denkbar ist aber auch, dass die Steuerungs- und/oder Regeiungseinheit als separate Steuerungs- und/oder Regelungseinheit ausgebildet ist. Dies ermöglicht beispei Isweise eine einfache Montage und auch einen einfachen Austausch bzw.
Einfache Upgrades.
Es ist denkbar, dass die Zeitspanne mindestens ca. 10 Sekunden beträgt, insbesondere mindestens ca. 15 Sekunden beträgt. Eine derartige Zeitspanne ist bei den üblichen Entlastungsventilen ausreichend, um ein sicheres Absinken des Arbeitsdruckes oder vorherrschenden Druckes im Schraubenkompressor auf ein Druckniveau zu erreichen, bei dem kein schädlich hoher Rückströmdruck in der Schraubenkammer vorliegt. Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass der Schraubenkompressor wenigstens ein Entlastungsventil aufweist. Über dieses Entlastungsventil kann der Druck im
Schraubenkompressor einfach und zuverlässig abgebaut werden. Das Entlastungsventil ist derart bemessen, dass das Innere des
Schraubenkompressors innerhalb der vorbestimmten Zeitspanne auf einen drucknahen Atmosphärendruck oder ca. Atmosphärendruck druckentlastet werden kann. Dadurch wird ein sicherer Betrieb des Schraubenkompressors ermöglicht und sicher der sog. Ladeeffekt vermieden.
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; und Fig. 2 eine schematische Zeichnung des Schraubenkompressorsystems gemäß der vorliegenden Erfindung.
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 Antrieb in Form eines Elektromotors 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 Luftein lass 28 vorgesehen.
Im Bereich zwischen Einlassstutzen 24 und der Stelle, 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.
Wetter 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.
Wetter vorgesehen ist im Inneren des Luftentölelements 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 Ol 22 zuzuführen.
Innerhalb des im montierten Zustand befindlichen Bodenbereichs des Gehäuses 20 ist eine Ölablassschraube 59 vorgesehen. Über die Ölablassschraube 59 kann eine entsprechende Ölablauföffnung geöffnet werden, über die das Ol 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.
Ansteile 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 Oleinlass 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.
Oer Kühler 74 ist am Ansatz 60 angeschlossen.
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 Entlastungsventil 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 können ein nicht näher gezeigtes Entlüftungsventil und auch eine Düse (Durchmesservenngerung 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 Ollevelsensors 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 16facher Komprimierung nach den Schrauben 16 und 18 durch die Auslassteitung 34 Uber 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 Zuschaltung 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. Über den nicht näher gezeigten Elektromotor, der sein Drehmoment über die Welle 14 auf die Schraube 16 überträgt, die wiederum mit der Schraube 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. Fig. 2 zeigt in schematischer Ansicht das erfindungsgemäße
Schraubenkompressorsystem 100 mit dem in Fig. 1 gezeigten Schraubenkompressor 10 sowie einer Steuereinheit 1 10. Die Steuereinheit 1 10 ist hier als Steuerungs- und Regelungseinheit des
Schraubenkompressors 10 bzw. als Bestandteil des Schraubenkompressors 10 ausgebildet.
Grundsätzlich kann aber vorgesehen sein, dass die Steuerungs- und Regelungseinheit 110 Bestandteil eines Luftaufbereitungssystems (EAC) des Nutzfahrzeuges, Bestandteil einer Motorsteuerung des Nutzfahrzeugs, Bestandteil einer Fahrzeugsteuerung des Nutzfahrzeugs oder als separate Steuerungs- und Regelungseinheit 1 10 ausgeführt ist.
Mittels der Steuerungs- und Regelungseinheit 1 10 wird dafür gesorgt, dass nach einem Stopp des Schraubenkompressors 10 bzw. des Antriebs des Schraubenkompressors 10 ein Wiederanlaufen der Schrauben 16, 18 für eine vorbestimmte Zeitspanne verhindert wird.
Diese Zeitspanne beträgt im gezeigten Ausführungsbeispiel ca. 10 Sekunden, kann aber auch im Bereich zwischen 10 bis 15 Sekunden oder auch darüber liegen.
Über das Entlastungsventil 80 kann der im Schraubenkompressor 10 vorherrschende Arbeitsdruck innerhalb der vorbestimmten Zeitspanne soweit abgebaut werden, dass auf jeden Fall sicher der sog. Ladeeffekt vermieden wird. Dieser Ladeeffekt tritt insbesondere dadurch auf, dass der hinter bzw. stromabwärts der Schrauben 16, 18 direkt nach dem Stopp des Schraubenkompressors 10 anliegende Arbeitsdruck stromaufwärts sowohl über den Auslass der Schraubenkammer als auch über die entsprechenden Leitungen 58, 68 in den Ansaugbereich der Schrauben 16, 18, d.h. in den Lufteinlass 32 gelangen kann. Kommt es dann zu einem Wiederanlaufen der Schrauben 16, 18, noch bevor ein Druckabbau stattgefunden hat, wird der dort anliegende Druck durch die Schrauben 16, 18 verdichtet, so dass es zu einem nicht erwünschten Betriebszustand kommen kann, in dem der Arbeitsdruck nochmals beispielsweise um das zehnfache verdichtet werden könnte. Das Entlastungsventil 80 ist dabei derart bemessen, dass das Innere des
Schraubenkompressors 10 innerhalb der vorbestimmten Zeitspanne auf einen drucknahen Atmosphärendruck oder ca. Atmosphärendruck druckentlastet werden kann.
BEZUGSZEICHENLISTE
10 Schraubenkompressor
12 Befestigungsflansch
14 Eingangswelle
16 Schrauben
18 Schrauben
20 Gehäuse
22 Öl
24 Einlassstutzen
26 Luftfilter
28 Lufteinlass
30 Ventileinsatz
32 Luftzuführkanai
34 Luftauslassrohr
36 Steigleitung
38 Temperaturfühler
40 Halter für ein Luftentölelement
42 Luftentölelement
44 Filtersieb bzw. bekannte Filter- bzw. Olabscheidevorrichtungen
46 Luftausgangsöffnung
48 Rückschlagventil
50 Mindestdruckventil
51 Luftauslass
52 Steigleitung
54 Filter- und Rückschlagventil
56 Düse
58 Ölrückführleitung
59 Ölablassschraube
60 Ansatz
62 Ölfilter
64 Ölfiltereinlasskanal
66 Thermostatventil 68 Rückführleitung
70 Lager
72 Düse
74 Kühler, Wärmetauscher 76 Sicherheitsventil
78 Bypassleitung
80 Entlastungsventil
82 Öllevelsensor
100 Schraubenkompressorsystem 110 Steuereinheit

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Schraubenkompressorsystem (100) für ein Nutzfahrzeug mit wenigstens einem Schraubenkompressor (10) und mit wenigstens einer Steuerungs- und/oder
Regelungseinheit (110) zur Antriebssteuerung und/oder -regelung des
Schraubenkompressors (10), wobei die Steuerungs- und/oder Regelungseinheit (110) derart beschaffen ist, dass der Schraubenkompressor (10) nach einem Stopp an einem Wiederanlaufen für eine vorbestimmte Zeitspanne gehindert wird.
2. Schraubenkompressorsystem (100) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Steuerungs- und/oder Regelungseinheit (110) Bestandteil des
Schraubenkompressors (10) ist.
3. Schraubenkompressorsystem (100) nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Steuerungs- und/oder Regelungseinheit (110) Bestandteil eines
Luftaufbereitungssystems des Nutzfahrzeugs ist.
4. Schraubenkompressorsystem (100) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Steuerungs- und/oder Regelungseinheit (110) Bestandteil einer Motor- oder
Fahrzeugsteuerung des Nutzfahrzeugs ist.
5. Schraubenkompressorsystem (100) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Steuerungs- und/oder Regelungseinheit (110) als separate Steuerungs- und/oder Regelungseinheit (110) ist.
6. Schraubenkompressorsystem (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
die Zeitspanne mindestens ca. 10 Sekunden beträgt, insbesondere mindestens ca. 15 Sekunden beträgt.
7. Schraubenkompressorsystem (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
der Schraubenkompressor (10) wenigstens ein Entlastungsventil (80) aufweist.
8. Schraubenkompressorsystem (100) nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Entlastungsventil (80) derart bemessen ist, dass das Innere des
Schraubenkompressors (10) innerhalb der Zeitspanne auf einen Druck nahe
Atmosphärendruck oder ca. Atmosphärendruck druckentlastet werden kann.
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