EP3763940A1 - Ölnebelabscheider für einen kompressor - Google Patents

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EP3763940A1
EP3763940A1 EP20174587.4A EP20174587A EP3763940A1 EP 3763940 A1 EP3763940 A1 EP 3763940A1 EP 20174587 A EP20174587 A EP 20174587A EP 3763940 A1 EP3763940 A1 EP 3763940A1
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EP
European Patent Office
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oil
mist separator
filter element
plate
cover
Prior art date
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Granted
Application number
EP20174587.4A
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English (en)
French (fr)
Other versions
EP3763940B1 (de
EP3763940C0 (de
Inventor
Atef Haj Hassine
Fabian SEBIG
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.)
Filtration Group GmbH
Original Assignee
Filtration Group GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Filtration Group GmbH filed Critical Filtration Group GmbH
Publication of EP3763940A1 publication Critical patent/EP3763940A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP3763940B1 publication Critical patent/EP3763940B1/de
Publication of EP3763940C0 publication Critical patent/EP3763940C0/de
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B35/00—Piston pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by the driving means to their working members, or by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors, not otherwise provided for
    • F04B35/04—Piston pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by the driving means to their working members, or by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors, not otherwise provided for the means being electric
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B39/00—Component parts, details, or accessories, of pumps or pumping systems specially adapted for elastic fluids, not otherwise provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B37/00
    • F04B39/16—Filtration; Moisture separation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B39/00—Component parts, details, or accessories, of pumps or pumping systems specially adapted for elastic fluids, not otherwise provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B37/00
    • F04B39/06—Cooling; Heating; Prevention of freezing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B39/00—Component parts, details, or accessories, of pumps or pumping systems specially adapted for elastic fluids, not otherwise provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B37/00
    • F04B39/12—Casings; Cylinders; Cylinder heads; Fluid connections
    • F04B39/121—Casings

Definitions

  • the present invention relates to an oil mist separator for a compressor.
  • the invention also relates to a filter element for such an oil mist separator.
  • the present invention also relates to a compressor for generating compressed gas, which is equipped with such an oil mist separator.
  • a compressor for generating compressed gas comprises a pressure generator for generating a pressurized gas flow, preferably for generating compressed air.
  • a coolant and / or lubricant can be supplied to the pressure generator to reduce friction and / or for cooling. Oil is preferred for this. During operation of the pressure generator, this oil can get into the gas flow in the form of drops or droplets and be carried away or carried along in it.
  • the compressor can be designed as a screw compressor in which two oppositely rotating screws mesh with one another and thereby generate the desired gas flow or gas pressure. These screws can be lubricated with oil to reduce friction and ultimately to increase pressure.
  • such a compressor can be equipped with an oil mist separator.
  • This oil mist separator is arranged downstream of the pressure generator with respect to the gas flow in such a way that the gas flow flows through the oil mist separator and thereby separates the oil droplets carried along in the gas flow as largely as possible.
  • oil mist separators are also suitable for other machines and can also be used in other machines in which a gas stream is contaminated with oil or another coolant and / or lubricant.
  • the oil mist separator can be used in the respective machine to reduce oil consumption and / or to provide a gas flow that is as pure as possible, that is to say a gas flow with the lowest possible content of oil or other impurities.
  • the present invention deals with the problem of specifying an improved or at least an alternative embodiment for an oil mist separator or for an associated filter element or for a compressor equipped therewith, which is distinguished by inexpensive maintenance.
  • a high level of operational reliability is aimed for.
  • the invention is based on the general idea of providing a holding device on which the filter element is interchangeably fixed in an oil mist separator which contains an annular filter element in a receiving space to hold the filter element in the receiving space.
  • the holding device simplifies the assembly and disassembly of the filter element in the receiving space. Furthermore, in the event of maintenance, an old or contaminated filter element can more easily be exchanged for a new or cleaned filter element without the holding device having to be exchanged. Thus, in the event of maintenance, the holding device does not have to be exchanged for a new one, which significantly reduces the financial outlay for maintaining the oil mist separator or the compressor equipped with it.
  • the oil mist separator presented here has a preferably cylindrical housing which encloses a preferably cylindrical receiving space. Furthermore, the oil mist separator has an annular filter element which is arranged in the receiving space and in the receiving space separates a raw side lying outside the filter element from a clean side lying inside the filter element. When the oil mist separator is in operation, the flow through the filter element is from the outside to the inside. Furthermore, the oil mist separator comprises a cover for closing an assembly opening in the housing, which is arranged axially on the end face of the housing and through which the filter element can be inserted into the receiving space and removed therefrom. The axial direction of the cylindrical housing is defined by the longitudinal center axis of the cylindrical housing.
  • the axial direction extends parallel to the longitudinal center axis of the housing.
  • the housing also has a radially protruding flange running in the circumferential direction at the assembly opening, to which the cover is releasably attached.
  • the circumferential direction runs around the longitudinal center axis, while the radial direction runs perpendicular to the axial direction.
  • the filter element has an annular filter body and two annular end disks which are arranged on the axial annular ends of the filter body. The respective end disk closes the associated axial annular end of the filter body tightly. Furthermore, the respective annular end disk has an axial through opening.
  • the oil mist separator according to the invention also has a holding device for holding the filter element in the receiving space.
  • This holding device has a holding plate which lies tightly against the end disk of the filter element facing away from the cover, closes the through opening of this end disk and provides an oil collection volume on the clean side.
  • the retaining plate can be in the area of the through opening of the associated end plate Dome-shaped or concave towards the interior of the filter element.
  • the holding device has a retaining ring which rests tightly on the end disk of the filter element facing the cover, has an opening open to the passage opening of this end disk, and has a radially protruding, circumferential collar. This collar of the retaining ring is held axially between the flange and the cover.
  • the collar covers the flange in the radial direction.
  • the collar can be braced axially between the flange and cover.
  • the collar can be integrated into a flange connection which fixes the cover to the flange.
  • a flange connection can in particular be formed by several connection points, preferably screw connections, distributed in the circumferential direction.
  • the associated fastening means preferably screws, can penetrate the flange, the cover and optionally the collar. It is also conceivable to design the screws as threaded pins on the flange or on the cover, so that they then penetrate the respective other component, that is to say the cover or the flange and, if necessary, the collar.
  • the retaining plate and the retaining ring are axially pretensioned against the filter element, which improves the sealing of the end plates with respect to the retaining plate or with respect to the retaining ring.
  • an oil suction pipe is passed through the cover or through the housing and is fluidically connected to the oil collection volume of the holding plate, so that oil can be sucked out of the oil collection volume through the oil suction pipe.
  • connection between the cover and the housing flange By releasing the connection between the cover and the housing flange, the connection between the retaining ring and the housing is also released, whereby the entire retaining device can be removed from the housing together with the filter element. This simplifies maintenance. By loosening the axial The filter element can be removed and exchanged for another pretension between the retaining plate and retaining ring. As a result, the maintenance of the oil mist separator can be carried out comparatively inexpensively.
  • the holding device can have a connecting device which connects the holding ring to the holding plate under tensile stress.
  • the tensile stress enables the filter element to be securely held within the holding device.
  • the tensile stress improves the sealing effect between the respective end disk and the retaining ring or the retaining plate.
  • the connecting device can have a tie rod which is connected to the holding plate for the transmission of tensile force and which is connected to the retaining ring for the transmission of tensile force via crossbars.
  • This measure enables the desired tensile stress to be achieved in a comparatively simple manner.
  • the tensile forces are also supported exclusively within the holding device, namely on the holding ring and on the holding plate and via the filter element. In this way, a defined tensile stress can be implemented without interaction with the housing or the cover.
  • the transverse webs can rest axially loosely on the retaining ring in the region of the filter body.
  • the transverse webs can be welded to the tie rod and form a unit. This unit can be a separate component with respect to the retaining ring, so that the transverse webs only rest loosely axially on the retaining ring. It is also conceivable to fix the transverse webs on the retaining ring, for example by means of a suitable material connection, such as an adhesive connection, a soldered connection or a welded connection.
  • the tie rod penetrates the holding plate axially and is axially supported on the holding plate on an outside of the holding plate facing away from the cover.
  • the tensile force transmitted with the aid of the pull rod can in this way be introduced as a compressive force on the holding plate, which considerably simplifies the support of the pull rod on the holding plate.
  • the tie rod can be axially supported on the retaining plate via a nut, this nut being axially fixed on the tie rod.
  • the nut can be screwed onto the pull rod.
  • a material connection between nut and tie rod is also conceivable, that is to say in particular an adhesive connection, a soldered connection or a welded connection.
  • the oil suction pipe is arranged next to the pull rod, the oil suction pipe extending axially through between two transverse webs.
  • the oil suction pipe and the pull rod are separate components that can be optimally positioned independently of one another.
  • the pull rod can be designed hollow, axially closed at an end facing away from the cover and have at least one radial connection opening in the oil collection volume, so that oil from the oil collection volume reaches the interior of the pull rod.
  • the oil suction pipe can be inserted into the pull rod and / or connected to it.
  • the oil suction pipe can be inserted so far into the tie rod that the oil suction pipe ends axially in the area of the oil collection volume, so that, for example, an axial opening of the oil suction pipe is below the oil level of the oil collection volume. This allows the oil to be sucked out directly via the oil suction pipe, so that a tight connection of the oil suction pipe to the pull rod is not necessary.
  • the oil suction pipe is only partially inserted into the pull rod and tightly connected to it.
  • the axial orifice opening of the oil suction pipe can lie above the oil level of the oil collection volume.
  • a negative pressure in the oil suction pipe can now suck in the oil through the hollow pull rod.
  • the oil suction pipe it is also conceivable for the oil suction pipe to be axially sealed directly to the pull rod without the oil suction pipe having to be inserted into the pull rod for this purpose. In this case, too, the oil can be sucked in through the hollow pull rod due to a negative pressure in the oil suction pipe.
  • Another embodiment suggests connecting the oil suction pipe to the retaining plate for the transmission of tensile force.
  • the function of the aforementioned pull rod is integrated into the oil suction pipe without the need for a separate pull rod. Accordingly, this embodiment can be implemented comparatively inexpensively.
  • the oil suction pipe can penetrate the holding plate and be axially supported on the holding plate on an outside facing away from the cover.
  • a further development is expedient in which the oil suction pipe is axially closed at an end facing away from the cover and has at least one radial connection opening in the oil collecting volume so that oil from the oil collecting volume reaches the oil suction pipe.
  • a plurality of radial connection openings are expediently arranged within the oil collection volume on the oil suction pipe.
  • the oil suction pipe is axially supported and / or held on the cover. The oil suction pipe can expediently penetrate the cover axially.
  • a tensile force for axially bracing the filter element between the retaining plate and the retaining ring can be supported on the cover.
  • the pressure force that occurs here can be supported by the retaining ring and its collar on the cover.
  • a closed one is in connection with the cover Generates power flow that does not load the housing.
  • the oil suction pipe is axially supported on the retaining plate via a nut, which nut is axially fixed on the oil suction pipe.
  • the nut can be fixed to the oil suction pipe, for example by a screw connection or a material connection, such as an adhesive connection, a soldered connection or a welded connection.
  • the oil suction pipe can be axially fixed on the holding plate, so that a tensile force can be transmitted from the oil suction pipe to the holding plate. This can be done, for example, with a weld nut on the retaining plate within the oil collection volume.
  • the oil suction pipe can also be welded directly to the holding plate.
  • an embodiment is preferred in which the oil suction pipe penetrates the holding plate, in particular axially, and is axially supported on the holding plate on an outside of the holding plate facing away from the cover.
  • an electrostatically dissipative connection or an electrically conductive connection is configured between the retaining plate and the respective end disk and between the retaining ring and the respective end disk.
  • This at least electrostatically dissipative connection can already be implemented in that the respective end disk is in direct contact with the retaining plate or the retaining ring and is itself made of an electrostatically dissipative or electrically conductive material.
  • the at least electrostatically dissipative connection between the preferably metallic retaining plate or between the preferably metallic retaining ring and the respective end plate enables the respective end plate and, depending on the electrical conductivity of the filter body, also the entire filter element to be grounded or grounded.
  • the holding plate can in turn be electrostatically dissipative or electrically conductive with the retaining ring or with the Be connected to the housing, for example via the suitably metallic tie rod and the suitably metallic cross member. It is also conceivable to manufacture the oil suction pipe from a metal.
  • the surface resistance is at least 100 K ⁇ and at most 1,000 M ⁇ , i.e. 1 G ⁇ . Up to 100 K ⁇ there is an electrically conductive connection and from 1 M ⁇ there is an electrically insulating connection.
  • the relevant is the surface resistance, i.e. the electrical resistance measured on the surface of the respective body or component or the respective assembly. According to the standard, the surface resistance is measured at a measuring voltage of 100 V between two parallel electrodes of small width and 100 mm in length, which are 10 mm apart and are in contact with the surface to be measured. In the case of a connection that connects two connection partners of a module, the surface resistance is measured on the respective module across the connection. This means that one electrode on one side of the connection is electrically connected to one connection partner, while the other electrode on the other side of the connection is electrically connected to the other connection partner.
  • the grounding of the filter element can be of advantage in particular in the case of oil-lubricated compressors that generate high working pressures in order to avoid explosions due to electrostatic discharge if a critical gas-oil mixture forms in the oil mist separator.
  • the respective electrostatically dissipative connection can have an electrically conductive or an electrostatically dissipative sealing ring, which the respective end disk opposite the retaining plate or seals against the retaining ring.
  • This retaining ring can expediently be braced axially between the respective end disk and the retaining plate or the retaining ring, whereby a particularly favorable electrical contact can be implemented.
  • the sealing ring can consist of an electrically conductive or electrostatically dissipative, but sufficiently elastic plastic.
  • the end plate is made from an electrically conductive or electrostatically dissipative plastic, so that the large-area contact between the end plate and the retaining plate or between the end plate and the retaining ring leads to the desired earthing or grounding.
  • the plastic can be a mixture in which electrically conductive particles made of metal or carbon, for example carbon fibers, are incorporated into a basically electrically insulating plastic as a matrix. It is also conceivable to manufacture the respective end disk with the aid of an electrostatically dissipative adhesive or from such an adhesive.
  • the holding plate can have at least one axially protruding projection on its inside facing the cover, which engages in an axial recess formed in the respective end plate for centering the filter element with respect to the holding plate.
  • the retaining ring can have at least one axially protruding projection on its inner side facing away from the cover which engages in an axial recess formed on the respective end disk for centering the filter element relative to the retaining ring.
  • a plurality of projections distributed in the circumferential direction can be formed on the holding plate, while a plurality of recesses distributed in the circumferential direction are formed on the respective end disk, in each of which a projection of the holding plate engages.
  • a common recess which is designed as an annular groove and runs in the circumferential direction, into which all the projections of the retaining plate engage, can also be formed on the respective end disk.
  • a plurality of projections distributed in the circumferential direction can be formed on the retaining ring, while a plurality of depressions distributed in the circumferential direction are formed on the respective end disk, in each of which a projection of the retaining ring engages.
  • a common recess which is designed as an annular groove and runs around in the circumferential direction, into which all the projections of the retaining ring engage, can be formed on the respective end disk.
  • a further development is particularly advantageous in which the respective projection on the holding plate is arranged radially inside a sealing ring which is arranged axially between the holding plate and the respective end disk.
  • the selected positioning improves the sealing effect of the sealing ring.
  • the respective projection on the retaining ring can be arranged radially inside a sealing ring which is arranged axially between the retaining ring and the respective end disk.
  • the filter body has a drainage material and a filter material, the filter material being arranged radially further outward than the drainage material.
  • the filter material With a flow through the filter element from radially outside to radially inside, the filter material is therefore first flows through. That is, the drainage material is arranged downstream of the filter material. This ensures that the gas flow is first cleaned of disruptive particles that are retained in the filter material. The drainage material is then flowed through so that any oil carried along can be separated out. This reduces contamination of the drainage material with particles that are carried along in the gas flow.
  • a gas stream can flow through the drainage material and the filter material.
  • An oil separation effect for oil droplets carried along in the gas flow is expediently greater in the drainage material than in the filter material.
  • a particle separation effect for solid particles carried along in the gas flow is greater in the filter material than in the drainage material.
  • the drainage material can have a certain adhesive effect for oil and accordingly retain it better in the drainage material. In contrast to this, in the filter material this adhesive effect can be small or absent relative to the drainage material.
  • the filter body has at least one metal grid through which the gas flow can flow and which connects the two end plates to one another.
  • an electrically conductive or an electrostatically dissipative connection can be established between the two end plates with the aid of this metal grid.
  • the build-up of electrical or electrostatic voltage due to ionization during operation of the oil mist separator can thereby be minimized.
  • the metal grid can be cylindrical. Furthermore, it can be arranged radially inward on the filter body in order to define a pressure-stable support for the rest of the filter body there. For example, the above-mentioned drainage material can be supported radially on the inside on this metal grid.
  • This metal grille is also conceivable or to arrange a further metal grid radially between the aforementioned drainage material and the aforementioned filter material, so that, for example, the filter material can be supported radially on the inside on this metal grid.
  • the filter material can expediently be folded in a star shape. Additionally or alternatively, the drainage material can in principle also be folded in a star shape.
  • a filter element according to the invention is suitable and intended for use in an oil mist separator of the type described above.
  • the filter element can have at least one axial recess on at least one of its end disks axially on the outside, which interacts with an axial projection on the retaining ring or on the retaining plate.
  • such a filter element can also be characterized in that it has electrically conductive or electrostatically dissipative end plates and a metal grid in the filter body, which connects the two end plates to one another in an electrically conductive or electrostatically dissipative manner.
  • a compressor according to the invention for generating compressed gas has a pressure generator for generating a pressurized gas flow and an oil mist separator of the type described above.
  • the oil mist separator in the compressor is arranged downstream of the pressure generator with respect to the gas flow.
  • the pressure generator can be lubricated with oil.
  • the pressure generator can also work with screws.
  • the compressor can thus be an oil-flooded screw compressor.
  • An oil mist separator 1 can form a component of a compressor 2, which has as a further component a pressure generator 3, shown here only symbolically, which serves to generate a pressurized gas flow 4 which is fed into the Fig. 1 , 2 and 4th indicated by arrows is.
  • the oil mist separator 1 is arranged in the compressor 2 downstream of the pressure generator 3.
  • the gas stream 4 accordingly flows through the oil mist separator 1.
  • An inlet for the gas stream 4 laden with oil is in FIG Fig. 1 marked with 5.
  • An outlet for the gas stream 4 freed from the oil is in Fig. 1 denoted by 6.
  • the compressor 2 can be designed as an oil-flooded screw compressor. In any case, the gas stream 4 coming from the pressure generator 3 can be loaded with oil in the form of oil droplets.
  • the oil mist separator 1 has a cylindrical housing 7 which encloses a receiving space 8. Furthermore, the oil mist separator 1 has an annular filter element 9 which is arranged in the receiving space 8 and which in the receiving space 8 separates a raw side 10 lying radially outside the filter element 9 from a clean side 11 lying radially inside the filter element 9.
  • the axial direction is indicated in the figures by a double arrow and denoted by 12.
  • the axial direction 12 is defined by a longitudinal center axis 13 of the housing 7. As a result, the axial direction 12 extends parallel to the longitudinal center axis 13.
  • a longitudinal center axis 14 of the filter element 9 also coincides with the longitudinal center axis 13 of the oil mist separator 1.
  • the housing 7 has a mounting opening 15 through which the filter element 9 can be inserted into the receiving space 8 and removed therefrom.
  • the housing 7 has a radially protruding flange 17 running around the circumference 16.
  • the circumferential direction 16 is indicated in FIG. 3 by a double arrow and runs around the longitudinal center axis 13.
  • the oil mist separator 1 is also equipped with a cover 18 which is used to close the assembly opening 15.
  • the cover 18 is on Flange 17 is releasably fastened, for example by a flange connection 35.
  • Corresponding connection points or fastening elements 19 are in the Fig. 1 and 2 indicated by dash-dotted lines and can be formed by screw connections.
  • the fastening elements 19 can pass through openings 20 on the flange side and openings 21 on the cover side, the openings 21 of the cover 18 expediently being arranged in axial overlap with the openings 20 of the flange 17.
  • the filter element 9 has an annular filter body 22 through which the gas stream 4 can flow radially and thereby has the desired oil separation effect and possibly a particle separation effect.
  • An embodiment is preferred in which the filter body 22 has an annularly arranged drainage material 23 as well as a separately annularly arranged filter material 24 for this purpose. Drainage material 23 and filter material 24 are preferably arranged in filter body 22 in such a way that, during operation, gas stream 4 first flows through filter material 24.
  • the filter material 24 is arranged radially further outside than the drainage material 23.
  • the filter material 24 and / or drainage material 23 can be designed and folded in web form and accordingly form a pleated star.
  • the drainage material 23 is chosen so that an oil separation effect in the drainage material 23 for oil droplets entrained in the gas stream 4 is greater than in the filter material 24.
  • the filter material 24 is expediently designed so that in the filter material 24 a particle separation effect for solid particles entrained in the gas stream 4 is greater than in the Drainage material 23.
  • the filter body 22 is tightly closed at its axial frontal and annular ends with the aid of an annular end disk 25, 26, one or first end disk 25 being arranged at one axial end of the filter body 22, while the other or second end disk 26 is arranged at the opposite other axial end of the filter body 22. Both end plates 25, 26 are as designed open end plates so that they each have an axial through opening 27 and 28, respectively.
  • the oil mist separator 1 is also equipped with a holding device 29, with the aid of which the filter element 9 is held in the receiving space 8.
  • the holding device 29 has a holding plate 30 which lies tightly against the first end disk 25 facing away from the cover 18.
  • the holding plate 30 closes the through opening 27 of the first end disk 25 and provides an oil collection volume 31 or an oil collection space 31 on its inside facing the cover 18, that is, on the clean side 11.
  • the filter element 9 is upright in the housing 7, that is to say mounted with a vertical longitudinal center axis 14.
  • the first end disk 25 and thus the holding plate 30 are arranged at the bottom of the filter element 9.
  • the oil collection volume 31 is open at the top, so that oil collecting on the clean side 11 collects in the oil collection volume 31 due to gravity.
  • the holding device 29 is also equipped with a holding ring 32 which lies tightly against the second end disk 26 facing the cover 18.
  • the retaining ring 32 has an opening 33 that is open to the through opening 28 of the second end disk 26.
  • the retaining ring 32 has a radially protruding collar 34 running around the circumference 16, which is held axially between the flange 17 and the cover 18. Appropriately, this collar 34 can protrude radially so far into the flange connection 35 formed between cover 18 and flange 17 that the collar 34 is also fixed in this flange connection 35 with the aid of the fastening elements 19.
  • the collar 34 can have openings 36 for this purpose, which are axially penetrated by the fastening elements 19 and which for this purpose are aligned in axial overlap with the openings 20, 21 of flange 17 and cover 18.
  • a suitable seal can be integrally formed in the collar 34 within the flange connection 35 be, for example by at least one closed circumferential bead, which can be formed by deformation on the collar 34. Appropriately, however, at least one separate seal can be used here.
  • an washer seal 46 made according to FIG Fig. 1 and 3 is arranged axially between the collar 34 and the cover 18, that is, on the clean side.
  • another washer seal 46 can also be present, which in the example of FIG Fig.
  • the holding plate 30 and the holding ring 32 generate an axial bracing of the filter element 9, as a result of which it is securely held on the housing 7 via the holding device 29.
  • the oil mist separator 1 is also equipped with an oil suction pipe 37, which can preferably be passed through the cover 18 and which is fluidically connected to the oil collection volume 31, so that oil can be suctioned from the oil collection volume 31 through the oil suction pipe 37.
  • the retaining ring 32 is equipped at its opening 33 with an axially protruding annular collar 38 running around the circumference, which engages in the through opening 28 of the second end disk 26 and thereby radially can come to rest on an opening edge 39 of the second end disk 26. Furthermore, the retaining ring 32 is stepped here in the area of the second end disk 26, so that the retaining ring 32 is connected to the collar 34 via a cylinder section between an annular disk section resting on the second end disk 26. As a result, an outflow space 39 is defined between the cover 18 and the retaining ring 32, which is open to the interior 40 of the filter element 9. The gas outlet 6 is fluidically connected to this outflow space 39 through the cover 18, for example.
  • the holding device 29 is also equipped with a connecting device 41 which connects the holding ring 32 to the holding plate 30 under tensile stress.
  • This connecting device 41 can expediently have a pull rod 42 which is connected to the holding plate 30 for the transmission of tensile force and which is connected to the retaining ring 32 for the transmission of tensile force via transverse webs 43.
  • these transverse webs 43 can rest axially on the retaining ring 32 in the region of the filter body 22, in particular loosely.
  • the pull rod 42 expediently penetrates the holding plate 30 in the area of the oil collecting volume 31 and is axially supported on the holding plate 30 on its outer side facing away from the cover 18.
  • the pull rod 42 can be axially supported on the holding plate 30 via a nut 44, which nut is axially fixed to the pull rod 42 in a suitable manner.
  • the nut 44 is expediently screwed onto a corresponding thread of the pull rod 42.
  • a tensile force curve 45 is indicated by arrows, which shows the force flow for holding the filter element 9 in the housing 7 in a pretensioned manner.
  • the power flow 45 goes via the tie rod 42 into the cross member 43 and from there via the retaining ring 32 to the cover 18 or to the flange connection 35 Retaining ring 32 supported.
  • Oil suction pipe 37 separate from and in addition to pull rod 42, that is to say next to pull rod 42 and extends through between two cross struts 43.
  • Fig. 2 shows another embodiment of the holding device 29.
  • the oil suction pipe 37 is connected to the holding plate 30 for transmission of tensile force.
  • the oil suction pipe 37 is used here as a pull rod.
  • the oil suction pipe 37 can be axially fixed on the holding plate 30 in such a way that a tensile force can be transmitted from the oil suction pipe 37 to the holding plate 30.
  • This traction transmission 45 is also in Fig. 2 again indicated by an arrow.
  • the tensile force 45 is transmitted directly to the cover 18, while the counterforce is transmitted to the cover 18 or the flange connection 35 via the retaining plate 30, the filter element 9 and the retaining ring 32.
  • the oil suction pipe 37 penetrates the holding plate 30 axially, expediently in the area of the oil collection volume 31.
  • the oil collection pipe 37 is supported in a suitable manner on the outside of the holding plate 30 facing away from the cover 18 on the holding plate 30. This, too, can expediently take place again via a nut 48 which is axially fixed in a suitable manner on the oil suction pipe 37.
  • the nut 48 is screwed onto a complementary thread of the oil suction pipe 37.
  • the oil suction pipe 37 is axially closed at an end facing away from the cover 18 and has at least one radial connection opening 49 in the oil collecting volume 31. Accordingly, oil can enter the oil suction pipe 37 from the oil collecting volume 31 through the respective connection opening 49 and in this way can be sucked out of the oil collecting volume 31 through the oil suction pipe 37.
  • the oil suction pipe 37 is axially fixed in a suitable manner on the cover 18 in order to be able to transmit the desired transmission of tensile force for generating the axial tensioning of the filter element 9 from the holding plate 30 to the cover 18.
  • can a nut not shown here may also be provided here.
  • the oil suction pipe 37 can also be welded into the cover 18.
  • the oil collecting volume 31 is formed with the aid of a cup-shaped central area 61 of the holding plate 30, which merges via a horizontal inner annular disk area 62 into a vertical cylinder area 63 which merges into a horizontal outer annular disk area 64.
  • the lower end disk 25 is supported axially on the outer annular disk area 64 and radially on the cylinder area 63.
  • an electrically conductive or an electrostatically dissipative connection 50 can be formed between the retaining plate 30 and the first end disk 25 and / or between the retaining ring 32 and the second end disk 26.
  • the and combination is preferred, so that both end disks 25, 26 are connected to the holding device 29 in an at least electrostatically dissipative manner.
  • the two end plates 25, 26 are in direct contact with the mounting plate 30 or with the retaining ring 32 in the assembled state under axial pretension, which inevitably means that an at least electrostatically dissipative connection 50 is already present if the individual connection partners are electrically conductive or electrostatically dissipative are designed.
  • the holding plate 30 and the holding ring 32 are expediently metal components, in particular shaped sheet metal parts.
  • the retaining plate 30 and retaining ring 32 are expediently uncoated or unpainted and in particular consist of one corrosion-resistant material, preferably stainless steel.
  • the end plates 25, 26 from an electrically conductive or an electrostatically dissipative material, in particular from an electrically conductive or electrostatically dissipative plastic, preferably from an electrically conductive or electrostatically dissipative adhesive.
  • an electrically conductive or at least one electrostatically dissipative connection 50 due to the contact between the end disks 25, 26 and retaining plate 30 or retaining ring 32.
  • the respective electrical or electrostatic connection 50 can be connected to the respective end plate 25, 26 each be equipped with an electrically conductive or electrostatically dissipative sealing ring 51.
  • This sealing ring 51 seals the respective end disk 25, 26 with respect to the retaining plate 30 or with respect to the retaining ring 32.
  • the sealing ring 51 is inserted into an axially open annular groove 52 formed on the respective end disk 25, 26.
  • FIG. 4 and 5 a further advantageous embodiment is shown, which is also used in the Figs. 1 to 3 shown embodiments can be implemented accordingly.
  • a state is shown in which the filter element 9 is not yet clamped axially between the retaining plate 30 and retaining ring 32, so that the sealing rings 51 are not yet axially compressed. Accordingly, a gap 53 can be seen between the end disks 25, 26 and the holding plate 30 or the holding ring 32. In the fully assembled state, the respective gap 53 is eliminated, so that there is direct contact between the respective end disk 25, 26 and the holding plate 30 or the holding ring 32.
  • the holding plate 30 may have at least one axially protruding projection 54 on its inside facing the cover 18, which engages in an axial recess 55 formed on the first end plate 25 for centering the filter element 9 with respect to the holding plate 30.
  • the retaining ring 32 have at least one axially protruding projection 56 on its inside facing away from the cover 18, which engages in an axial recess 57 formed on the second end disk 26 for centering the filter element 9 with respect to the retaining ring 32.
  • the holding plate 30 can have a plurality of projections 54 distributed in the circumferential direction 16. A single, annular, circumferential projection 54 is also conceivable.
  • a plurality of depressions 55 distributed in the circumferential direction 16 can be formed on the first end plate 25, so that each projection 54 engages in a separate depression 55. It is also conceivable to provide an annular recess 55 on the first end plate 25, into which all separate projections 54 or the annular projection 54 can engage.
  • a plurality of projections 56 distributed in the circumferential direction 16 can be formed on the retaining ring 32, each of which engages in a recess 57 of the second end disk 26 or which engages in a common, annular recess 57 formed on the second end disk 26. It is also conceivable to form an annular projection 56 on the retaining ring 32, which then engages in the annular recess 57.
  • the respective projection 54 of the retaining plate 30 or the respective projection 56 of the retaining ring 32 is arranged radially inside the sealing ring 51, which improves the centering and sealing.
  • the filter body 22 has at least one cylindrical metal grid 58, 59. Two such metal grids 58, 59 are shown in each of the examples.
  • the respective metal grid 58, 59 can be flowed through by the gas stream 4 and connects the two end disks 25, 26 to one another mechanically and electrically or electrostatically.
  • the drainage material 23 can be radially supported on the first metal grid 58 arranged radially further inward.
  • the second metal grid 29, which is arranged radially further outward, is arranged radially between the drainage material 23 and the filter material 24. On this second Metal grid 29 can support the filter material 24 radially.
  • the filter body 22 additionally has a prefilter material 60 which is also arranged cylindrically and which is arranged radially on the outside of the filter material 24 so that the gas stream 4 flows through first the prefilter material 60 and then the filter material 24 during operation.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Ölnebelabscheider (1) für einen Kompressor (2), wobei ein ringförmiges Filterelement (9) in einem Aufnahmeraum (8) angeordnet ist, wobei ein Deckel (18) eine Montageöffnung (15) verschließt, durch die hindurch das Filterelement (9) in den Arbeitsraum (8) einsetzbar und daraus entnehmbar ist, wobei das Gehäuse (7) an der Montageöffnung (15) einen Flansch (17) aufweist, an dem der Deckel (18) lösbar befestigt ist.Die Wartung des Ölnebelabscheider (1) vereinfacht sich, wenn das Filterelement (9) einen ringförmigen Filterkörper (22) und zwei offene Endscheiben (25, 26) aufweist, wenn eine Halteeinrichtung (29) zum Halten des Filterelements (9) im Aufnahmeraum (8) vorgesehen ist, die eine Halteplatte (30), die an der vom Deckel (18) abgewandten Endscheibe (25) dicht anliegt, deren Durchgangsöffnung (27) verschließt und an der Reinseite (11) ein Ölsammelvolumen (31) bereitstellt, und einen Haltering (32) aufweist, der an der dem Deckel (18) zugewandten Endscheibe (26) dicht anliegt, eine zur Durchgangsöffnung (28) dieser Endscheibe (26) offene Öffnung (33) aufweist und einen Kragen (34) aufweist, der axial zwischen dem Flansch (17) und dem Deckel (18) gehalten ist. Die Halteplatte (30) und der Haltering (32) sind axial gegen das Filterelement (9) vorgespannt. Ein Ölabsaugrohr (37) ist mit dem Ölsammelvolumen (31) fluidisch verbunden ist, so dass Öl aus dem Ölsammelvolumen (31) durch das Ölabsaugrohr (37) absaugbar ist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Ölnebelabscheider für einen Kompressor. Die Erfindung betrifft außerdem ein Filterelement für einen derartigen Ölnebelabscheider. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung einen Kompressor zur Druckgaserzeugung, der mit einem derartigen Ölnebelabscheider ausgestattet ist.
  • Ein Kompressor zur Druckgaserzeugung umfasst einen Druckerzeuger zum Erzeugen eines unter Druck stehenden Gasstroms, vorzugsweise zur Drucklufterzeugung. Zur Reibungsreduzierung und/oder zur Kühlung kann dem Druckerzeuger ein Kühl- und/oder Schmiermittel zugeführt werden. Dabei kommt bevorzugt Öl zum Einsatz. Dieses Öl kann während des Betriebs des Druckerzeugers in Form von Tropfen bzw. Tröpfchen in den Gasstrom gelangen und in diesem abgeführt bzw. mitgeführt werden. Beispielsweise kann der Kompressor als Schraubenkompressor ausgestaltet sein, bei dem zwei gegenläufige Schrauben ineinander greifen und dadurch den erwünschten Gasstrom bzw. Gasdruck erzeugen. Diese Schrauben können zur Reibungsreduzierung und letztlich zur Drucksteigerung eine Ölschmierung aufweisen.
  • Um den Verbrauch an Öl im Druckerzeuger bzw. im Kompressor zu reduzieren und auch um das jeweilige Gas möglichst frei von mitgeführtem Öl bereitstellen zu können, kann ein derartiger Kompressor mit einem Ölnebelabscheider ausgestattet sein. Dieser Ölnebelabscheider ist bezüglich des Gasstroms stromab des Druckerzeugers angeordnet, derart, dass der Ölnebelabscheider vom Gasstrom durchströmt wird und dabei die im Gasstrom mitgeführten Öltropfen möglichst weitgehend abscheidet.
  • Es ist klar, dass sich derartige Ölnebelabscheider auch für andere Maschinen eignen und auch bei anderen Maschinen zum Einsatz kommen können, bei denen ein Gasstrom mit Öl oder einem anderen Kühl- und/oder Schmiermittel verunreinigt ist. Der Ölnebelabscheider kann bei der jeweiligen Maschine dazu dienen, den Ölverbrauch zu reduzieren und/oder einen möglichst reinen Gasstrom bereitzustellen, also einen Gasstrom mit möglichst geringem Gehalt an Öl oder anderen Verunreinigungen.
  • Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, für einen Ölnebelabscheider bzw. für ein zugehöriges Filterelement bzw. für einen damit ausgestatteten Kompressor eine verbesserte oder zumindest eine alternative Ausführungsform anzugeben, die sich durch eine preiswerte Wartung auszeichnet. Außerdem ist eine hohe Betriebssicherheit angestrebt.
  • Dieses Problem wird durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, bei einem Ölnebelabscheider, der in einem Aufnahmeraum ein ringförmiges Filterelement enthält, zum Halten des Filterelements im Aufnahmeraum eine Halteeinrichtung vorzusehen, an welcher das Filterelement austauschbar festgelegt ist. Die Halteeinrichtung vereinfacht die Montage und Demontage des Filterelements im Aufnahmeraum. Ferner kann im Wartungsfall ein altes oder verunreinigtes Filterelement leichter gegen ein neues oder gereinigtes Filterelement ausgetauscht werden, ohne dass hierbei die Halteeinrichtung ausgetauscht werden muss. Somit muss im Wartungsfall die Halteeinrichtung nicht gegen eine neue ausgetauscht werden, was den finanziellen Aufwand zur Wartung des Ölnebelabscheiders bzw. des damit ausgestatteten Kompressors signifikant reduziert.
  • Im Einzelnen weist der hier vorgestellte Ölnebelabscheider ein bevorzugt zylindrisches Gehäuse auf, das einen bevorzugt zylindrischen Aufnahmeraum umschließt. Ferner weist der Ölnebelabscheider ein ringförmiges Filterelement auf, das im Aufnahmeraum angeordnet ist und im Aufnahmeraum eine außerhalb des Filterelements liegende Rohseite von einer innerhalb des Filterelements liegenden Reinseite trennt. Im Betrieb des Ölnebelabscheiders ist das Filterelement somit radial von außen nach innen durchströmt. Ferner umfasst der Ölnebelabscheider einen Deckel zum Verschließen einer Montageöffnung des Gehäuses, die am Gehäuse axial stirnseitig angeordnet ist und durch die hindurch das Filterelement in den Aufnahmeraum einsetzbar und daraus entnehmbar ist. Die Axialrichtung des zylindrischen Gehäuses ist dabei durch die Längsmittelachse des zylindrischen Gehäuses definiert. Die Axialrichtung erstreckt sich parallel zur Längsmittelachse des Gehäuses. Das Gehäuse weist außerdem an der Montageöffnung einen radial abstehenden, in Umfangsrichtung umlaufenden Flansch auf, an dem der Deckel lösbar befestigt ist. Die Umfangsrichtung läuft dabei um die Längsmittelachse um, während die Radialrichtung senkrecht zur Axialrichtung verläuft. Das Filterelement weist einen ringförmigen Filterkörper sowie zwei ringförmige Endscheiben auf, die an den axialen ringförmigen Enden des Filterkörpers angeordnet sind. Dabei verschließt die jeweilige Endscheibe das zugehörige axiale ringförmige Ende des Filterkörpers dicht. Ferner weist die jeweilige ringförmige Endscheibe eine axiale Durchgangsöffnung auf.
  • Der erfindungsgemäße Ölnebelabscheider weist außerdem eine Halteeinrichtung zum Halten des Filterelements im Aufnahmeraum auf. Diese Halteeinrichtung weist eine Halteplatte auf, die an der vom Deckel abgewandten Endscheibe des Filterelements dicht anliegt, die Durchgangsöffnung dieser Endscheibe verschließt und an der Reinseite ein Ölsammelvolumen bereitstellt. Beispielsweise kann die Halteplatte im Bereich der Durchgangsöffnung der zugeordneten Endscheibe kalottenförmig bzw. zum Innenraum des Filterelements hin konkav geformt sein. Ferner weist die Halteeinrichtung einen Haltering auf, der an der dem Deckel zugewandten Endscheibe des Filterelements dicht anliegt, eine zur Durchgangsöffnung dieser Endscheibe offene Öffnung aufweist und einen radial abstehenden, in Umfangsrichtung umlaufenden Kragen aufweist. Dieser Kragen des Halterings ist axial zwischen dem Flansch und dem Deckel gehalten. Hierzu überdeckt der Kragen den Flansch in radialer Richtung. Insbesondere kann der Kragen zwischen Flansch und Deckel axial verspannt sein. Insbesondere kann der Kragen in eine Flanschverbindung, die den Deckel am Flansch festlegt, eingebunden sein. Eine derartige Flanschverbindung kann insbesondere durch mehrere in der Umfangsrichtung verteilte Verbindungsstellen, vorzugsweise Schraubverbindungen, gebildet sein. Die zugehörigen Befestigungsmittel, vorzugsweise Schrauben, können den Flansch, den Deckel und optional den Kragen durchdringen. Ebenso ist denkbar, die Schrauben als Gewindestifte am Flansch oder am Deckel auszubilden, so dass sie dann das jeweils andere Bauteil, also den Deckel bzw. den Flansch und gegebenenfalls den Kragen durchdringen.
  • Des Weiteren ist beim hier vorgestellten Ölnebelabscheider vorgesehen, dass die Halteplatte und der Haltering axial gegen das Filterelement vorgespannt sind, was die Abdichtung der Endscheiben gegenüber der Halteplatte bzw. gegenüber dem Haltering verbessert. Des Weiteren ist ein Ölabsaugrohr durch den Deckel oder durch das Gehäuse hindurchgeführt und mit dem Ölsammelvolumen der Halteplatte fluidisch verbunden, so dass Öl aus dem Ölsammelvolumen durch das Ölabsaugrohr absaugbar ist.
  • Durch Lösen der Verbindung zwischen Deckel und Gehäuseflansch wird auch die Verbindung zwischen Haltering und Gehäuse gelöst, wodurch die ganze Halteeinrichtung zusammen mit dem Filterelement aus dem Gehäuse herausgenommen werden kann. Hierdurch vereinfacht sich die Wartung. Durch Lösen der axialen Vorspannung zwischen Halteplatte und Haltering lässt sich das Filterelement entnehmen und gegen ein anderes austauschen. Hierdurch kann die Wartung des Ölnebelabscheiders vergleichsweise preiswert realisiert werden.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform kann die Halteeinrichtung eine Verbindungseinrichtung aufweisen, die den Haltering unter Zugspannung mit der Halteplatte verbindet. Die Zugspannung ermöglicht einerseits eine sichere Halterung des Filterelements innerhalb der Halteeinrichtung. Andererseits verbessert die Zugspannung die Dichtungswirkung zwischen der jeweiligen Endscheibe und dem Haltering bzw. der Halteplatte.
  • Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung kann die Verbindungseinrichtung eine Zugstange aufweisen, die zur Zugkraftübertragung mit der Halteplatte verbunden ist und die über Querstege mit dem Haltering zur Zugkraftübertragung verbunden ist. Durch diese Maßnahme lässt sich die gewünschte Zugspannung vergleichsweise einfach realisieren. Auch erfolgt die Abstützung der Zugkräfte ausschließlich innerhalb der Halteeinrichtung, nämlich am Haltering und an der Halteplatte sowie über das Filterelement. Somit lässt sich eine definierte Zugspannung ohne Wechselwirkung mit dem Gehäuse bzw. dem Deckel realisieren.
  • Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung können die Querstege im Bereich des Filterkörpers an dem Haltering axial lose anliegen. Zusätzlich oder alternativ können die Querstege mit der Zugstange verschweißt sein und eine Einheit bilden. Diese Einheit kann bezüglich des Halterings ein separates Bauteil sein, so dass die Querstege am Haltering nur lose axial anliegen. Ebenso ist denkbar, die Querstege am Haltering zu fixieren, beispielsweise durch eine geeignete Stoffschlussverbindung, wie zum Beispiel eine Klebeverbindung, eine Lötverbindung oder eine Schweißverbindung.
  • Bei einer anderen Weiterbildung kann vorgesehen sein, dass die Zugstange die Halteplatte axial durchdringt und an einer vom Deckel abgewandten Außenseite der Halteplatte axial an der Halteplatte abgestützt ist. Die mit Hilfe der Zugstange übertragene Zugkraft kann auf diese Weise an der Halteplatte als Druckkraft eingeleitet werden, was die Abstützung der Zugstange an der Halteplatte erheblich vereinfacht. Beispielsweise kann die Zugstange über eine Mutter an der Halteplatte axial abgestützt sein, wobei diese Mutter an der Zugstange axial festgelegt ist. Beispielsweise kann die Mutter auf die Zugstange aufgeschraubt sein. Ebenso ist eine Stoffschlussverbindung zwischen Mutter und Zugstange denkbar, also insbesondere eine Klebverbindung, eine Lötverbindung oder eine Schweißverbindung.
  • Eine andere vorteilhafte Weiterbildung sieht vor, dass das Ölabsaugrohr neben der Zugstange angeordnet ist, wobei sich das Ölabsaugrohr zwischen zwei Querstegen axial hindurch erstreckt. Somit sind das Ölabsaugrohr und die Zugstange separate Bauteile, die unabhängig voneinander optimal positioniert werden können.
  • Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung kann die Zugstange hohl ausgestaltet sein, an einem vom Deckel abgewandten Ende axial verschlossen sein und im Ölsammelvolumen wenigstens eine radiale Verbindungsöffnung aufweisen, so dass Öl aus dem Ölsammelvolumen in das Innere der Zugstange gelangt. Bei dieser Ausführungsform kann das Ölabsaugrohr in die Zugstange eingeführt und/oder daran angeschlossen sein. Beispielsweise kann das Ölabsaugrohr so weit in die Zugstange eingeführt sein, dass das Ölabsaugrohr axial im Bereich des Ölsammelvolumens endet, so dass beispielsweise eine axiale Öffnung des Ölabsaugrohrs unterhalb des Ölspiegels des Ölsammelvolumens liegt. Hierdurch lässt sich über das Ölabsaugrohr das Öl direkt absaugen, so dass ein dichter Anschluss des Ölabsaugrohrs an die Zugstange nicht erforderlich ist. Bei einer anderen Variante wird das Ölabsaugrohr nur teilweise in die Zugstange eingeführt und daran dicht angeschlossen. In diesem Fall kann die axiale Mündungsöffnung des Ölabsaugrohrs oberhalb des Ölpegels des Ölsammelvolumens liegen. Ein Unterdruck im Ölabsaugrohr kann nun das Öl durch die hohle Zugstange ansaugen. Schließlich ist auch denkbar, das Ölabsaugrohr direkt axial an die Zugstange dicht anzuschließen, ohne dass das Ölabsaugrohr hierzu in die Zugstange eingeführt werden muss. Auch in diesem Fall kann durch einen Unterdruck im Ölabsaugrohr das Öl durch die hohle Zugstange angesaugt werden.
  • Eine andere Ausführungsform schlägt dagegen vor, das Ölabsaugrohr zur Zugkraftübertragung mit der Halteplatte zu verbinden. In diesem Fall wird die Funktion der vorstehend genannten Zugstange in das Ölabsaugrohr integriert, ohne dass hierzu eine separate Zugstange benötigt wird. Dementsprechend lässt sich diese Ausführungsform vergleichsweise preiswert realisieren.
  • Gemäß einer Weiterbildung kann Ölabsaugrohr die Halteplatte durchdringen und an einer vom Deckel abgewandten Außenseite axial an der Halteplatte abgestützt sein. Zweckmäßig ist dabei eine Weiterbildung, bei welcher das Ölabsaugrohr an einem vom Deckel abgewandten Ende axial verschlossen ist und im Ölsammelvolumen wenigstens eine radiale Verbindungsöffnung aufweist, so dass Öl aus dem Ölsammelvolumen in das Ölabsaugrohr gelangt. Zweckmäßig sind innerhalb des Ölsammelvolumens am Ölabsaugrohr mehrere radiale Verbindungsöffnungen angeordnet. Vorteilhaft ist außerdem eine Weiterbildung, bei welcher das Ölabsaugrohr am Deckel axial abgestützt und/oder gehalten ist. Zweckmäßig kann das Ölabsaugrohr hierbei dem Deckel axial durchdringen. Auf diese Weise kann eine Zugkraft zum axialen Verspannen des Filterelements zwischen der Halteplatte und dem Haltering am Deckel abgestützt werden. Die hierbei auftretende Drucckraft lässt sich über den Haltering und dessen Kragen am Deckel abstützen. Bei dieser Ausführungsform wird in Verbindung mit dem Deckel ein geschlossener Kraftfluss erzeugt, der das Gehäuse nicht belastet. Eine andere vorteilhafte Weiterbildung schlägt vor, dass das Ölabsaugrohr über eine Mutter an der Halteplatte axial abgestützt ist, die am Ölabsaugrohr axial festgelegt ist. Die Mutter kann beispielsweise durch eine Verschraubung oder eine stoffschlüssige Verbindung, wie zum Beispiel eine Klebverbindung, eine Lötverbindung oder eine Schweißverbindung an dem Ölabsaugrohr festgelegt sein.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform kann das Ölabsaugrohr an der Halteplatte axial festgelegt sein, so dass eine Zugkraft von dem Ölabsaugrohr auf die Halteplatte übertragbar ist. Dies kann beispielsweise mit einer Schweißmutter an der Halteplatte innerhalb des Ölsammelvolumens erfolgen. Ebenso kann das Ölabsaugrohr auch unmittelbar mit der Halteplatte verschweißt sein. Bevorzugt ist jedoch eine Ausführungsform, bei welcher das Ölabsaugrohr die Halteplatte, insbesondere axial, durchdringt und an einer vom Deckel abgewandten Außenseite der Halteplatte axial an der Halteplatte abgestützt ist.
  • Eine andere vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, dass zwischen der Halteplatte und der jeweiligen Endscheibe und zwischen dem Haltering und der jeweiligen Endscheibe jeweils eine elektrostatisch ableitende Verbindung oder auch eine elektrisch leitende Verbindung ausgestaltet ist. Diese zumindest elektrostatisch ableitende Verbindung kann bereits dadurch realisiert werden, dass die jeweilige Endscheibe unmittelbar mit der Halteplatte bzw. dem Haltering in Kontakt steht und selbst aus einem elektrostatisch ableitenden oder elektrisch leitenden Material hergestellt ist. Die wenigstens elektrostatisch ableitende Verbindung zwischen der vorzugsweise metallischen Halteplatte bzw. zwischen dem vorzugsweise metallischen Haltering und der jeweiligen Endscheibe ermöglicht eine Erdung bzw. Massung der jeweiligen Endscheibe und je nach elektrischer Leitfähigkeit des Filterkörpers auch des gesamten Filterelements. Die Halteplatte kann ihrerseits elektrostatisch ableitend oder elektrisch leitend mit dem Haltering bzw. mit dem Gehäuse verbunden sein, beispielsweise über den zweckmäßig metallischen Zuganker und die zweckmäßig metallischen Querträger. Ebenso ist denkbar, das Ölabsaugrohr aus einem Metall herzustellen.
  • Im vorliegenden Zusammenhang liegt eine elektrostatisch ableitende Verbindung vor, wenn der Oberflächenwiderstand mindestens 100 KΩ und höchstens 1.000 MΩ, also 1 GΩ beträgt. Bis 100 KΩ liegt eine elektrisch leitende Verbindung vor und ab 1 MΩ liegt eine eletrisch isolierende Verbindung vor. Relevant ist dabei der Oberflächenwiderstand, also der elektrische Widerstand gemessen auf der Oberfläche des jeweiligen Körpers bzw. Bauteils bzw. der jeweiligen Baugruppe. Standardgemäß wird der Oberflächenwiderstand bei einer Messspannung von 100 V zwischen zwei parallelen Elektroden geringer Breite und jeweils 100 mm Länge gemessen, die 10 mm auseinander liegen und mit der zu messenden Oberfläche Kontakt haben. Im Falle einer Verbindung, die zwei Verbindungspartner einer Baugruppe miteinander verbindet, wird der Oberflächenwiderstand an der jeweiligen Baugruppe über die Verbindung hinweg gemessen. Das bedeutet, dass die eine Elektrode auf der einen Seite der Verbindung mit dem einen Verbindungspartner elektrisch verbunden ist, während die andere Elektrode auf der anderen Seite der Verbindung mit dem anderen Verbindungspartner elektrisch verbunden ist.
  • Die Erdung des Filterelements kann insbesondere bei ölgeschmierten Kompressoren, die hohe Arbeitsdrücke erzeugen, von Vorteil sein, um Explosionen aufgrund elektrostatischer Entladung zu vermeiden, wenn sich im Ölnebelabscheider ein kritisches Gas-Öl-Gemisch ausbildet.
  • Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung kann die jeweilige elektrostatisch ableitende Verbindung einen elektrisch leitenden oder einen elektrostatisch ableitenden Dichtring aufweisen, der die jeweilige Endscheibe gegenüber der Halteplatte bzw. gegenüber dem Haltering dichtet. Dieser Haltering kann zweckmäßig zwischen der jeweiligen Endscheibe und der Halteplatte bzw. dem Haltering axial verspannt werden, wodurch eine besonders günstige elektrische Kontaktierung realisierbar ist. Der Dichtring kann aus einem elektrisch leitfähigen bzw. elektrostatisch ableitenden, jedoch hinreichend elastischen Kunststoff bestehen.
  • Des Weiteren kann gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform vorgesehen sein, die Endscheibe aus einem elektrisch leitenden oder elektrostatisch ableitenden Kunststoff herzustellen, so dass auch die großflächige Kontaktierung zwischen Endscheibe und Halteplatte bzw. zwischen Endscheibe und Haltering zur gewünschten Erdung bzw. Massung führt. Beim Kunststoff kann es sich um ein Gemisch handeln, bei dem in einen grundsätzlich elektrisch isolierenden Kunststoff als Matrix elektrisch leitende Partikel aus Metall oder Kohlenstoff eingebunden sind, beispielsweise Carbonfasern. Ebenso ist denkbar, die jeweilige Endscheibe mit Hilfe eines elektrostatisch ableitenden Klebstoffs bzw. aus einem solchen Klebstoff herzustellen.
  • Bei einer anderen vorteilhaften Ausführungsform kann die Halteplatte an ihrer dem Deckel zugewandten Innenseite wenigstens einen axial abstehenden Vorsprung aufweisen, der in eine in der jeweiligen Endscheibe ausgebildete axiale Vertiefung zum Zentrieren des Filterelements gegenüber der Halteplatte eingreift. Zusätzlich oder alternativ kann der Haltering an seiner vom Deckel abgewandten Innenseite wenigstens einen axial abstehenden Vorsprung aufweisen, der in eine an der jeweiligen Endscheibe ausgebildete axiale Vertiefung zum Zentrieren des Filterelements gegenüber dem Haltering eingreift. Durch das Zusammenwirken zwischen Filterelement und Halteeinrichtung über den jeweiligen Vorsprung und die zugehörige Vertiefung wird eine optimale Positionierung des Filterelements in der Halteeinrichtung und somit im Ölnebelabscheider vereinfacht.
  • Gemäß einer Weiterbildung können an der Halteplatte mehrere in Umfangsrichtung verteilte Vorsprünge ausgebildet sein, während an der jeweiligen Endscheibe mehrere in der Umfangsrichtung verteilte Vertiefungen ausgebildet sind, in die je ein Vorsprung der Halteplatte eingreift. Alternativ dazu kann an der jeweiligen Endscheibe auch eine als Ringnut ausgebildete, in Umfangsrichtung umlaufende gemeinsame Vertiefung ausgebildet sein, in die alle Vorsprünge der Halteplatte eingreifen. Zusätzlich oder alternativ können am Haltering mehrere in Umfangsrichtung verteilte Vorsprünge ausgebildet sein, während an der jeweiligen Endscheibe mehrere in der Umfangsrichtung verteilte Vertiefungen ausgebildet sind, in die je ein Vorsprung des Halterings eingreift. Alternativ kann an der jeweiligen Endscheibe eine als Ringnut ausgebildete, in Umfangsrichtung umlaufende gemeinsame Vertiefung ausgebildet sein, in die alle Vorsprünge des Halterings eingreifen. Durch diese Maßnahmen vereinfacht sich die Handhabung des Filterelements und der Halteeinrichtung bei der Wartung des Ölnebelabscheiders. Die vorbestimmte Lage zwischen Filterelement und Halteeinrichtung lässt sich für den jeweiligen Monteur besonders einfach auffinden.
  • Besonders vorteilhaft ist eine Weiterbildung, bei welcher der jeweilige Vorsprung an der Halteplatte radial innerhalb eines Dichtrings angeordnet ist, der axial zwischen der Halteplatte und der jeweiligen Endscheibe angeordnet ist. Durch die gewählte Positionierung verbessert sich die Dichtungswirkung des Dichtungsrings. Zusätzlich oder alternativ kann der jeweilige Vorsprung am Haltering radial innerhalb eines Dichtrings angeordnet sein, der axial zwischen dem Haltering und der jeweiligen Endscheibe angeordnet ist.
  • Eine andere Ausführungsform schlägt vor, dass der Filterkörper ein Drainagematerial und ein Filtermaterial aufweist, wobei das Filtermaterial radial weiter außen angeordnet ist als das Drainagematerial. Bei einer Durchströmung des Filterelements von radial außen nach radial innen wird somit das Filtermaterial zuerst durchströmt. Das heißt, das Drainagematerial ist stromab des Filtermateriales angeordnet. Hierdurch wird erreicht, dass der Gasstrom zunächst von störenden Partikeln gereinigt wird, die hierbei im Filtermaterial zurückgehalten werden. Anschließend wird das Drainagematerial durchströmt, so dass darin mitgeführtes Öl abgeschieden werden kann. Eine Kontamination des Drainagematerials mit Partikeln, die im Gasstrom mitgeführt werden, wird dadurch reduziert.
  • Hierzu sind das Drainagematerial und das Filtermaterial von einem Gasstrom durchströmbar. Zweckmäßig ist im Drainagematerial eine Ölabscheidewirkung für im Gasstrom mitgeführte Öltropfen größer als im Filtermaterial. Zusätzlich kann als Option vorgesehen sein, dass im Filtermaterial eine Partikelabscheidewirkung für im Gasstrom mitgeführte Festkörperpartikel größer ist als im Drainagematerial. Beispielsweise kann das Drainagematerial eine gewisse Adhäsionswirkung für Öl aufweisen und dieses dementsprechend besser im Drainagematerial zurückhalten. Im Unterschied dazu kann im Filtermaterial diese Adhäsionswirkung relativ zum Drainagematerial gering sein oder fehlen.
  • Eine andere vorteilhafte Ausführungsform schlägt vor, dass der Filterkörper zumindest ein Metallgitter aufweist, das vom Gasstrom durchströmbar ist und das die beiden Endscheiben miteinander verbindet. Insbesondere im Hinblick auf die vorstehend beschriebene Erdung bzw. Massung des Filterelements kann mit Hilfe dieses Metallgitters eine elektrisch leitende bzw. eine elektrostatisch ableitende Verbindung zwischen den beiden Endscheiben hergestellt werden. Der Aufbau einer elektrischen bzw. elektrostatischen Spannung durch Ionisierung während des Betriebs des Ölnebelabscheiders kann dadurch minimiert werden. Das Metallgitter kann zylindrisch sein. Ferner kann es am Filterkörper radial innen angeordnet sein, um dort eine druckstabile Abstützung für den übrigen Filterkörper zu definieren. Beispielsweise kann sich das vorstehend genannte Drainagematerial radial innen an diesem Metallgitter abstützen. Ebenso ist denkbar, dieses Metallgitter oder ein weiteres Metallgitter radial zwischen dem vorstehend genannten Drainagematerial und dem vorstehend genannten Filtermaterial anzuordnen, so dass sich beispielsweise das Filtermaterial radial innen an diesem Metallgitter abstützen kann. Zweckmäßig kann das Filtermaterial sternförmig gefaltet sein. Zusätzlich oder alternativ kann grundsätzlich auch das Drainagematerial sternförmig gefaltet sein.
  • Ein erfindungsgemäßes Filterelement ist für eine Verwendung in einem Ölnebelabscheider der vorstehend beschriebenen Art geeignet und bestimmt. Hierzu kann das Filterelement zumindest an einer seiner Endscheiben axial außen zumindest eine axiale Vertiefung aufweisen, die mit einem axialen Vorsprung am Haltering bzw. an der Halteplatte zusammenwirkt. Zusätzlich oder alternativ kann sich ein derartiges Filterelement auch dadurch kennzeichnen, dass es elektrisch leitende bzw. elektrostatisch ableitende Endscheiben sowie ein Metallgitter im Filterkörper aufweist, das die beiden Endscheiben elektrisch leitend bzw. elektrostatisch ableitend miteinander verbindet.
  • Ein erfindungsgemäßer Kompressor zur Druckgaserzeugung weist einen Druckerzeuger zum Erzeugen eines unter Druck stehenden Gasstroms sowie einen Ölnebelabscheider der vorstehend beschriebenen Art auf. Dabei ist der Ölnebelabscheider im Kompressor bezüglich des Gasstroms stromab des Druckerzeugers angeordnet. Der Druckerzeuger kann mit Öl geschmiert sein. Ferner kann der Druckerzeuger mit Schrauben arbeiten. Insbesondere kann es sich beim Kompressor somit um einen Öl-gefluteten Schraubenkompressor handeln.
  • Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
  • Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
  • Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Komponenten beziehen.
  • Es zeigen, jeweils schematisch,
    • Fig. 1
    einen Längsschnitt durch einen Ölnebelabscheider,
    Fig. 2
    einen Längsschnitt durch den Ölnebelabscheider wie in Fig. 1, jedoch bei einer anderen Ausführungsform,
    Fig. 3
    eine auseinandergezogene Darstellung des Ölnebelabscheiders aus Fig. 1,
    Fig. 4
    einen Längsschnitt des Ölnebelabscheiders im Bereich einer Halteeinrichtung und eines Filterelements,
    Fig. 5
    eine vergrößerte Ansicht eines Details V in Fig. 4.
  • Entsprechend den Fig. 1 und 2 kann ein Ölnebelabscheider 1 einen Bestandteil eines Kompressors 2 bilden, der als weiteren Bestandteil einen hier nur symbolisch dargestellten Druckerzeuger 3 aufweist, der zum Erzeugen eines unter Druck stehenden Gasstroms 4 dient, der in den Fig. 1, 2 und 4 durch Pfeile angedeutet ist. Bezüglich dieses Gasstroms 4 ist der Ölnebelabscheider 1 im Kompressor 2 stromab des Druckerzeugers 3 angeordnet. Dementsprechend durchströmt der Gasstrom 4 den Ölnebelabscheider 1. Ein Einlass für den mit Öl beladenen Gasstrom 4 ist in Fig. 1 mit 5 gekennzeichnet. Ein Auslass für den vom Öl befreiten Gasstrom 4 ist in Fig. 1 mit 6 bezeichnet. Der Kompressor 2 kann als Ölgefluteter Schraubenkompressor konzipiert sein. Jedenfalls kann der vom Druckerzeuger 3 kommende Gasstrom 4 mit Öl in Form von Öltropfen beladen sein.
  • Gemäß den Figuren 1 bis 3 weist der Ölnebelabscheider 1 ein zylindrisches Gehäuse 7 auf, das einen Aufnahmeraum 8 umschließt. Ferner weist der Ölnebelabscheider 1 ein ringförmiges Filterelement 9 auf, das im Aufnahmeraum 8 angeordnet ist und das im Aufnahmeraum 8 eine radial außerhalb des Filterelements 9 liegende Rohseite 10 von einer radial innerhalb des Filterelements 9 liegenden Reinseite 11 trennt. Die Axialrichtung ist in den Figuren durch einen Doppelpfeil angedeutet und mit 12 bezeichnet. Die Axialrichtung 12 ist durch eine Längsmittelachse 13 des Gehäuses 7 definiert. In der Folge erstreckt sich die Axialrichtung 12 parallel zur Längsmittelachse 13. Bei konzentrischer Anordnung des Ringfilterelements 9 im zylindrischen Gehäuse 7 fällt außerdem eine Längsmittelachse 14 des Filterelements 9 mit der Längsmittelachse 13 des Ölnebelabscheiders 1 zusammen.
  • Das Gehäuse 7 besitzt eine Montageöffnung 15, durch die hindurch das Filterelement 9 in den Aufnahmeraum 8 einsetzbar und daraus entnehmbar ist. An dieser Montageöffnung 15 weist das Gehäuse 7 einen radial abstehenden, in Umfangsrichtung 16 umlaufenden Flansch 17 auf. Die Umfangsrichtung 16 ist in Figur 3 durch einen Doppelpfeil angedeutet und läuft um die Längsmittelachse 13 um. Der Ölnebelabscheider 1 ist außerdem mit einem Deckel 18 ausgestattet, der zum Verschließen der Montageöffnung 15 dient. Hierzu ist der Deckel 18 am Flansch 17 lösbar befestigt, beispielsweise durch eine Flanschverbindung 35. Entsprechende Verbindungsstellen bzw. Befestigungselemente 19 sind in den Fig. 1 und 2 durch strichpunktierte Linien angedeutet und können durch Schraubverbindungen gebildet sein. Die Befestigungselemente 19 können flanschseitige Öffnungen 20 sowie deckelseitige Öffnungen 21 durchsetzen, wobei die Öffnungen 21 des Deckels 18 zweckmäßig in axialer Überdeckung zu den Öffnungen 20 des Flansches 17 angeordnet sind.
  • Das Filterelement 9 weist einen ringförmigen Filterkörper 22 auf, der vom Gasstrom 4 radial durchströmbar ist und dabei die gewünschte Ölabscheidewirkung sowie gegebenenfalls eine Partikelabscheidewirkung besitzt. Bevorzugt ist dabei eine Ausführungsform, bei der der Filterkörper 22 ein ringförmig angeordnetes Drainagematerial 23 sowie dazu separat ein ringförmig angeordnetes Filtermaterial 24 aufweist. Drainagematerial 23 und Filtermaterial 24 sind im Filterkörper 22 bevorzugt so angeordnet, dass im Betrieb das Filtermaterial 24 zuerst vom Gasstrom 4 durchströmt wird. Bei radial von außen nach innen durchströmten Filterelement 9 ist das Filtermaterial 24 radial weiter außen angeordnet als das Drainagematerial 23. Das Filtermaterial 24 und/oder Drainagematerial 23 kann/können bahnförmig konzipiert und gefaltet sein und dementsprechend einen Faltenstern bilden. Das Drainagematerial 23 ist so gewählt, dass im Drainagematerial 23 eine Ölabscheidewirkung für im Gasstrom 4 mitgeführter Öltropfen größer ist als im Filtermaterial 24. Zweckmäßig ist das Filtermaterial 24 so konzipiert, dass im Filtermaterial 24 eine Partikelabscheidewirkung für im Gasstrom 4 mitgeführte Festkörperpartikel größer ist als im Drainagematerial 23. Der Filterkörper 22 ist an seinen axialen stirnseitigen und ringförmigen Enden jeweils mit Hilfe einer ringförmigen Endscheibe 25, 26 dicht verschlossen, wobei die eine oder erste Endscheibe 25 an dem einen Axialende des Filterkörpers 22 angeordnet ist, während die andere oder zweite Endscheibe 26 an dem gegenüberliegenden anderen Axialende des Filterkörpers 22 angeordnet ist. Beide Endscheiben 25, 26 sind als offene Endscheiben konzipiert, so dass sie jeweils eine axiale Durchgangsöffnung 27 bzw. 28 aufweisen.
  • Der Ölnebelabscheider 1 ist außerdem mit einer Halteeinrichtung 29 ausgestattet, mit deren Hilfe das Filterelement 9 im Aufnahmeraum 8 gehalten ist. Hierzu weist die Halteeinrichtung 29 eine Halteplatte 30 auf, die an der vom Deckel 18 abgewandten ersten Endscheibe 25 dicht anliegt. Die Halteplatte 30 verschließt dabei die Durchgangsöffnung 27 der ersten Endscheibe 25 und stellt an ihrer dem Deckel 18 zugewandten Innenseite, also an der Reinseite 11, ein Ölsammelvolumen 31 bzw. einen Ölsammelraum 31 bereit. In dem in den Fig. 1 und 2 gezeigten montierten Zustand ist das Filterelement 9 im Gehäuse 7 stehend, also mit vertikaler Längsmittelachse 14 montiert. Die erste Endscheibe 25 und somit die Halteplatte 30 sind am Filterelement 9 unten angeordnet. In der Folge ist das Ölsammelvolumen 31 nach oben offen, so dass sich an der Reinseite 11 sammelndes Öl schwerkraftbedingt im Ölsammelvolumen 31 sammelt.
  • Die Halteeinrichtung 29 ist außerdem mit einem Haltering 32 ausgestattet, der an der dem Deckel 18 zugewandten zweiten Endscheibe 26 dicht anliegt. Der Haltering 32 weist eine zur Durchgangsöffnung 28 der zweiten Endscheibe 26 offene Öffnung 33 auf. Außerdem weist der Haltering 32 einen radial abstehenden, in Umfangsrichtung 16 umlaufenden Kragen 34 auf, der axial zwischen dem Flansch 17 und dem Deckel 18 gehalten ist. Zweckmäßig kann dieser Kragen 34 dabei radial so weit in die zwischen Deckel 18 und Flansch 17 ausgebildete Flanschverbindung 35 hineinragen, dass mit Hilfe der Befestigungselemente 19 auch der Kragen 34 in dieser Flanschverbindung 35 festgelegt wird. Beispielsweise kann der Kragen 34 hierzu Öffnungen 36 aufweisen, die von den Befestigungselementen 19 axial durchdrungen sind und die hierzu in axialer Überdeckung zu den Öffnungen 20, 21 von Flansch 17 und Deckel 18 ausgerichtet sind. Im Kragen 34 kann innerhalb der Flanschverbindung 35 eine geeignete Dichtung integral ausgeformt sein, z.B. durch wenigstens einen geschlossen umlaufenden Wulst, der durch Umformung am Kragen 34 ausgebildet sein kann. Zweckmäßig kann hier jedoch wenigstens eine separate Dichtung zur Anwendung kommen. In den Fig. 1 bis 3 ist eine Ringscheibendichtung 46 gezeigt, die gemäß Fig. 1 und 3 axial zwischen dem Kragen 34 und dem Deckel 18, also reinseitig angeordnet ist. Optional kann auch eine weitere Ringscheibendichtung 46 vorhanden sein, die im Beispiel der Fig. 1 und 3 dann axial zwischen dem Kragen 34 und dem Flansch 17 angeordnet ist. Im Beispiel der Fig. 2 ist ebenfalls nur eine Ringscheibendichtung 46 innerhalb der Flanschverbindung 35 vorgesehen, die jedoch im Unterschied zum Beispiel der Fig. 1 axial zwischen dem Flansch 17 und dem Kragen 34 angeordnet ist. Auch hier denkbar, optional eine weitere Ringscheibendichtung 46 vorzusehen, die dann axial zwischen dem Kragen 34 und dem Deckel 18 angeordnet ist. Die jeweilige Ringscheibendichtung 46 kann ebenfalls in die Flanschverbindung 35 eingebunden sein und hierzu entsprechende Öffnungen 38 aufweisen, die axial zu den Öffnungen 20, 21, 36 von Flansch 17, Deckel 18 und Kragen 34 ausgerichtet sind.
  • Im montierten Zustand erzeugen die Halteplatte 30 und der Haltering 32 eine axiale Verspannung des Filterelements 9, wodurch dieses sicher über die Halteeinrichtung 29 am Gehäuse 7 gehalten ist.
  • Der Ölnebelabscheider 1 ist außerdem mit einem Ölabsaugrohr 37 ausgestattet, das vorzugsweise durch den Deckel 18 hindurchgeführt sein kann und das mit dem Ölsammelvolumen 31 fluidisch verbunden ist, so dass Öl aus dem Ölsammelvolumen 31 durch das Ölabsaugrohr 37 absaugbar ist.
  • Im gezeigten Beispiel ist der Haltering 32 an seiner Öffnung 33 mit einem axial abstehenden, in Umfangsrichtung umlaufenden Ringkragen 38 ausgestattet, der in die Durchgangsöffnung 28 der zweiten Endscheibe 26 eingreift und dabei radial an einem Öffnungsrand 39 der zweiten Endscheibe 26 zur Anlage kommen kann. Ferner ist der Haltering 32 hier im Bereich der zweiten Endscheibe 26 gestuft, so dass der Haltering 32 zwischen einem an der zweiten Endscheibe 26 anliegenden Ringscheibenabschnitt über einen Zylinderabschnitt mit dem Kragen 34 verbunden ist. Hierdurch wird zwischen dem Deckel 18 und dem Haltering 32 ein Abströmraum 39 definiert, der zum Innenraum 40 des Filterelements 9 offen ist. Der Gasauslass 6 ist beispielsweise durch den Deckel 18 hindurch mit diesem Abströmraum 39 fluidisch verbunden.
  • Im Beispiel der Fig. 1 und 3 ist die Halteeinrichtung 29 außerdem mit einer Verbindungseinrichtung 41 ausgestattet, die den Haltering 32 unter Zugspannung mit der Halteplatte 30 verbindet. Zweckmäßig kann diese Verbindungseinrichtung 41 eine Zugstange 42 aufweisen, die zur Zugkraftübertragung mit der Halteplatte 30 verbunden ist und die über Querstege 43 mit dem Haltering 32 zur Zugkraftübertragung verbunden ist. Beispielsweise können diese Querstege 43 im Bereich des Filterkörpers 22 an dem Haltering 32 axial anliegen, insbesondere lose. Im gezeigten Beispiel durchdringt die Zugstange 42 die Halteplatte 30 zweckmäßig im Bereich des Ölsammelvolumens 31 und ist an ihrer vom Deckel 18 abgewandten Außenseite axial an der Halteplatte 30 abgestützt. Beispielsweise kann die Zugstange 42 über eine Mutter 44 an der Halteplatte 30 axial abgestützt sein, die auf geeignete Weise an der Zugstange 42 axial festgelegt ist. Zweckmäßig ist die Mutter 44 auf ein entsprechendes Gewinde der Zugstange 42 aufgeschraubt. In Fig. 1 ist durch Pfeile ein Zugkraftverlauf 45 angedeutet, der den Kraftfluss zum vorgespannten Halten des Filterelements 9 im Gehäuse 7 zeigt. Ausgehend von der Mutter 44 geht der Kraftfluss 45 über die Zugstange 42 in die Querträger 43 und von diesen über den Haltering 32 zum Deckel 18 bzw. zur Flanschverbindung 35. Die Gegenkraft wird von der Schraube 44 an der Halteplatte 33 und über das Filterelement 9 am Haltering 32 abgestützt. Im Beispiel der Fig. 1 verläuft das Ölabsaugrohr 37 separat und zusätzlich zur Zugstange 42, also neben der Zugstange 42 und erstreckt sich dabei zwischen zwei Querstreben 43 hindurch.
  • Fig. 2 zeigt eine andere Ausführungsform der Halteeinrichtung 29. Bei der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform ist keine zusätzliche Verbindungseinrichtung 41 vorgesehen. Bei dieser Ausführungsform ist das Ölabsaugrohr 37 zur Zugkraftübertragung mit der Halteplatte 30 verbunden. Insoweit wird hier das Ölabsaugrohr 37 als Zugstange verwendet. Zu diesem Zweck kann das Ölabsaugrohr 37 an der Halteplatte 30 axial festgelegt sein, derart, dass eine Zugkraft vom Ölabsaugrohr 37 auf die Halteplatte 30 übertragbar ist. Diese Zugkraftübertragung 45 ist auch in Fig. 2 wieder durch einen Pfeil angedeutet. Erkennbar erfolgt die Zugkraftübertragung 45 unmittelbar auf den Deckel 18, während die Gegenkraft über die Halteplatte 30, das Filterelement 9 und den Haltering 32 auf den Deckel 18 bzw. die Flanschverbindung 35 übertragen wird. Bei dieser Ausführungsform durchdringt das Ölabsaugrohr 37 die Halteplatte 30 axial, und zwar zweckmäßig im Bereich des Ölsammelvolumens 31. Das Ölsammelrohr 37 ist auf geeignete Weise an einer vom Deckel 18 abgewandten Außenseite der Halteplatte 30 an der Halteplatte 30 abgestützt. Auch dies kann zweckmäßig wieder über eine Mutter 48 erfolgen, die auf geeignete Weise am Ölabsaugrohr 37 axial festgelegt ist. Im einfachsten Fall ist die Mutter 48 auf ein dazu komplementäres Gewinde des Ölabsaugrohrs 37 aufgeschraubt. Das Ölabsaugrohr 37 ist an einem vom Deckel 18 abgewandten Ende axial verschlossen und weist im Ölsammelvolumen 31 wenigstens eine radiale Verbindungsöffnung 49 auf. Dementsprechend kann Öl aus dem Ölsammelvolumen 31 durch die jeweilige Verbindungsöffnung 49 in das Ölabsaugrohr 37 eintreten und auf diese Weise durch das Ölabsaugrohr 37 aus dem Ölsammelvolumen 31 abgesaugt werden. Zusätzlich ist das Ölabsaugrohr 37 auf geeignete Weise am Deckel 18 axial festgelegt, um die gewünschte Zugkraftübertragung zum Erzeugen der axialen Verspannung des Filterelements 9 von der Halteplatte 30 auf den Deckel 18 übertragen zu können. Beispielsweise kann auch hier eine hier nicht gezeigte Mutter vorgesehen sein. Ebenso kann das Ölabsaugrohr 37 in den Deckel 18 eingeschweißt sein.
  • Bei den hier gezeigten Beispielen der Fig. 1 bis 4 ist das Ölsammelvolumen 31 mithilfe eines topfförmigen Zentralbereichs 61 der Halteplatte 30 gebildet, der über einen horizontalen inneren Ringscheibenbereich 62 in einen vertikalen Zylinderbereich 63 übergeht, der in einen horizontalen äußeren Ringscheibenbereich 64 übergeht. Die untere Endscheibe 25 stützt sich am äußeren Ringscheibenbereich 64 axial und am Zylinderbereich 63 radial ab. Hierdurch wird zum einen die Dichtfläche zwischen der Halteplatte 30 und der unteren Endscheibe 25 verbessert, während zum anderen das Volumen des Ölsammelraums 31 vergrößert wird.
  • Unabhängig von der jeweiligen Ausführungsform der Halteeinrichtung 29 lassen sich die nachfolgend beschriebenen vorteilhaften Ausführungsformen des Filterelements 9 zusätzlich oder alternativ oder in beliebiger Kombination realisieren. Beispielsweise kann zwischen der Halteplatte 30 und der ersten Endscheibe 25 und/oder zwischen dem Haltering 32 und der zweiten Endscheibe 26 jeweils eine elektrisch leitende oder eine elektrostatisch ableitende Verbindung 50 ausgebildet sein. Dabei ist die und-Kombination bevorzugt, so dass beide Endscheiben 25, 26 zumindest elektrostatisch ableitend mit der Halteeinrichtung 29 verbunden sind. Zunächst stehen die beiden Endscheiben 25, 26 im montierten Zustand unter axialer Vorspannung unmittelbar mit der Halteplatte 30 bzw. mit dem Haltering 32 in Kontakt, wodurch zwangsläufig bereits eine wenigstens elektrostatisch ableitende Verbindung 50 vorhanden ist, wenn die einzelnen Verbindungspartner elektrisch leitfähig bzw. elektrostatisch ableitend ausgestaltet sind. Aufgrund der hohen Kräfte sind die Halteplatte 30 und der Haltering 32 zweckmäßig Metallbauteile, insbesondere Blechformteile. Zweckmäßig sind Halteplatte 30 und Haltering 32 unbeschichtet bzw. unlackiert und bestehen insbesondere aus einem korrosionsbeständigen Material, vorzugsweise Edelstahl. Des Weiteren ist denkbar, auch die Endscheiben 25, 26 aus einem elektrisch leitenden bzw. aus einem elektrostatisch ableitenden Material, insbesondere aus einem elektrisch leitenden bzw. elektrostatisch ableitenden Kunststoff, vorzugsweise aus einem elektrisch leitenden bzw. elektrostatisch ableitenden Klebstoff, herzustellen. Hierdurch ergibt sich durch den Kontakt zwischen den Endscheiben 25, 26 und Halteplatte 30 bzw. dem Haltering 32 bereits eine elektrisch leitende oder zumindest eine elektrostatisch ableitende Verbindung 50. Um hier die elektrische Leitfähigkeit zu verbessern, kann die jeweilige elektrische oder elektrostatische Verbindung 50 an der jeweiligen Endscheibe 25, 26 jeweils mit einem elektrisch leitenden bzw. elektrostatisch ableitenden Dichtring 51 ausgestattet sein. Dieser Dichtring 51 dichtet die jeweilige Endscheibe 25, 26 gegenüber der Halteplatte 30 bzw. gegenüber dem Haltering 32. Der Dichtring 51 ist dabei jeweils in eine an der jeweiligen Endscheibe 25, 26 ausgebildete, axial offene Ringnut 52 eingesetzt.
  • In den Fig. 4 und 5 ist eine weitere vorteilhafte Ausführungsform dargestellt, die auch bei den in den Fig. 1 bis 3 gezeigten Ausführungsformen entsprechend realisierbar ist. In den Fig. 4 und 5 ist ein Zustand wiedergegeben, zu dem das Filterelement 9 noch nicht axial zwischen Halteplatte 30 und Haltering 32 verspannt ist, so dass auch die Dichtringe 51 noch nicht axial komprimiert sind. Dementsprechend ist je ein Spalt 53 zwischen den Endscheiben 25, 26 und der Halteplatte 30 bzw. dem Haltering 32 erkennbar. Im fertig montierten Zustand ist der jeweilige Spalt 53 eliminiert, so dass ein unmittelbarer Kontakt zwischen der jeweiligen Endscheibe 25, 26 und der Halteplatte 30 bzw. dem Haltering 32 vorliegt.
  • Gemäß Fig. 4 kann die Halteplatte 30 an ihrer dem Deckel 18 zugewandten Innenseite wenigstens einen axial abstehenden Vorsprung 54 aufweisen, der in eine an der ersten Endscheibe 25 ausgebildete axiale Vertiefung 55 zum Zentrieren des Filterelements 9 gegenüber der Halteplatte 30 eingreift. Zusätzlich oder alternativ kann gemäß den Fig. 4 und 5 der Haltering 32 an seiner vom Deckel 18 abgewandten Innenseite zumindest einen axial abstehenden Vorsprung 56 aufweisen, der in eine an der zweiten Endscheibe 26 ausgebildete axiale Vertiefung 57 zum Zentrieren des Filterelements 9 gegenüber dem Haltering 32 eingreift. Die Halteplatte 30 kann dabei mehrere in Umfangsrichtung 16 verteilte Vorsprünge 54 aufweisen. Ebenso ist ein einziger, ringförmig umlaufender Vorsprung 54 denkbar. An der ersten Endscheibe 25 können mehrere in der Umfangsrichtung 16 verteilte Vertiefungen 55 ausgebildet sein, so dass je ein Vorsprung 54 in eine separate Vertiefung 55 eingreift. Ebenso ist denkbar, an der ersten Endscheibe 25 eine ringförmige Vertiefung 55 vorzusehen, in die alle separaten Vorsprünge 54 bzw. der ringförmige Vorsprung 54 eingreifen kann. Am Haltering 32 können mehrere in Umfangsrichtung 16 verteilte Vorsprünge 56 ausgebildet sein, die in je eine Vertiefung 57 der zweiten Endscheibe 26 eingreifen oder die in eine an der zweiten Endscheibe 26 ausgebildete, ringförmig umlaufende gemeinsame Vertiefung 57 eingreifen. Ebenso ist denkbar, an dem Haltering 32 einen ringförmigen Vorsprung 56 auszubilden, der dann in die ringförmige Vertiefung 57 eingreift.
  • Gemäß den Fig. 4 und 5 ist der jeweilige Vorsprung 54 der Halteplatte 30 bzw. der jeweilige Vorsprung 56 des Halterings 32 radial innerhalb des Dichtrings 51 angeordnet, was die Zentrierung und Dichtung verbessert.
  • Bei den hier gezeigten Ausführungsformen weist der Filterkörper 22 zumindest ein zylindrisches Metallgitter 58, 59 auf. In den Beispielen sind jeweils zwei solche Metallgitter 58, 59 gezeigt. Das jeweilige Metallgitter 58, 59 ist vom Gasstrom 4 durchströmbar und verbindet die beiden Endscheiben 25, 26 mechanisch und elektrisch bzw. elektrostatisch miteinander. Am radial weiter innen angeordneten ersten Metallgitter 58 kann sich das Drainagematerial 23 radial abstützen. Das radial weiter außen angeordnete zweite Metallgitter 29 ist radial zwischen dem Drainagematerial 23 und dem Filtermaterial 24 angeordnet. An diesem zweiten Metallgitter 29 kann sich das Filtermaterial 24 radial abstützen. Im Beispiel der Fig. 2 weist der Filterkörper 22 zusätzlich ein Vorfiltermaterial 60 auf, das ebenfalls zylindrisch angeordnet ist und das radial außen am Filtermaterial 24 angeordnet ist, so dass während des Betriebs zuerst das Vorfiltermaterial 60 und anschließend das Filtermaterial 24 vom Gasstrom 4 durchströmt werden.

Claims (15)

  1. Ölnebelabscheider (1) für einen Kompressor (2),
    - mit einem zylindrischen Gehäuse (7), das einen Aufnahmeraum (8) umschließt,
    - mit einem ringförmigen Filterelement (9), das im Aufnahmeraum (8) angeordnet ist und im Aufnahmeraum (8) eine außerhalb des Filterelements (9) liegende Rohseite (10) von einer innerhalb des Filterelements (9) liegenden Reinseite (11) trennt,
    - mit einem Deckel (18) zum Verschließen einer Montageöffnung (15) des Gehäuses (7), die am Gehäuse (7) axial stirnseitig angeordnet ist und durch die hindurch das Filterelement (9) in den Arbeitsraum (8) einsetzbar und daraus entnehmbar ist,
    - wobei das Gehäuse (7) an der Montageöffnung (15) einen radial abstehenden, in Umfangsrichtung (16) umlaufenden Flansch (17) aufweist, an dem der Deckel (18) lösbar befestigt ist,
    - wobei das Filterelement (9) einen ringförmigen Filterkörper (22) aufweist,
    - wobei das Filterelement (9) an den axialen ringförmigen Enden des Filterkörpers (22) je eine ringförmige Endscheibe (25, 26) aufweist, die das jeweilige axiale Ende des Filterkörpers (22) dicht verschließt und die eine axiale Durchgangsöffnung (27, 28) aufweist,
    - wobei der Ölnebelabscheider (1) außerdem eine Halteeinrichtung (29) zum Halten des Filterelements (9) im Aufnahmeraum (8) aufweist,
    - wobei die Halteeinrichtung (29) eine Halteplatte (30) aufweist, die an der vom Deckel (18) abgewandten Endscheibe (25) dicht anliegt, deren Durchgangsöffnung (27) verschließt und an der Reinseite (11) ein Ölsammelvolumen (31) bereitstellt,
    - wobei die Halteeinrichtung (29) einen Haltering (32) aufweist, der an der dem Deckel (18) zugewandten Endscheibe (26) dicht anliegt, eine zur Durchgangsöffnung (28) dieser Endscheibe (26) offene Öffnung (33) aufweist und einen radial abstehenden, in Umfangsrichtung (16) umlaufenden Kragen (34) aufweist, der axial zwischen dem Flansch (17) und dem Deckel (18) gehalten ist,
    - wobei die Halteplatte (30) und der Haltering (32) axial gegen das Filterelement (9) vorgespannt sind,
    - wobei der Ölnebelabscheider (1) außerdem ein Ölabsaugrohr (37) aufweist, das mit dem Ölsammelvolumen (31) fluidisch verbunden ist, so dass Öl aus dem Ölsammelvolumen (31) durch das Ölabsaugrohr (37) absaugbar ist.
  2. Ölnebelabscheider (1) nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    - dass die Halteeinrichtung (29) eine Verbindungseinrichtung (41) aufweist, die den Haltering (32) unter Zugspannung mit der Halteplatte (30) verbindet,
    - dass die Verbindungseinrichtung (41) eine Zugstange (42) aufweist, die zur Zugkraftübertragung mit der Halteplatte (30) verbunden ist und die über Querstege (43) mit dem Haltering (32) zur Zugkraftübertragung verbunden ist,
    - dass die Querstege (43) im Bereich des Filterkörpers (22) an dem Haltering (32) axial anliegen,
    - dass die Zugstange (42) die Halteplatte (30) durchdringt und an ihrer vom Deckel (18) abgewandten Außenseite axial an der Halteplatte (30) abgestützt ist.
  3. Ölnebelabscheider (1) nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Ölabsaugrohr (37) neben der Zugstange (42) verläuft und sich zwischen zwei Querstegen (43) hindurch erstreckt.
  4. Ölnebelabscheider (1) nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Ölabsaugrohr (37) zur Zugkraftübertragung mit der Halteplatte (30) verbunden ist.
  5. Ölnebelabscheider (1) nach Anspruch 1 oder 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    - dass das Ölabsaugrohr (37) an der Halteplatte (30) axial festgelegt ist,
    - dass das Ölabsaugrohr (37) an einem vom Deckel (18) abgewandten Ende axial verschlossen ist und im Ölsammelvolumen (31) wenigstens eine radiale Verbindungsöffnung (49) aufweist, so dass Öl aus dem Ölsammelvolumen (31) in das Ölabsaugrohr (37) gelangt,
    - dass das Ölabsaugrohr (37) am Deckel (18) axial abgestützt und/oder gehalten ist.
  6. Ölnebelabscheider (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass zwischen der Halteplatte (30) und der jeweiligen Endscheibe (25) und zwischen dem Haltering (32) und der jeweiligen Endscheibe (26) jeweils zumindest eine elektrostatisch ableitende Verbindung (50) ausgebildet ist.
  7. Ölnebelabscheider (1) nach Anspruch 6,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die jeweilige zumindest elektrostatisch ableitende Verbindung (50) einen wenigstens elektrostatisch ableitenden Dichtring (51) aufweist, der die jeweilige Endscheibe (25, 26) gegenüber der Halteplatte (30) oder gegenüber dem Haltering (32) dichtet.
  8. Ölnebelabscheider (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die jeweilige Endscheibe (25, 26) aus einem wenigstens elektrostatisch ableitenden Kunststoff hergestellt ist.
  9. Ölnebelabscheider (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
    dadurch gekennzeichnet,
    - dass die Halteplatte (30) an ihrer dem Deckel (18) zugewandten Innenseite wenigstens einen axial abstehenden Vorsprung (55) aufweist, der in eine an der jeweiligen Endscheibe (25) ausgebildete axiale Vertiefung (55) zum Zentrieren des Filterelements (9) gegenüber der Halteplatte (30) eingreift, und/oder
    - dass der Haltering (32) an seiner vom Deckel (18) abgewandten Innenseite wenigstens einen axial abstehenden Vorsprung (56) aufweist, der in eine an der jeweiligen Endscheibe (26) ausgebildete axiale Vertiefung (57) zum Zentrieren des Filterelements (9) gegenüber dem Haltering (32) eingreift.
  10. Ölnebelabscheider (1) nach Anspruch 9,
    dadurch gekennzeichnet,
    - dass an der Halteplatte (30) mehrere in Umfangsrichtung (16) verteilte Vorsprünge (54) ausgebildet sind, während an der jeweiligen Endscheibe (25) mehrere in der Umfangsrichtung (16) verteilte Vertiefungen (55) ausgebildet sind, in die je ein Vorsprung (54) der Halteplatte (30) eingreift, oder eine als Ringnut ausgebildete, in Umfangsrichtung (16) umlaufende Vertiefung (55) ausgebildet ist, in die alle Vorsprünge (54) der Halteplatte (30) eingreifen, und/oder
    - dass am Haltering (32) mehrere in Umfangsrichtung verteilte Vorsprünge (56) ausgebildet sind, während an der jeweiligen Endscheibe (26) mehrere, in der Umfangsrichtung (16) verteilte Vertiefungen (57) ausgebildet sind, in die je ein Vorsprung (56) des Halterings (32) eingreift, oder eine als Ringnut ausgebildete, in Umfangsrichtung (16) umlaufende Vertiefung (57) ausgebildet ist, in die alle Vorsprünge (56) des Halterings (32) eingreifen.
  11. Ölnebelabscheider (1) nach Anspruch 9 oder 10,
    dadurch gekennzeichnet,
    - dass der jeweilige Vorsprung (54) an der Halteplatte (30) radial innerhalb eines Dichtrings (51) angeordnet ist, der axial zwischen der Halteplatte (30) und der jeweiligen Endscheibe (25) angeordnet ist, und/oder
    - dass der jeweilige Vorsprung (56) an dem Haltering (32) radial innerhalb eines Dichtrings (51) angeordnet ist, der axial zwischen dem Haltering (32) und der jeweiligen Endscheibe (26) angeordnet ist.
  12. Ölnebelabscheider (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
    dadurch gekennzeichnet,
    - dass der Filterkörper (22) ein Drainagematerial (23) und ein Filtermaterial (24) aufweist,
    - dass das Filtermaterial (24) radial weiter außen als das Drainagematerial (23) angeordnet ist,
    - dass das Drainagematerial (23) und das Filtermaterial (24) von einem Gasstrom (4) durchströmbar sind,
    - dass im Drainagematerial (23) eine Ölabscheidewirkung für im Gasstrom (4) mitgeführter Öltropfen größer ist als im Filtermaterial (24),
    - wobei insbesondere vorgesehen sein kann, dass im Filtermaterial (24) eine Partikelabscheidewirkung für im Gasstrom (4) mitgeführte Festkörperpartikel größer ist als im Drainagematerial (23).
  13. Ölnebelabscheider (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Filterkörper (22) wenigstens ein zylindrisches Metallgitter (58, 59) aufweist, das vom Gasstrom (4) durchströmbar ist und das die beiden Endscheiben (25, 26) miteinander verbindet.
  14. Filterelement (9) für einen Ölnebelabscheider (1) nach einem der Ansprüche 8 bis 13.
  15. Kompressor (2) zur Druckgaserzeugung mit einem Druckerzeuger (3) zum Erzeugen eines unter Druck stehenden Gasstroms (4) und mit einem Ölnebelabscheider (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, der bezüglich des Gasstroms (4) stromab des Druckerzeugers (3) angeordnet ist.
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