DE102004007189A1 - Verfahren zur Luftbehandlung in einem Fahrzeug und Vorrichtung hierfür - Google Patents

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Mats-Oerjan Pogen
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Roland Isaksson
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Abstract

In einem Fahrzeug (1) wird Luft für die Verwendung bspw. in der Bremsanlage (22, 23) des Fahrzeugs verdichtet. Im hierzu verwendeten Verdichter (4) wird die Luft mit Öl- und Feststoffteilchen verschmutzt. Um von diesen Teilchen befreit zu werden, bevor die Luft durch ein Trockenfilter (13) geschickt wird, wird die Druckluft mittels eines drehenden Elements in einer Trennzentrifuge (8) in Drehung versetzt. Das drehende Element kann mit Vorteil einen Stapel konischer Trennteller aufweisen, die zwischen sich Strömungsdurchlässe für die zu reinigende Druckluft bilden. Durch wirkungsvolles Reinigen der Druckluft von Teilchen lässt sich die Nutzungsdauer des Trockenfilters (13) verlängern (Fig. 1).

Description

  • In einem Fahrzeug wie einem Lkw, Bus oder Arbeitsfahrzeug wird die Luft für das Bremssystem und/oder die Radfederung des Fahrzeugs komprimiert. Hierzu dient ein Verdichter, der oft mit Öl der gleichen Art wie das für den Motor geschmiert wird, der das Fahrzeug antreibt. Der Verdichter wird von diesem Motor angetrieben und liefert bedarfweise Druckluft an einen oder mehrere Drucktanks (Windkessel) im Fahrzeug. Aus diesen Behälter wird Druckluft bei Bedarf an bspw. das Bremssystem ausgegeben.
  • Auf diese Weise hergestellte Druckluft enthält suspendierte Öl- und Wasserteilchen sowie eine Vielzahl von Feststoffteilchen auch von Kohlenwasserstoffverbindungen (KW-Verbindungen). Die Teilchen bilden sich in Folge der verhältnismäßig hohen Temperaturen im Verdichter. Um das Bremssystem und die Federung des Fahrzeugs benutzbar zu halten, müssen die Teilchen sowie Wasserdampf aus der Druckluft entfernt werden.
  • Traditionell wird an Bord eines Fahrzeugs hergestellte Druckluft gereinigt, indem man sie durch ein Filter schickt. Im Filter werden die festen und flüssigen Teilchen abgefangen; Wasserdampf wird in einem Teil des Filters abgetrennt, der ein Bett eines speziell hierfür gedachten Materials aufweist. Üblicherweise wird die Druckluft auch vor dem Reinigen gekühlt, so dass bestimmte dampfförmige Substanzen kondensieren. In bestimmten Fällen wird die gekühlte Druckluft auch durch einen so genannten Vortrenner – bspw. einen Zyklon – geschickt, der sie von den größten suspendierten Teilchen befreien soll. Zum Aufbereiten des Filters wird letzeres intermittierend mit einem Teil der Druck-luft, die bereits durch ihn geströmt ist, rückgespült, wobei vom Filter absorbiertes Filtrat und Feuchtigkeit aus dem Filter entfernt und aus der Druckluftanlage des Fahrzeugs entfernt werden.
  • Trotz wiederholter Aufbereitung des Filtermaterials muss es nach einer bestimmten Arbeitsdauer ausgewechselt werden, da es von Öl- und Feststoffteilchen zugesetzt wird, die sich durch das Rückspülen mit gereinigter Druckluft nicht vollständig beseitigen lassen. Da das Filtermaterial verhältnismäßig teuer ist, möchte man es so selten wie möglich austauschen. Außerdem liegt der Wunsch zur Vermeidung zusätzlicher Kosten für den Austausch des Filterbetts auf der Hand.
  • Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, die Nutzungsdauer eines solchen Filtermaterials zu verlängern, das primär zum Trocknen von Druckluft für die Nutzung in einem Fahrzeug gedacht ist.
  • Erfindungsgemäß erreicht man dieses Ziel, indem man die Druckluft vor der Zufuhr zu einem Trockenfilter von in ihr suspendierten Teilchen befreit, indem man sie in einer Trennkammer mittels eines drehenden Elements in Drehung versetzt. Mit dem drehenden Element lässt sich der Druckluft auf einfache Weise eine so kräftige Drehung erteilen, dass ihr die suspendierten Teilchen im wesentlichen vollständig entzogen werden. Da im wesentlichen alle festen KW-sowie Ölteilchen sich so von der Luft trennen lassen, bevor man sie durch das Trockenfilter schickt, lässt die Dauer bis zum Zusetzen des Trockenfilters sich erheblich verlängern.
  • Durch Verwendung eines drehenden Elements für das Drehen der Druckluft kann deren Reinigung auch bei verhältnismäßig niedrigen Strömungsgeschwindigkeiten wirksam erfolgen, während sie vom Verdichter zum Windkessel des Fahrzeugs strömt. Beim Reinigen von Druckluft in einem Zyklon wird der Reinigungseffekt bei niedriger Strömungsgeschwindigkeit der Druckluft stark abgeschwächt – bspw. am Ende jedes Intervalls, in dem der Verdichter dem Hochdruckbehälter des Fahrzeugs neue Druckluft zuführt, da der Druck in diesen Behältern während jedes dieser Intervalle sukzessive zunimmt. Insbesondere bei bestimmten Fahrzeugarten – wie bspw. Busse im städtischen Nahverkehr – mit hohem Druckluftverbrauch kann diese Abschwächung des Reinigungseffekts bedeutsam sein, da die Intervalle, in denen der Verdichter neue Druckluft liefert, sich häufig wiederholen – bspw. in Abständen von 30 Sekunden.
  • Im Rahmen der vorliegenden Erfindung lässt das drehende Element sich in einem von einem stationären Behälter umschlossenen Raum vorsehen, wobei die zu reinigende Druckluft durch einen engen bzw. schmalen Zwischenraum zwischen dem drehenden Element und einer dieses umgebenden ortsfesten Wandung geführt und dort gedreht wird. Die wirksamste Trennung erhält man jedoch erfindungsgemäß, wenn man die zu reinigende Druckluft durch mindestens eine, innerhalb des drehenden Elements ausgebildete Kammer führt, die in einem solchen Fall die Trennkammer darstellt. Dadurch werden die suspendierten Teilchen von der Druckluft in der Trennkammer im drehenden Element getrennt, wonach sie durch Öffnungen in der Wand des umlaufenden Elements an einen umgebenden Raum ausgegeben werden können, der ortsfeste Umfangswände aufweist. Die abgetrennten Teilchen, die mindestens teilweise Flüssigkeitströpfchen sind und nach der Trennung von der Druckluft zu einer Flüssigkeit oder einer flüssigen Suspension zusammenwachsen können, werden aus dem umgebenden Raum durch einen Teilchenauslass mittels Überdrucks ausgetragen, der für die Luft im Raum aufrecht erhalten wird. Hierzu lässt sich im Teilchenauslass bspw. ein intermittierend zu öffnendes Ventil oder eine kontinuierlich oder diskontinuierlich arbeitende Absperreinrichtung verwenden.
  • Die von Teilchen befreite Druckluft lässt sich aus dem drehenden Element – vorzugsweise axial – direkt in ein Aufnahmegefäß oder eine Rohrleitung oder auch in den das drehende Element umgebenden Raum und von dort weiter in eine Rohrleitung oder ein anderes aufnehmendes Gefäß austragen.
  • Das drehende Element kann durch beliebige geeignete Hilfsmittel in Drehung versetzt und gehalten werden. Vorzugsweise verwendet man hierzu einen Elektromotor. Möglicherweise lässt sich zu diesem Zweck auch eine Gas- oder Flüssigkeitsturbine (Reaktions- oder Impulsturbine) anordnen. Wie bereits festgestellt, verwendet man eine Antriebsguelle, deren Antriebskraft unabhängig ist von der Geschwindigkeit, mit der die zu reinigende Druckluft zwischen dem Verdichter und einem aufnehmenden Hochdruckbehälter im Fahrzeug strömt. Bei Verwendung einer Gasturbine sollte deren Antriebsluft eine andere Druckluft sein als die, die dem drehenden Element zur Reinigung zugeführt werden soll.
  • Wenn es die Umstände erlauben, braucht das drehende Element während des Fahrzeugbetriebs nicht durchgehend in Drehung gehalten zu werden. Es kann ausreichen, wenn die Drehung in denjenigen Intervallen erfolgt, in denen der Verdichter dem Hochdruckbehälter des Fahrzeugs Druckluft zuführt. Insbesondere lässt, wenn das Drehen mittels eines Elektromotors erfolgt, dieser sich bei Bedarf schnell einschalten. Hält man den Verdichter durchgehend in Betrieb und öffnet man ein Absperrventil, wenn einem Hochdruckbehälter im Fahrzeug neue Druckluft zugeliefert werden soll, kann man das drehende Element zur gleichen Zeit in Drehung versetzen, wie ein solches Sperrventil geöffnet wird. Arbeitet der Verdichter nicht durch, wenn er nicht ständig benötigt wird, kann man das drehende Element zur gleichen Zeit in Drehung versetzen, wie der Verdichter wieder eingeschaltet wird.
  • Wie bereits erwähnt, kann das drehende Element auf vielfältige Weise konstruiert sein. Vorzugsweise weist es einen Stapel konischer Trennteller auf, die zwischen sich Durchlässe für den Durchgang zu reinigender Druckluft bilden. Die Druckluft lässt sich zur Drehachse des drehenden Elements hin oder von ihr weg führen. Wenn gewünscht, kann das drehende Element an sich eine Wand aufweisen, die den Trenntellerstapel vollständig umgibt; zweckmäßigerweise stehen die Durchlässe jedoch in direkter Strömungsverbindung mit einem Raum, in dem das drehende Element umläuft und den ortsfeste Wände umschließen. In diesem Fall werden in den Zwischenräumen der Trennteller von der Druckluft abgetrennte Teilchen direkt in diesen Raum ausgeworfen, aus dem man sie auf geeignete Weise entfernen kann, ohne dass der Luftdruck in diesem Raum gesenkt werden muss.
  • Anstelle konischer Trennteller kann das drehende Element Trennteller aufweisen, die um die Drehachse verteilt sind und sich sowohl axial als auch von der Drehachse hinweg erstrecken. Die Erstreckung der Trennteller von der Drehachse kann entweder radial oder bspw. gekrümmt sein. In diesem Fall bilden die Trennteller Kanäle, die durch das drehende Element verlaufen und durch die die Druckluft transportiert wird, wenn sie um die Achse in Drehung versetzt wird. Nebeneinander liegende oder gekrümmte Trennteller dieser Art werden zweckmäßigerweise so nahe beieinander und unter einem solchen Winkel zueinander angelegt, dass die axialen Kanäle zwischen ihnen sehr eng bzw. schmal werden. M.a.W.: Ein Teilchen, das von der Zentrifugalkraft in einem solchen Kanal radial auswärts bewegt wird, sollte bereits nach einer sehr kurzen radialen Wegstrecke auf einen der Trennteller aufschlagen.
  • Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zum Einsatz beim Durchführen des oben beschriebenen Verfahrens zur Luftbehandlung in einem Fahrzeug. Diese in den beigefügten Ansprüchen definierte Vorrichtung ist sehr gedrängt aufgebaut und kostengünstig herstellbar. Folglich weist sie ein ortsfestes Gehäuse, einen Zentrifugenrotor, der im Gehäuse drehbar ist, und einen Elektromotor auf, der den Zentrifugenrotor um eine Achse in Drehung versetzen kann. Der Zentrifugenrotor ist im Gehäuse in Lagern drehbar gelagert, die an nur zwei axial beabstandeten Lagerpunkten angeordnet sind, und er begrenzt eine Vielzahl Durchlässe für zu reinigende Druckhift. Der Elektromotor hat einen Stator, der mit dem Gehäuse verbunden ist, und einen Rotor, der Teil des Zentrifugenrotors und nur in den beiden Lager bezüglich des Stators drehbar gelagert ist. Der Motor ist daher kein Standardmotor mit eigenen Lagern; vielmehr nutzt er die Lager mit, die der Zentrifugenrotor für die eigene Drehung braucht. In Folge der Integration des Zentrifugenrotors mit dem Elektromotor wird die gesamte Reinigungsvorrichtung sehr kompakt.
  • Die Erfindung wird nun anhand der beigefügten Zeichnung beschrieben, in der die 1 eine Fahrzeug-Druckluftanlage und die 2 schaubildlich eine Einrichtung in dieser Anlage zeigen, mit der sich Druckluft von Schwebeteilchen in ihr – bspw. festen KW-sowie Öl- und Wasserteilchen – befreien lässt.
  • Die 1 zeigt schaubildlich ein Fahrzeug 1 mit einer Verbrennungskraftmaschine 2 zum Antrieb des Fahrzeugs. Über ein Getriebe 3 treibt die Maschine 1 einen Luftverdichter 4 an. Luft tritt mit Atmosphärendruck durch eine erste Leitung 5 in den Verdichter 4 ein; die Druckluft verlässt ihn durch eine zweite Leitung 6.
  • Beim Durchströmen des Verdichters 4 wird die Luft mit Ölteilchen aus dessen Schmiersystem (nicht gezeigt) angereichert. Gleichzeitig kondensiert Wasserdampf, der der Luft in den Verdichter folgt, zu Wassertröpfchen, die wie die Ölteilchen in der Druckluft suspendiert bleiben. Schließlich werden einige Öltröpfchen in Folge einer verhältnismäßig hohen Temperatur im Verdichter zu festen KW-Teilchen verwandelt, die ebenfalls der Druckluft aus dem Verdichter hinaus folgen.
  • Die Druckluft wird durch einen Kühler 7 geführt, indem ein Hauptanteil des Öl in die Luft verdampft und ein Teil des Wasserdampfs zu flüssigen Tröpfchen kondensiert, die der Druckluft weiter aus dem Kühler hinaus folgen.
  • Die gekühlte Druckluft und die in ihr schwebenden Luft- und Wassertröpfchen sowie übriger Wasserdampf werden in der Leitung 6 weiter in eine Trennzentrifuge geleitet, die einen Rotor aufweist, mit dem sich der Luft eine kräftige Drehung erteilen lässt (die Trennzentrifuge ist unten anhand der 2 ausführlicher beschrieben). In der Trennzentrifuge 6 wird die Druckluft von festen und flüssigen Teilchen befreit, die in Form einer flüssigen Suspension/Emulsion die Trennzentrifuge in deren Unterteil durch eine Leitung 9 verlassen. Ein Absperrventil 10 in der Leitung 9 wird intervallweise geöffnet und geöffnet gehalten, um die Suspension/Emulsion aus dem druckbeaufschlagten Innenraum der Trennzentrifuge abzulassen. Die Suspension/Emulsion fließt weiter in einen Sammelbehälter 11.
  • Von Teilchen befreite Druckluft verlässt die Trennzentrifuge 6 in der Leitung 12, die in eine Trockeneinrichtung 13 herkömmlicher Art mündet. Die Trockeneinrichtung 13 enthält ein Bett aus Teilchen (Granulat), die speziell für die Adsorption von verdampften Wasser und möglicherweise verbleibenden Spuren von verdampftem Öl hergerichtet sind. Von dem Wasser und möglicherweise auch Öl befreit wird die Druckluft dann zu einer Leitung 14 weitergeführt.
  • Ein kleiner Teil der von Teilchen befreiten Luft wird in einen so genannten Reinigungsluftbehälter 15 geführt und dort unter Überdruck vorgehalten. Während kurzer Unterbrechungen der Drucklufterzeugung des Verdichter 4 wird im Behälter 15 vorgehaltene Luft durch die Trockeneinrichtung 13 zurück geführt und aus dieser durch eine Leitung 16 mit einem Absperrventil 17 ausgetragen. Die Luft-Rückströmung aus dem Behälter 15 wird durch kurzzeitiges Öffnen des Ventils 17 erreicht. Ein derartiger Rückströmprozess ist bei Druckluftsystemen der genannten Art bekannt und daher im gegebenen Zusammenhang nicht ausführlicher beschrieben.
  • Die von Teilchen und Wasserdampf befreite Druckluft wird zu einer Ventileinheit 18 weitergeleitet, aus der sie nach Bedarf auf verschiedene Leitungen zu verschiedenen Windkesseln 19, 20, 21 verteilt wird. Aus diesen Behältern geht die Luft dann weiter an verschiedene Fahrzeugbereiche zur bestimmungsgemäßen Verwendung. Wie in 1 gezeigt, sind zwei der Behälter (19, 21) für Druckluft gedacht, die für die Bremsanlage des Fahrzeugs benötigt wird. Zwei Radbremsen 22, 23 sind schaubildlich dargestellt.
  • Erwünschtenfalls kann Suspension/Emulsion aus der Trennzentrifuge 6 einer speziellen Flüssigkeit-Abtrenneinrichtung (nicht offenbart) zugeführt werden, die das Öl von dem Wasser und möglichen Feststoffteilchen abtrennt. Ist das Öl von der gleichen Art wie das Schmieröl der Verbrennungskraftmaschine 2, kann es deren Schmiersystem stetig oder chargenweise zugeführt werden, während das Wasser und die Teilchen im Behälter 11 gesammelt werden. Die eigentliche Ölabtrennung erfolgt dann intermittierend oder kontintüerlich während des Verdichterbetriebs. Für die Ölabtrennung lässt sich ein so genannter statischer Lamellen-Separator, der bspw. im Behälter 11 angeordnet ist, oder eine kleine Trennzentrifuge beliebiger Art einsetzen.
  • Die oben zum Befreien der Druckluft von Teilchen genannte Trennzentrifuge 8 ist als schaubildlicher Längsschnitt in 2 gezeigt.
  • Die Trennzentrifuge 8 weist ein ortsfestes (nicht drehbares) Gehäuse 24 auf. Die oben erwähnte Leitung 6, durch die gekühlte Druckluft aus der Kühleinrichtung 7 (1) herangeführt wird, ist an den Oberteil des Gehäuse 24 angeschlossen, die oben erwähnten Auslassleitungen 9, 12 für abgetrennte Teilchen bzw. saubere Luft an dessen unteren Teil.
  • Das Gehäuse 24 umschließt in seinem Oberteil eine Zulaufkammer 25 und in seinem Unterteil eine Trennkammer 26. Die Kammern 25, 26 sind durch eine Zwischenwand 27 getrennt, stehen aber miteinander über eine Vielzahl von Öffnungen 28 in der Zwischenwand 27 in Verbindung. Ein Zentrifugenrotor 29 ist in der Trennkammer 26 um eine vertikale Drehachse R drehbar. Der Zentrifugenrotor hat eine zentrale Stützwelle, die in zwei Lagern 31, bzw. 32 am oberen und unteren Ende läuft. Das obere Lager 31 wird von einer Abdeckung 33 getragen, die Teil der Zwischenwand 27 ist und die Öffnungen 28 enthält. Das untere Lager 32 wird von einer unteren Endwand 34 des Gehäuses 24 getragen. Beide Lager 31, 32 sind auf diese Weise innerhalb des Gehäuses 24 angeordnet, in dem bei arbeitender Trennzentrifuge ein überatmosphärischer Druck herrscht.
  • Die Stützwelle 33 trägt in der Trennkammer 26 einen Stapel konischer Trennteller 35, die koaxial mit der Drehachse R angeordnet sind und zwischen sich enge Durchlässe 26 für den Durchfluss von von Teilchen zu reinigender Druckluft belassen. Abstandhalter (nicht gezeigt) zwischen den Trenntellern halten diese auf einem gegenseitigen Abstand von bspw. 1 mm. Der oberste und der unterste Trennteller 37 bzw. 38 sind etwas dicker als die übrigen Trennteller und halten den Trenntellerstapel zusammen – bspw. mittels axialer Stäbe (nicht gezeigt), die durch Löcher in allen Tellern verlaufen.
  • Alle Trennteller – außer dem untersten 38 – enthalten eine Vielzahl von um die zentrale Stützwelle 30 herum verteilten Durchgangslöchern. Diese Löcher und die Zwischenräume zwischen den Mittelbereichen der konischen Trennteller bilden im Rotor einen zentralen Raum 39. Der Raum 39 steht einerseits durch die Öffnungen in der Zwischenwand 27, 33 des Gehäuses mit der Zulaufkammer 25 im Oberteil des Gehäuses und andererseits mit den radial inneren Bereichen aller Durchlässe 36 zwischen den Trenntellern in Strömungsverbindung. Die radial äußeren Bereiche der Durchlässe 36 stehen in Strömungsverbindung mit einem Raum, der den Zentrifugenrotor 29 im Gehäuse 24 umgibt und seinerseits in Strömungsverbindung mit der Auslassleitung 9 für abgetrennte Teilchen sowie mit der Auslassleitung 12 für saubere Druckluft steht.
  • Die Abdeckung 33, die Teil der Zwischenwand 27 ist, hat einen im wesentlichen zylindrischen Teil 40 und mit diesem verbunden einen umlaufenden ebenen Teil 41. Der zylindrische Teil 40 der Abdeckung umgibt einen oberen Teil der zentralen Stützwelle 30 des Zentrifugenrotors und trägt auf seiner Innenseite einen Stator 42 eines Elektromotors. Ein dem gleichen Motor zugeordneter Rotor 43 sitzt auf dem oberen Teil der zentralen Stützwelle 30 radial innerhalb des Stators 42. Eine elektrische Zu1eitung 44 verläuft von außen durch die Außenwand des Gehäuses 24 und die Abdeckung 33 in den Stator 42 des Motors.
  • Wie beschrieben, sind nicht nur der Zentrifugenrotor 29 und seine Lager 31, 32, sondern auch der Elektromotor 42, 43 im Gehäuses 24 angeordnet, in dem bei arbeitender Trennzentrifuge 8 ein überatmosphärischer Druck herrscht. Daher kann entlang des Antriebs und der Stützwelle 30 des Zentrifugenrotors keine Druckluft entweichen.
  • Ein Zentrifugenrotor der beschriebenen Art lässt sich im wesentlichen aus Kunststoff herstellen und wird daher sehr leicht. Ein Elektromotor der beschriebenen und mit dem Zentrifugenrotor zusammengefassten Art braucht daher nicht besonders schwer zu sein, um dem Rotor rasch die erforderliche Drehung zu erteilen. Der Elektromotor kann im Prinzip einer beliebigen Art angehören und bspw. ein GS- oder ein WS-Motor (Synchron- oder Asynchronmotor) sein. Vorzugsweise verwendet man einen Synchronmotor mit permanentmagnetischem Rotor.
  • Die in 2 gezeigte Trennzentrifuge arbeitet wie folgt.
  • Sobald der Zentrifugenrotor 29 um seine Drehachse R dreht, wird zu reinigende Druckluft über die Leitung 6 in die Aufnahmekammer 25 eingespeist und durch die Öffnungen 28 weiter in die Trennkammer 26 geleitet. Sie wird direkt in die zentrale Kammer 39 des Zentrifugenrotor und von dort in die verschiedenen Durchlässe 36 zwischen den konischen Trenntellern 35 geführt.
  • Die zuströmende Druckluft wird vom Zentrifugenrotor in Drehung versetzt und durch diesen hindurch von der zentralen Kammer 39 durch die Durchlässe 36 in den den Zentrifugenrotor 29 umgebenden Teil der Trennkammer 26 gepumpt. In den Durchlässen werden in der Luft suspendierte Öl-, Wasser- und Feststoffteilchen zentrifugal von der Luft getrennt, indem sie auf die Innenseiten der konischen Trennteller 35 geschleudert und dort abgelagert werden. Sie bewegen sich auf den Innenseiten der Trennteller in Folge der Zentrifugalkräfte radial weiter auswärts, bis sie die Außenkanten der Trennteller erreichen, von wo sie zur Umfangswand des Gehäuses 24 geschleudert und dort abgelagert werden. Von dort fließen sie in Form einer flüssigen Suspension abwärts und durch die Auslassleitung 9.
  • Damit keine gereinigte Druckluft im Bereich um den Zentrifugenrotor 29 radial einwärts in den Raum zwischen dem obersten konischen Trennteller 37 und der Zwischenwand 27 des Gehäuses 24 zurück fließt und sich dort wieder mit nicht gereinigter Druckluft mischt, sollte der genannte Raum möglichst klein sein. Evetuell kann in einem beliebigen Teil dieses Raums ein Abdichtungselement vorgesehen sein, das jedoch nicht nötig ist, da eine bestimmte schwache Druckluftströmung durch diesen Raum keine wesentlichen Folgen hat.
  • Gereinigte Druckluft wird durch die Auslassleitung 12 aus der Trennkammer 26 ausgetragen.

Claims (20)

  1. Verfahren zum Behandeln von Luft in einem Fahrzeug (1), bevor sie in Form von Druckluft im Fahrzeug eingesetzt wird, wobei in einem ersten Schritt die Luft mittels eines Verdichters (4) verdichtet wird, der aus betrieblichen Gründen mit Schmieröl versorgt wird, und danach durch eine Teilchen-Abtrenneinrichtung (8) transportiert und schließlich mittels eines Filters (13) von verdampftem Wasser befreit wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckluft in der Teilchen-Abtrennvorrichtung von in der Luft aus dem Verdichter (4) mitgeführtem Schmieröl befreit wird, indem man sie in einer Trennkammer (26, 36) mittels eines drehenden Elements (29) in Drehung versetzt.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das drehende Element (29) in einem von ortsfesten Wänden umgebenen Raum (26) in Drehung gehalten wird, in dem ein überatmosphärischer Druck aufrechterhalten wird und der angeordnet ist, Teilchen aufzufangen, die von der Druckluft abgetrennt worden sind, wobei die aufgefangenen Teilchen aus dem Raum (26) durch einen Teilchenauslass (9) ausgetragen werden, während in dem Raum Druckluft erhalten bleibt.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, bei dem die aufgefangenen Teilchen mittels eines intermittierend zu öffnenden Ventils (10) aus dem Raum (26) ausgetragen werden.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die von Teilchen zu befreiende Druckluft durch mindestens eine Kammer (36) geführt wird, die im drehenden Element (29) ausgebildet ist und die die Trennkammer darstellt.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, bei dem das drehende Element (29) in einem Raum (26) in Drehung gehalten wird, der von ortsfesten Wänden umgeben ist und in dem überatmosphärischer Druck aufrecht erhalten wird, wobei Druckluft, die in der Trennkammer (36) von Teilchen befreit wurde, aus der Trennkammer (36) einem nicht drehenden aufnehmenden Gefäß zugeleitet wird, ohne durch den Raum (26) um das drehende Element (29) zu strömen.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, bei dem von Druckluft in der Trennkammer (36) abgetrennte Teilchen aus der Kammer (36) in den Raum (26) um das drehende Element und aus diesem Raum durch einen Teilchenauslass hinaus gefördert werden, während in dem Raum Druckluft aufrecht erhalten bleibt.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, bei dem die Teilchen über ein intermittierend zu öffnendes Ventil (10) aus dem Raum (26) ausgetragen werden.
  8. Verfahren nach Anspruch 4, bei dem das drehende Element (29) in einem Raum (26) in Drehung gehalten wird, der von ortsfesten Wänden umgeben ist und in dem ein überatmosphärischer Druck aufrecht erhalten wird, und dass in der Trennkammer (36) von Teilchen befreite Luft aus der Kammer (36) in den Raum (26) und durch einen Luftauslass (12) aus dieser ausgetragen wird.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, bei dem von Druckluft in der Trennkammer (36) abgetrennte Teilchen aus der Kammer (36) in den Raum (26) und aus dem Raum (26) durch einen Teilchenauslass (9) ausgetragen werden, während in dem Raum Druckluft erhalten bleibt.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, bei dem die Teilchen über ein intermittierend zu öffnendes Ventil (10) aus dem Raum (26) ausgetragen werden.
  11. Verfahren nach Anspruch 4, bei dem von Teilchen zu befreiende Druckluft durch eine Vielzahl von Zwischenräumen (36) zwischen dünnen konischen Trenntellern (35) gefördert wird, die koaxial miteinander gestapelt sind und mindestens einen Teil des drehenden Elements (29) darstellen.
  12. Verfahren nach Anspruch 11, bei dem man die Druckluft von der Drehachse (R) des drehenden Elements weg durch die Zwischenräume (36) strömen lässt.
  13. Verfahren nach Anspruch 12, bei dem das drehende Element (29) in einem Raum (26) in Drehung gehalten wird, der von ortsfesten Wänden 24 umgeben ist, und dass die Druckluft im drehenden Element (29) in eine mittige Position gebracht, weiter durch die Zwischenräume (36) geführt und danach in den Raum (29) um das drehende Element ausgeleitet wird.
  14. Vorrichtung zur Verwendung beim Ausführen des Verfahrens nach einem der Ansprüche 8 – 13 zum Reinigen von Druckluft in einem Fahrzeug (1) von in ihr suspendierten festen und/oder flüssigen Teilchen, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung ein ortsfestes Gehäuse (24), einen im Gehäuse drehbaren Zentrifugenrotor (29) und einen Elektromotor (42, 43) aufweist, mit dem der Zentrifugenrotor (29) um eine Drehachse (R) drehbar ist; dass der Zentrifugenrotor (29) im Gehäuse (24) in Lagern (31, 32) gelagert ist, die an nur zwei axial voneinander beabstandeten Lagerungsorten angeordnet sind; dass der Zentrifugenrotor (29) eine Vielzahl von Durchlässen (36) für den Durchfhiss von zu reinigender Druckuft umschließt; und dass der Elektromotor einen mit dem Gehäuse (24) verbundenen Stator (42), sowie einen Rotor (43) aufweist, der teilweise vom Zentrifugenrotor (29) gebildet und in den Lagern (31, 32) relativ zum Stator (42) drehbar gelagert ist.
  15. Vorrichtung nach Anspruch 14, bei der mindestens der Hauptteil des Zentrifugenrotors (29) axial zwischen den beiden Lagerungsorten angeordnet ist.
  16. Vorrichtung nach Anspruch 15, bei der Rotor (43) des Elektromotors auf einer Seite und mindestens der Hauptteil des Zentrifugenrotors (29) auf der anderen Seite eines der Lagerungsorte angeordnet sind.
  17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 – 16, bei der der Zentrifugenrotor (29) um eine im wesentlichen vertikale Drehachse (R) drehbar gelagert ist.
  18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 – 17, bei der der Zentrifugenrotor (29) einen Stapel konischer Trennteller (35) aufweist, die koaxial mit der Drehachse (R) angeordnet sind.
  19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 – 16, bei der die Lager (31, 32) an beiden Lagerungsorten innerhalb des Gehäuses (24) angeordnet sind.
  20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 – 19, bei der sowohl die Lager (31, 32) als auch der Elektromotor (42, 43) innerhalb des Gehäuses (24) angeordnet sind.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE202008014734U1 (de) * 2008-11-06 2010-03-25 Hengst Gmbh & Co.Kg Zentrifugalabscheider
DE102010002243A1 (de) 2010-02-23 2011-08-25 Haldex Brake Products GmbH, 69123 Fremdstoff-Abscheideeinrichtung
EP2796717A1 (de) * 2013-04-25 2014-10-29 MAN Truck & Bus AG Kraftfahrzeug-Druckluftsystem

Families Citing this family (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE525091C2 (sv) * 2003-04-16 2004-11-30 Alfa Laval Corp Ab En apparat för rening av en gas
ATE309049T1 (de) * 2003-05-19 2005-11-15 Andritz Guinard S A S Antriebssystem von einer zentrifuge
SE527719C2 (sv) * 2004-06-16 2006-05-23 3Nine Ab Rotorenhet till en centrifugalseparator
SE529609C2 (sv) * 2006-02-13 2007-10-02 Alfa Laval Corp Ab Centrifugalseparator
US7338546B2 (en) * 2006-04-19 2008-03-04 Alfa Laval Corporate Ab Centrifugal separator for cleaning gas generated by an internal combustion engine and a method for operating the same
US7846228B1 (en) * 2008-03-10 2010-12-07 Research International, Inc. Liquid particulate extraction device
SE0801695L (sv) 2008-07-16 2010-02-09 Alfa Laval Corp Ab Centrifugal separator
FI20086233A0 (fi) * 2008-12-22 2008-12-22 Waertsilae Finland Oy Menetelmä ja laite partikkeleiden poistamiseksi pakokaasuista
US7867310B2 (en) * 2009-01-29 2011-01-11 General Electric Company Method and apparatus for separating air and oil
SE533471C2 (sv) 2009-02-05 2010-10-05 Alfa Laval Corp Ab Anläggning för avskiljning av olja från en gasblandning samt förfarande för avskiljning av olja från en gasblandning
SE533941C2 (sv) * 2009-07-13 2011-03-08 Alfa Laval Corp Ab En centrifugalseparator
US9194265B2 (en) 2010-01-27 2015-11-24 Cummins Filtration Ip, Inc. Rotating separator with housing preventing separated liquid carryover
US8940068B2 (en) * 2010-01-27 2015-01-27 Cummins Filtration Ip Inc. Magnetically driven rotating separator
US8794222B2 (en) 2010-01-27 2014-08-05 Cummins Filtration Ip, Inc. Crankcase ventilation inside-out flow rotating coalescer
US8974567B2 (en) 2010-01-27 2015-03-10 Cummins Filtration Ip Inc. Rotating coalescer with keyed drive
US8893689B2 (en) 2010-01-27 2014-11-25 Cummins Filtration Ip, Inc. Crankcase ventilation self-cleaning coalescer with intermittent rotation
DE112012004612B4 (de) 2011-11-04 2022-05-25 Cummins Filtration Ip, Inc. Rotierender Abscheider mit Gehäuse zur Verhinderung des Mitreissens von abgeschiedener Flüssigkeit
US9259675B2 (en) * 2013-11-11 2016-02-16 Andover Protection Systems, Llc Centripetal separation system for cleaning particulate-pervaded air or gas
WO2015188266A1 (en) 2014-06-10 2015-12-17 Vmac Global Technology Inc. Methods and apparatus for simultaneously cooling and separating a mixture of hot gas and liquid
SE538789C2 (sv) * 2014-10-06 2016-11-29 3Nine Ab Anordning för centrifugalseparering av vätskepartiklar från en gas
SE538912C2 (sv) * 2015-05-27 2017-02-07 Apparatus for cleaning crank case gases
EP3156114B1 (de) 2015-10-14 2018-04-04 Alfdex AB Separatoranordnung zum reinigen von gas
EP3287194B1 (de) * 2016-08-25 2021-01-13 Alfdex AB Hochgeschwindigkeitsreinigung eines zentrifugen-abscheiders
EP3287193B1 (de) 2016-08-25 2021-05-26 Alfdex AB Steuerung eines zentrifugalabscheiders
DE102017205852B3 (de) * 2017-04-06 2018-05-17 Audi Ag Tellerseparator
AU2021247251A1 (en) * 2020-03-31 2022-10-06 Rhapis s.r.l. System for exhaust gas purification of internal combustion engines
CN112392563B (zh) * 2020-11-16 2022-11-29 四川航天中天动力装备有限责任公司 一种涡轮发动机用高转速油气分离器

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3708959A (en) * 1971-07-09 1973-01-09 Dunham Bush Inc Method for separating oil from compressed gas
AT323311B (de) * 1972-07-14 1975-07-10 Bauer Heinz Vorrichtung zum abstransport von öl aus ölabscheiderpatronen
IT1176610B (it) 1983-08-25 1987-08-18 Gen Electric Compressore rotante con mezzi separatori dell'olio
RU2043138C1 (ru) 1991-08-13 1995-09-10 Новосибирский филиал Всесоюзного научно-исследовательского и конструкторского института химического машиностроения Устройство для центробежной очистки газа (варианты)
EP0766988A1 (de) 1995-10-06 1997-04-09 Siemens Aktiengesellschaft Abscheidevorrichtung zum Abscheiden der in einem Gas-Flüssigkeits-Gemisch enthaltenen Flüssigkeit
US6500243B2 (en) 2001-02-02 2002-12-31 Ingersoll-Rand Company Compressor system including a separator tank with a separator element positioned therein
SE0201982D0 (sv) * 2002-06-24 2002-06-24 Alfa Laval Corp Ab Sätt att rena vevhusgas samt en gasreningsseparator

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE202008014734U1 (de) * 2008-11-06 2010-03-25 Hengst Gmbh & Co.Kg Zentrifugalabscheider
DE102010002243A1 (de) 2010-02-23 2011-08-25 Haldex Brake Products GmbH, 69123 Fremdstoff-Abscheideeinrichtung
DE102010002243B4 (de) * 2010-02-23 2017-06-22 Haldex Brake Products Aktiebolag Fremdstoff-Abscheideeinrichtung
EP2796717A1 (de) * 2013-04-25 2014-10-29 MAN Truck & Bus AG Kraftfahrzeug-Druckluftsystem

Also Published As

Publication number Publication date
SE525432C2 (sv) 2005-02-22
US7022163B2 (en) 2006-04-04
US20040226442A1 (en) 2004-11-18
SE0300410D0 (sv) 2003-02-17
SE0300410L (sv) 2004-08-18

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