DE10306547B4 - Drehkolbenmaschine - Google Patents
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Abstract
Drehkolbenmaschine
(1), umfassend:
mindestens zwei Drehkolben (2, 4), die jeweils auf einer Welle (2', 4') montiert sind, von denen zumindest eine (2') in Drehrichtung antreibbar ist,
ein Gehäuse (6), in dem die Wellen (2', 4') jeweils drehbar gelagert sind und das einen Ölraum (8) aufweist,
dadurch gekennzeichnet, dass
eine Zentrifuge (10) zur Erzeugung eines Unterdrucks in dem Ölraum (8) vorgesehen ist, und dass
die Zentrifuge (10) in Drehrichtung durch mindestens eine der Wellen (2', 4'), insbesondere eine Antriebswelle (2'), angetrieben ist.
mindestens zwei Drehkolben (2, 4), die jeweils auf einer Welle (2', 4') montiert sind, von denen zumindest eine (2') in Drehrichtung antreibbar ist,
ein Gehäuse (6), in dem die Wellen (2', 4') jeweils drehbar gelagert sind und das einen Ölraum (8) aufweist,
dadurch gekennzeichnet, dass
eine Zentrifuge (10) zur Erzeugung eines Unterdrucks in dem Ölraum (8) vorgesehen ist, und dass
die Zentrifuge (10) in Drehrichtung durch mindestens eine der Wellen (2', 4'), insbesondere eine Antriebswelle (2'), angetrieben ist.
Description
- Technisches Gebiet
- Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Drehkolbenmaschine, umfassend mindestens zwei Drehkolben, die jeweils auf einer Welle montiert sind, von denen zumindest eine in Drehrichtung anteibbar ist, ein Gehäuse, in dem die Wellen jeweils drehbar gelagert sind und das einen Ölraum aufweist, und eine Zentrifuge zur Erzeugung eines Unterdrucks in dem Ölraum.
- Drehkolbenmäschinen der eingangs genannten Art sind im Stand der Technik allgemein bekannt. Bei derartigen Drehkolbenmaschinen sind die Drehkolben in einem Förderraum angeordnet, der gegenüber einem Ölraum abgedichtet sein muss. Die Welle eines Drehkolbens ist dabei derart verlängert, dass sie durch den Ölraum hindurch an die Atmosphäre führt und dem Antrieb der Drehkolbenmaschine dient.
- An den Durchtrittsstellen der Wellen vom Förderraum in den Ölraum befinden sich üblicherweise Dichtungen, um ein Eindringen von Öl in den Förderraum zu verhindern. Die Dichtungen sind insbesondere für gasförmige Fördermedien meist in einer schwimmenden Ausführung gebildet, da der Druck des Förderraumes im Überdruckbetrieb einem Übertreten des Öles aus dem Ölraum entgegenwirkt.
- Eine weitere Dichtstelle befindet sich im Durchtrittsbereich der Antriebswelle vom Ölraum zur Atmosphäre, wo ein Austreten von Öl verhindert werden muss. Dabei ist zu beachten, dass im Ölraum üblicherweise ein gewisser Überdruck (im Vergleich zum atmosphärischen Druck) herrscht.
- Die eingesetzten berührenden Dichtungen sind aufgrund der Rotation der Drehkolbenwellen einem erheblichen Verschleiß ausgesetzt, insbesondere bei hohen Drehzahlen. Dies führt dazu, dass die mögliche Betriebsdauer der Drehkolbenmaschine durch die Dauerhaftigkeit der Wellendichtungen begrenzt wird.
- Die
DE 68 905 026 T2 beschreibt eine mehrstufige Roots-Vakuumpumpe mit einem Gehäuse und einem Stator, der aufeinanderfolgende Kompressionskammern aufweist, wobei eine Rotoreinheit, die aus zwei parallelen Wellen besteht, im Inneren des Stators angeordnet ist. Ein Abdichtungsmodul, das zwischen einem an der Seite des Gehäuses befindlichen Endschild und der dem Gehäuse benachbarten Kompressionskammer eingefügt ist, umfasst eine Trennwand, die im Bereich um jede Welle ein feststehendes Teil einer Labyrinthdichtung aufweist, wobei jede Welle mit dem beweglichen, komplementären Teil der Labyrinthdichtung ausgestattet ist. - In der
DE 69 409 678 T2 ist ein Entlüfter für einen Auflader offenbart, insbesondere ein Auslass für eine Getriebekammer für ein Gebläse der sogenannten Roots-Bauart. Der Auslass ist in der Eingangsantriebswelle angeordnet, wobei sich ein Ende des Auslasses zur Getriebekammer hin und ein gegenüberliegendes Ende davon nach außen von dem Gehäuse hin öffnet, und die Enden durch einen langgestreckten Durchlass verbunden werden. - In der
EP 0 649 997 A1 wird ein Verfahren und eine Einrichtung zur Trennung von Gas-Flüssigkeitsgemischen offenbart. Die Einrichtung weist eine Kammer auf, in der künstlich ein Überdruck aufgebaut wird, der das Gas-Flüssigkeitsgemisch durch einen Filter in einen Schaft drückt. Der dem Schaft vorgeschaltete Filter schleudert unter Ausnutzung der Zentrifugalkraft Öl aus dem Gas-Flüssigkeitsgemisch zurück in die Kammer, während das Gas infolge des Überdrucks der Kammer durch den Schaft strömt. - Die
DE 30 47 699 A1 beschreibt eine Wälzkolbenpumpe mit Druckausgleichskammer, bei der Durchführungen zwischen einem Schöpfraum und Getrieberäumen durch Spaltabdichtungen getrennt sind. Die Spaltabdichtungen werden durch Druckausgleichskammern geteilt und der Druckausgleich zwischen den Druckausgleichskammern und den Getrieberäumen erfolgt über separate Ölfilter. Ein Evakuieren der Druckausgleichskammern kann beispielsweise über mit dem Schöpfraum verbundene Leitungen, die mit Zeolithfallen ausgestattet sind, erfolgen. - Zusammenfassung der Erfindung
- Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine gattungsgemäße Drehkolbenmaschine bereitzustellen, die ein Austreten von Öl aus dem Ölraum in andere Maschinenbereiche oder die Atmosphäre auf einfache und wirksame Weise verhindert.
- Diese Aufgabe wird gemäß der vorliegenden Erfindung durch eine Drehkolbenmaschine nach Anspruch 1 gelöst.
- Der vorliegenden Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, ein Druckgefälle zum Ölraum hin dadurch zu erzielen, dass die Zentrifuge zur Erzeugung eines Unterdrucks in dem Ölraum durch mindestens eine der Wellen der Drehkolbenmaschine, insbesondere die Antriebswelle, und nicht durch eine aufwändige Zusatzvorrichtung oder dergleichen angetrieben ist.
- Dementsprechend bestehen die mit der vorliegenden Erfindung erzielten Vorteile insbesondere darin, dass die Konstruktion der Drehkolbenmaschine erheblich vereinfacht wird und die Maschine kompakter ausgeführt werden kann. Gleichzeitig wird jedoch mittels der vorliegenden Erfindung auch ein erheblich größeres Druckgefälle zwischen dem Ölraum und der Förderraum bzw. der Atmosphäre erzielt, da die Wellen von Drehkolbenmaschinen mit erheblich höheren Drehzahlen rotieren als die bisher eingesetzten Zusatzantriebe, wie beispielsweise Elektromotoren. Daher wird ein Austreten von Öl aus dem Ölraum in andere Maschinenbereiche, insbesondere den Förderraum, auf besonders einfache und wirksame Weise verhindert.
- Hierdurch wird nicht nur eine Beeinträchtigung des Förderraumes durch Öl wirkungsvoll ausgeschlossen, sondern es werden auch erheblich geringere Anforderungen an die Abdichtung zwischen Ölraum und Förderraum bzw. Atmosphäre gestellt. Auf diese Weise wird die Konstruktion der Drehkolbenmaschine weiter vereinfacht, die im Hinblick auf die Abdichtung maximal möglichen Drehzahlen der Drehkolbenmaschine werden erhöht und die mögliche Betriebsdauer wird verlängert.
- Ferner können dank der erhöhten Drehzahlen Zentrifugen mit erheblich geringerem Durchmesser eingesetzt werden, was die Konstruktion der Maschine weiter vereinfacht. Nicht zuletzt ergeben sich aus all diesen mit der Erfindung erzielten Vorteilen auch erhebliche wirtschaftliche Vorteile.
- Obgleich die Zentrifuge durch die mindestens eine Welle beispielsweise mittels eines Getriebes oder dergleichen angetrieben sein kann, ist gemäß einer Weiterbildung der vorliegenden Erfindung bevorzugt, dass die Zentrifuge auf einer der Wellen montiert ist. Dies wird durch die hohen Drehzahlen der Wellen der Drehkolbenmaschine ermöglicht und führt zu einer sehr einfachen und kostengünstigen Konstruktion der erfindungsgemäßen Drehkolbenmaschine. Dabei ist es besonders bevorzugt, dass die Zentrifuge auf derjenigen Welle montiert ist, die mit der höchsten Drehzahl rotiert, um eine möglichst hohe Wirksamkeit der Zentrifuge mit den oben genannten Vorteilen sicherzustellen.
- Gemäß einer Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist die Zentrifuge durch ein Laufrad gebildet, das einen porösen Filterabschnitt aufweist. Dank des porösen Filterabschnitts erfüllt die Zentrifuge eine Doppelfunktion, indem sie einerseits zur Erzeugung eines Unterdrucks in dem Ölraum und andererseits zur Umwandlung von die Zentrifuge passierenden Ölpartikeln in Öltröpfchen dient. Genauer gesagt saugt die Zentrifuge Ölnebel, d.h. ein Öl-Luft-Gemisch, aus dem Ölraum an und stößt diesen nach dem Passieren durch die Zentrifuge wieder aus. Dabei passiert der Ölnebel die poröse Struktur des Filterabschnitts, was dazu führt, dass die Ölpartikel des Ölnebels in den Poren niedergeschlagen werden. Durch die Zentrifugalkraft der Zentrifuge wird der niedergeschlagene Nebel nach außen geführt, wobei sich in den Poren Öltropfen bilden, die schließlich am Ausgang der Zentrifuge abgeschleudert werden und nun in den Ölraum zurückgeführt werden können. Auf diese Weise wird nicht nur der Ölbestand der Drehkolbenmaschine erhalten, sondern auch die Atmosphäre vor Ölverschmutzungen geschützt.
- Dabei ist es besonders bevorzugt, dass der Filterabschnitt aus Metallschaum besteht, der insbesondere auf dem Werkstoff Nickel oder Legierungen wie Nickel/Chrom bzw. Nickel/Chrom/Aluminium basiert. So haben die Erfinder festgestellt, dass dieses Material hochwirksam zur Tröpfchenbildung ist, eine hohe Dauerhaftigkeit besitzt und wirtschaftlich einsetzbar ist. Besonders günstige Eigenschaften haben die Erfinder dabei bei einem Hohlraumanteil des porösen Filterabschnitts von mindestens 95% festgestellt. Darüber hinaus ist es erfindungsgemäß bevorzugt, dass der poröse Filterabschnitt eine sehr hohe Zugfestigkeit besitzt, insbesondere um einen zuverlässigen und dauerhaften Betrieb der Zentrifuge sicherzustellen.
- Im Hinblick auf eine vorteilhafte konstruktive Ausbildung der Zentrifuge ist es erfindungsgemäß bevorzugt, dass der poröse Filterabschnitt ein Filterring ist, der auf einen äußeren Umfang des Laufrades angeordnet ist. Bei dieser Konfiguration wird der Ölnebel aus dem Ölraum durch die Zentrifuge angesaugt und anschließend durch die in der rotierenden Zentrifuge wirkende Zentrifugalkraft durch den Filterabschnitt hindurch ausgestoßen.
- Gemäß einer Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die Drehkolben in einem Förderraum angeordnet sind, der gegenüber dem Ölraum und/oder der Atmosphäre mittels mindestens einer Labyrinthdichtung je Welle abgedichtet ist. Der Einsatz einer Labyrinthdichtung, d.h. einer berührungslosen Dichtung, ist bei der Drehkolbenmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung überraschenderweise möglich, da die durch mindestens eine Welle angetriebene Zentrifuge ein ausreichendes Druckgefälle zwischen dem Ölraum und dem Förderraum erzeugt. Hierdurch kann auf die berührenden Dichtungen des Standes der Technik verzichtet werden, und es können verschleißarme und dauerhafte, berührungslose Labyrinthdichtungen zum Einsatz kommen. Hierdurch wird nicht nur die Dauerhaftigkeit der gesamten Drehkolbenmaschine verbessert, sondern es werden auch deutlich höhere Drehzahlen als bei bisherigen Drehkolbenmaschinen möglich, die beispielsweise in der Größenordnung von 24.000 U/min oder höher liegen können.
- Dieses Konzept wird erfindungsgemäß auch dahingehend fortgebildet, dass der Ölraum gegenüber der Atmosphäre mittels mindestens einer Labyrinthdichtung abgedichtet ist.
- Um ein mögliches Austreten von Ölpartikeln aus der Drehkolbenmaschine weiter zu minimieren, ist gemäß einer Weiterbildung der vorliegenden Erfindung vorgesehen, dass die Drehkolbenmaschine auf der Ausgangsseite der Zentrifuge einen Demister aufweist. Hierdurch werden etwaige Restölpartikel, die in dem aus der Zentrifuge austretenden Ölnebel noch enthalten sein können, wirksam ausgefiltert und können ebenfalls in den Ölraum zurückgeführt werden. Dabei hat sich gezeigt, dass sich der Demister und die erfindungsgemäße Zentrifuge vorteilhaft ergänzen, sodass sich eine sehr weitreichende Beseitigung der Ölpartikel aus dem die Zentrifuge passierenden Ölnebel mit den entsprechenden wirtschaftlichen und ökologischen Vorteilen erzielen lässt.
- Zur einfachen und zügigen Zurückführung von Öl in den Ölraum ist gemäß einer Weiterbildung der vorliegenden Erfindung vorgesehen, dass das Gehäuse entsprechende Einrichtungen, insbesondere Bohrungen, aufweist, welche Öl von der Zentrifuge und/oder dem Demister in den auf der Saugseite der Zentrifuge liegenden Ölraum zurückführen.
- Obgleich die erfindungsgemäße Zentrifuge bei beliebigen Drehzahlen der Drehkolbenmaschine vorteilhaft eingesetzt werden kann, hat sich gezeigt, dass eine Betriebsdrehzahl der Zentrifuge von mindestens 6.000 U/min, bevorzugt mindestens 10.000 U/min besonders vorteilhaft ist.
- Kurze Beschreibung der Zeichnungen
-
1 zeigt eine schematische Schnittansicht einer Drehkolbenmaschine gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; -
2 zeigt eine teilweise Schnittansicht einer bevorzugten Ausführungsform einer Zentrifuge als Teil einer Drehkolbenmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung. - Ausführliche Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen
- Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend ausführlich unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.
-
1 zeigt eine schematische Schnittansicht einer ersten bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Drehkolbenmaschine. Die in1 gezeigte Drehkolbenmaschine1 besitzt zwei Drehkolben2 ,4 , die jeweils auf einer Welle2' ,4' montiert sind. Darüber hinaus besitzt die Drehkolbenmaschine1 ein Gehäuse6 , in welchem die Wellen2' ,4' jeweils mittels Wälzlagern3 drehbar gelagert sind. Ein freies Ende der Welle2' durchdringt die Wandung des Gehäuses6 und ragt nach außerhalb des Gehäuses6 hervor, um dort mit einem geeigneten Drehantrieb in Eingriff gebracht zu werden. Darüber hinaus sind beide Wellen2' ,4' jeweils mit einem Zahnrad28 versehen, die miteinander in Eingriff sind, sodass ein auf die Welle2' aufgebrachtes Antriebsdrehmoment auch auf die Welle4' übertragen wird. - Die Drehkolben
2 ,4 befinden sich gemeinsam in einem Förderraum16 , durch welchen ein Fördermedium während des Betriebes der Drehkolbenmaschine passiert. Ferner ist innerhalb des Gehäuses6 ein Ölraum8 vorgesehen, in welchem sich die Zahnräder28 und die Wälzlager3 zu Schmierzwecken befinden. - Weiterhin weist die Drehkolbenmaschine
1 eine Zentrifuge10 auf, die auf der Welle2 angebracht ist, und zwar auf dem dem Antriebsende gegenüberliegenden Ende der Welle2' . Die Zentrifuge10 ist durch ein Laufrad12 gebildet, das als Grundkörper eine Scheibe mit Ventilatorrippen besitzt. Darüber hinaus weist das Laufrad12 einen porösen Filterabschnitt14 in Form eines Filterringes auf, der auf einem äußeren Umfang des Laufrades12 angeordnet ist. Der Filterabschnitt14 besteht in der vorliegenden Ausführungsform aus Metallschaum, der einen Hohlraumanteil von mindestens 95% und eine hohe Zugfestigkeit besitzt. Derartige Metallschäume, die bevorzugt auf dem Werkstoff Nickel oder Legierungen wie Nickel/Chrom bzw. Nickel/Chrom/Aluminium basieren können, sind beispielsweise bei der Fa. Recemat International BV, 2920 AC Krimpen aan den Ijssel, Niederlande in verschiedenen Ausführungsformen erhältlich. Es ist jedoch selbstverständlich, dass obwohl sich Metallschäume als besonders vorteilhaft erwiesen haben, auch andere geeignete Werkstoffe als poröse Filterabschnitte zum Einsatz kommen können. - Zwischen dem Förderraum
16 und dem Ölraum8 sind für jede Welle2' ,4' auf beiden Seiten der Drehkolben2 ,4 eine erste Labyrinthdichtung18 und eine zweite Labyrinthdichtung20 vorgesehen, die mit ihrem inneren Umfang dem äußeren Umfang der Wellen2' ,4' zugewandt sind. Bei den Labyrinthdichtungen18 ,20 handelt es sich somit um berührungslose Dichtungen. - Sie stellen sicher, dass ein Eindringen von Öl aus dem Ölraum
8 in den Förderraum16 sicher vermieden wird. Darüber hinaus ist zwischen den Labyrinthdichtungen18 und20 jeweils ein sogenannter neutraler Raum vorgesehen, der mit der Atmosphäre kommuniziert. - Weiterhin ist der Ölraum
8 gegenüber der Atmosphäre mittels mindestens einer Labyrinthdichtung abgedichtet, die im Bereich des Austretens der Antriebswelle2' aus dem Gehäuse6 der Welle2' zugewandt ist, sodass das Austreten von Öl aus dem Ölraum8 in die Atmosphäre vermieden wird. - Auf der Ausgangsseite der Zentrifuge
10 weist die Drehkolbenmaschine1 ferner einen Demister24 auf. -
2 zeigt eine teilweise Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Zentrifuge10 , die gegenüber der in1 gezeigten Zentrifuge geringfügig abgewandelt ist. In der in2 gezeigten Ausführungsform ist die Zentrifuge10 in einem eigenen Gehäuseabschnitt6' montiert, der neben der Zentrifuge10 auch den Demister24 aufnimmt. Der Demister24 ist in2 unmittelbar nach der Zentrifuge10 angeordnet, und durch zwei Gitter24' eingeschlossen. Unterhalb der Zentrifuge10 und des Demisters24 ist jeweils eine Bohrung26 vorgesehen, die zum Zurückführen kondensierter Ölpartikel in den Ölraum8 dient, beispielsweise über in2 nicht dargestellte Leitungen oder Kanäle. - Der Betrieb der erfindungsgemäßen Drehkolbenmaschine vollzieht sich wie folgt. Bei Aufbringen eines Antriebsdrehmoments auf die Antriebswelle
2' rotieren die Drehkolben2 ,4 synchron mit einer bestimmten Drehzahl, die beispielsweise im Bereich von 6.000 bis 24.000 U/min liegen kann. Gemeinsam mit der Welle2' rotiert auch die Zentrifuge10 und saugt dabei aus dem Ölraum8 kontinuierlich Ölnebel, d.h. ein Luft-Öl-Gemisch, an. Durch die Saugwirkung der Zentrifuge10 wird in dem Ölraum8 im Vergleich zur Atmosphäre ein Unterdruck erzeugt, der in Zusammenwirken mit den Labyrinthdichtungen18 ,20 und22 ein Austreten von Öl aus dem Ölraum8 in den Förderraum16 oder die Atmosphäre verhindert. - Der in die Zentrifuge
10 eintretende Ölnebel wird aufgrund der in der Zentrifuge vorherrschenden Zentrifugalkraft radial nach außen geschleudert, um anschließend durch den porösen Abschnitt14 des Laufrades10 zu passieren. Dabei wird der Ölnebel in den Poren des porösen Abschnitt14 niedergeschlagen. Der niedergeschlagene Nebel wird durch die Zentrifugalkraft nach außen geführt, wobei sich in den Poren Tropfen bilden, die am Außendurchmesser der Zentrifuge10 bzw. des porösen Filterabschnitts14 abgeschleudert werden. Die von der Zentrifuge abgeschleuderten Tropfen können dann beispielsweise unter Ausnutzung der Schwerkraft in den Ölraum8 zurückgeführt werden, beispielsweise durch die Bohrungen26 und entsprechende Leitungen hindurch. - Der aus der Zentrifuge austretende Fluidstrom tritt anschließend in den Demister
24 ein, wo etwaige Restanteile von Ölpartikeln weiter vermindert und ebenfalls über die Bohrungen26 oder dergleichen in den Ölraum zurückgeführt werden können.
Claims (12)
- Drehkolbenmaschine (
1 ), umfassend: mindestens zwei Drehkolben (2 ,4 ), die jeweils auf einer Welle (2' ,4' ) montiert sind, von denen zumindest eine (2' ) in Drehrichtung antreibbar ist, ein Gehäuse (6 ), in dem die Wellen (2' ,4' ) jeweils drehbar gelagert sind und das einen Ölraum (8 ) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Zentrifuge (10 ) zur Erzeugung eines Unterdrucks in dem Ölraum (8 ) vorgesehen ist, und dass die Zentrifuge (10 ) in Drehrichtung durch mindestens eine der Wellen (2' ,4' ), insbesondere eine Antriebswelle (2' ), angetrieben ist. - Drehkolbenmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zentrifuge (
10 ) auf einer der Wellen (2' ,4' ) montiert ist, insbesondere auf derjenigen Welle, die mit der höchsten Drehzahl rotiert. - Drehkolbenmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zentrifuge (
10 ) durch ein Laufrad (12 ) gebildet ist, das einen porösen Filterabschnitt (14 ) aufweist. - Drehkolbenmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der poröse Filterabschnitt (
14 ) aus Metallschaum besteht, der bevorzugt auf Nickel oder Legierungen wie Nickel/Chrom oder Nickel/Chrom/Aluminium basiert. - Drehkolbenmaschine nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der poröse Filterabschnitt (
14 ) einen Hohlraumanteil von mindestens 95% besitzt. - Drehkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der poröse Filterabschnitt (
14 ) eine sehr hohe Zugfestigkeit besitzt. - Drehkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der poröse Filterabschnitt (
14 ) ein Filterring ist, der auf einem äußeren Umfang des Laufrades (12 ) angeordnet ist. - Drehkolbenmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehkolben (
2 ,4 ) in einem Förderraum (16 ) angeordnet sind, der gegenüber dem Ölraum (8 ) und/oder der Atmosphäre mittels mindestens einer Labyrinthdichtung (18 ,20 ) je Welle abgedichtet ist. - Drehkolbenmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ölraum (
8 ) gegenüber der Atmosphäre mittels mindestens einer Labyrinthdichtung (22 ) abgedichtet ist. - Drehkolbenmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie auf der Ausgangsseite der Zentrifuge (
10 ) einen Demister (24 ) aufweist. - Drehkolbenmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (
6 ) Einrichtungen, insbesondere Bohrungen (26 ), zum Rückführen von Öl von der Zentrifuge (10 ) und/oder dem Demister (24 ) in den auf der Saugseite der Zentrifuge (10 ) liegenden Ölraum (8 ) aufweist. - Drehkolbenmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Betriebsdrehzahl der Zentrifuge (
10 ) mindestens 6.000 U/min, bevorzugt mindestens 10.000 U/min beträgt.
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Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
BE1026195B1 (nl) * | 2018-04-11 | 2019-11-12 | Atlas Copco Airpower Naamloze Vennootschap | Vloeistof geïnjecteerde compressorinrichting |
CN109958626B (zh) * | 2019-04-04 | 2022-04-22 | 烟台东德氢能技术有限公司 | 空气压缩机的润滑油防泄漏装置 |
DE102021116925A1 (de) | 2021-06-30 | 2023-01-05 | Kaeser Kompressoren Se | Trockenverdichtender Verdichter und Verfahren zur Ölabscheidung für einen trockenverdichtenden Verdichter |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR1158976A (fr) * | 1956-10-04 | 1958-06-20 | Cie Constr Gros Mat Electromec | Machine rotative, en particulier pour la compression de gaz ou vapeurs |
DE3047699A1 (de) * | 1980-12-18 | 1982-07-01 | Arthur Pfeiffer Vakuumtechnik Wetzlar Gmbh, 6334 Asslar | Waelzkolbenpumpe mit druckausgleichskammer |
JPS62199992A (ja) * | 1986-02-28 | 1987-09-03 | Hitachi Ltd | 密閉形ロ−タリ圧縮機 |
DE68905026T2 (de) * | 1988-11-07 | 1993-06-17 | Cit Alcatel | Mehrstufige roots-vakuumpumpe. |
EP0649997A1 (de) * | 1993-10-01 | 1995-04-26 | The BOC Group plc | Gas-Flüssigkeits-Trennmethoden und Apparat |
DE69409678T2 (de) * | 1993-01-29 | 1998-08-13 | Eaton Corp | Entlüfter für Auflader |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1508212A (en) * | 1975-02-10 | 1978-04-19 | Rolls Royce | Apparatus for separating suspension of liquids in gas |
JPS6014920A (ja) * | 1983-07-08 | 1985-01-25 | Mitsubishi Electric Corp | 気液分離装置 |
JPS60101294A (ja) * | 1983-11-09 | 1985-06-05 | Hitachi Ltd | スクリユ−流体機械の呼吸栓 |
DE3344953A1 (de) * | 1983-12-13 | 1985-06-20 | Leybold-Heraeus GmbH, 5000 Köln | Zweiwellen-vakuumpumpe mit getrieberaum-evakuierung |
DE3501852A1 (de) * | 1984-02-02 | 1985-08-14 | Barmag Barmer Maschinenfabrik Ag, 5630 Remscheid | Fluegelzellen-vakuumpumpe |
BE1010851A3 (nl) * | 1997-01-15 | 1999-02-02 | Atlas Copco Airpower Nv | Vloeistofgeinjecteerde compressor met minstens twee samenwerkende compressorelementen. |
-
2003
- 2003-02-17 DE DE2003106547 patent/DE10306547B4/de not_active Expired - Fee Related
-
2004
- 2004-01-30 EP EP04002066A patent/EP1447566A1/de not_active Withdrawn
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR1158976A (fr) * | 1956-10-04 | 1958-06-20 | Cie Constr Gros Mat Electromec | Machine rotative, en particulier pour la compression de gaz ou vapeurs |
DE3047699A1 (de) * | 1980-12-18 | 1982-07-01 | Arthur Pfeiffer Vakuumtechnik Wetzlar Gmbh, 6334 Asslar | Waelzkolbenpumpe mit druckausgleichskammer |
JPS62199992A (ja) * | 1986-02-28 | 1987-09-03 | Hitachi Ltd | 密閉形ロ−タリ圧縮機 |
DE68905026T2 (de) * | 1988-11-07 | 1993-06-17 | Cit Alcatel | Mehrstufige roots-vakuumpumpe. |
DE69409678T2 (de) * | 1993-01-29 | 1998-08-13 | Eaton Corp | Entlüfter für Auflader |
EP0649997A1 (de) * | 1993-10-01 | 1995-04-26 | The BOC Group plc | Gas-Flüssigkeits-Trennmethoden und Apparat |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE10306547A1 (de) | 2004-09-02 |
EP1447566A1 (de) | 2004-08-18 |
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