EP3516229B1 - Schraubenkompressorsystem für ein nutzfahrzeug - Google Patents

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EP3516229B1
EP3516229B1 EP17778212.5A EP17778212A EP3516229B1 EP 3516229 B1 EP3516229 B1 EP 3516229B1 EP 17778212 A EP17778212 A EP 17778212A EP 3516229 B1 EP3516229 B1 EP 3516229B1
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EP
European Patent Office
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screw compressor
air
pressure
screw
closed
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EP17778212.5A
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Gilles Hebrard
Jean-Baptiste Marescot
Jörg MELLAR
Thomas Weinhold
Engelbert KÖCK
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Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH
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Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH
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    • F05B2270/00—Control
    • F05B2270/10—Purpose of the control system

Definitions

  • the present invention relates to a screw compressor system for a commercial vehicle with at least one screw compressor and with at least one control and/or regulation unit for drive control and/or regulation of the screw compressor.
  • Screw compressors for commercial vehicles are already known from the prior art. Such screw compressors are used to provide the necessary compressed air for example for the brake system of the commercial vehicle.
  • the screw compressor starts up again under the circumstances described above, it does not compress air starting from atmospheric pressure, but starting from the increased pressure level described above.
  • This undesired operating condition causes short-term pressure peaks within the screw compressor and a short-term additional load on the corresponding drive and should therefore be avoided as far as possible.
  • a screw compressor system with the features of claim 1. Accordingly, it is provided that a screw compressor system for a commercial vehicle is provided with at least one screw compressor and with at least one control and/or regulation unit for drive control and/or regulation of the screw compressor , wherein the control and/or regulation unit is designed in such a way that the screw compressor is prevented from restarting for a predetermined period of time after it has stopped.
  • the invention is based on the basic idea that the screw compressor has a relief valve, via which the pressure in the screw compressor can be reduced after the screw compressor has stopped.
  • control and/or regulation unit is part of the screw compressor. This results in a compact structure and it is not necessary to have access to external components.
  • control and/or regulation unit is part of an air treatment system of the commercial vehicle.
  • a corresponding control is already available here, which can simply be used.
  • control and/or regulation unit is part of an engine or vehicle control of the utility vehicle.
  • control and/or regulation unit is part of an engine or vehicle control of the utility vehicle.
  • control and/or regulation unit it is also conceivable for the control and/or regulation unit to be designed as a separate control and/or regulation unit. This enables, for example, simple installation and also simple replacement or simple upgrades.
  • the period of time is at least approximately 10 seconds, in particular at least approximately 15 seconds. Such a period of time is sufficient for the usual relief valves to ensure a safe drop in the working pressure or to achieve the prevailing pressure in the screw compressor to a pressure level at which there is no harmfully high backflow pressure in the screw chamber.
  • the screw compressor has at least one relief valve. The pressure in the screw compressor can be released easily and reliably via this relief valve.
  • the relief valve is dimensioned such that the interior of the screw compressor can be depressurized to near-atmospheric pressure or about atmospheric pressure within the predetermined period of time. This enables safe operation of the screw compressor and reliably avoids the so-called loading effect.
  • FIG. 1 shows a schematic sectional view of a screw compressor 10 in terms of an embodiment of the present invention.
  • the screw compressor 10 has a fastening flange 12 for mechanically fastening the screw compressor 10 to a drive in the form of an electric motor, not shown in detail here.
  • the input shaft 14 is shown, via which the torque from the electric motor is transmitted to one of the two screws 16 and 18, namely the screw 16 .
  • the screw 18 meshes with the screw 16 and is driven by this.
  • the screw compressor 10 has a housing 20 in which the essential components of the screw compressor 10 are accommodated.
  • the housing 20 is filled with 22 oil.
  • An inlet connector 24 is provided on the housing 20 of the screw compressor 10 on the air inlet side.
  • the inlet connector 24 is designed in such a way that an air filter 26 is arranged on it.
  • an air inlet 28 is provided radially on the air inlet connector 24 .
  • a spring-loaded valve insert 30 is provided, designed here as an axial seal.
  • This valve insert 30 serves as a check valve.
  • An air supply channel 32 is provided downstream of the valve insert 30 and supplies the air to the two screws 16 , 18 .
  • An air outlet pipe 34 with a riser 36 is provided on the output side of the two screws 16 , 18 .
  • a temperature sensor 38 is provided, by means of which the oil temperature can be monitored.
  • a holder 40 for an air deoiling element 42 is also provided in the air outlet area.
  • the holder 40 for the air deoiling element points in the area facing the ground (as also in 1 shown) the exhaust filter 42 on.
  • the holder for the air deoiling element 40 has an air outlet opening 46 which lead to a check valve 48 and a minimum pressure valve 50 .
  • the check valve 48 and the minimum pressure valve 50 can also be formed in a common, combined valve.
  • the air outlet 51 is provided downstream of the check valve 48 .
  • the air outlet 51 is usually connected to correspondingly known compressed air consumers.
  • a riser 52 is provided which has a filter and check valve 54 at the outlet of the holder 40 for the air deoiling element 42 when it passes into the housing 20 .
  • a nozzle 56 is provided in a housing bore downstream of the filter and check valve 54 .
  • the oil return line 58 leads back to approximately the middle region of the screw 16 or the screw 18 in order to supply oil 22 again.
  • An oil drain plug 59 is provided within the bottom area of the housing 20 in the assembled state.
  • a corresponding oil drain opening, through which the oil 22 can be drained, can be opened via the oil drain screw 59 .
  • the housing 20 In the lower part of the housing 20 there is also the extension 60 to which the oil filter 62 is attached.
  • the oil 22 is first routed to a thermostatic valve 66 via an oil filter inlet channel 64 which is arranged in the housing 20 .
  • thermostatic valve 66 a control and/or regulating device can be provided, by means of which the oil temperature of the oil 22 located in the housing 20 can be monitored and adjusted to a desired value.
  • the cooler 74 is connected to the lug 60 .
  • a safety valve 76 In the upper area of the housing 20 (relative to the installed state) there is a safety valve 76 via which excessive pressure in the housing 20 can be reduced.
  • bypass line 78 In front of the minimum pressure valve 50 there is a bypass line 78 which leads to a relief valve 80 . Air can be fed back into the area of the air inlet 28 via this relief valve 80, which is controlled by means of a connection to the air supply 32.
  • a vent valve (not shown in detail) and also a nozzle (diameter reduction of the supply line) can be provided in this area.
  • an oil level sensor 82 can be provided approximately at the level of the line 34 in the outer wall of the housing 20 .
  • This oil level sensor 82 can be an optical sensor, for example, and can be designed and set up in such a way that the sensor signal can be used to detect whether the oil level is above the oil level sensor 82 during operation or whether the oil level sensor 82 is exposed and the oil level has fallen accordingly as a result.
  • an alarm unit can also be provided, which outputs or forwards a corresponding error message or warning message to the user of the system.
  • the function of the in 1 shown screw compressor 10 is as follows: Air is supplied via the air inlet 28 and passes through the check valve 30 to the screws 16, 18 where the air is compressed. The compressed air-oil mixture, which rises through the outlet line 34 via the riser pipe 36 with a factor of between 5 and 16 times compression after the screws 16 and 18 , is blown directly onto the temperature sensor 38 .
  • the air is then routed via the holder 40 into the air deoiling element 42 and, if the corresponding minimum pressure is reached, enters the air outlet line 51.
  • the oil 22 located in the housing 20 is kept at the operating temperature by the oil filter 62 and possibly by the heat exchanger 74 .
  • the heat exchanger 74 is not used and is also not switched on.
  • the corresponding connection takes place via the thermostatic valve 68.
  • oil is fed to the screw 18 or the screw 16, but also to the bearing 72, via the line 68.
  • the screw 16 or the screw 18 is supplied with oil 22 via the return line 52, 58; the oil 22 is cleaned here in the air/oil separator 42.
  • the screws 16 and 18 of the screw compressor 10 are driven by the electric motor, not shown in detail, which transmits its torque via the shaft 14 to the screw 16, which in turn meshes with the screw 18.
  • the relief valve 80 ensures that the high pressure that prevails in the operating state, for example on the outlet side of the screws 16, 18, cannot be trapped in the area of the feed line 32, but rather that, particularly when the compressor starts up, in the area of the feed line 32 a low inlet pressure, especially atmospheric pressure. Otherwise, when the compressor starts up, a very high pressure would initially arise on the output side of the screws 16 and 18, which would overload the drive motor.
  • FIG. 2 shows a schematic view of the screw compressor system 100 according to the invention with the 1 shown screw compressor 10 and a control unit 110.
  • the control unit 110 is designed here as a control and regulation unit of the screw compressor 10 or as a component of the screw compressor 10 .
  • control and regulation unit 110 is part of an air treatment system (EAC) of the commercial vehicle, part of an engine control of the commercial vehicle, part of a vehicle control of the commercial vehicle or as a separate control and regulation unit 110 .
  • EAC air treatment system
  • the control and regulation unit 110 ensures that after the screw compressor 10 or the drive of the screw compressor 10 has stopped, the screws 16, 18 are prevented from restarting for a predetermined period of time.
  • this period of time is approximately 10 seconds, but it can also be in the range between 10 to 15 seconds or more.
  • the working pressure prevailing in the screw compressor 10 can be reduced within the predetermined period of time via the relief valve 80 to such an extent that the so-called charging effect is avoided in any case.
  • This charging effect occurs in particular because the working pressure present behind or downstream of the screws 16, 18 immediately after the screw compressor 10 has stopped is transmitted upstream both via the outlet of the screw chamber and via the corresponding lines 58, 68 into the suction area of the screws 16, 18, ie can get into the air inlet 32. If it then starts up again Screws 16, 18, even before a pressure reduction has taken place, the pressure applied there is compressed by the screws 16, 18, so that an undesirable operating state can occur in which the working pressure could be compressed again, for example tenfold.
  • the relief valve 80 is dimensioned in such a way that the interior of the screw compressor 10 can be depressurized within the predetermined period of time to a pressure close to atmospheric pressure or approximately atmospheric pressure.

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Schraubenkompressorsystem für ein Nutzfahrzeug mit wenigstens einem Schraubenkompressor und mit wenigstens einer Steuerungs- und/oder Regelungseinheit zur Antriebssteuerung und/oder -regelung des Schraubenkompressors.
  • Aus dem Stand der Technik sind bereits Schraubenkompressoren für Nutzfahrzeuge bekannt. Derartige Schraubenkompressoren werden verwendet, um die notwendige Druckluft für beispielsweise das Bremssystem des Nutzfahrzeugs bereitzustellen.
  • Allerdings schwankt der Druckluftbedarf für das Bremssystem je nach Betriebszustand des Nutzfahrzeugs, sodass in Antwort darauf der Schraubenkompressor zyklisch stoppt bzw. wieder anläuft.
  • Erfordert ein Betriebszustand des Nutzfahrzeugs ein Anlaufen des Schraubenkompressors kurz nachdem dieser gestoppt wurde, hat sich in der Zeit kurz nach dem Stopp des Schraubenkompressors bereits ein erhöhter Druck in der Schraubenkammer gebildet. Zur Beaufschlagung der Schraubenkammer mit erhöhtem Druck kommt es deshalb, weil am Auslass der Schraubenkammer bei stillstehenden Schrauben nach wie vor der Arbeitsdruck anliegt, während am Einlass der Schraubenkammer im Wesentlichen der Atmospährendruck anliegt sodass die Luft entgegen der Förderrichtung auf die Saugseite zurückströmt und dort Druck aufbaut.
  • Beginnt unter den zuvor beschriebenen Umständen das erneute Anlaufen des Schraubenkompressors, komprimiert dieser keine Luft ausgehend von Atmosphärendruck, sondern ausgehend von dem zuvor beschriebenen erhöhten Druckniveau.
  • Dieser ungewollte Betriebszustand sorgt für kurzzeitige Druckspitzen innerhalb des Schraubenkompressors sowie für eine kurzzeitige zusätzliche Belastung des entsprechenden Antriebs und sollte daher möglichst vermieden werden.
  • Aus der DE 10 2004 060 417 B4 ist ein gattungsgemäßer Schraubenkompressor bereits bekannt.
  • Aus der US 2009/0232687 A1 ist weiter ein Kompressorsystem bekannt, bei dem über eine Wartephase vor einem Wiederanlaufen des Kompressors der Druck im Kompressor auf Atmosphärendruck abgesenkt werden kann.
  • Aus der WO 2005/035989 A1 ist weiter ein Schraubenkompressorsystem bekannt, ebenso auch aus der US 2003/0194330 A1 . In beiden Systemen kann eine Wartephase vor dem Wiederanlauf des Kompressors durchgeführt werden.
  • Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Schraubenkompressorsystem der eingangs genannten Art in vorteilhafter Weise weiterzubilden, insbesondere dahingehend, dass der sog. Ladeeffekt im Schraubenkompressor verhindert und ein Erzeugen eines Überdruckes im Schraubenkompressor sicher vermieden werden kann.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Schraubenkompressorsystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Danach ist vorgesehen, dass ein Schraubenkompressorsystem für ein Nutzfahrzeug mit wenigstens einem Schraubenkompressor und mit wenigstens einer Steuerungs- und/oder Regelungseinheit zur Antriebssteuerung und/oder -regelung des Schraubenkompressors versehen ist, wobei die Steuerungs- und/oder Regelungseinheit derart beschaffen ist, dass der Schraubenkompressor nach einem Stopp an einem Wiederanlaufen für eine vorbestimmte Zeitspanne gehindert wird.
  • Die Erfindung basiert auf dem Grundgedanken, dass der Schraubenkompressor ein Entlastungsventil aufweist, über das nach einem Stopp des Schraubenkompressors der Druck im Schraubenkompressor abgebaut werden kann. Durch das Verhindern des Wiederanlaufens des Schraubenkompressors direkt nach einem Stopp des Schraubenkompressors für eine vorbestimmte Zeitspanne wird sichergestellt, dass der Druck im Schraubenkompressor auf jeden Fall abgebaut werden kann. Ist dies nicht der Fall, kann es zum sog. Ladeeffekt kommen, d.h. dass die unter Arbeitsdruck stehende Druckluft stromaufwärts in die Schraubenkammer durch deren Auslass strömt und am Lufteinlass und eingangs der Schrauben des Schraubenkompressors anliegt, so dass dieser Druck noch weiter aufgebaut wird durch das Wiederanlaufen des Schraubenkompressors. In diesem Fall entsteht ein sehr hohes Antriebsmoment, das sich bei einem elektrischen Schraubenkompressorantieb als überhöhter Anlaufstrom bemerkbar macht und zu einer Überlastung des E-Motors führen würde. Dieser ungewünschte Betriebszustand soll sicher verhindert werden. Er kann dadurch verhindert werden, dass jedenfalls eine vorbestimmte Zeitspanne abgewartet ist, innerhalb derer der Druck im Schraubenkompressor abgebaut wird.
  • Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass die Steuerungs- und/oder Regelungseinheit Bestandteil des Schraubenkompressors ist. Hierdurch wird ein kompakter Aufbau ausgebildet und es ist nicht notwendig, auf externe Komponenten zugreifen zu müssen.
  • Grundsätzlich denkbar ist aber auch, dass die Steuerungs- und/oder Regelungseinheit Bestandteil eines Luftaufbereitungssytems des Nutzfahrzeugs ist. Hier ist bereits eine entsprechende Steuerung vorhanden, die einfach mitbenutzt werden kann.
  • Auch ist denkbar, dass die Steuerungs- und/oder Regelungseinheit Bestandteil einer Motor- oder Fahrzeugsteuerung des Nutzfahrzeuges ist. Auch hier wäre es möglich, auf eine bereits vorhandene Komponente des Nutzfahrzeugs zugreifen zu können.
  • Grundsätzlich denkbar ist aber auch, dass die Steuerungs- und/oder Regelungseinheit als separate Steuerungs- und/oder Regelungseinheit ausgebildet ist. Dies ermöglicht beispeilsweise eine einfache Montage und auch einen einfachen Austausch bzw. Einfache Upgrades.
  • Es ist denkbar, dass die Zeitspanne mindestens ca. 10 Sekunden beträgt, insbesondere mindestens ca. 15 Sekunden beträgt. Eine derartige Zeitspanne ist bei den üblichen Entlastungsventilen ausreichend, um ein sicheres Absinken des Arbeitsdruckes oder vorherrschenden Druckes im Schraubenkompressor auf ein Druckniveau zu erreichen, bei dem kein schädlich hoher Rückströmdruck in der Schraubenkammer vorliegt.
  • Des Weiteren ist vorgesehen, dass der Schraubenkompressor wenigstens ein Entlastungsventil aufweist. Über dieses Entlastungsventil kann der Druck im Schraubenkompressor einfach und zuverlässig abgebaut werden.
  • Das Entlastungsventil ist derart bemessen, dass das Innere des Schraubenkompressors innerhalb der vorbestimmten Zeitspanne auf einen drucknahen Atmosphärendruck oder ca. Atmosphärendruck druckentlastet werden kann. Dadurch wird ein sicherer Betrieb des Schraubenkompressors ermöglicht und sicher der sog. Ladeeffekt vermieden.
  • Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung sollen nun anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert werden.
  • Es zeigen:
    • Fig. 1
    eine schematische Schnittzeichnung durch einen erfindungsgemäßen Schraubenkompressor; und
    Fig. 2
    eine schematische Zeichnung des Schraubenkompressorsystems gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • Fig. 1 zeigt in einer schematischen Schnittdarstellung einen Schraubenkompressor 10 im Sinne eines Ausführungsbeispiels für die vorliegende Erfindung.
  • Der Schraubenkompressor 10 weist einen Befestigungsflansch 12 zur mechanischen Befestigung des Schraubenkompressors 10 an einem hier nicht näher gezeigten Antrieb in Form eines Elektromotors auf.
  • Gezeigt ist jedoch die Eingangswelle 14, über die das Drehmoment vom Elektromotor auf eine der beiden Schrauben 16 und 18, nämlich die Schraube 16 übertragen wird.
  • Die Schraube 18 kämmt mit der Schraube 16 und wird über diese angetrieben.
  • Der Schraubenkompressor 10 weist ein Gehäuse 20 auf, in dem die wesentlichen Komponenten des Schraubenkompressors 10 untergebracht sind.
  • Das Gehäuse 20 ist mit Öl 22 befüllt.
  • Lufteingangsseitig ist am Gehäuse 20 des Schraubenkompressors 10 ein Einlassstutzen 24 vorgesehen. Der Einlassstutzen 24 ist dabei derart ausgebildet, dass an ihm ein Luftfilter 26 angeordnet ist. Außerdem ist radial am Lufteinlassstutzen 24 ein Lufteinlass 28 vorgesehen.
  • Im Bereich zwischen Einlassstutzen 24 und der Stelle, an dem der Einlassstutzen 24 am Gehäuse 20 ansetzt, ist ein federbelasteter Ventileinsatz 30 vorgesehen, hier als Axialdichtung ausgeführt.
  • Dieser Ventileinsatz 30 dient als Rückschlagventil.
  • Stromabwärts des Ventileinsatzes 30 ist ein Luftzuführkanal 32 vorgesehen, der die Luft den beiden Schrauben 16, 18 zuführt.
  • Ausgangsseitig der beiden Schrauben 16, 18 ist ein Luftauslassrohr 34 mit einer Steigleitung 36 vorgesehen.
  • Im Bereich des Endes der Steigleitung 36 ist ein Temperaturfühler 38 vorgesehen, mittels dessen die Öltemperatur überwachbar ist.
  • Weiter vorgesehen ist im Luftauslassbereich ein Halter 40 für ein Luftentölelement 42.
  • Der Halter 40 für das Luftentölelement weist im montierten Zustand im dem Boden zugewandten Bereich (wie auch in Fig. 1 gezeigt) das Luftentölelement 42 auf.
  • Weiter vorgesehen ist im Inneren des Luftentölelements 42 ein entsprechendes Filtersieb bzw. bekannte Filter- und Ölabscheidevorrichtungen 44, die nicht näher im Einzelnen spezifiziert werden.
  • Im zentralen oberen Bereich, bezogen auf den montierten und betriebsfertigen Zustand (also wie in Fig. 1 gezeigt), weist der Halter für das Luftentölelement 40 eine Luftausgangsöffnung 46 auf, die zu einem Rückschlagventil 48 und einem Mindestdruckventil 50 führen. Das Rückschlagventil 48 und das Mindestdruckventil 50 können auch in einem gemeinsamen, kombinierten Ventil ausgebildet sein.
  • Nachfolgend des Rückschlagventils 48 ist der Luftauslass 51 vorgesehen.
  • Der Luftauslass 51 ist mit entsprechend bekannten Druckluftverbrauchern in der Regel verbunden.
  • Um das im Luftentölelement 42 befindliche und abgeschiedene Öl 22 wieder in das Gehäuse 20 zurückzuführen, ist eine Steigleitung 52 vorgesehen, die ausgangs des Halters 40 für das Luftentölelement 42 beim Übertritt in das Gehäuse 20 ein Filter- und Rückschlagventil 54 aufweist.
  • Stromabwärts des Filter- und Rückschlagventils 54 ist in einer Gehäusebohrung eine Düse 56 vorgesehen. Die Ölrückführleitung 58 führt zurück in etwa den mittleren Bereich der Schraube 16 oder der Schraube 18, um dieser wieder Öl 22 zuzuführen.
  • Innerhalb des im montierten Zustand befindlichen Bodenbereichs des Gehäuses 20 ist eine Ölablassschraube 59 vorgesehen. Über die Ölablassschraube 59 kann eine entsprechende Ölablauföffnung geöffnet werden, über die das Öl 22 abgelassen werden kann.
  • Im unteren Bereich des Gehäuses 20 ist auch der Ansatz 60 vorhanden, an dem der Ölfilter 62 befestigt wird. Über einen Ölfiltereinlasskanal 64, der im Gehäuse 20 angeordnet ist, wird das Öl 22 zunächst zu einem Thermostatventil 66 geleitet.
  • Anstelle des Thermostatventils 66 kann eine Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung vorgesehen sein, mittels derer die Öltemperatur des im Gehäuse 20 befindlichen Öls 22 überwachbar und auf einen Sollwert einstellbar ist.
  • Stromabwärts des Thermostatventils 66 ist sodann der Öleinlass des Ölfilters 62, der über eine zentrale Rückführleitung 68 das Öl 22 wieder zurück zur Schraube 18 oder zur Schraube 16, aber auch zum ölgeschmierten Lager 70 der Welle 14 führt. Im Bereich des Lagers 70 ist auch eine Düse 72 vorgesehen, die im Gehäuse 20 im Zusammenhang mit der Rückführleitung 68 vorgesehen ist.
  • Der Kühler 74 ist am Ansatz 60 angeschlossen.
  • Im oberen Bereich des Gehäuses 20 (bezogen auf den montierten Zustand) befindet sich ein Sicherheitsventil 76, über das ein zu großer Druck im Gehäuse 20 abgebaut werden kann.
  • Vor dem Mindestdruckventil 50 befindet sich eine Bypassleitung 78, die zu einem Entlastungsventil 80 führt. Über dieses Entlastungsventil 80, das mittels einer Verbindung mit der Luftzuführung 32 angesteuert wird, kann Luft in den Bereich des Lufteinlasses 28 zurückgeführt werden. In diesem Bereich können ein nicht näher gezeigtes Entlüftungsventil und auch eine Düse (Durchmesserveringerung der zuführenden Leitung) vorgesehen sein.
  • Darüber hinaus kann ungefähr auf Höhe der Leitung 34 in der Außenwand des Gehäuses 20 ein Öllevelsensor 82 vorgesehen sein. Dieser Öllevelsensor 82 kann beispielsweise ein optischer Sensor sein und derart beschaffen und eingerichtet, dass anhand des Sensorsignals erkannt werden kann, ob der Ölstand im Betrieb oberhalb des Öllevelsensors 82 ist oder ob der Öllevelsensor 82 frei liegt und hierdurch der Ölstand entsprechend gefallen ist.
  • Im Zusammenhang mit dieser Überwachung kann auch eine Alarmeinheit vorgesehen sein, die eine entsprechende Fehlermeldung oder Warnmeldung an den Nutzer des Systems ausgibt bzw. weiterleitet.
  • Die Funktion des in Fig. 1 gezeigten Schraubenkompressors 10 ist dabei wie folgt:
    Luft wird über den Lufteinlass 28 zugeführt und gelangt über das Rückschlagventil 30 zu den Schrauben 16, 18, wo die Luft komprimiert wird. Das komprimierte Luft-Öl-Gemisch, das mit einem Faktor zwischen 5- bis 16facher Komprimierung nach den Schrauben 16 und 18 durch die Auslassleitung 34 über das Steigrohr 36 aufsteigt, wird direkt auf den Temperaturfühler 38 geblasen.
  • Die Luft, die noch teilweise Ölpartikel trägt, wird sodann über den Halter 40 in das Luftentölelement 42 geführt und gelangt, sofern der entsprechende Mindestdruck erreicht wird, in die Luftauslassleitung 51.
  • Das im Gehäuse 20 befindliche Öl 22 wird über den Ölfilter 62 und ggf. über den Wärmetauscher 74 auf Betriebstemperatur gehalten.
  • Sofern keine Kühlung notwendig ist, wird der Wärmetauscher 74 nicht verwendet und ist auch nicht zugeschaltet.
  • Die entsprechende Zuschaltung erfolgt über das Thermostatventil 68. Nach der Aufreinigung im Ölfilter 64 wird über die Leitung 68 Öl der Schraube 18 oder der Schraube 16, aber auch dem Lager 72 zugeführt. Die Schraube 16 oder die Schraube 18 wird über die Rückführleitung 52, 58 mit Öl 22 versorgt, hier erfolgt die Aufreinigung des Öls 22 im Luftentölelement 42.
  • Über den nicht näher gezeigten Elektromotor, der sein Drehmoment über die Welle 14 auf die Schraube 16 überträgt, die wiederum mit der Schraube 18 kämmt, werden die Schrauben 16 und 18 des Schraubenkompressors 10 angetrieben.
  • Über das nicht näher gezeigte Entlastungsventil 80 wird sichergestellt, dass im Bereich der Zuleitung 32 nicht der hohe Druck, der im Betriebszustand beispielsweise ausgangsseitig der Schrauben 16, 18 herrscht, eingesperrt werden kann, sondern dass insbesondere beim Anlaufen des Kompressors im Bereich der Zuleitung 32 stets ein niedriger Eingangsdruck, insbesondere Atmosphärendruck, besteht. Andernfalls würde mit einem Anlaufen des Kompressors zunächst ein sehr hoher Druck ausgangsseitig der Schrauben 16 und 18 entstehen, der den Antriebsmotor überlasten würde.
  • Fig. 2 zeigt in schematischer Ansicht das erfindungsgemäße Schraubenkompressorsystem 100 mit dem in Fig. 1 gezeigten Schraubenkompressor 10 sowie einer Steuereinheit 110.
  • Die Steuereinheit 110 ist hier als Steuerungs- und Regelungseinheit des Schraubenkompressors 10 bzw. als Bestandteil des Schraubenkompressors 10 ausgebildet.
  • Grundsätzlich kann aber vorgesehen sein, dass die Steuerungs- und Regelungseinheit 110 Bestandteil eines Luftaufbereitungssystems (EAC) des Nutzfahrzeuges, Bestandteil einer Motorsteuerung des Nutzfahrzeugs, Bestandteil einer Fahrzeugsteuerung des Nutzfahrzeugs oder als separate Steuerungs- und Regelungseinheit 110 ausgeführt ist.
  • Mittels der Steuerungs- und Regelungseinheit 110 wird dafür gesorgt, dass nach einem Stopp des Schraubenkompressors 10 bzw. des Antriebs des Schraubenkompressors 10 ein Wiederanlaufen der Schrauben 16, 18 für eine vorbestimmte Zeitspanne verhindert wird.
  • Diese Zeitspanne beträgt im gezeigten Ausführungsbeispiel ca. 10 Sekunden, kann aber auch im Bereich zwischen 10 bis 15 Sekunden oder auch darüber liegen.
  • Über das Entlastungsventil 80 kann der im Schraubenkompressor 10 vorherrschende Arbeitsdruck innerhalb der vorbestimmten Zeitspanne soweit abgebaut werden, dass auf jeden Fall sicher der sog. Ladeeffekt vermieden wird. Dieser Ladeeffekt tritt insbesondere dadurch auf, dass der hinter bzw. stromabwärts der Schrauben 16, 18 direkt nach dem Stopp des Schraubenkompressors 10 anliegende Arbeitsdruck stromaufwärts sowohl über den Auslass der Schraubenkammer als auch über die entsprechenden Leitungen 58, 68 in den Ansaugbereich der Schrauben 16, 18, d.h. in den Lufteinlass 32 gelangen kann. Kommt es dann zu einem Wiederanlaufen der Schrauben 16, 18, noch bevor ein Druckabbau stattgefunden hat, wird der dort anliegende Druck durch die Schrauben 16, 18 verdichtet, so dass es zu einem nicht erwünschten Betriebszustand kommen kann, in dem der Arbeitsdruck nochmals beispielsweise um das zehnfache verdichtet werden könnte.
  • Das Entlastungsventil 80 ist dabei derart bemessen, dass das Innere des Schraubenkompressors 10 innerhalb der vorbestimmten Zeitspanne auf einen drucknahen Atmosphärendruck oder ca. Atmosphärendruck druckentlastet werden kann.
    • BEZUGSZEICHENLISTE
    • 10
    Schraubenkompressor
    12
    Befestigungsflansch
    14
    Eingangswelle
    16
    Schrauben
    18
    Schrauben
    20
    Gehäuse
    22
    Öl
    24
    Einlassstutzen
    26
    Luftfilter
    28
    Lufteinlass
    30
    Ventileinsatz
    32
    Luftzuführkanal
    34
    Luftauslassrohr
    36
    Steigleitung
    38
    Temperaturfühler
    40
    Halter für ein Luftentölelement
    42
    Luftentölelement
    44
    Filtersieb bzw. bekannte Filter- bzw. Ölabscheidevorrichtungen
    46
    Luftausgangsöffnung
    48
    Rückschlagventil
    50
    Mindestdruckventil
    51
    Luftauslass
    52
    Steigleitung
    54
    Filter- und Rückschlagventil
    56
    Düse
    58
    Ölrückführleitung
    59
    Ölablassschraube
    60
    Ansatz
    62
    Ölfilter
    64
    Ölfiltereinlasskanal
    66
    Thermostatventil
    68
    Rückführleitung
    70
    Lager
    72
    Düse
    74
    Kühler, Wärmetauscher
    76
    Sicherheitsventil
    78
    Bypassleitung
    80
    Entlastungsventil
    82
    Öllevelsensor
    100
    Schraubenkompressorsystem
    110
    Steuereinheit

Claims (6)

  1. Schraubenkompressorsystem (100) für ein Nutzfahrzeug mit wenigstens einem Schraubenkompressor (10) und mit wenigstens einer Steuerungs- und/oder Regelungseinheit (110) zur Antriebssteuerung und/oder -regelung des Schraubenkompressors (10), wobei die Steuerungs- und/oder Regelungseinheit (110) derart beschaffen ist, dass der Schraubenkompressor (10) nach einem Stopp an einem Wiederanlaufen für eine vorbestimmte Zeitspanne gehindert wird, wobei der Schraubenkompressor (10) wenigstens ein Entlastungsventil (80) aufweist, wobei das Entlastungsventil (80) derart bemessen ist, dass das Innere des Schraubenkompressors (10) innerhalb der Zeitspanne auf einen Druck nahe Atmosphärendruck oder ca. Atmosphärendruck druckentlastet werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass das Schraubenkompressorsystem (100) weiter ein Mindestdruckventil (50), eine Bypassleitung (78) sowie eine Luftzuführung (32) und einen Lufteinlass (28) aufweist, wobei sich die Bypassleitung (78) vor dem Mindestdruckventil (50) befindet und die Bypassleitung (78) zu dem Entlastungsventil (80) führt, wobei über das Entlastungsventil (80) das mittels einer Verbindung mit der Luftzuführung (32) angesteuert wird, Luft in den Bereich des Lufteinlasses (28) rückgeführt werden kann.
  2. Schraubenkompressorsystem (100) nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Steuerungs- und/oder Regelungseinheit (110) Bestandteil des Schraubenkompressors (10) ist.
  3. Schraubenkompressorsystem (100) nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Steuerungs- und/oder Regelungseinheit (110) Bestandteil eines Luftaufbereitungssystems des Nutzfahrzeugs ist.
  4. Schraubenkompressorsystem (100) nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Steuerungs- und/oder Regelungseinheit (110) Bestandteil einer Motor- oder Fahrzeugsteuerung des Nutzfahrzeugs ist.
  5. Schraubenkompressorsystem (100) nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Steuerungs- und/oder Regelungseinheit (110) als separate Steuerungs- und/oder Regelungseinheit (110) ist.
  6. Schraubenkompressorsystem (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
    die Zeitspanne mindestens ca. 10 Sekunden beträgt, insbesondere mindestens ca. 15 Sekunden beträgt.
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