Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kompressoranordnung zu schaffen, welche sich durch eine hohe Flexibilität zur Anpassung an einen gegebenen Bauraum auszeichnet sowie einen geringen Aufwand für die Schaffung fluidischer Verbindungen aufweist.

Diese Aufgabe wird ausgehend von einer Kompressoranordnung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 in Verbindung mit dessen kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass zumindest ein Teil der Komponenten mechanisch jeweils mit einer Trägerplatte verbunden ist, wobei die jeweilige mechanische Verbindung zumindest teilweise fluidische und/oder elektrische Verbindungsanschlüsse aufweist, um die auf der Trägeplatte angeordneten Komponenten über in der Trägerplatte integrierte Leitungen zu verbinden.

Diese Lösung bietet den Vorteil, dass die Trägerplatte aufgrund der platinenartigen Bauweise sowohl als Verteiler der Medienströme als auch als Träger der auf der Trägerplatte angeordneten Komponenten dient. Aufgrund der Anordnung der für den Betrieb notwendigen Komponenten auf der Trägerplatte ergibt sich eine äußerst hohe Flexibilität hinsichtlich der Anordnung der Komponenten, so dass eine Anpassung an einen vorgegebenen Bauraum möglich ist und sogar kurzfristige Anpassungen an Kundenwünsche auch ohne eine Änderung des Kompressorgehäuses möglich ist. Der Verdichter kann dabei als Schraubenkompressor ausgeführt sein, welcher unabhängig von der Ausführungsform der Kompressoranordnung einheitlich aufgebaut sein kann. Daraus ergibt sich eine Reduktion der Anzahl der die Vorrichtung bildenden Teile, da sich die Möglichkeit ergibt, verschiedene Komponenten in unterschiedlichen Kombinationen auf ein und derselben Trägerplatte anzuordnen, um somit eine für entsprechende Einsatzwecke äußerst große Variantenvielzahl bei gleichzeitig vergleichsweise kleinem Grundbauteilestamm zu erzielen.

Darüber hinaus stellt die Trägerplatte nicht nur die mechanischen Schnittstellen für die Komponenten zur Verfügung, sondern verteilt aufgrund der fluidischen Verbindung den Fluss der einzelnen Medien, welche hier insbesondere die Druckluft und das Kompressoröl betreffen, welches von einer Komponente zur nächsten in geeigneter Weise geleitet wird, wodurch externe Verrohrungen sowie Schlauchverbindungen zumindest größtenteils entfallen. Damit werden zusätzliche Dichtstellen, die Teileanzahl und die Montagezeiten eingespart bzw. reduziert, was die Zuverlässigkeit sowie eine wirtschaftliche Ausführung des Systems weiter verbessert.

Die Komponenten der Vorrichtung betreffen insbesondere den als Schraubenkompressor ausgeführten Verdichter, einen Antrieb, welcher den Verdichter entweder über eine direkte Welle-zu-Welle-Kupplung, über einen Riementrieb oder eine sonstige Getriebestufe antreibt, wobei insbesondere zwischen einem ölgeschmierten Verdichter und einem ölfreien Verdichter unterschieden werden kann. Im Anwendungsfall eines ölgeschmierten Verdichters ist weiterhin eine Ölversorgung notwendig, welche aus einer Vielzahl von Einrichtungen aufgebaut ist, welche ebenfalls auf der Trägerplatte angeordnet werden können. Der Antrieb kann entweder als elektrischer Antrieb ausgeführt sein oder einen sonstigen mechanischen oder fluidischen Antrieb umfassen. Grundsätzlich erscheint diese Anordnung auch für andere Rotationsverdichter sinnvoll, könnte mit Modifikationen aber auch bei Hubkolbenkompressoren zur Anwendung kommen.

Die Komponenten der Vorrichtung können dabei entweder auf einer Planseite der Trägerplatte angeordnet sein, oder auf beiden Planseiten der Trägerplatte verteilt angeordnet werden. Die Trägerplatte ist vorzugsweise rechteckig, insbesondere quadratisch ausgeführt, wobei der Antrieb eine separate Antriebsträgerplatte aufweisen kann. Da die Trägerplatte und die Antriebsträgerplatte jeweils seitliche Bohrungen oder dergleichen für Befestigungselemente aufweisen, können diese variabel miteinander verbunden werden. Aufgrund einer beispielsweise quadratischen Ausführung der Trägerplatte kann im Sinne einer flexiblen Anordnung der Einzelkomponenten der Vorrichtung zueinander die Antriebsträgerplatte des Antriebs an allen vier verschiedenen Seiten angeordnet und über Befestigungselemente an der Trägerplatte befestigt werden. Dabei ist vorzugsweise die Trägerplatte sowie die Antriebsträgerplatte in einer Ebene angeordnet, wobei der Antrieb des Verdichters durch den elektrischen Antriebsmotor über eine Riemenverbindung oder dergleichen realisiert werden kann. Alternativ kann der Motor auf der der Anordnung des Verdichters gegenüberliegenden Seite auf der Trägerplatte montiert werden, wobei die Antriebswelle bzw. die Kupplungsverbindung zwischen dem Antrieb und dem Verdichter durch die Trägerplatte hindurchgeführt wird. Grundsätzlich kann der Aufbau aus einer einzigen oder beliebig vielen Trägerplatten bestehen, die jede erdenkliche Form, Verbindungsart und Position zueinander einnehmen können. Weiterhin kann die Trägerplatte selbst auf die verschiedensten Arten hergestellt werden, beispielsweise als Gussteil, geschweißte, geklebte, intern verrohrte, verlötete oder anderweitig gefügte Konstruktion. Bei einer Anordnung, bei der die Trägerplatte sowie die Antriebsträgerplatte in einer Ebene nebeneinander vorgesehen sind, können insbesondere Schraubenverbindungen verwendet werden, welche durch die Befestigungsbohrungen, welche sich am Seitenrand der jeweiligen Platten befinden können, hindurchgeführt werden. Ferner kann die Trägerplatte bei übersetzten Antrieben auch zumindest teilweise Funktionen des Getriebegehäuses (Schmierung) oder eines Riementriebs (Schutz des Betriebers) übernehmen.

Die Trägerplatte weist integrierte Verbindungsleitungen auf, um entweder verschiedenen Medien, wie Druckluft oder Öl bzw. Ölnebel für den Verdichter zu leiten oder um elektrische Verbindungen aufzunehmen. Damit entfallen Verrohrungen sowie Schlauchverbindungen zwischen den Komponenten der Vorrichtung, da diese zumindest teilweise in der Trägerplatte integriert sind. Die mechanischen Anschlüsse auf der Trägerplatte für die einzelnen Komponenten der Vorrichtung umfassen zunächst Befestigungsmöglichkeiten wie Gewindebohrungen, Durchgangsbohrungen oder sonstige Verbindungsmittel, wobei weiterhin Anschlüsse bzw. innenliegende Konturen vorgesehen sind, um eine Fluidleitung zu ermöglichen. Darüber hinaus können in der Trägerplatte spanend bearbeitete Geometrien vorgesehen sein, um passgenaue Aufnahmemöglichkeiten der Komponenten zu schaffen, so dass diese zugleich mit einem Dichtmittel abgedichtet werden können. Somit können beispielsweise eine Ölvorabscheidung und/oder eine Ölfeinabscheidung als weitere Komponenten in/auf der Trägerplatte angeordnet werden, wobei diese separat in der Trägerplatte integriert und fluidisch über die Trägerplatte mit zumindest einer der Komponenten verbunden ist. Diese werden direkt auf der Trägerplatte befestigt, wobei die Fluidverbindung an der Flanschseite der Trägerplatte oder Ölvorabscheidung bzw.

Ölfeinabscheidung hergestellt wird. Durch das Anflanschen der Abscheidevorrichtungen entsteht ein geschlossener Vorabscheideraum, wobei beispielsweise zur Befestigung bzw. zur Aufnahme von sog. Raschigringen, Filterelemente oder Sieben entsprechende Vertiefungen in der Trägerplatte eingearbeitet sind. Damit kann das Luftgemisch in die Abscheidevorrichtung einströmen, wobei nach der Abscheidung des Öls die gereinigte Luft wiederum in der Trägerplatte weitergeleitet wird. Das abgeschiedene Öl kann mittels eines separaten Kanals in der Trägerplatte zu einem Ölbehälter geleitet werden. Die Abscheideeinrichtung kann ferner auch komplett angegossen oder in anderer geeigneter Weise angebracht werden. Eine Anpassung an verschiedene Volumenströme des Verdichters kann beispielsweise durch Anpassung des Abscheideraumes geschehen.

Als eine weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahme wird vorgeschlagen, dass die Kompressoranordnung eine Öltemperaturregeleinrichtung umfasst, wobei diese separat in der Antriebsträgerplatte integriert und fluidisch und/oder elektrisch über die Trägerplatte mit zumindest einer der Komponenten verbunden ist. Die Öltemperaturregeleinrichtung kann als Ölthermostat ausgeführt sein, welche vorzugsweise außenseitig an der Trägerplatte einschraubbar ist, wobei der Fluidstrom des Öls innenliegend in der Trägerplatte am Thermostat vorbeiströmt. Somit ist keine separate Vorrichtung zur Aufnahme des Ölthermostats notwendig, da dieses direkt an/in der Trägerplatte befestigt werden kann. Ein sich daraus ergebender Vorteil ist zudem die Zugänglichkeit des Ölthermostats von der Außenseite der Vorrichtung, woraus sich eine hohe Wartungsfreundlichkeit ergibt.

Aus konstruktiven Gründen ist es von besonderem Vorteil, dass weiterhin eine Elektronikeinrichtung in der Vorrichtung selbst vorgesehen ist, welche in der Trägerplatte integriert ist oder separat an der Trägerplatte angeordnet wird, wobei zumindest die elektrischen Verbindungen in der Trägerplatte integriert oder zumindest über der Trägerplatte angeordnet sind. Die Elektronikeinrichtung kann in einem Klemmenkasten integriert werden, welcher als innenliegende Aussparung in der Trägerplatte vorgesehen werden kann. Somit können neben fluidischen Verbindungen in der Trägerplatte auch elektrische Leitungen innenliegend vorgesehen werden, um eine externe Verschaltung der Komponenten einzusparen. Der Klemmenkasten kann dabei die vorzugsweise einzige elektrische Schnittstelle zur Verbindung externer Leistungs- bzw. Signalanschlüssen darstellen. Neben den Anschlüssen bzw. der Steuerung für den elektrischen Antrieb können weitere elektronische Vorrichtungen vorgesehen sein, welche beispielsweise einen Softstarter oder einen Frequenzumrichter bzw. Teile davon umfassen können, wobei aufgrund der Integration jeweils ein eigenes Gehäuse, zusätzliche Befestigungsteile bzw. Kabelschächte etc. entfallen. Ebenso besteht die Möglichkeit, Elektronikkomponenten zur Steuerung des Betriebsverhaltens oder aber zur Funktionsdiagnose der Vorrichtung zu integrieren. Diese kann ggf. auch eine Ausgabeeinheit enthalten, welche ebenfalls in der Trägerplatte integriert oder auf dieser angebracht ist. Aufgrund der Tatsache, dass sämtliche Komponenten auf der Trägerplatte mittels eines direkten Kontaktes angebracht sind, ergibt sich der weitere Vorteil eines Entfalls separater Erdungseinrichtungen.

Als weitere Komponente kann die Vorrichtung einen Wärmetauscher umfassen, welcher mechanisch an der Trägerplatte befestigt ist. Damit ist lediglich eine Ausführungsvariante gegeben, wobei der Wärmetauscher ebenfalls endseitig am elektrischen Antrieb, seitlich am elektrischen Antrieb oder zwischen dem elektrischen Antrieb und der Trägerplatte entweder in radialer oder axialer Lüfterbauweise angeordnet werden kann. Der Wärmetauscher dient dabei der Kühlung des Verdichters, in dem die Druckluft und/oder das Öl durch einen konvektiven Wärmestrom oder dergleichen gekühlt wird. Die fluidischen Anschlüsse des Wärmetauschers können abhängig vom Ort der Anordnung auch unmittelbar über die mechanischen Anschlüsse des Wärmetauschers mit der Trägerplatte realisiert werden.

Als Alternative zum separat ausgeführten Wärmetauscher kann die Trägerplatte eine Verrippung oder dergleichen aufweisen, durch welche die Funktion eines Wärmetauschers gebildet wird. Die Rippen können aufgegossen werden oder als aufgebrachte Blechelemente ausgeführt sein. Damit kann der Bauraum weiter reduziert werden, wobei durch den Entfall eines separaten Wärmetauschers die Anzahl der Einzelbauteile reduziert wird. Nach einer möglichen Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Trägerplatte Anschlüsse für zumindest einen Ölvorratsbehälter und/oder Ölabscheidebehälter aufweist. Auch hier können die Anschlüsse wieder sowohl als mechanische Anschlüsse als auch als fluidische Anschlüsse ausgeführt werden, so dass das Öl direkt in den Behälter geleitet wird.

Die Anschlussstelle auf der Trägerplatte, welche den Ölbehälter aufnimmt, kann dabei eine Vielzahl von Bohrungen für Befestigungen aufweisen, wobei zugleich ein Ölzulauf sowie ein Ölablauf vorgesehen werden kann, welcher durch die Verbindung unmittelbar dicht mit der Oberfläche der Trägerplatte eine Fluidverbindung bildet. Dabei kann ein vorheizbares Reservoir an Öl in der Trägerplatte vorgesehen sein, um für den Start des Verdichters die Betriebssicherheit bei niedrigen Temperaturen zu erhöhen. Weiterhin kann durch das vorheizbare Reservoir das Ölwechselintervall verlängert werden, wobei die Vorheizung in der Trägerplatte integriert ist. Des Weiteren ließe sich auch eine elektrische Vorheizung insbesondere für das Verdichteröl so integrieren, dass zum Beispiel eine separate Abdichtung aufgrund des Wegfalls der direkten Einbringung des Heizelements ins Öl entfällt. Die Heizung könnte sich auch im Ölvorratsbehälter befinden.

Vorteilhafterweise bildet die Trägerplatte an der mechanischen Verbindungsstelle zum Verdichter zumindest einen Teil des Gehäuses des Verdichters. Dabei können Teile des Gehäuses der eigentlichen Schraubenverdichtereinheit selbst in der Trägerplatte integriert werden. Dies bedeutet zwar einerseits einen Verlust der hier besonders gewünschten Flexibilität, ermöglicht jedoch andererseits eine weitere Reduzierung von Schnittstellen und eine Gewichtsreduzierung.

Weitere für einen Schraubenverdichter übliche Komponenten, wie ein Ansaugluftfilter, ein Ansaugrückschlagventil, ein Ansaugregler, ein Entlastungsventil, ein Mindestdruckventil zur Aufrechterhaltung des Ölkreislaufs, ein Sicherheitsventil sowie schalldämpfende Maßnahmen am Luftein-/auslass können ebenfalls an/in der Trägerplatte angebracht werden. Auch hier ergeben sich Einsparungen an Zuleitungen, Baugröße und Gewicht.

Zusätzlich zu den Grundfunktionen des Verdichters können auch Aufgaben der Luftaufbereitung integriert bzw. auf der Trägerplatte angebracht werden. Hier sind besonders eine Grobvorabscheidung von Wasser bzw. Öl nach dem Verdichtungsvorgang und vor einem Trockner zu nennen. Dabei kann die Trägerplatte auch als Lufttrocknerträgerplatte dienen, auf die beispielsweise Behälter mit dem Trockenmittel direkt aufgebracht oder integriert werden. Weitere Lufttrocknerfunktionen wie Ventile und eine Beheizung sowie Steuerungselektronik des Trockners können ebenso direkt auf der Trägerplatte eingebracht bzw. aufgesetzt werden, wodurch sich wiederum separate Gehäuse einsparen lassen. Selbst wenn eine komplette Lufttrocknereinheit angebracht wird, ergibt sich der Vorteil der Ersparnis separater Befestigungsvorrichtungen.

Die auf der Trägerplatte ferner auch angebrachten Ventile für den Verdichter können Mindestdruckventile zur Aufrechterhaltung eines Mindestöldruckes und/oder zumindest Ansaugrückschlagventile umfassen.

Bei der Montage der Gesamtanlage ergibt sich weiterhin der Vorteil, dass die Trägerplatte als Fuß/Aufhängung dient und somit keine separaten Befestigungsteile mehr benötigt werden. Weiterhin entfällt ein eigener Rahmen bzw. Träger, da die Trägerplatte bereits als solcher dient. Die so entstandene Kompressoranordnung kann weiterhin besonders einfach mit einer Kapsel oder einer Abdeckung versehen werden, wobei diese aus ästhetischen oder schalltechnischen Gründen vorgesehen sein kann, und wobei die Trägerplatte mit oder ohne Trägerplatte teilweise oder ganz die Funktion einer Unterkonstruktion oder gar einer Seitenwand derselben übernehmen kann.

Die genannten Integrationsmöglichkeiten mit entsprechend zugeordneten Vorteilen gelten hinsichtlich der vorliegenden Erfindung auch für trockenlaufende Schraubenverdichter, wobei diese ein-, zwei- oder mehrstufig ausgeführt sein können sowie auch für mit anderen Einspritzmedien, wie zum Beispiel Wasser betriebene Verdichter. Dabei entfallen lediglich die sich speziell aufgrund der Ausführung als öleingespritzte Maschine ergebenden Gegebenheiten/Funktionen, wie beispielsweise eine Ölabscheidung, ein großer Ölvorrat, etc.