AT401090B

AT401090B - Maschine, wie kompressor, vom spiralverdrängertyp

Info

Publication number: AT401090B
Application number: AT0210787A
Authority: AT
Inventors: Jean-Luc Marc Caillat; Roger Clark Weatherston; James William Bush
Original assignee: Copeland Corp
Priority date: 1986-08-22
Filing date: 1987-08-24
Publication date: 1996-06-25
Also published as: SG15592G; KR880003091A; US4767293A; JP2882629B2; GB8719427D0; BR8704336A; ES2005268A6; GB2229226A; AU5134790A; SE8703262D0; JPH0772541B2; AU649097B2; SE9102879L; JPS6380088A; SE9102880L; SE9102879D0; SE8703262L; DK431687A; IT1222511B; JPH09119380A

Description

AT 401 090 B

Die Erfindung betrifft eine Maschine, wie Kompressor, vom Spiralverdrängertyp, mit zwei Spiralbauteilen, die je eine Stirnplatte mit einer Dichtfläche und einem auf dieser angeordneten Spiralmantel, dessen Mittenachse allgemein senkrecht auf die Zugehörige Dichtfläche steht, aufweisen und von denen der eine Spiralbauteil relativ zum anderen kreisend bewegbar an einem stationären Lagerkörper gelagert ist, und der 5 andere Spiralbauteil axial federnd beweglich abgestützt ist, wobei die Spiralbauteile mit ihren Spiralmänteln ineinandergreifen, um im Betrieb, wenn sich der eine Spiralbauteil kreisend bewegt, zwischen den Spiralmänteln sich bewegende Mediumkammern zu bilden, wobei jeweils die von der zugehörigen Dichtfläche abgewandte Kante (Stirnseite) des Spiralmantels eines der Spiralbauteile in Dichtungseingriff mit der Dichtfläche des anderen Spiralbauteils steht. io Derartige Maschinen werden insbesondere zum Verdichten von gasförmigen Medien eingesetzt, wenngleich sie auch z.B. als Expander, Pumpe usw. ausgebildet sein können. Zu Zwecken der Illustration befassen sich die nachfolgend beschriebenen Ausführungsformen jedoch mit einem hermetischen Kühlmittelkompressor.

Allgemein weist eine Maschine der hier in Rede stehenden Art zwei Spiralbauteile von ähnlicher Gestalt 75 auf, die ineinander greifen, wobei der eine Spiralbauteil um 180“ gegenüber dem anderen verdreht ist. Im Betrieb kreist ein Spiralbauteil (die "kreisende Spirale") relativ zum anderen (der "festen” oder "nichtkreisenden" Spirale), um sich bewegende Linienkontakte zwischen den Flanken der Mäntel herbeizuführen, wobei sich bewegende, abgeschlossene, mondförmige Mediumkammern gebildet werden. Die Spiralen werden normalerweise als Evolventen eines Kreises gebildet, und im Idealfall gibt es während des Betriebs 20 keine Relativdrehung zwischen den Spiralbauteilen, d.h. die Bewegung ist eine rein krummlinige Verschiebung (d.h. keine Drehung irgendeiner Linie im Körper). Die Mediumkammern führen das zu verdichtende oder zu verdrängende Medium von einer ersten Zone in der Maschine, wo ein Mediumeinlaß vorgesehen ist, zu einer zweiten Zone, wo ein Mediumauslaß vorgesehen ist. Das Volumen einer abgeschlossenen Kammer ändert sich mit deren Bewegung von der ersten Zone zur zweiten Zone. Zu jedem beliebigen 25 Zeitpunkt existieren zumindest zwei abgeschlossene Kammern, und wenn zu einer bestimmten Zeit mehrere Paare von abgeschlossenen Kammern vorliegen, wird jedes Paar andere Volumina haben. In einem Kompressor liegt die zweite Zone bei einem höheren Druck als die erste Zone, und sie ist zentral in der Maschine angeordnet, wogegen die erste Zone am Außenumfang der Maschine angeordnet ist.

Zwei Arten von Kontakten definieren die Mediumkammern, die zwischen den Spiralbauteilen gebildet 30 werden: sich axial erstreckende tangentiale Linien kontakte zwischen den Spiralseitenflächen oder Flanken der Spiralmäntel, die durch radiale Kräfte bewirkt werden ("Flankenabdichtung"), und durch Axialkräfte zwischen den ebenen Kanten (den "Spitzen" oder Stirnseiten) eines jeden Mantels und der gegenüberliegenden Stirnplatte bewirkte Flächen kontakte ("Spitzenabdichtung"). Für einen hohen Wirkungsgrad muß für beide Arten von Kontakten eine gute Abdichtung erreicht werden, wobei sich die Erfindung in erster Linie 35 mit der Spitzenabdichtung befaßt.

Der Aufbau einer solchen Maschine ist also bereits seit längerem bekannt, und es werden ihr bestimmte Vorteile zugesprochen. Beispielsweise haben solche Maschinen einen hohen isentropischen und volumetrischen Wirkungsgrad, und sie sind verhältnismäßig klein und leichtgewichtig bei einer bestimmten Kapazität. Sie sind leiser und vibrationsfreier als viele Kompressoren, da keine großen hin- und herbeweg-40 ten Teile (wie z.B. Kolben Verbindungsstangen usw.) im Einsatz sind, und da der gesamte Mediumfluß in einer Richtung erfolgt, bei gleichzeitiger Kompression in mehreren gegenüberliegenden Kammern, kommt es zu weniger Vibrationen zufolge des Drucks. Auch sind solche Maschinen verläßlich und standfest, da relativ wenig bewegliche Teile verwendet werden, die Geschwindigkeit der Bewegung zwischen den Spiralbauteilen relativ niedrig ist und eine relative Unempfindlichkeit gegenüber Verschmutzungen des 45 Mediums gegeben ist.

Eine der Schwierigkeiten bei der Konstruktion einer solchen Maschine liegt in der Technik der Erzielung einer Spitzenabdichtung unter allen Betriebsbedingungen und auch bei den Geschwindigkeiten in einer Maschine mit variabler Geschwindigkeit. Herkömmlicherweise versucht man dies dadurch zu erreichen, daß erstens äußerst genaue und sehr teure Techniken der maschinellen Bearbeitung angewandt werden, so zweitens die Kanten oder Stirnseiten mit spiralförmigen Dichtungen versehen werden, welche aber leider kaum einzubauen und oft unzuverlässig sind, oder drittens eine axiale Rückführkraft durch axiales Vorspannen des kreisenden Spiralbauteils in Richtung auf den nicht-kreisenden Spiralbauteil unter Verwendung von komprimiertem Arbeitsmedium angewandt wird. Die letztere Technik hat einige Vorteile, ist jedoch mit Problemen behaftet: so ist es zusätzlich zum Vorsehen einer Rückstellkraft zum Ausgleichen der im Sinne 55 einer axialen Trennung wirkenden Kraft auch notwendig, die Kippbewegung am Spiralbauteil zufolge der durch den Druck bewirkten radialen Kräfte auszugleichen, ebenso wie die von der kreisenden Bewegung herrührenden Trägheitsbelastungen, wobei beide geschwindigkeitsabhängig sind. Demgemäß muß die axiale Ausgleichskraft relativ hoch sein, und sie wird nur bei einer einzigen Geschwindigkeit optimal sein. 2

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Zur Erzeugung einer axialen Vorspannung zwischen den beiden Spiralbauteilen einer Spiralverdrängermaschine ist es aus der US-3 874 827 A bekannt, den einen Spiralbauteil durch eine stirnseitige Federscheibe (oder einen stirnseitigen elastischen Dichtungsring) in axialer Richtung gegen den zugehörigen anderen Spiralbauteil zu drücken. In der Folge treten jedoch die oben erwähnten Probleme auf. Eine vergleichbare Konstruktion ist in der DE 2 428 228 A beschrieben, wobei dort zum Gegeneinanderdrücken der beiden Spiralbauteile in axialer Richtung einerseits beispielsweise ein Federring sowie andererseits eine in einem Nabenansatz des einen Spiralbauteils enthaltene Druckkammer vorgesehen sind. Auch bei dieser bekannten Maschine können somit die beschriebenen Probleme zufolge von unerwünschten Kippbewegungen, Dichtungsprobleme etc., auftreten.

Die DE-1 935 621 A zeigt eine Maschinenkonstruktion vergleichbar den Konstruktionen gemäß den beiden erstgenannten Druckschriften, nämlich mit einer an einer Stirnseite der Spiralbauteile wirksamen Scheibenfeder bzw. einer Druckausgleichskammer.

Letztlich ist eine Verdrängungsmaschine aus der DE-2 831 179 A1 bekannt, wobei jedoch die Anordnung nur auf eine seitliche Elastizität des einen Spiralbauteils abgestellt ist, um eine seitliche Ausweichbewegung zu ermöglichen, um in gewissem Rahmen ungenaue Parallelführungen, ungenaue Konturfertigungen etc. kompensieren zu können.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Spiralverdränger-Maschine mit einer Spiralbauteil-Anbringung, durch welche die bei den bekannten Maschinen auftretenden Probleme hinsichtlich Abdichtung usw. beseitigt werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine axial nachgiebige Halterung, die in einer festen Position bezüglich des Lagerkörpers abgestützt ist, mit dem anderen Spiralbauteil zu dessen axialbeweglicher Lagerung an einer Stelle allgemein in der Mitte zwischen den Ebenen der beiden Dichtflächen verbunden ist. Durch diese Maßnahme wird u.a. erreicht, daß unerwünschte Kipp- oder Taumelbewegungen des axial beweglichen Spiralbauteils, z.B. bedingt durch mechanische Eigenresonanzen, unterdrückt bzw. verhindert werden. Dabei wird in vorteilhafter Weise und problemlos eine axiale Vorspannung des anderen nicht-kreisenden Spiralbauteils durch Druck ermöglicht, wobei Trägheitsbela-stungs-Probleme nicht auftreten, und das erforderliche Ausmaß einer solchen Vorspannung durch Druck ist auf ein Minimalausmaß beschränkt, das gerade ausreicht, um die axialen Trennkräfte zu kompensieren, wodurch die erforderlichen Rückführkräfte beträchtlich und in vorteilhafter Weise reduziert werden. Wenngleich eine Druckvorspannung des nicht-kreisenden Spiralbauteils wie erwähnt bereits vorgeschlagen wurde (s. US-3 874 827 A), so ist doch festzuhalten, daß die bekannte Maschine denselben Nachteil hinsichtlich der auftretenden Kippbewegungen wie jene hat, bei der der kreisende Spiralbauteil vorgespannt wird. Außerdem sieht die erfindungsgemäße Ausbildung eine verbesserte Kontrolle der nicht-axialen Bewegungen des nicht-kreisenden Spiralbauteils vor.

Eine baulich vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß der anderen Spiralbauteil durch die Halterung gegen eine Drehbewegung sowie Radialbewegung relativ zur Achse der Kreisbewegung des einen Spiralbauteils gehalten ist. Durch diese Ausbildung sind keine zusätzlichen Einrichtungen zur Verhinderung der Dreh- und Radialbewegung des anderen Spiralbauteils erforderlich.

Des weiteren ist von Vorteil, wenn die Halterung an mehreren, in einer gemeinsamen Ebene in der Mitte zwischen den beiden Dichtflächen liegenden Punkten in Abstand voneinander mit dem anderen Spiralbauteil verbunden ist, so daß eine gleichmäßige Kräfteübertragung zwischen dem Lagerkörper und dem axial beweglichen Spiralbauteil über die Halterung ermöglicht wird.

Es ist auch vorteilhaft, wenn die Halterung wenigstens eine Blattfeder enthält, die bei normalen Axialabweichungen des axial beweglichen anderen Spiralbauteils innerhalb ihrer Elastizitätsgrenzen dehnbar ist. Durch dieses elastische Verbindungsglied wird erreicht, daß der axial bewegliche Spiralbauteil schon bei geringen Bewegungen wieder in seine Ausgangslage zurückgestellt wird.

Um beim axial beweglichen Spiralbauteil Abweichungen bzw. Bewegungen in Umfangsrichtung oder in radialer Richtung zu verhindern, ist es ferner günstig, wenn die Halterung in Gleiteingriff stehende Gegenlagerflächen am Lagerkörper bzw. Spiralbauteil enthält.

Eine besonders vorteilhafte und einfache Ausbildung dieser in Gleiteingriff stehenden Gegenlagerflächen ist dadurch gekennzeichnet, daß eine der Gegenlagerflächen durch einen Zapfen und die andere durch einen den Zapfen verschiebbar aufnehmende Bohrung gebildet ist; dabei ist es weiters günstig, wenn der Zapfen verstellbar befestigt ist; vorzugsweise haben überdies Zapfen und Bohrung Kreisquerschnitt.

Damit die beim Anlaufen der Maschine auftretenden axialen Trennkräfte zwischen den beiden Spiralbauteilen nicht zu groß werden können, ist eine vorteilhafte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Maschine gekennzeichnet durch einen Anschlag zur Begrenzung der Axialbewegung des anderen Spiralbauteils weg vom einen, kreisend bewegbaren Spiralbauteil auf einen vorherbestimmten Maximalhub. Vorteilhafterweise ist dieser Anschlag derart vorgesehen, daß der Maximalhub ausreichend klein festgelegt ist, sodaß die 3

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Maschine im Anlaufbetrieb, bei maximaler Verschiebung, arbeiten kann. Durch diese Maßnahme wird erreicht, daß die Kompressionsfunktion der Maschine auch beim Anlaufen gewährleistet ist.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß die Halterung wenigstens eine in Draufsicht allgemein U-förmige Feder enthält, deren Stegteil relativ zum Lagerkörper in Position gehalten ist und deren Schenkel nahe ihren Enden mit dem anderen Spiralbauteil verbunden sind. Durch die U-förmige Ausbildung der Feder wird eine mechanisch günstige Befestigung derselben einerseits mit dem Lagerkörper und andererseits mit dem axial beweglichen Spiralbauteil ermöglicht.

Andererseits hat es sich auch als vorteilhaft erwiesen, wenn die Halterung einen Federring enthält, der mit seiner Außenseite relativ zum Lagerkörper festgehalten und mit seiner Innenseite mit dem anderen Spiralbauteil verbunden ist. Die kreisringförmige Ausbildung dieser Art von Feder ermöglicht eine relativ einfache Herstellung. Um die Steifigkeit dieses Federringes zu beeinflussen bzw. zu reduzieren, ist es hier weiters günstig, wenn der Federring mehrere Öffnungen besitzt, um seine Biegsamkeit zu erhöhen. Diese Öffnungen können ebenfalls in einfacher Weise hergestellt, z.B. gestanzt, werden. Vorzugsweise ist jede Öffnung in Draufsicht länglich und unter einem Winkel bezüglich einer sich allgemein radial von den Achsen erstreckenden Linie angeordnet. Hierdurch ist es möglich, die Steifigkeit des Federringes besonders wirksam zu reduzieren, ohne daß bei einer axialen Bewegung des Spiralbauteiles eine merkbare Drehbewegung desselben auftritt.

Im Hinblick auf die gewünschten elastischen Eigenschaften und die Korrosionsbeständigkeit ist es von besonderem Vorteil, wenn die Feder aus Federstahl besteht, wobei sie vorzugsweise aus flachem Federstahl besteht.

Eine zweckmäßige, baulich einfache Befestigungsart einer Federanordnung ist dadurch gekennzeichnet, daß eine zur Halterung gehörende Feder an einer allgemein ebenen, querverlaufenden Stirnfläche einer zum Lagerkörper gehörenden, sich axial erstreckenden Tragsäule befestigt ist.

Hierbei ist es weiters-vorteilhaft, wenn die Stirnfläche der Tragsäule im wesentlichen in einer Ebene parallel zu den Ebenen der Dichtflächen liegt, wobei ferner vorzugsweise vorgesehen ist, daß die Ebene der Stirnfläche der Tragsäule zwischen den Ebenen der Dichtflächen liegt. Hiermit ist gewährleistet, daß allfällige Kipp- bzw. Taumelbewegungen des axial beweglichen Spiralbauteils auf ein Minimum reduziert werden.

Andererseits ist es auch von Vorteil, wenn der axial bewegliche andere Spiralbauteil mit einer allgemein ebenen Montagefläche ausgestattet ist, an der die Feder mit einem abstehenden Schenkel befestigt ist; vorzugsweise liegt hierbei die Montagefläche ungefähr in der Ebene der Stirnfläche der Tragsäule. Auch bei dieser Anordnung können die Kipp- bzw. Taumelbewegungen minimiert werden.

Eine besonders zweckmäßige Ausgestaltung der Tragsäule besteht ferner darin, daß die Stirnfläche der Tragsäule einen allgemein senkrecht zum Schenkel der Feder verlaufenden Rand hat, um das Biegen der Feder bei minimaler Beanspruchung zu erleichtern.

In besonders vorteilhafter Weise ist zwischen der Stirnfläche der Tragsäule und der Feder eine verhältnismäßig weiche Dichtung angeordnet, wodurch die Verteilung der Klemmlast auf die Feder reduziert wird. Vorzugsweise hat dabei die Dichtung einen Rand, der im wesentlichen mit dem Rand der Stirnfläche der Tragsäule zusammenfällt, wodurch ebenfalls das Durchbiegen der Feder erleichtert wird. Auch hat es sich als zweckmäßig erwiesen, wenn die Dichtung aus einem verhältnismäßig weichen Metall besteht. Es ergeben sich dadurch Vorteile in Hinblick auf mechanische Eigenschaften und Korrosionsverhalten der Dichtung.

Bei einer weiteren bevorzugten Befestigungsart der Feder ist vorgesehen, daß die Feder durch einen Anschlag auf der Stirnfläche in Position gehalten ist, wobei der Anschlag die Axialbewegung des anderen Spiralbauteils weg vom einen, kreisend bewegbaren Spiralbauteil auf einen vorherbestimmten Hub begrenzt Es ergibt sich hiedurch die Einsparung eines separaten Bauteiles als Anschlag.

Es hat sich gezeigt, daß durch leichtes Abändern der Konfiguration der Dichtflächen und der Ränder der Spiralbauteile Verbesserungen erzielt werden können. Erfindungsgemäß ist daher bevorzugt vorgesehen, daß die Dichtflächen leicht konkav sind, wobei gegebenenfalls ein Teil jeder der beiden Dichtflächen zwischen den gegenüberliegenden Flanken des Spiralmantels axial abgestuft ausgebildet ist, um eine leicht konkave Fläche zu definieren.

Auch kann mit Vorteil vorgesehen werden, daß die Ränder der Spiralmäntel leicht konkav sind.

Durch derartige Profilgebungen wird u.a. der Vorteil erreicht, daß eine thermische Zunahme nahe dem Zentrum der Maschine kompensiert werden kann, und die Anwendung von verhältnismäßig raschen maschinellen Bearbeitungsgängen für die Herstellung erleichtert wird; dies führt zu einem Kompressor, der seine Maximalleistung in einer viel kürzeren Zwischenzeitdauer als herkömmliche Maschinen erreicht.

Eine weitere baulich vorteilhafte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung mehrere federnde Konsolen enthält, die zwischen einem Maschinengehäuse und dem axial beweglichen 4

AT 401 090 B anderen Spiralbauteil angeschlossen sind; dabei ist vorzugsweise jede Konsole L-förmig, wobei ein Schenkel am Gehäuse und der andere Schenkel am axial beweglichen anderen Spiralbauteil befestigt ist; vorteilhafterweise ist ferner jede Konsole bei einer normalen Axialbewegung des axial beweglichen anderen Spiralbauteils innerhalb ihrer elastischen Grenzen dehnbar. Diese Anordnung zeichnet sich durch einen äußerst einfachen Aufbau aus.

Eine weitere günstige Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung mehrere Rohrelemente enthält, die je mit einem Flansch relativ zum Lagerkörper festgehalten und mit einem anderen Flansch mit dem axial beweglichen anderen Spiralbauteil verbunden sind; vorzugsweise sind hier die Flanschen in einer allgemein horizontalen Querebene angeordnet, und/oder die Rohrelemente sind in Umfangsrichtung in Abständen rund um den axial beweglichen anderen Spiralbauteil angeordnet, wobei weiters vorzugsweise die Rohrelemente je einen Rohrteil mit einer Mittenachse enthalten, die allgemein tangential zum axial beweglichen anderen Spiralbauteil verläuft, und vorzugsweise die Rohrelemente mit ihren Achsen paarweise von 0" bzw. 180* abweichende Winkel einschließen. Bei diesen Ausbildungen wird durch die Verwendung der Rohrelemente ein sehr stabiler Aufbau erzielt.

Im Fall der Ausführung der Halterung unter Verwendung einer Blattfeder ist es erfindungsgemäß weiters von Vorteil, wenn die Blattfeder mittig relativ zum Lagerkörper festgehalten und mit ihren Enden am axial beweglichen anderen Spiralbauteil befestigt ist, oder wenn die Blattfeder mittig am axial beweglichen anderen Spiralbauteil befestigt und mit ihren Enden relativ zum Lagerkörper festgehalten ist. Vorzugsweise ist die Feder länglich und in Draufsicht verhältnismäßig gerade, oder die Feder ist länglich und in Draufsicht bogenförmig. Auch diese Anordnung zeichnet sich durch einen relativ einfachen Aufbau aus, wobei geringfügige axiale Bewegungen des Spiralbauteils nur ein Dehnen der Blattfedern innerhalb ihrer elastischen Grenzen verursachen.

Von besonderem Vorteil, vor allem hinsichtlich der Kontrolle der Bewegungen im Betrieb, ist es sodann, wenn die Halterung mehrere Kugeln enthält, die je in zwei einander gegenüberliegenden, axial verlaufenden Nuten angeordnet sind, wobei eine Nut relativ zum Lagerkörper fest ist und die andere Nut relativ zum axial beweglichen anderen Spiralbauteil fest ist; dabei ist vorzugsweise eine Nut in einem Ring angeordnet, der den axial beweglichen anderen Spiralbauteil umgibt, und der vorgespannt ist, um die Kugeln in den Nuten vorzubelasten. Wegen des geringen Rollwiderstandes der Kugeln wird einer allfälligen axialen Bewegung des Spiralbauteils ein geringer Widerstand entgegengesetzt, sodaß die Rückkehr in die Ausgangslage unter Führung rasch und unter geringem Energieaufwand erfolgen kann.

Dieser besondere Vorteil wird in ähnlicher Weise auch erzielt, wenn die Halterung mehrere Rollen enthält, die je in zwei einander gegenüberliegenden, axial angeordneten Nuten angeordnet sind, von denen eine relativ zum Lagerkörper fest ist und die andere relativ zum axial beweglichen anderen Spiralbauteil fest ist, wobei weiters vorzugsweise die eine Nut in einem Ring angeordnet ist, der den anderen Spiralbauteil umgibt, wobei der Ring vorgespannt ist, um die Rollen in den Nuten zu belasten.

Es hat sicher ferner im Hinblick auf die Vermeidung von Kipp- und Taumelbewegungen als günstig erwiesen, wenn die Halterung zumindest zwei axial verlaufende Führungsflächen enthält, die bezüglich des Lagerkörpers fest sind, und wenn bezüglich des axial beweglichen anderen Spiralbauteils feste Gegenlagerflächen mit diesen Führungsflächen in Eingriff stehen, wobei eine Vorspanneinrichtung die Gegenlagerflächen in Anlage an die Führungsflächen drückt; dabei sind vorzugsweise die Führungsflächen eben und radial einwärts gewandt; weiters können die Führungsflächen an Stellen in einem Abstand entsprechend einem Zentriwinkel von 90* angeordnet sein, und vorzugsweise übt hier die Vorspanneinrichtung eine Kraft in Richtung einer Linie aus, die den Winkel zwischen den Führungsflächen halbiert. Auch diese Ausführungsform ist im Aufbau einfach und robust.

Bei einer anderen Ausführungsform mit einer Halterung unter Verwendung von Blattfedern ist vorzugsweise vorgesehen, daß mehrere Blattfedern in Umfangsrichtung in Abstand voneinander um den axial beweglichen anderen Spiralbauteil herum angeordnet sind, bzw. daß die Halterung ein Paar von Blattfedern enthält, die an gegenüberliegenden Seiten des axial beweglichen anderen Spiralbauteils angeordnet sind. Durch die Rückstellkraft der Blattfedern können axiale Bewegungen rascher zum Abklingen gebracht werden.

Um Kipp- bzw. Taumelbewegungen des axial beweglichen Spiralbauteiles relativ zum kreisenden Spiralbauteil besonders effektiv zu verhindern, ist eine besonders vorteilhafte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Maschine, bei der der axial bewegliche Spiralbauteil durch Fluiddruck gegen den kreisenden Spiralbauteil vorgespannt ist, gekennzeichnet durch eine in einer festen Lage bezüglich des Lagerkörpers angebrachte Zylinderkammer, in der ein mit dem axial beweglichen anderen Spiralbauteil verbundener Kolben in einer Richtung im wesentlichen parallel zu den Achsen verschiebbar aufgenommen ist, und der unter Druck gesetztes Fluid zuführbar ist. Durch die Anordnung eines Kolbens am axial beweglichen Spiralbauteil wird in vorteilhafter Weise einerseits eine axiale Führung und andererseits eine zum kreisen- 5

AT 401 090 B den Spiralbauteil hin gerichtete Krafteinwirkung bzw. Vorspannung erzielt. Vorteilhafterweise erstrecken sich bei dieser Maschine ferner durch die Seitenwände des Kolbens bzw. der Zylinderkammer allgemein quer Kanäle, um gepumptes Medium bei Auslaßdruck aus der Maschine zu führen, und ist eine elastomere Ringdichtung zwischen dem Kolben und der Zylinderkammer an axial gegenüberliegenden Seiten des Kanals vorgesehen. Diese Anordnung bewirkt eine strömungstechnisch günstige Ableitung des komprimierten Mediums in die Auslaßkammer. Gleichzeitig wird durch die Dichtung verhindert, daß Medium zwischen Kolben und Zylinderwand zurückströmen kann.

Eine günstige Weiterbildung ist hier ferner gekennzeichnet durch eine weitere, bezüglich des Lagerkörpers in einer festen Lage angebrachte Zylinderkammer, in der ein weiterer mit dem axial beweglichen anderen Spiralbauteil verbundener Kolben in einer Richtung im wesentlichen parallel zur Achse verschiebbar angeordnet ist, und der unter Druck gesetztes Medium zuführbar ist. Durch die Anordnung von zwei Zylinderkammern ist die Möglichkeit gegeben, deren Kolben wahlweise mit verschiedenen Drücken zu beaufschlagen. Vorzugsweise ist dabei eine Zylinderkammer mit Auslaßdruck und die andere Zylinderkammer mit einem Druck zwischen dem Ansaugdruck und dem Auslaßdruck beaufschlagbar. Insbesondere ist vorgesehen, daß die erstgenannte Zylinderkammer jene Zylinderkammer ist, die mit Auslaßdruck beaufschlagbar ist. Wahlweise können aber auch beide Zylinderkammern mit einem Druck zwischen Auslaßdruck und Ansaugdruck beaufschlagbar sein. Somit bietet sich hier die Möglichkeit, eine optimale axiale Ausbalancierung für verschiedene Betriebsarten zu erzielen.

Eine vorteilhafte Ausführungsform der Maschine, bei der die beiden Spiralbauteile durch Fluiddruck gegeneinander vorgespannt sind, ist weiters gekennzeichnet durch zwei mit verschiedenen Drücken beaufschlagten Fluidkammern, deren Drücke gemeinsam die beiden Spiralbauteile aufeinander zu allgemein in Richtung parallel zur Achse der Kreisbewegung des einen, kreisenden Spiralbauteils Vorspannen, um die Dichtungswirkung zu verstärken. Vorzugsweise ist hier eine der Fluidkammern mit Auslaßdruck beaufschlagbar; und/oder ist eine der Fluidkammern mit einem Druck zwischen dem Ansaugdruck und dem Auslaßdruck beaufschlagbar.

In weiterer Ausgestaltung dieser Maschine ist vorzugsweise vorgesehen, daß mindestens eine der Fluidkammern, vorzugsweise beide Fluidkammern, (je) eine bezüglich des Lagerkörpers feste Zylinderkammer ist, in der ein mit einem der Spiralbauteile verbundener Kolben allgemein axial verschiebbar angeordnet ist; hierbei können die beiden Kolben mit dem anderen, axial beweglichen Spiralbauteil verbunden sein.

Andererseits ist vorzugsweise eine axial gerichtete Fläche eines der Spiralbauteile mit den beiden Drücken beaufschlagbar; dabei ist vorzugsweise jede Fluidkammer zum Teil durch eine exponierte Fläche des Spiralbauteils definiert; vorzugsweise ist zwischen den Fluidkammern eine elastomere Ringdichtung angeordnet. Auch bei dieser Maschine besteht die Möglichkeit, die Kolben in vorteilhafter Weise mit verschiedenen Drücken zu beaufschlagen.

Zu diesem Zweck kann erfindungsgemäß überdies vorgesehen werden, daß in einem der Spiralbauteile ein Kanal zum Führen von Fluid aus einer der Medienkammern bei einem Druck zwischen Ansaugdruck und Auslaßdruck in eine der Zylinderkammern vorgesehen ist, wobei vorzugsweise weiters ein Kanal zum Führen von Fluid bei Auslaßdruck in die andere Zylinderkammer, vorzugsweise im selben Spiralbauteil wie der erstgenannte Kanal, vorgesehen ist. Die Anordnung und der Querschnitt der Kanäle können so gewählt werden, daß die gewünschten Drücke erzielt werden.

Von besonderem Vorteil ist es, wenn die Zylinderkammem und die Kolben allgemein konzentrisch zueinander sind und die Zylinderkammern durch eine abgestufte Zylinderwand mit zwei verschiedenen Innendurchmessern gebildet sind, wobei der weitere Kolben durch eine Ringschulter am erstgenannten Kolben gebildet ist, welcher vom durchmesserkleineren Teil der Zylinderwand umschlossen ist, wogegen der weitere Kolben vom durchmessergrößeren Teil der Zylinderwand umgeben ist. Diese Ausbildung der Zylinder und Kolben zeichnet sich durch eine leichte Herstellbarkeit und hohe Betriebssicherheit aus.

Bei der erfindungsgemäßen Maschine der Art, mit einem Motor, einer von diesem Motor um eine im wesentlichen vertikale Achse antreibbaren Kurbelwelle sowie einer Schmiermittelquelle ist es von besonderem Vorteil, wenn im kreisenden Spiralbauteil eine kreiszylindrische Axialbohrung angebracht ist, in der eine Mitnehmerbüchse gelagert ist, die ihrerseits eine weitere zylindrische Axialbohrung hat, in der ein Kurbelzapfen der Kurbeiwelle aufgenommen ist, wodurch der Spiralbauteil bei umlaufender Kurbelwelle in eine Kreisbewegung versetzbar ist, und wenn in der Kurbeiwelle ein Ölzuführkanal vorgesehen ist, der Schmieröl von der Ölquelle zur Oberseite des Kurbelzapfens führt, von wo das Schmieröl bei umlaufender Kurbeiwelle durch die Zentrifugalkraft auswärts gedrückt wird, wobei in der Oberseite der Mitnehmerbüchse eine Ausnehmung zum Sammeln von Schmieröl ausgebildet ist, um dieses den Axialbohrungen zur Schmierung zuzuführen. Durch diese Maßnahmen wird eine in Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen mittigen, federnden Halterung für den anderen Spiralbauteil günstige Antriebsausbildung erzielt, um insbesondere die unerwünschten Kippmomente zu vermeiden, wobei weiters in adäquater Weise eine Zuführung von 6

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Schmieröl zur Antriebsverbindung zwischen der Kurbelwelle und dem kreisenden Spiralbauteil sichergestellt wird.

Um überschüssiges Öl effektiv abzuleiten, ist hier auch mit Vorteil vorgesehen, daß die Mitnehmerbüchse außen eine ebene Fläche besitzt, die einen Zwischenraum zwischen ihr und der erstgenannten s Axialbohrung für die Ölströmung definiert, welcher mit der Ausnehmung in Verbindung steht; dabei kann weiters die ebene Fläche axial von der Unterseite zur Oberseite der Mitnehmerbüchse verlaufen; ferner weist vorzugsweise die weitere Axialbohrung einen unrunden Querschnitt aufweist, wodurch ein Ölströ-mungs-Zwischenraum zwischen der Mitnehmerbüchse und dem Kurbelzapfen definiert ist, der in Verbindung mit der Ausnehmung steht; die weitere Axialbohrung hat vorzugsweise allgemein ovale Form und der w Kurbelzapfen ist allgemein kreisförmig. Zur einfachen Kopplung des Kurbelzapfens mit der Mitnehmerbüchse ist es hier auch günstig, wenn die weitere Axialbohrung und der Kurbelzapfen je eine ebene Fläche aufweisen, die in Antriebsverbindung miteinander stehen.

Eine bevorzugte Ausführungsform im Hinblick auf die genannte Ausnehmung zum Sammeln von Schmieröl ist dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung eine Nut in der oberen Fläche der Mitnehmer-75 büchse ist, die sich zwischen der weiteren Axialbohrung und der äußeren Fläche der Büchse erstreckt. Auch ist es günstig, wenn die Winkelposition der Ausnehmung relativ zu jener des Ölzuführkanals in Drehrichtung der Kurbeiwelle leicht nacheilt, wodurch eine zuverlässige Ableitung von überschüssigem Öl erfolgen kann.

Zur Zufuhr von Öl zum Schmiersystem ist es weiters von Vorteil, wenn im unteren Teil der Kurbelwelle 20 eine Ölpumpe angeordnet ist, die in einem die Ölquelle bildenden Ölsumpf angebracht ist und Schmieröl von diesem Öisumpf zum Ölzuführkanal bei drehender Kurbelwelle liefert. Die Wirkungsweise der Ölpumpe kann dabei in einfacher Art und Weise auf der bei der Drehung entstehenden Fliehkraft basieren.

Um sicher zu verhindern, daß sich der kreisende Spiralbauteil relativ zum Lagerkörper und zum axial beweglichen Spiralbauteil verdreht, ist es auch besonders vorteilhaft, wenn der Lagerkörper einen um die 25 Maschinenachse allgemein kreisförmigen Teil hat und zur Sicherung des kreisenden Spiralbauteils gegen eine Drehung relativ zum Lagerkörper eine Kreuzklauenkupplung (Oldham-Kupplung) vorgesehen ist, wobei am Lagerkörper allgemein diametral ausgerichtete erste Lagerflächen und am kreisenden Spiralbauteil allgemein ausgebildete zweite Lagerflächen, im rechten Winkel zu den ersten Lagerflächen, definiert sind und ein quer angeordneter Ring im wesentlichen den kreisförmigen Lagerkörperteil umgibt, wobei die 3o innere Umfangsfläche des Ringes eine von der Kreisform abweichende Form hat und der Ring an gegenüberliegenden Seiten Kreisbögen mit gleichem Radius umfaßt, deren Krümmungsmittelpunkt in einem vorherbestimmten Abstand auseinander liegen, und wobei im wesentlichen gerade Teile die Bögen verbinden, welcher Ring weiters an einer Seite ein erstes Paar Keile in linearem Gieiteingriff mit den erstgenannten Lagerflächen und an der gegenüberliegenden Seite ein zweites Paar Kelle in linearem 35 Gleiteingriff mit den zweitgenannten Lagerflächen aufweist. Der Einsatz dieser speziell ausgebildeten Oldham-Kupplung ermöglicht eine ideale Lagerung des kreisenden Spiralbauteils relativ zum Lagerkörper, ohne daß sich dabei der Spiralbauteil um seine eigene Achse dreht. Ein weiterer Vorteil ist auch darin zu sehen, daß der Oldham-Ring die Verwendung eines größeren Drucklagers oder eines Außengehäuses mit verkleinertem Durchmesser bei einem Drucklager vorgegebener Größe erlaubt. 40 Von besonderem Vorteil ist es bei dieser Ausführungsform weiters, wenn der Radius gleich dem Radius des kreisförmigen Lagerkörperteiles zuzüglich einem vorherbestimmten minimalen Spiel ist, und wenn ferner der kreisförmige Lagerkörperteil eine ebene querverlaufende Drucklagerfläche definiert, die den kreisenden Spiralbauteil gleitend abstützt. Vorzugsweise liegt der vorherbestimmte Abstand in einer Richtung, die allgemein parallel zu dem Durchmesser verläuft, auf dem die erstgenannten Lagerflächen 45 zueinander ausgerichtet sind, und/oder ist der vorherbestimmte Abstand gleich dem Zweifachen des Orbitalradius des kreisenden Spiralbauteils Auch ist es günstig, wenn die erstgenannten Lagerflächen durch ein Paar radialer Schlitze im Lagerkörper gebildet sind, welche an einander diametral gegenüberliegenden Seiten, bezogen auf die Achse, angeordnet sind, und/oder wenn die zweiten Lagerflächen durch ein Paar radialer Schlitze im kreisenden Spiralbauteil gebildet sind, die an bezüglich der Achse einander diametral so gegenüberliegenden Seiten vorgesehen sind.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Maschine ist dadurch gekennzeichnet, daß zur Ausbildung als hermetischer Kompressor ein abgeschlossenes Gehäuse mit einer Mediumeinlaßöffnung in einer Wand vorgesehen ist, wobei in Abstand von dieser Einlaßöffnung ein Kompressor-Mediumeinlaß vorgesehen ist, daß am Gehäuse in Überlappung zur Einlaßöffnung eine Leitwand befestigt 55 ist, die unterhalb der Einlaßöffnung eine Öffnung begrenzt, die als Ablaß für im Einlaßmedium mitgeführtes Öl dient, welches sich beim Auftreffen auf die Leitwand abtrennt, und daß sich von der Leitwand nach oben ein einen sich axial erstreckenden Durchlaß definierender Bauteil erstreckt, um Einlaßmedium zugeführt zu erhalten, das am gegenüberliegenden Ende des Bauteils in den Kompressoreinlaß gerichtet wird. Bei dieser 7

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Ausbildung, die sich insbesondere für einen Kühlmittelkompressor eignet, wird ein Mischen von Ansaugmedium mit im Inneren des Kompressorgehäuses dispergiertem Öl verhindert, wobei die Leitwand als Ölseparator arbeitet, um bereits mitgeführtes Öl zu entfernen, und die Übertragung von Motorwärme auf das Ansaugmedium verhindert, wodurch der Gesamtwirkungsgrad bedeutend verbessert wird. Der Durchlaß kann dabei teilweise durch den Kunststoffteil und teilweise durch das Gehäuse begrenzt werden; vorzugsweise ist die untere Öffnung zwischen der Leitwand und dem Gehäuse definiert, wobei es weiters günstig ist, wenn am Bauteil eine biegsame Lasche angeformt ist, die gegen eine Widerlagerfläche innerhalb des Gehäuses gedrückt ist, um den Bauteil in Position zu drücken.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen noch weiter erläutert Es zeigen: Fig.1 einen vertikalen Schnitt durch einen Kompressor vom Spiralverdrängertyp, wobei Teile weggebrochen sind, mit einer Schnittführung im allgemeinen gemäß der Linie 1-1 in Fig.3, wobei bestimmt Teile etwas verdreht dargestellt sind; Fig.2 eine ähnliche Schnittansicht gemäß der Linie 2-2 in Fig.3, wobei ebenfalls einige Teile leicht verdreht dargestellt sind; Fig.3 eine Draufsicht auf den Kompressor nach den Fig.1 und 2, wobei ein Teil der Oberseite entfernt wurde; Fig.4 eine Draufsicht ähnlich jener gemäß Fig.3, wobei jedoch die gesamte obere Baugruppe des Kompressors entfernt wurde; die Fig.5, 6 und 7 Teildraufsichten ähnlich dem rechten Teil der Fig.4, wobei aufeinanderfolgend Teile entfernt sind, um die Details der Konstruktion deutlicher zu zeigen; Fig.8 einen Teilschnitt gemäß der Linie 8-8 in Fig.4; Fig.9 einen Teilschnitt gemäß der Linie 9-9 in Fig.4; Fig.10 eine Schnittansicht gemäß der Linie 10-10 in Fig.1; die Fig.11A und 11B in Abwicklung spiralförmige vertikale Schnittdarstellungen im wesentlichen gemäß den Linien 11A-11A bzw. 11B-11B in Fig.10, wobei das Profil zeichnerisch verkürzt und stark übertrieben dargestellt ist; Fig.12 in Abwicklung eine Schnittdarstellung im allgemeinen gemäß der Linie 12-12 in Fig.10; Fig.13 eine Draufsicht auf einen Oldham-Ring in geänderter neuer Form; Hg.14 eine Seitenansicht des Oldham-Ringes von Fig.13; Fig.15 eine Teilschnittansicht im wesentlichen gemäß der Linie 15-15 in Fig.10, zur Veranschaulichung einiger Schmierkanäle; Fig.16 eine Schnittansicht im wesentlichen gemäß der Linie 16-16 in Fig.15; Fig.17 einen Horizontalschnitt im wesentlichen gemäß der Linie 17-17 in Fig.2; Fig.18 in vergrößertem Maßstab einen vertikalen Teilschnitt zur Veranschaulichung einer anderen Ausführungsform; Fig.19 in einer Ansicht ähnlich Fig.18 eine weitere Ausführungsform; Fig.20 einen etwas schematischen horizontalen Teilschnitt zur Veranschaulichung einer anderen Technik zur Anbringung des nicht-kreisenden Spiralbauteils für eine begrenzte axiale Nachgiebigkeit; Fig.21 eine Schnittansicht im wesentlichen gemäß der Linie 21-21 in Fig.20; Fig.22 eine Schnittansicht ähnlich Fig.20, jedoch unter Veranschaulichung einer weiteren Technik zur axial nachgiebigen Anbringung des nicht-kreisenden Spiralbauteils; Fig.23 eine Ansicht ähnlich Fig.20, die jedoch eine weitere Technik zur Anbringung des nicht-kreisenden Spiralbauteils veranschaulicht; Fig.24 eine Schnittansicht im wesentlichen gemäß der Linie 24-24 in Fig.23; Fig.25 in einer Darstellung ähnlich Fig.20 eine weitere Technik zur Anbringung des nicht-kreisenden Spiralbauteils; Fig.26 eine Schnittansicht im wesentlichen gemäß der Linie 26-26 in Fig.25; Fig.27 in einer Ansicht ähnlich Fig.20 noch eine andere Technik zur Anbringung des nicht-kreisenden Spiralbauteils; Fig.28 eine Schnittdarstellung im wesentlichen gemäß der Linie 28-28 in Fig.27; Fig.29 in einer Ansicht ähnlich Fig.20 eine weitere Technik zur Anbringung des nicht-kreisenden Spiralbauteils; Fig.30 eine Schnittansicht im wesentlichen gemäß der Linie 30-30 in Fig.29; die Fig.31 und 32 Ansichten ähnlich Fig.20, wobei zwei zusätzliche, ähnliche Techniken für eine begrenzt axial nachgiebige Befestigung des nicht-kreisenden Spiralbauteils veranschaulicht sind; und Fig.33 eine Ansicht ähnlich Fig.20, die schematisch noch eine andere Technik zur begrenzt axial nachgiebigen Befestigung des nichtkreisenden Spiralbauteils veranschaulicht.

Wenngleich die Erfindung grundsätzlich bei den verschiedensten Arten von Spiraltyp-Maschinen angewandt werden kann, soll sie doch nachstehend beispielsweise anhand eines hermetischen Kompressors erläutert werden, und zwar im einzelnen an einem Kompressor, der zur Kompression von Kühlmittel für Klimaanlagen und Kühlsysteme eingesetzt wird.

Gemäß den Fig.1-3 weist die Maschine drei Haupteinheiten auf, nämlich eine zentrale Baugruppe 10 innerhalb eines kreiszylindrischen Stahlgehäuses 12, eine Oberteilbaugruppe 14 und eine Unterteilbaugruppe 16, die am unteren bzw. oberen Ende des Gehäuses 12 angeschweißt sind, um dieses abzuschließen und abzudichten. Das Gehäuse 12 nimmt die Hauptkomponenten der Maschine auf, darunter im allgemeinen einen Elektromotor 18 mit einem Stator 20 (mit herkömmlichen Wicklungen 22 und Schutz 23), der in einem Preßsitz innerhalb des Gehäuses 12 angebracht ist, einen Rotor 24 (mit herkömmlichen Fahnen 26), der in einem Wärmeschrumpfsitz auf einer Kurbelwelle 28 angebracht ist, einen Kompressorkörper 30, der vorzugsweise mit dem Gehäuse 12 an mehreren in Umfangsrichtung in Abständen angeordneten Stellen, wie z.B bei 32, verschweißt ist und einen kreisenden Spiralbauteil 34 mit einem Spiralmantel 35, mit einem gewünschten Standard-Flankenprofil und einer Spitzen- oder Stirnfläche 33, trägt, ein oberes Kurbelwellenlager 39 in einer herkömmlichen zweiteiligen Lagerkonstruktion, einen nicht-kreisenden, axial nachgiebigen 8

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Spiralbauteil 36 mit einem Spiralmantel 37 mit einem gewünschten Standard-Flankenprofil (vorzugsweise gleich jenem des Spiralmantels 35), der mit dem Spiralmantel 35 in der üblichen Weise "kämmt”, und der weiters eine Spitzen- oder Stirnfläche 31 besitzt, wobei im Spiralbauteil 36 eine Auslaßöffnung 41 vorgesehen ist und zwischen dem Spiralbauteil 34 und dem Kompressorkörper 30 eine Oldham-Ring 38 angebracht ist, um eine Drehung des Spiralbauteils 34 zu verhindern; weiters ist ein Saugeinlaß-Fitting 40 am Gehäuse 12 angelötet oder angeschweißt und eine Richt-Ansaugbaugruppe 42 vorgesehen, um das Ansauggas zum Kompressoreinlaß zu richten; eine untere Lagertragkonsole 44, die an jedem Ende am Gehäuse 12 angeschweißt ist, wie etwa bei 46, trägt ein unteres Kurbelwellenlager 48, in dem das untere Ende der Kurbelwelle 28 gelagert ist. Das untere Ende des Kompressors bildet einen Sumpf, der mit Schmieröl 49 gefüllt ist.

Die Bodenbaugruppe 16 weist ein einfaches Stahl-Preßstück 50 mit mehreren Füßen 52 und gelochten Befestigungsflanschen 54 auf. Das Preßstück 50 ist mit dem Gehäuse 12, wie etwa bei 56, verschweißt, um dessen unteres Ende abzudecken und dicht abzuschließen.

Die Oberteilbaugruppe 14 ist ein Auslaß-Schalldämpfer mit einem unteren gepreßten Stahlverschlußteil 58, der mit dem oberen Ende des Gehäuses 12, etwa bei 60, verschweißt ist, um dieses abzudecken und dichter zu verschließen. Der Verschlußteil 58 hat einen hochstehenden Umfangsflansch 62, von dem eine gelochte Haltelasche 64 (Fig. 3) absteht, und in seinem mittleren Bereich definiert er eine axial angeordnete kreiszylindrische Kammer 66 mit mehreren Öffnungen 68 in der Wand. Zur Erhöhung seiner Steifigkeit ist der Verschlußteil 58 mit mehreren vorspringenden oder gerippten Bereichen 70 versehen. Eine ringförmige Gasauslaßkammer 72 ist oberhalb des Verschlußteiles 58 durch ein ringförmiges Schalldämpferglied 74 definiert, welches an seinem Außenumfang mit dem Flansch 62, etwa bei 76, und an seinem Innenumfang mit der Außenwand der zylindrischen Kamme? 66, etwa bei 78, verschweißt ist. Aus der Auslaßöffnung 41 kommendes komprimiertes Gas gelangt durch die Öfnungen 68 in die Kammer 72, von wo es normalerweise über einen Auslaßfitting 80, der in die Wand des Schalldämpfers 74 eingelötet oder durch Hartlötung eingesetzt ist, abgegeben wird. Eine herkömmliche Innendruck-Sicherheitsventilbaugruppe 82 kann in einer geeigneten Öffnung im Verschlußteil 58 angebracht sein, um Auslaßgas bei Überdruck in das Innere des Gehäuses 12 abzulassen.

Die vom Motor 18 drehend angetriebene Kurbelwelle 28 hat an ihrem unteren Ende einen durchmesserkleineren Lagerabschnitt 84, mit dem sie im Lager 48 gelagert ist, wobei sie mit der den Lagerabschnitt 84 begrenzenden Schulter von einer Druckscheibe 85 abgestützt wird (vgl. Fig. 1, 2 und 17). Am unteren Ende des Lagers 48 sind eine Öleinlaßkanal 86 und ein Schlammabführkanal 88 vorgesehen. Die Tragkonsole 44 ist in der gezeigten Form ausgebildet und mit hochstehenden Seitenflanschen 90 versehen, um ihre Festigkeit und Steifigkeit zu erhöhen. Das Lager 48 wird durch Eintauchen in das Öl 49 geschmiert, und Öl wird zum übrigen Teil des Kompressors durch eine herkömmliche Kurbelwellen-Zentrifugalpumpe gepumpt, die einen zentralen Ölkanal 92 und einen damit in Verbindung stehenden, zur Oberseite der Kurbelwelle verlaufenden exzentrischen, auswärts geneigten Ölzuführkanal 94 aufweist. Ein Querkanal 96 erstreckt sich vom Ölzuführkanal 94 zu einer Umfangsrille 98 in Lager 39, um dieses zu schmieren. Ein unteres Gegengewicht 97 und ein oberes Gegengewicht 100 sind in irgendeiner geeigneten Weise an der Kurbelwelle 28 befestigt, etwa durch Aufstecken auf Vorsprünge in den Ansätzen 26 in üblicher Weise (nicht näher dargestellt). Diese Gegengewichte sind von herkömmlicher Gestalt.

Der kreisende Spiralbauteil 34 weist eine Stirnplatte 102 mit im allgemeinen ebenen, parallelen oberen und unteren Flächen 104 und 106 auf, wobei die untere Fläche 106 gleitend auf einer ebenen kreisförmigen Drucklagerfläche 108 am Körper 30 aufliegt. Die Drucklagerfläche 108 wird über eine Ringnut 110 geschmiert, die Öl vom Kanal 94 in der Kurbelwelle 28 über den Kanal 96 und die Nut 98 zugeführt erhält, wobei letztere mit einer weiteren Nut 112 im Lager 39 kommuniziert, welche Öl den einander schneidenden Kanälen 114 und 116 im Körper 30 zuführt (s. auch Fig. 15). Die Spitzen 31 des Spiralmantels 37 stehen in dichtem Eingriff mit der Fläche 104, und die Spitzen 33 des Spiralmantels 35 stehen in dichtem Eingriff mit einer allgemein ebenen und parallelen Fläche 117 am Spiralbauteil 36.

Vom Spiralbauteil 34 steht in einem Stück nach unten eine Nabe 118 ab, die eine Axialbohrung 120 hat, in der eine kreiszylindrische Entlastungs-Mitnehmerbüchse 122 gelagert ist, in deren Axialbohrung 124 ein exzentrischer Kurbelzapfen 126 als Antriebsverbindung angeordnet ist, wobei dieser Kurbelzapfen 126 in einem Stück am oberen Ende der Kurbelwell 28 ausgebildet ist. Der Antrieb erfolgt radial nachgiebig, wobei der Kurbelzapfen 126 die Buchse 122 über eine ebene Fläche 128 am Zapfen 126 antreibt, die in Gleiteingriff mit einem ebenen Lagereinsatz 130 steht, der in der Wandung der Bohrung 124 angeordnet ist (vgl. auch Fig. 16). Eine Drehung der Kurbelwelle 28 führt dazu, daß die Büchse 126 um die Kurbelwellenachse umläuft, was wiederum dazu führt, daß sich der Spiralbauteil 34 entsprechend einer kreisförmigen Umlaufbahn bewegt. Der Winkel der ebenen Antriebsfläche wird derart gewählt, daß der Antrieb eine geringfügige Zentrifugalkraftkomponente an der kreisenden Spirals einführt, um die Flankendichtung zu 9

AT 401 090 B verstärken. Die Bohrung 124 ist zylindrisch, ist jedoch auch etwas oval im Querschnitt, um eine begrenzte relative Gleitbewegung zwischen Zapfen und Lager zu erlauben, welche ihrerseits eine automatische Trennung und daher Entlastung der miteinander kämmenden Spiralflanken ermöglicht, wenn Flüssigkeiten oder Feststoffs in den Kompressor angesaugt werden.

Der beschriebene radial nachgiebige Kreisbewegungsantrieb wird unter Verwendung eines verbesserten Ölzuführsytems geschmiert. Öl wird durch den Kanal 92 zur Oberseite des Kanals 94 gepumpt, von wo es radial auswärts durch die Zentrifugalkraft gedrückt wird, wie in Fig. 16 durch die gestrichelte Linie 125 angedeutet ist. Das Öl wird in einer Vertiefung in Form einer Radialnut 131 gesammelt, die in der Oberseite der Büchse 122 längs des Pfades 125 angeordnet ist. Von hier strömt es abwärts in den Spielraum zwischen Zapfen 126 und Bohrung 124 und zwischen Bohrung 120 und einer ebenen Fläche 133 an der Büchse 122, welche zur Nut 131 ausgerichtet ist (Fig. 16). Überschüssiges Öl fließt dann über einen Kanal 135 im Körper 30 zum Ölsumpf 49 ab.

Eine Drehung des Spiralbauteiles 34 relativ zum Körper 30 und zum Spiralbauteil 36 wird durch eine Oldham-Kupplung verbindet, die einen Ring 38 aufweist (s. Fig. 13 und 14), welcher zwei abwärts vorstehende, einander diametral gegenüber angeordnete einstückige Keile 134 besitzt, die gleitend in einander diametral gegenüberliegenden radialen Schlitzen 136 im Körper 30 aufgenommen sind, und der weiters um 90* hiezu versetzt zwei nach oben abstehende, einander diametral gegenüberliegende einstük-kige Keile 138 hat, die gleitend in einander diametral gegenüberliegenden radialen Schlitzen 140 im Spiralbauteil 34 angeordnet sind (einer hievon ist in Fig. 1 gezeigt).

Der Ring 38 besitzt eine besondere Gestalt, mit der die Verwendung eines Drucklagers maximaler Größe bei einer vorgegebenen Gesamtmaschinengröße (im Querschnitt gesehen) oder einer minimalen Maschinengröße bei einer vorgegebenen Größe des Drucklagers ermöglicht wird. Dies ist auf die Tatsache zurückzuführen, daß sich der Oldham-Ring 38 in einer geraden Linie relativ zum Kompressorkörper bewegt und daher mit einer allgemein ovalen oder "rennstreckenartigen" Gestalt mit minimalen Innenabmessungen konfiguriert wird, um den Umfangsrand des Drucklagers freizugeben. Die Innenumfangswand des Ringes 38, mit einer Form zur Steuerung, weist eine Seite 142 mit einem Radius R, ausgehend von einer Mitte x, und eine gegenüberliegende Seite 144 mit demselben Radius R, ausgehend von einem Zentrum y (Fig. 13), auf, wobei die dazwischenliegenden Wandabschnitte im wesentlichen gerade sind, wie bei 146 und 148 in Fig. 13 veranschaulicht ist. Die Mittenpunkte x und y sind in einem Abstand voneinander vorgesehen, der gleich dem zweifachen Orbitalradius des Spiralbauteiles 34 ist, und sie liegen auf einer Linie, die durch die Mitten der Keile 134 und radialen Schlitze 136 verläuft; der Radius R ist gleich dem Radius der Drucklagerfläche 108 plus einem vorherbestimmten minimalen Spiel. Mit Ausnahme der Gestalt des Ringes 38 arbeitet die Oldham-Kupplung in herkömmlicher Weise.

Es wird nun das besondere Aufhängungssystem beschrieben, über das der obere nicht-kreisende Spiralbauteil axial begrenzt bewegbar angebracht ist, während er gleichzeitig gegen jede radiale Bewegung und Drehbewegung festgehalten ist, um mit dieser Aufhängung eine Axialdruckvorspannung zur Stirnseitenoder Spitzenabdichtung zu ermöglichen. Diese Aufhängung ist am besten aus den Fig. 4 bis 7, 9 und 12 ersichtlich. Fig. 4 zeigt die Oberseite des Kompressors bei abgenommener Oberteilbaugruppe 14, und die Fig. 5 bis 7 zeigen ähnliche Teil-Draufsichten, wobei jeweils zusätzlich Teile weggenommen sind. Auf jeder Seite des Kompressorkörpers 30 ist ein Paar von axial vorstehenden tragsäulenartigen Haltern 150 vorgesehen, die ebene Oberseiten haben, die in einer gemeinsamen Querebene liegen. Der Spiralbauteil 36 hat einen Umfangsflansch 152 mit einer quer angeordneten ebenen Oberseite, die eine Ausnehmung 154 aufweist, um die Halter 150 aufzunehmen (Fig. 6 und 7). Die Halter 150 weisen sich axial erstreckende Gewindelöcher 156 auf, und der Flansch 152 hat entsprechende Löcher 158 in gleichen Abständen von den Löchern 156.

Auf der Oberseite der Halter 150 ist eine ebene Weichmetalldichtung 160 angeordnet, die die in Fig. 6 gezeigte Form hat, und auf der Oberseite der Dichtung 160 befindet sich eine ebene Blattfeder 162 aus Federstahl und mit der in Fig. 5 gezeigten Form; darüber ist ein Haltebügel 164 vorgesehen, und alle vorgenannten Teile sind durch Gewindebolzen 166 zusammengehalten, die in die Löcher 156 eingeschraubt sind. Die äußeren Enden der Feder 162 sind am Flansch 152 durch in den Löchern 158 angeordnete Gewindebolzen 168 befestigt. Die gegenüberliegende Seite des Spiralbauteiles 36 wird auf identische Weise gehalten. Wie somit ersichtlich ist, kann sich der Spiralbauteil 36 geringfügig in axialer Richtung durch Biegen und Strecken (innerhalb der Elastizitätsgrenzen) der Federn 162 bewegen, er kann sich jdoch nicht verdrehen oder in radialer Richtung bewegen.

Die maximale Axialbewegung der Spiralbauteile 34, 36 in Trennrichtung wird durch einen mechanischen Anschlag begrenzt, nämlich der Anlage des Flansches 152 (s. Teil 170 in den Fig. 6 , 7 und 12) gegen die unter Fläche der Feder 162, welche von einem Haltebügel 164 gestützt wird, und in der entgegengesetzten Richtung durch Anlage der Spiralmantel-Simseiten an der Stirnplatte des jeweils gegenüberliegenden 10

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Spiralbauteiles. Diese mechanischen Anschläge veranlassen den Kompressor im Betrieb zu einer Kompression auch in der seltenen Situation, in der die axiale Trennkraft größer ist als die axiale Rückführkraft, wie im Fall eines Anlaufens. Der vom Anschlag zugelassene maximale Stirnseiten-Spielraum kann verhältnismäßig klein sein, etwa in der Größenordnung von 0,1 mm für eine Spirale mit einem Durchmesser von 7,5 bis 5 10 cm und einer Mantelhöhe von 2,5 bis 5 cm.

Vor dem endgültigen Zusammenbau wird der Spiralbauteil 36 relativ zum Körper 30 mit Hilfe einer Haltevorrichtung (nicht gezeigt) ausgerichtet, die Zapfen hat, die in Positionierlöcher 172 am Körper 30 und Positionierlöcher 174 am Flansch 152 einsetzbar sind. Die tragsäulenartigen Halter 150 und die Dichtung 160 sind mit im wesentlichen ausgerichteten Kanten 176 versehen, die allgemein senkrecht zu dem sich io darüber erstreckenden Teil der Feder 162 angeordnet sind, um die Beanspruchungen zu reduzieren. Die Dichtung 160 unterstützt auch die Verteilung der Klemmlast auf die Feder 162. Wie gezeigt ist die Feder 162 in ihrem unbelasteten Zustand, wenn sich der Spiralbauteil 36 in seinem Zustand mit maximalem Spitzen-Spielraum (d.h. am Haltebügel 164) befindet, um die Herstellung mit den Zusammenbau zu erleichtern. Da die Beanspruchung in der Feder 162 über den vollen Bereich der Axialbewegung so niedrig 15 ist, sollte die anfänglich unbelastete Axialposition der Feder 162 aber nicht kritisch sein.

Von wesentlicher Bedeutung ist jedoch, das die Querebene, in der die Feder 162 angeordnet ist, sowie die Flächen des Körpers 30 und des nicht-kreisenden Spiralbauteiles 36, an denen sie befestigt ist, im wesentlichen in einer gadachten Querebene angeordnet sind, die durch die Mitte der ineinandergreifenden Spiralmäntel verläuft, d.h. ungefähr in der Mitte zwischen den Flächen 104 und 117. Dies ermöglicht es der so für den axialen nachgiebigen Spiralbauteil 36 vorgesehenen Halterung, das von dem komprimierten Medium, das in radialer Richtung wirkt, d.h. das durch den Druck des komprimierten Gases, der radial gegen die Flanken der Spiralmäntel wirkt, verursachte Kippmoment auf den Spiralbauteil zu minimieren. Wenn dieses Kippmoment nicht entsprechend ausgeglichen wird, könnte dies zu einem Abheben des Spiralbauteiles 36 vom Sitz führen. Diese Technik zum Ausgleichen dieser Kraft ist der Anwendung der 25 üblichen Axialdruckvorspannung überlegen, da sie die Möglichkeit einer Über-Vorspannung der Spiralbauteils in Richtung aufeinander zu reduziert und auch die Stirnseiten Abdichtungs-Vorspannung im wesentlichen unabhängig von der Kompressorgeschwindigkeit macht. Zufolge der Tatsache, daß die axiale Trennkraft nicht genau in der Mitte der Kurbelwelle wirkt, kann eine kleine Kippbewegung bleiben, diese ist jedoch vergleichsweise unbedeutend, verglichen mit den Trenn- und Rückführkräften, die normalerweise 30 angetroffen werden. Es liegt daher ein besonderer Vorteil in der axialen Vorspannung des nicht-kreisenden Spiralbauteiles 36, verglichen mit jener des kreisenden Spiralbauteils, indem im letzteren Fall die Notwendigkeit besteht, Kippbewegungen zufolge von radialen Trennkräften sowie solche zufolge vom Trägheitskräften zu kompensieren, die eine Funktion der Geschwindigkeit sind, wobei dies zu übergroßen Ausgleichskräften, insbesondere bei niedrigen Geschwindigkeiten, führen kann. 35 Die beschriebene axial nachgiebige Befestigung des Spiralbauteiles 36 erlaubt die Verwendung einer äußerst einfachen Druckvorspannungsanordnung, um die Spitzenabdichtung zu verstärken. Dies wird durch Verwendung von gepumptem Medium bei Auslaßdruck, oder einem Zwischendruck, oder einem Druck, der eine Kombination von beiden wiederspiegelt, bewerkstelligt. In ihrer einfacheren und derzeit bevorzugten Form wird eine axiale Vorspannung in einer Spitzenabdichtungs- oder Zusammenführrichtung unter Verwen-40 düng des Auslaßdruckes erreicht. Wie am besten aus den Fig. 1 bis 3 ersichtlich ist, ist die Oberseite des Spiralbauteiles 36 mit einer zylindrischen Wand 178 versehen, die die Auslaßöffnung 41 umgibt und einen Kolben definiert, der in einer Zylinderkammer 66 verschiebbar angeordnet ist, wobei eine elastomere Dichtung 180 vorgesehen ist, um die Abdichtung zu verstärken. Auf diese Weise wird der Spiralbauteil 36 in der Rückführ- Richtung durch komprimiertes Medium bei Auslaßdruck vorgespannt, der auf den Bereich an 45 der Oberseite des Spiralbauteiles 36 wirkt, der durch den Kolben 178 definiert ist (vermindert um die Fläche der Auslaßöffnung 41).

Da die axiale Trennkraft eine Funktion des Auslaßdruckes der Maschine (unter anderem) ist, ist es möglich, eine Kolbenfläche zu wählen, die zu einer ausgezeichneten Spitzendichtung unter den meisten Betriebsbedingungen führt. Vorzugsweise wird die Fläche derart gewählt, daß keine wesentliche Trennung so der Spiralbauteils 34, 36 zu jeder beliebigen Zeit im Zyklus während normaler Arbeitsbedingungen erfolgt. Weiters wurde in einer Situation mit maximalem Druck (maximale Trennkraft) bestenfalls eine minimale Netto-Axialausgleichskraft vorliegen, und selbstverständlich keine wesentliche Trennung.

Hinsichtlich der Spitzendichtung wurde gefunden, daß wesentliche Verbesserungen, mit einer minimalen Anlauf-oder Zwischenzeitdauer, durch leichtes Abändern der Konfiguration der Stirnplattenflächen 104 und 55 117 sowie der Spiralmantel-Stirnflächen 31 und 33 erreicht werden können. Vorzugsweise wird jede der

Stirnplattenflächen 104 und 117 leicht konkav ausgebildet, und wenn die Spiralmantel-Stirnseiten 31 und 33 in ähnlicher Weise gestaltet sind (d.h. die Fläche 31 ist allgemein parallel zur Fläche 117 und die Fläche 33 ist allgemein parallel zur Fläche 104), so stent das Ergebnis im Gegensatz zu dem, was man erwarten 11

AT 401 090 B würde, da dies zu einem bestimmten anfänglichen Axialspielraum zwischen den Spiralbauteiien im mittleren Bereich der Maschine führt, welcher der Bereich mit höchstem Druck ist. Es wurde jedoch gefunden, daß deshalb, weil der zentrale Bereich auch der heißeste ist, eine größere thermische Zunahme in der Axialrichtung in diesem Bereich vorliegt, was sonst zu einem übermäßigen, den Wirkungsgrad stark herabsetzenden Reiben im zentralen Bereich des Kompressors führen würde. Durch Vorsehen dieses anfänglichen Extra-Spiels erreicht der Kompressor einen Zustand maximaler Spitzenabdichtung, wenn er die Betriebstemperatur erreicht.

Wenngleich eine theoretisch glatte konkave Fläche besser sein mag, wurde doch gefunden, daß die Fläche so geformt werden kann, daß sie eine abgestufte spiralförmige Gestalt hat, welche viel leichter maschniell herzustellen bzw. zu bearbeiten ist. Wie am besten aus der stark übertriebenen Darstellung in den Fig. 11A und 11B hervorgeht, wobei auch auf Fig. 10 bezuggenommen sei, ist die Fläche 104, wenngleich sie allgemein eben ist, tatsächlich durch spiralförmige abgestufte Flächen 182, 184, 186 und 188 geformt. Die Stirnseitenfläche 33 ist in ähnlicher Weise mit spiralförmigen Stufen 190, 192, 194 und 196 ausgebildet. Die einzelnen Sufen sollten so klein wie möglich sein, wobei die Gesamtverschiebung aus der Ebene eine Funktion der Spirelmantelhöhe und des Wärmedehnungskoeffizienten des verwendeten Materials ist. Beispielsweise kann in einer Maschine mit gußeisernen Spiralbauteiien mit drei Umläufen (Spiralwindungen) das Verhältnis von Mantel- oder Flugeihöhe zu Axialflächen-Gesamtverschiebung im Bereich von 3000:1 bis 9000:1 liegen, wobei ein Verhältnis von ungefähr 6000:1 bevorzugt wird. Vorzugsweise haben beide Spiralbauteile 34, 36 dieselben Stirnplatten- und Spitzenflächen-Gestalten, wenngleich es doch möglich sein sollte, die gesamte Axialflächenverschiebung nur bei einem Spiralbauteil, falls gewünscht, vorzusehen. Es ist nicht kritisch, wo die Stufen angeordnet werden, da sie so klein sind, (sie können mit bloßem Auge nicht festgestellt werden), und weil sie so klein sind, können bis in Rede stehenden Flächen als "allgemein eben" angesehen werden. Diese abgestufte Fläche ist sehr verschieden von Ausbildungen gemäß früheren, nicht vorveröffentlichten Vorschlägen, bei denen relativ große Stufen (mit einer Stufenabdichtung zwischen den zusammengepaßten Spiralbauteilen) vorgesehen sind, um das Druckverhältnis der Maschine zu erhöhen.

Im Betrieb hat eine kalte Maschine beim Anlaufen eine Spitzen- oder Stirnseitendichtung im äußeren Umfangsbereich, jedoch ein axiales Spiel im Mittenbereich. Wenn die Maschine die Betriebstemperatur erreicht, reduziert die axiale thermische Dehnung der mittleren Spiralwindungen das axiale Spiel, bis eine gute Stirnseitenabdichtung erreicht wird, die durch die Druckvorspannung (wie oben beschreiben) erhöht wird. Wenn keine derartige anfängliche Axialflächenverschiebung vorhanden ist, veranlaßt die thermische Dehnung in der Mitte der Maschine die äußeren Spiralwindungen zu einer axialen Trennung, mit der ein Verlust der guten Stirnseiten-Abdichtung einhergeht.

Der vorliegende Kompressor ist auch mit einer Einrichtung zum Richten des in das Gehäuse eintretenden Ansauggases direkt zum Einlaß des Kompressors selbst versehen. Dies erleichtet in vorteilhafter Weise die Trennung von Öl vom Einlaß-Ansaugmedium, und es hindert das Ansaugmedium daran, innerhalb des Gehäuses dispergiertes Öl aufzunehmen. Es hindert auch das Ansaugges daran, unnötig Warme vom Motor aufzunehmen, was den Volumen-Wirkungsgrad herabsetzen würde.

Die Richt-Ansaugbaugruppe 42 weist ein unteres Prallelement 200 auf, das aus einem Metallblech geformt ist und mit in Umfangsrichtung mit Abstand vorgesehenen vertikalen Flanschen 202 versehen ist, die an der Innenfläche des Gehäuses 12 angeschweißt sind (s. Fig. 1, 4, 8 und 10). Das Prall- oder Umlenkelement 200 ist direkt gegenüber dem Einlaß aus dem Ansaugfitting 40 angeordnet und mit einem offenen Bodenteil 204 versehen, sodaß Öl, das im eintretenden Ansauggas mitgeführt wird, auf das Prallelement 200 auftreffen und sodann in den Kompressorsumpf 49 abfließen wird. Die Baugruppe weist ferner einen Kunststofformteil 206 mit einem nach unten abstehenden, einstückig ausgebildeten, bogenförmigen Kanalteil 208 auf, der sich in den Zwischenraum zwischen der Oberseite des Prallelementes 200 und der Wand des Gehäuses 12 erstreckt, wie am besten aus Fig. 1 ersehen werden kann. Der obere Teil des Kunststofformteiles 206 ist allgemein rohrförmig (wobei er radial einwärts divergiert), um Gas, das den Kanalteil 208 entlang nach oben strömt, radial einwärts in den peripheren Einlaß der ineinandergreifenden Spiralbauteile 34, 36zuzufuhren. Der Teil 208 wird in Umfangsrichtung durch eine Kerbe 210, in der einer der Befestigungsbolzen 168 verspreizt ist, und in axialer Richtung durch eine einstückig geformte Lasche 212 festgehalten, welche gegen die Unterseite des Verschlußgliedes 58 gedrückt ist, wie am besten in Fig. 1 ersichtlich ist. Die Lasche 212 spannt den Teil 206 federnd in Richtung axial abwärts in die gezeigte Position vor. Die radial äußere Erstreckung des Richtungsansaug-Einlaßkanals ist durch die Innenwandfläche des Gehäuses 12 definiert.

Energie wird dem Kompressormotor in üblicher Weise unter Verwendung eines herkömmlich Klemmenblocks zugeführt, der durch einen geigneten Deckel 214 geschützt ist (s. auch Fig. 3 und 4). 12

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Es bestehen mehrere Möglichkeiten, um die Druckvorspannung in axialer Richtung zu erreichen, um die Spitzendichtung zu verstärken, wie in den Fig. 18 und 19 veranschaulicht ist, wobei die dort gezeigten Teile ähnliche Funktionen haben wie jene Teile, die bei der vorstehend erläuterten ersten Ausführungsform vorgesehen sind, wobei für die einander ensprechenden Teile auch die gleichen Bezugszeichen verwendet 5 werden.

In der abgewandelten Ausführungsform gemäß Fig. 18 wird die axiale Vorspannung durch die Verwendung von kompimiertem Medium bei einem Zwischendruck erreicht, der niedriger ist als der Auslaßdruck. Dies wird durch Vorsehen eines Kolbens 300 an der Oberseite des Spiralbauteiles 36 bewerkstelligt, der in einer Zylinderkammer 66 gleitet, jedoch ein Abschlußelement 302 hat, das verhindert, daß die Oberseite 70 des Kolbens dem Auslaßdruck ausgesetzt wird. Anstattdessen strömt Auslaßmedium von der Auslaßöffnung 41 in einen radialen Kanal 304 im Kolben 300, an den eine Ringnut 306 anschließt, die in direkter Verbindung mit den Öffnungen 68 und der Auslaßkammer 72 steht. Elastomere Dichtungen 308 und 310 sehen die erforderliche Abdichtung vor. Unter einem Zwischendruck stehendes komprimiertes Medium wird von der gewünschten abgeschlossenen Tasche, die durch die Spiralwindungen definiert ist, über einen 75 Kanal 312 zur Oberseite des Kolbens 300 abgezapft, wo es eine axiale Rückführkraft auf den nichtkreisenden Spiralbauteil 36 ausübt, um die Stirnseitendichtung zu verstärken.

In der Ausführungsform von Fig. 19 wird eine Kombination von Auslaß- und Zwischendruck für die axiale Stirnseitenabdichtungs-Vorspannung verwendet. Um dies zu bewerkstelligen, ist das Verschlußglied 58 ausgebildet, um zwei getrennte, koaxiale, mit Abstand vorgesehene Zylinderkammern 314 und 316 zu 20 bilden, und die Oberseite des Spiralbauteiles 36 ist mit koaxialen Kolben 318 und 320 versehen, die je in einer der Kammern 314 und 316 angeordnet sind. Unter Auslaßdruck stehendes komprimiertes Medium wird der Oberseite des Kolbens 316 in genau gleicher Weie wie bei der ersten Ausführungsform zugeführt, und Medium bei Zwischendruck wird dem ringförmigen Kolben 318 über einen Kanal 322 zugeführt, der sich von einer geeignet angeordneten Druckanzapfstelle weg erstreckt. Falls gewünscht kann der Kolben 25 320 auch einem zweiten Zwischendruck anstatt dem Auslaßdruck ausgesetzt werden. Da die Flächen der Kolben und die Stellen der Druckanzapfung geändert werden können, bietet diese Ausführungsform die beste Möglichkeit, um eine optimale axiale Ausbalancierung für alle gewünschten Betriebszustände zu erreichen.

Die Druckanzapfungen können gewählt werden, um den gewünschten Druck vorzusehen, und sie 30 können falls gewünscht so lokalisiert werden, daß sie verschiedene Drücke an verschiedenen Stellen im Zyklus erfahren, sodaß ein mittlerer gewünschter Druck erhalten werden kann. Die Druckkanäle 312, 322 und dgl. sind vorzugsweise verhältnismäßig klein im Durchmesser, sodaß die Strömung (und damit der Pumpverlust) minimal ist und Druckänderungen und damit Kraftänderungen) gedämpft werden.

In den Fig. 20 bis 33 sind mehrere angewandelte Aufhängungs- oder Abstützsystems, d.h. Halterungen, 35 veranschaulicht, die zur Befestigung des nichtkreisenden Spiralbauteiles 36 unter Zulassung einer begrenzten axialen Bewegung dienen, wobei sie diesen Spiralbauteil 36 gegen eine radiale und Umfangs-Bewegung festhalten. Jede dieser Ausführungsformen ist derart, daß sie den nicht-kreisenden Spiralbauteil 36 in seiner Mitte befestigt, ähnlich wie bei der ersten Ausführungsform, um so Kippmomente auf den Spiralbauteil auszugleichen, die durch radiale Mediumdruckkräfte bewirkt werden. In allen Ausführungsformen befindet 40 sich die obere Fläche des Flansches 152 in derselben geometrischen Position wie bei der ersten Ausführungsform.

Gemäß Fig. 20 und 21 wird eine Abstützung mit Hilfe eines Federstahlringes 400 erhalten, der an seinem Außenumfang durch Bolzen 402 an einem Befestigungsring 404 verankert ist, der an der Innenwand des Gehäuses 12 befestigt ist; an seinem Innenumfang ist der Federstahlring 400 an der oberen Fläche des 45 Flansches 152 am nicht-kreisenden Spiralbauteil 36 mittels Befestigungsbolzen 406 verankert. Der Ring 400 ist mit mehreren unter einem Winkel angeordneten länglichen Öffnungen 408 versehen, die über seine volle Erstreckung angeordnet sind, um die Steifigkeit zu reduzieren und begrenzte axiale Ausweichungen des nicht-kreisenden Spiralbauteiles 36 zuzulassen. Da die Öffnungen 408 bezüglich der radialen Richtung geneigt sind, erfordert eine Verschiebung des Innenumfanges des Ringes relativ zum Außenumfang kein so Spannen des Ringes, sondern bewirkt eine äußerst geringfügige Verdrehung. Diese äußerst beschränkte Drehbewegung ist jedoch derart unerheblich, daß sie keinen merkbaren Verlust im Wirkungsgrad bewirken sollte.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 22 ist der nicht-kreisende Spiralbauteil 36 äußerst einfach mit Hilfe von mehreren L-förmigen Konsolen 410 montiert, die mit einem Schenkel an der Innenwand des 55 Gehäuses 12 angeschweißt und mit dem anderen Schenkel an der oberen Fläche des Flansches 152 mit Hilfe eines geeigneten Befestigungsbolzens 412 befestigt sind. Die Konsolen 410 sind derart gestaltet, daß sie sich geringfügig innerhalb ihrer elastischen Grenzen dehnen können, um axiale Abweichungen des nicht-kreisenden Spiralbauteiles 36 aufzunehmen. 13

AT 401 090 B

Bei den Ausführungsformen nach Fig. 23 und 24 weist die Befestigungseinrichtung mehrere (gezeigt sind drei) rohrförmige Teile 414 auf, die mit einem radial inneren Flansch 416 an der Oberseite des Flansches 152 am nicht-kreisenden Spiralbauteil 36 mit Hilfe von geeigneten Bolzen 418 und mit einem radial äußeren Flansch 420 durch geeignete Bolzen 422 mit einer Konsole 424 verbunden sind, die an der Innenwand des Gehäuses 12 angeschweißt ist. Radiale Auslenkbewegungen des nicht-kreisenden Spiralbauteiles 36 werden durch den Umstand verhindert, daß mehrere rohrförmige Teile verwendet werden, von denen zumindest zwei nicht direkt einander gegenüberliegen.

In der Ausführungsform gemäß den Fig. 25 und 26 ist der nicht-kreisende Spiralbauteil 36 begrenzt axial beweglich durch Blattfedern 426 und 428 abgestützt, welche mit ihren äußeren Enden an einem Befestigungring 430, der an der Innenwand des Gehäuses 12 angeschweißt ist, durch geeignete Befestigungselemente oder Bolzen 432 und an der Oberseite des Flansches 152 in dessen Mitte durch geignete Bolzen 434 befestigt sind. Die Blattfedern können entweder gerade, wie im Fall der Feder der 426, oder bogenförmig sein, wie dies bei der Feder 428 der Fall ist. Geringfügige axiale Auslenkbewegungen des Spiralbauteiles 36 verursachen ein Dehnen der Blattfedern innerhalb ihrer elastischen Grenzen.

In der Ausführungsform nach Fig. 27 und 28 wird eine Bewegung des nicht-kreisenden Spiralbauteiles 36 in radialer und in Umfangsrichtung durch mehrere Kugeln 436 verhindert (von denen eine gezeigt ist), wobei diese Kugeln dicht in einer zylindrischen Bohrung sitzen, die durch eine zylindrische Fläche 437 am inneren Umfangsrand eines Befestigungsringes 440, der an der Innenwand des Gehäuses 12 angeschweißt ist, und durch eine Zylinderfläche 439 definiert ist, die in der radial äußeren Umfangskante eines Flansches 442 am nicht-kreisenden Spiralbauteil 36 gebildet ist, wobei die Kugeln 436 in einer Ebene in der Mitte zwischen den Stirnplattenflächen der Spiralbauteile liegen, und zwar aus den bereits vorstehend erläuterten Gründen.

Die Ausführungsform nach den Fig. 29 und 30 ist scheinbar identisch jener nach den Fig. 27 und 28, unterscheidet sich jedoch dadurch von dieser, daß anstatt der Kugeln mehrere zylindrische Rollen 444 verwendet werden, von denen eine gezeigt ist, und die in dichtem Sitz innerhalb eines rechteckigen Schlitzes eingepreßt sind, der durch eine Fläche 446 am Ring 440 und eine Fläche 448 am Flansch 442 definiert ist. Vorzugsweise ist der Montagering 440 ausreichend elastisch, sodaß er über die Kugeln oder Rollen gedehnt werden kann, um die Anordnung vorzuspannen und jegliches unerwünschte Spiel oder einen Totgang 2u eliminieren.

In der Ausführungsform gemäß Fig. 31 ist der nicht-kreisende Spiralbauteil 36 mit einem mittig angeordneten Flansch 450 versehen, der ein axial verlaufendes Loch 452 hat, das sich durch ihn hindurch erstreckt. Innerhalb des Loches 452 ist ein Stift 454 verschiebbar angeordnet, der an seinem unteren Ende dicht am Körper 30 befestigt ist. Wie aus Fig. 31 zu ersehen ist, sind axiale Abweichungen des nichtkreisenden Spiralbauteiles möglich, wogegen Abweichungen in Umfangsrichtung oder in radialer Richtung verhindert werden. Die Ausführungsform gemäß Fig. 32 ist gleich jener gemäß Fig. 31 mit der Ausnahme, daß der Stift 454 verstellbar ist. Dies wird dadurch erreicht, daß ein vergrößertes Loch 456 in einem geeigneten Flansch am Körper 30 vorgesehen wird, und daß der Stift 454 mit einem Stützflansch 458 und einem am unteren Ende vorhandenen Gewindeabschnitt ausgebildet wird, der durch das Loch 456 ragt und eine Gewindemutter 460 aufgeschraubt hat. Wenn einmal der Stift 454 genau in Position gebracht wurde, wird die Mutter 460 angezogen, um die Teile bleibend in Position zu verankern.

In der Ausführungsform nach Fig. 33 ist die Innenwand des Gehäuses 12 mit zwei Ansätzen 462 und 464 versehen, die präzise bearbeitete, radial einwärts gewandte ebene Flächen 466 und 468 haben, die relativ zueinander unter einem rechten Winkel angeordnet sind. Der Flansch 152 am nicht-kreisenden Spiralbauteil 36 ist mit zwei entsprechenen Ansätzen versehen, die je eine radial auswärts gerichtete ebene Fläche 470 bzw. 472 aufweisen, wobei diese Flächen 470, 472 relativ zueinander unter einem rechten Winkel verlaufen und an den Flächen 466, 468 anliegen. Diese Ansätze und Flächen sind präzise gearbeitet, um den nicht-kreisenden Spiralbauteil 36 in der geeigneten radialen und winkelmäßigen Lage zu positionieren. Um ihn in dieser Lage zu halten, während eine begrenzte axiale Bewegung ermöglicht wird, ist eine äußerst steife Feder in Form einer Belleville-Unterlagscheibe oder dgl. 474 vorgesehen, die zwischen einem Ansatz 476 an der Innenfläche des Gehäuses 12 und einem Ansatz 478 wirkt, der am Außenumfang des Flansches 152 befestigt ist. Die Feder 484 übt eine starke Vorspannkraft auf den nichtkreisenden Spiralbauteil aus, um ihn gegen die Flächen 466 und 468 in Position zu halten. Diese Kraft sollte etwas größer sein als die maximale radiale und Drehbewegungskraft, die normalerweise auftritt, um den Spiralbauteil aus seiner Sitzposition zu bewegen. Die Feder 474 ist vorzugsweise derart positioniert, daß die von ihr ausgeübte Vorspannkraft gleiche Komponenten in Richtung auf jeden der Ansätze 462 und 464 hat (d.h. ihre diametrale Kraftlinie stellt eine Winkelhalbierende bezüglich der zwei Ansätze dar). Wie bei den vorhergehenden Ausführungsformen sind die Ansätze und der Angriffspunkt der Feder im wesentlichen in der Mitte zwischen dem Spiralbauteil und den Plattenflächen vorgesehen, um Kippmomente auszugleichen. 14

Claims

AT 401 090 B Bei allen Ausführungsformen gemäß den Fig. 20 bis 33 kann eine Axialbewegung des nicht-kreisenden Spiralbauteiles 36 Trennrichtung durch irgendwelche geeignete Mittel, wie z.B einen mechanischen Anschlag, wie er bei der ersten Ausführungsform beschrieben wurde, begrenzt werden. Eine Bewegung in der entgegengesetzten Richtung wird selbstverständlich durch den Eingriff der Spiralbauteile miteinander begrenzt. Patentansprü che 1. Maschine, wie Kompressor, vom Spiralverdrängertyp, mit zwei Spiralbauteilen, die je eine Stirnplatte mit einer Dichtfläche und einem auf dieser angeordneten Spiralmantel, dessen Mittenachse allgemein senkrecht auf die zugehörige Dichtfläche steht, aufweisen und von denen der eine Spiralbauteil relativ zum anderen kreisend bewegbar an einem stationären Lagerkörper gelagert ist, und der andere Spiralbauteil axial federnd beweglich abgestützt ist, wobei die Spiralbauteile mit ihren Spiralmänteln ineinandergreifen, um im Betrieb, wenn sich der eine Spiralbauteil kreisend bewegt, zwischen den Spiralmänteln sich bewegende Mediumkammern zu bilden, wobei jeweils die von der zugehörigen Dichtfläche abgewandte Kante (Stirnseite) des Spiralmantels eines der Spiralbauteile in Dichtungseingriff mit der Dichtfläche des anderen Spiralbauteiles steht, dadurch gekennzeichnet, daß eine axial nachgiebige Halterung (150, 160, 162, 152), die in einer festen Position bezüglich des Lagerkörpers (30) abgestützt ist, mit dem anderen Spiralbauteil (36) zu dessen axialbeweglicher Lagerung an einer Stelle allgemein in der Mitte zwischen den Ebenen der beiden Dichtflächen (104, 117) verbunden ist.
2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der andere Spiralbauteil (36) durch die Halterung (150, 160, 162, 152) gegen eine Drehbewegung sowie Radialbewegung relativ 2ur Achse der Kreisbewegung des einen Spiralbauteils (34) gehalten ist.
3. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die Halterung (150, 160, 162, 152) an mehreren, in einer gemeinsamen Ebene in der Mitte zwischen den beiden Dichtflächen (104, 117) liegenden Punkten in Abstand voneinander mit dem anderen Spiralbauteil (36) verbunden ist.
4. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die Halterung wenigstens eine Blattfeder (162; 426, 428) enthält, die bei normalen Axialabweichungen des axial beweglichen anderen Spiralbauteils (36) innerhalb ihrer Elastizitätsgrenzen dehnbar ist.
5. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die Halterung in Gleiteingriff stehende Gegenlagerflächen am Lagerkörper (30) bzw. Spiralbauteil (36) enthält.
6. Maschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet daß eine der Gegenlagerflächen durch einen Zapfen (454) und die andere durch einen den Zapfen verschiebbar aufnehmende Bohrung (452) gebildet ist (Fig. 31, 32).
7. Maschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Zapfen (454) verstellbar befestigt ist (Fig. 32).
8. Maschine nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet daß Zapfen (454) und Bohrung (452) Kreisquerschnitt haben.
9. Maschine nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Anschlag zur Begrenzung der Axialbewegung des anderen Spiralbauteils (36) weg vom einen, kreisend bewegbaren Spiralbauteil (34) auf einen vorherbestimmten Maximalhub.
10. Maschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Maximalhub ausreichend klein festgelegt ist, sodaß die Maschine im Anlaufbetrieb, bei maximaler Verschiebung, arbeiten kann.
11. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung wenigstens eine in Draufsicht allgemein U-förmige Feder (162) enthält, deren Stegteil relativ zum Lagerkörper (30) in Position gehalten ist und deren Schenkel nahe ihren Enden mit dem anderen Spiralbauteil (36) verbunden sind. 15 AT 401 090 B
12. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung einen Federring (400) enthält, der mit seiner Außenseite relativ zum Lagerkörper (30) festgehalten und mit seiner Innenseite mit dem anderen Spiralbauteil (36) verbunden ist.
13. Maschine nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Federring (400) mehrere Öffnungen (408) besitzt, um seine Biegsamkeit zu erhöhen.
14. Maschine nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß jede Öffnung (408) in Draufsicht länglich ist und unter einem Winkel bezüglich einer sich allgemein radial von den Achsen erstreckenden Linie angeordnet ist.
15. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (162; 400) aus Federstahl besteht.
16. Maschine nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (162) aus flachem Federstahl besteht.
17. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine zur Halterung gehörende Feder (162) an einer allgemein ebenen, querverlaufenden Stirnfläche einer zum Lagerkörper (30) gehörenden, sich axial erstreckenden Tragsäule (150) befestigt ist.
18. Maschine nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnfläche der Tragsäule (150) im wesentlichen in einer Ebene parallel zu den Ebenen der Dichtflächen (104, 117) liegt.
19. Maschine nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Ebene der Stirnfläche der Tragsäule zwischen den Ebenen der Dichtflächen (104, 117) liegt.
20. Maschine nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der axial bewegliche andere Spiralbauteil (36) mit einer allgemein ebenen Montagefläche ausgestattet ist, an der die Feder (162) mit einem abstehenden Schenkel befestigt ist.
21. Maschine nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Montagefläche ungefähr in der Ebene der Stirnfläche der Tragsäule (150) liegt.
22. Maschine nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnfläche der Tragsäule (150) einen allgemein senkrecht zum Schenkel der Feder (162) verlaufenden Rand (176) hat, um das Biegen der Feder (162) bei minimaler Beanspruchung zu erleichtern.
23. Maschine nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Stirnfläche der Tragsäule (150) und der Feder (162) eine verhältnismäßig weiche Dichtung (160) angeordnet ist.
24. Maschine nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung (160) einen Rand hat, der im wesentlichen mit dem Rand (176) der Stirnfläche der Tragsäule (150) zusammenfällt.
25. Maschine nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung (160) aus einem verhältnismäßig weichen Metall besteht.
26. Maschine nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (162) durch einen Anschlag (164) auf der Stirnfläche in Position gehalten ist, wobei der Anschlag (164) die Axialbewegung des anderen Spiralbauteils (36) weg vom einen, kreisend bewegbaren Spiralbauteil (34) auf einen vorherbestimmten Hub begrenzt.
27. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtflächen (104, 117) leicht konkav sind, wobei gegebenenfalls ein Teil jeder der beiden Dichtflächen (104, 117) zwischen den gegenüberliegenden Flanken des Spiralmantels axial abgestuft ausgebildet ist, um eine leicht konkave Fläche zu definieren. 16 AT 401 090 B
28. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Ränder der Spiralmäntel (35, 37) leicht konkav sind.
29. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung mehrere federnde Konsolen (410) enthält, die zwischen einem Maschinengehäuse (12) und dem axial beweglichen anderen Spiralbauteil (36) angeschlossen sind.
30. Maschine nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß jede Konsole (410) L-förmig ist, wobei ein Schenkel am Gehäuse (12) und der andere Schenkel am axial beweglichen anderen Spiralbauteil (36) befestigt ist.
31. Maschine nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß jede Konsole (410) bei einer normalen Axialbewegung des axial beweglichen anderen Spiralbauteils (36) innerhalb ihrer elastischen Grenzen dehnbar ist.
32. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung mehrere Rohrelemente (414) enthält, die je mit einem Flansch (420) relativ zum Lagerkörper festgehalten und mit einem anderen Flansch (416) mit dem axial beweglichen anderen Spiralbauteil (36) verbunden sind.
33. Maschine nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß die Flanschen (416, 420) in einer allgemein horizontalen Querebene angeordnet sind.
34. Maschine nach Anspruch 32 oder 33, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrelemente (410) in Umfangsrichtung in Abständen rund um den axial beweglichen anderen Spiralbauteil (36) angeordnet sind.
35. Maschine nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrelemente (410) je einen Rohrteil mit einer Mittenachse enthalten, die allgemein tangential zum axial beweglichen anderen Spiralbauteil (36) verläuft.
36. Maschine nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrelemente (410) mit ihren Achsen paarweise von 0* bzw. 180* abweichende Winkel einschließen.
37. Maschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Blattfeder mittig relativ zum Lagerkörper (30) festgehalten und mit ihren Enden am axial beweglichen anderen Spiralbauteil (36) befestigt ist.
38. Maschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Blattfeder (426, 428) mittig am axial beweglichen anderen Spiralbauteil (36) befestigt und mit ihren Enden relativ zum Lagerkörper (30) festgehalten ist.
39. Maschine nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (426) länglich und in Draufsicht verhältnismäßig gerade ist.
40. Maschine nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (428) länglich und in Draufsicht bogenförmig ist.
41. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung mehrere Kugeln (436) enthält, die je in zwei einander gegenüberliegenden, axialverlaufenden Nuten (437, 439) angeordnet sind, wobei eine Nut (437) relativ zum Lagerkörper (30) fest ist und die andere Nut (439) relativ zum axial beweglichen anderen Spiralbauteil (36) fest ist.
42. Maschine nach Anspruch 41, dadurch gekennzeichnet, daß eine Nut (437) in einem Ring (440) angeordnet ist, der den axial beweglichen anderen Spiralbauteil (36) umgibt, und der vorgespannt ist, um die Kugeln (436) in den Nuten (437, 439) vorzubelasten.
43. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung mehrere Rollen (444) enthält, die je in zwei einander gegenüberliegenden, axial angeordneten Nuten (446, 448) angeordnet sind, von denen eine relativ zum Lagerkörper (30) fest ist und die andere relativ zum axial beweglichen 17 AT 401 090 B anderen Spiralbauteil (36) fest ist.
44. Maschine nach Anspruch 43, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Nut (446) in einem Ring (440) angeordnet ist, der den anderen Spiralbauteil (36) umgibt, wobei der Ring vorgespannt ist, um die Rollen (444) in den Nuten zu belasten.
45. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung zumindest zwei axial verlaufende Führungsflächen (466, 468) enthält, die bezüglich des Lagerkörpers fest sind, und daß bezüglich des axial beweglichen anderen Spiralbauteils (36) feste Gegenlagerflächen (470, 472) mit diesen Führungsflächen (466, 468) in Eingriff stehen, wobei eine Vorspanneinrichtung (474) die Gegenlagerflächen (470, 472) in Anlage an die Führungsflächen (466, 468) drückt.
46. Maschine nach Anspruch 45, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsfiächen (466, 468) eben und radial einwärts gewandt sind.
47. Maschine nach Anspruch 45 oder 46, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsflächen (466, 468) an Stellen in einem Abstand entsprechend einem Zentriwinkel von 90' angeordnet sind.
48. Maschine nach Anspruch 47, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspanneinrichtung (474) eine Kraft in Richtung einer Linie ausübt, die den Winkel zwischen den Führungsflächen (466, 468) halbiert.
49. Maschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Blattfedern in Umfangsrichtung in Abstand voneinander um den axial beweglichen anderen Spiralbauteil (36) herum angeordnet sind.
50. Maschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung ein Paar von Blattfedern (426, 428) enthält, die an gegenüberliegenden Seiten des axial beweglichen anderen Spiralbauteils (36) angeordnet sind.
51. Maschine nach Anspruch 1, bei der der axial bewegliche andere Spiralbauteil durch Fluiddruck gegen den einen Spiralbauteil vorgespannt ist, gekennzeichnet durch eine in einer festen Lage bezüglich des Lagerkörpers (30) angebrachte Zylinderkammer (66), in der ein mit dem axial beweglichen anderen Spiralbauteil (36) verbundener Kolben (178) in einer Richtung im wesentlichen parallel zu den Achsen verschiebbar aufgenommen ist, und der unter Druck gesetztes Fluid zuführbar ist.
52. Maschine nach Anspruch 51, dadurch gekennzeichnet, daß sich durch die Seitenwände des Kolbens (300) bzw. der Zylinderkammer (66) allgemein quer Kanäle (304, 68) erstrecken, um gepumptes Medium bei Auslaßdruck aus der Maschine zu führen, und eine elastomere Ringdichtung (308, 310) zwischen dem Kolben und der Zylinderkammer an axial gegenüberliegenden Seiten des Kanals vorgesehen ist.
53. Maschine nach Anspruch 51 oder 52, gekennzeichnet durch eine weitere, bezüglich des Lagerkörpers in einer festen Lage angebrachte Zylinderkammer (314), in der ein weiterer mit dem axial beweglichen anderen Spiralbauteil (36) verbundener Kolben (318) in einer Richtung im wesentlichen parallel zur Achse verschiebbar angeordnet ist, und der unter Druck gesetztes Medium zuführbar ist.
54. Maschine nach Anspruch 53, dadurch gekennzeichnet, daß eine Zylinderkammer (316) mit Auslaßdruck und die andere Zylinderkammer (314) mit einem Druck zwischen dem Ansaugdruck und dem Auslaßdruck beaufschlagbar ist.
55. Maschine nach Anspruch 54, dadurch gekennzeichnet, daß die erstgenannte Zylinderkammer (316) jene Zylinderkammer ist, die mit Auslaßdruck beaufschlagbar ist.
56. Maschine nach Anspruch 53, dadurch gekennzeichnet, daß beide Zylinderkammern (314, 316) mit einem Druck zwischen Auslaßdruck und Ansaugdruck beaufschlagbar sind.
57. Maschine nach Anspruch 1, bei der die beiden Spiralbauteile durch Fluiddruck gegeneinander vorgespannt sind, gekennzeichnet durch zwei mit verschiedenen Drücken beaufschlagten Fluidkammern (314, 316), deren Drücke gemeinsam die beiden Spiralbauteile (34, 36) aufeinander zu allgemein in 18 ΑΤ 401 090 Β Richtung parallel zur Achse der Kreisbewegung des einen, kreisenden Spiralbauteils (34) Vorspannen, um die Dichtungswirkung zu verstärken.
58. Maschine nach Anspruch 57, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Fluidkammern (316) mit Auslaßdruck beaufschlagbar ist.
59. Maschine nach Anspruch 57 oder 58, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Fluidkammern (314) mit einem Druck zwischen dem Ansaugdruck und dem Auslaßdruck beaufschlagbar ist.
60. Maschine nach einem der Ansprüche 57 bis 59, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Fluidkammern, vorzugsweise beide Fluidkammern, (je) eine bezüglich des Lagerkörpers (30) feste Zylinderkammer (314, 316) ist, in der ein mit einem der Spiralbauteile (36) verbundener Kolben (318, 320) allgemein axial verschiebbar angeordnet ist.
61. Maschine nach Anspruch 60, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Kolben (318, 320) mit dem anderen, axial beweglichen Spiralbauteil (36) verbunden sind.
62. Maschine nach Anspruch 57, dadurch gekennzeichnet, daß eine axial gerichtete Fläche eines der Spiralbauteile (36) mit den beiden Drücken beaufschlagbar ist.
63. Maschine nach Anspruch 62, dadurch gekennzeichnet, daß jede Fluidkammer (314, 316) zum Teil durch eine exponierte Fläche des Spiralbaliteils (36) definiert ist.
64. Maschine nach Anspruch 63, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Fluidkammern (314, 316) eine elastomere Ringdichtung angeordnet ist.
65. Maschine nach Anspruch 53 oder 57, dadurch gekennzeichnet, daß in einem der Spiralbauteile (36) ein Kanal (322) zum Führen von Fluid aus einer der Medienkammern bei einem Druck zwischen Ansaugdruck und Auslaßdruck in eine (314) der Zylinderkammern (314, 316) vorgesehen ist.
66. Maschine nach Anspruch 65, dadurch gekennzeichnet, daß weiters ein Kanal (312) zum Führen von Fluid bei Auslaßdruck in die andere Zylinderkammer (316), vorzugsweise im selben Spiralbauteil (36) wie der erstgenannte Kanal (322), vorgesehen ist.
67. Maschine nach einem der Ansprüche 53 bis 56 oder 60 bis 64, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinderkammern (314, 316) und die Kolben (318, 320) allgemein konzentrisch zueinander sind und die Zylinderkammern durch eine abgestufte Zylinderwand mit zwei verschiedenen Innendurchmessern gebildet sind, wobei der weitere Kolben (318) durch eine Ringschulter am erstgenannten Kolben (320) gebildet ist, welcher vom durchmesserkleineren Teil der Zylinderwand umschlossen ist, wogegen der weitere Kolben (318) vom durchmessergrößeren Teil der Zylinderwand umgeben ist.
68. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 67, mit einem Motor, einer von diesem Motor um eine im wesentlichen vertikale Achse antreibbaren Kurbelwelle sowie einer Schmiermittelquelle, dadurch gekennzeichnet, daß im kreisenden Spiralbauteii (34) eine kreiszylindrische Axialbohrung (124) angebracht ist, in der eine Mitnehmerbüchse (122) gelagert ist, die ihrerseits eine weitere zylindrische Axialbohrung hat, in der ein Kurbelzapfen (126) der Kurbelwelle (28) aufgenommen ist, wodurch der Spiralbauteil (34) bei umlaufender Kurbelwelle in eine Kreisbewegung versetzbar ist, und daß in der Kurbelwelle (28) ein Ölzuführkanal vorgesehen ist, der Schmieröl von der Ölquelle (49) zur Oberseite des Kurbelzapfens (126) führt, von wo das Schmieröl bei umlaufender Kurbelwelle durch die Zentrifugalkraft auswärts gedrückt wird, wobei in der Oberseite der Mitnehmerbüchse (122) eine Ausnehmung (131) zum Sammeln von Schmieröl ausgebildet ist, um dieses den Axialbohrungen zur Schmierung zuzuführen.
69. Maschine nach Anspruch 68, dadurch gekennzeichnet, daß die Mitnehmerbüchse (122) außen eine ebene Fläche besitzt, die einen Zwischenraum zwischen ihr und der erstgenannten Axialbohrung für die Ölströmung definiert, welcher mit der Ausnehmung (131) in Verbindung steht. 19 AT 401 090 B
70. Maschine nach Anspruch 69, dadurch gekennzeichnet, daß die ebene Fläche (128) axial von der Unterseite zur Oberseite der Mitnehmerbüchse (122) verläuft.
71. Maschine nach Anspruch 70, dadurch gekennzeichnet, daß die weitere Axialbohrung (124) einen unrunden Querschnitt aufweist, wodurch ein Ölströmungs-Zwischenraum zwischen der Mitnehmerbüchse (122) und dem Kurbelzapfen (126) definiert ist, der in Verbindung mit der Ausnehmung (131) steht.
72. Maschine nach Anspruch 71, dadurch gekennzeichnet, daß die weitere Axialbohrung (124) allgemein ovale Form hat und der Kurbelzapfen (126) allgemein kreisförmig ist.
73. Maschine nach Anspruch 72, dadurch gekennzeichnet, daß die weitere Axialbohrung (124) und der Kurbelzapfen (126) je eine ebene Fläche aufweisen, die in Antriebsverbindung miteinander stehen.
74. Maschine nach Anspruch 68, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (131) eine Nut in der oberen Fläche der Mitnehmerbüchse (122) ist, die sich zwischen der weiteren Axialbohrung (124) und der äußeren Fläche der Büchse erstreckt.
75. Maschine nach einem der Ansprüche 68 bis 74, dadurch gekennzeichnet, daß die Winkelposition der Ausnehmung (131) relativ zu jener des Ölzuführkanals (94) in Drehrichtung der Kurbelwelle (28) leicht nacheilt.
76. Maschine nach einem der Ansprüche 68 bis 75, dadurch gekennzeichnet, daß im unteren Teil der Kurbelwelle (28) eine Ölpumpe angeordnet ist, die in einem die Ölquelle bildenden Ölsumpf (49) angebracht ist und Schmieröl von diesem Ölsumpf zum Ölzufuhrkanal (94) bei drehender Kurbelwelle (28) liefert.
77. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 76, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerkörper (30) einen um die Maschinenachse allgemein kreisförmigen Teil hat und zur Sicherung des kreisenden Spiralbauteils (34) gegen eine Drehung relativ zum Lagerkörper eine Kreuzklauenkupplung (Oldham-Kupplung) vorgesehen ist, wobei am Lagerkörper (30) allgemein diametral ausgerichtete erste Lagerflächen und am kreisenden Spiralbauteil (34) allgemein ausgebildete zweite Lagerflächen, im rechten Winkel zu den ersten Lagerflächen, definiert sind und ein quer angeordneter Ring (38) im wesentlichen den kreisförmigen Lagerkörperteil umgibt, wobei die innere Umfangsfläche des Ringes eine von der Kreisform abweichende Form hat und der Ring an gegenüberliegenden Seiten (142, 144) Kreisbögen mit gleichem Radius (R) umfaßt, deren Krümmungsmittelpunkt (x, y) in einem vorherbestimmten Abstand auseinander liegen, und wobei im wesentlichen gerade Teile (146, 148) die Bögen verbinden, welcher Ring (38) weiters an einer Seite ein erstes Paar Keile (134) in linearmen Gleiteingriff mit den erstgenannten Lagerflächen und an der gegenüberliegenden Seite ein zweites Paar Keile (138) in linearem Gleiteingriff mit den zweitgenannten Lagerflächen aufweist.
78. Maschine nach Anspruch 77, dadurch gekennzeichnet, daß der Radius (R) gleich dem Radius des kreisförmigen Lagerkörperteiles zuzüglich einem vorherbestimmten minimalen Spiel ist.
79. Maschine nach Anspruch 78, dadurch gekennzeichnet, daß der kreisförmige Lagerkörperteil eine ebene querverlaufende Drucklagerfläche definiert, die den kreisenden Spiralbauteil (34) gleitend abstützt.
80. Maschine nach einem der Ansprüche 77 bis 79, dadurch gekennzeichnet, daß der vorherbestimmte Abstand in einer Richtung liegt, die allgemein parallel zu dem Durchmesser verläuft, auf dem die erstgenannten Lagerflächen zueinander ausgerichtet sind.
81. Maschine nach einem der Ansprüche 77 bis 80, dadurch gekennzeichnet, daß der vorherbestimmte Abstand gleich dem Zweifachen des Orbitalradius des kreisenden Spiralbauteils (34) ist.
82. Maschine nach einem der Ansprüche 77 bis 81, dadurch gekennzeichnet, daß die erstgenannten Lagerflächen durch ein Paar radialer Schlitze (136) im Lagerkörper (30) gebildet sind, welche an einander diametral gegenüberliegenden Seiten, bezogen auf die Achse, angeordnet sind. 20 AT 401 090 B
83. Maschine nach einem der Ansprüche 77 bis 82, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Lagerflächen durch ein Paar radialer Schütze (140) im kreisenden Spiralbauteil (34) gebildet sind, die an bezüglich der Achse einander diametral gegenüberliegenden Seiten vorgesehen sind.
84. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 83, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ausbildung als hermetischer Kompressor ein abgeschlossenes Gehäuse (12) mit einer Mediumeinlaßöffnung (40) in einer Wand vorgesehen ist, wobei in Abstand von dieser Einlaßöffnung (40) ein Kompressor-Mediumeinlaß vorgesehen ist, daß am Gehäuse (12) in Überlappung zur Einlaßöffnung (40) eine Leitwand (200) befestigt ist, die unterhalb der Einlaßöffnung (40) eine Öffnung begrenzt, die als Ablaß für im 10 Einlaßmedium mitgeführtes Öl dient, welches sich beim Auftreffen auf die Leitwand (200) abtrennt, und daß sich von der Leitwand (200) nach oben ein einen sich axial erstreckenden Durchlaß definierender Bauteil (206) erstreckt, um Einlaßmedium zugeführt zu erhalten, das am gegenüberliegenden Ende des Bauteils in den Kompressoreinlaß gerichtet wird.
85. Maschine nach Anspruch 84, dadurch gekennzeichnet daß der Durchlaß teilweise durch den Kunststoffteil (206) und teilweise durch das Gehäuse (12) begrenzt wird.
86. Maschine nach Anspruch 84, dadurch gekennzeichnet, daß die untere Öffnung zwischen der Leitwand (200) und dem Gehäuse (12) definiert ist. 20
87. Maschine nach Anspruch 84, dadurch gekennzeichnet, daß am Bauteil (206) eine biegsame Lasche (212) angeformt ist, die gegen eine Widerlagerfläche innerhalb des Gehäuses (12) gedrückt ist, um den Bauteil in Position zu drücken. Hiezu 9 Blatt Zeichnungen 30 35 40 45 50 21 55