DE19720790A1 - Kompressor - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Kompressor umfassend einen Spiralverdichter mit einem ersten Verdichterkörper und einem zweiten Verdichterkörper, deren in Form einer Kreisevolvente ausgebildete Spiralrippen ineinandergreifen und relativ zueinander um eine Achse orbitierend bewegbar sind, so daß ein zu verdichtendes Medium in zwischen den Verdichterkörpern gebildeten Kammern von Anfangsdruck auf Enddruck verdichtbar ist, einen Antrieb zur Erzeugung der orbitierenden Bewegung und eine Zustelleinrichtung, umfassend einen Stützkörper, mit welchem eines der Verdichterkörper auf einer der Spiralrippe gegenüberliegenden Seite abstützbar ist, und einen Zustell­ zylinder, mit welchem der Stützkörper derart beaufschlagbar ist, daß dieser die Verdichterkörper in Richtung der Achse aneinander anliegend hält.

Ein derartiger Spiralverdichter ist aus dem Stand der Technik beispielsweise der US-5,277,563 bekannt. Bei diesen Spiral­ verdichtern besteht das Problem, daß der Stützkörper zwar den Verdichterkörper beaufschlagt, wobei jedoch für eine sichere Abdichtung zwischen den Verdichterkörpern eine relativ große Kraft erforderlich ist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine zuver­ lässige Abdichtung zwischen den Verdichterkörpern mit einer möglichst geringen Kraft zu erhalten.

Diese Aufgabe wird bei einem Kompressor der eingangs be­ schriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Stützkörper mit einer Führung relativ zu der Achse im wesentlichen unverkippbar geführt ist.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß sich die für die Beaufschlagung des Verdichterkörpers erforderlichen Kräfte dann gering halten lassen, wenn der Stützkörper selbst im wesentlichen unverkippbar relativ zu der Achse geführt ist und somit den zu beaufschlagten Verdichterkörper gegen ein Verkippen sichert, so daß die zur Beaufschlagung des Ver­ dichterkörpers in Richtung der Achse erforderliche Kraft geringer sein kann als in dem Fall, in dem der Stützkörper keine diesen gegen ein Kippen sichernde Führung aufweist und folglich die Kraft so groß sein muß, daß sie sicherstellt, daß der vom Stützkörper beaufschlagte Verdichterkörper keine oder nur in Ausnahmefällen eine derartige Kippbewegung gegen­ über der Achse durchführt.

Insgesamt sind somit bei der erfindungsgemäßen Lösung gerin­ gere Kräfte zum Beaufschlagen des Verdichterkörpers erforder­ lich, so daß dies wiederum die Reibung zwischen den Ver­ dichterkörpern und auch zwischen dem Stützkörper und dem beaufschlagten Verdichterkörper geringer hält und somit insgesamt ein optimierter Aufbau des erfindungsgemäßen Kompressors möglich ist.

Um eine besonders günstige Führung des Stützkörpers zu er­ halten ist vorzugsweise vorgesehen, daß die Führung eine Führungslänge aufweist, welche mindestens ein 0,5faches, vorzugsweise mindestens 1faches eines Führungsdurchmessers beträgt.

Um die Baulänge möglichst gering zu halten ist vorzugsweise vorgesehen, daß ein Führungsdurchmesser der Führung kleiner als der halbe Durchmesser des Verdichterelements ist.

Bei der erfindungsgemäßen Lösung könnte die Führung nach wie vor so ausgebildet sein, daß sie eine Drehbewegung des Stütz­ körpers um die Achse zuläßt. Eine besonders günstige Lösung sieht jedoch vor, daß die Führung eine Bewegung des Stütz­ körpers ausschließlich in Richtung der Achse zuläßt. Diese Lösung hat den Vorteil, daß damit die Führung in einfacher Weise mit hoher Präzision in Richtung der Achse ausgebildet sein kann und andererseits das Zulassen einer Drehbewegung um die Achse ohnehin keine signifikante Reduzierung der Reibung zwischen dem Stützkörper und dem Verdichterkörper mit sich bringen würde.

Hinsichtlich der Ausbildung und Anordnung der Führung wurden im Zusammenhang mit der bisherigen Erläuterung der einzelnen Ausführungsbeispiele keine näheren Angaben gemacht. So wäre es beispielsweise denkbar, Zylinderflächen des Zustellzylin­ ders als Führungsflächen für die Führung zu verwenden. Beson­ ders vorteilhaft ist es jedoch, wenn die Führung Führungs­ flächen aufweist, welche von Zylinderflächen des Zustell­ zylinders getrennt angeordnet sind. Diese Lösung hat den großen Vorteil, daß auf die Ausbildung des Zustellzylinders und die Dimensionierung desselben keine Rücksicht genommen werden muß und somit eine Führung besonders präzise ausge­ bildet sein kann und völlig unabhängig von der Abdichtung des Zustellzylinders im Bereich der Zylinderflächen ist.

Eine besonders günstige Lösung sieht vor, daß die Führung mindestens zwei in Führungshülsen eingreifende Führungszapfen umfaßt. Mit derartigen Führungszapfen und Führungshülsen lassen sich besonders kleine Führungsdurchmesser erreichen und somit auch andererseits wiederum günstige Führungslängen, um die Führung möglichst kompakt aufzubauen.

Die Führungshülsen können vorzugsweise in dem Stützkörper an­ geordnet sein. In diesem Fall besteht die Möglichkeit, die Führungshülsen in sacklochähnlichen Aufnahmen anzuordnen oder durch Sacklöcher zu bilden.

Es besteht aber auch die Möglichkeit, die Führungshülsen in den Stützkörper durchsetzenden Bohrungen anzuordnen oder durch diese zu bilden. Vorzugsweise münden die Bohrungen dann einerseits in eine Druckkammer des Zustellzylinders und andererseits in ein Gaspolster zwischen dem Stützkörper und dem Verdichterkörper, wie nachfolgend im Zusammenhang mit weiteren Ausführungsbeispielen erläutert.

Um den Stützkörper möglichst exakt zu führen ist vorzugsweise vorgesehen, daß die Führungszapfen symmetrisch zur Achse angeordnet sind, das heißt, daß die Führungszapfen in Form einer mehrzähligen symmetrischen Anordnung bezüglich der Achse angeordnet sind.

Um andererseits die erfindungsgemäße Lösung möglichst raum­ sparend aufzubauen ist vorzugsweise vorgesehen, daß die Füh­ rungszapfen innerhalb des Zustellzylinders angeordnet sind.

Zur Ausbildung des Stützkörpers selbst wurden im Zusammenhang mit der bisherigen Erläuterung der einzelnen Ausführungsbei­ spiele keine näheren Angaben gemacht. So wäre es beispiels­ weise denkbar, daß der Stützkörper das Verdichterelement an einzelnen Stellen beaufschlagt. Hierdurch würden jedoch gege­ benenfalls hohe Flächenpressungen und auch gegebenenfalls eine ungleichmäßige Abstützung des Verdichterkörpers resul­ tieren. Aus diesem Grund ist es besonders vorteilhaft, wenn der Stützkörper den Verdichterkörper flächenhaft beauf­ schlagt.

Vorzugsweise ist dabei vorgesehen, daß der Stützkörper und der Verdichterkörper über eine ringförmige Fläche miteinander wechselwirken, wobei die ringförmige Fläche vorzugsweise ringförmig zur Achse verläuft.

Hinsichtlich der Ausbildung des Zustellzylinders wurden im Zusammenhang mit der bisherigen Erläuterung der einzelnen Ausführungsbeispiele keine näheren Angaben gemacht. So wäre es beispielsweise denkbar, daß der Zustellzylinder eine einzige Druckkammer aufweist. Eine besonders vorteilhafte Lösung sieht jedoch vor, daß der Zustellzylinder ein Zylin­ dergehäuse und einen Zustellkolben aufweist, welche zwei von­ einander getrennte Druckkammern begrenzen. Diese Lösung hat den großen Vorteil, daß mit zwei voneinander getrennten Druckkammern eine besonders günstige Einstellung der Kraft­ wirkung des Stützkörpers auf den Verdichterkörper möglich ist, insbesondere zur Adaption an eine große Bandbreite von Betriebszuständen.

Besonders günstig ist es hierbei, wenn die Druckkammern mit unter unterschiedlichem Druck stehendem Medium beaufschlagt sind, so daß insgesamt die vom Stützkörper auf den Ver­ dichterkörper wirkende Kraft sich aus zwei unterschiedlichen Drucken zusammensetzt, die je nach Betriebszustand des erfin­ dungsgemäßen Kompressors ein unterschiedliches Druckniveau absolut und relativ zueinander aufweisen können.

Eine besonders günstige Lösung sieht dabei vor, daß min­ destens eine Druckkammer mit einer der zwischen den Ver­ dichterkörpern gebildeten Kammern in Verbindung steht. Diese Lösung hat den Vorteil, daß damit mindestens eine der Druck­ kammern mit einem Druck beaufschlagt werden kann, wie er sich selbst in einer der von den Verdichterkörper gebildeten Kammern einstellt und sich somit zumindest teilweise die vom Zustellzylinder ausgeübte Kraft nach dem sich in der einen Kammer ausgebildeten Druck richtet.

Besonders günstig ist es, wenn beide Druckkammern des Zustellzylinders mit jeweils einer zwischen den Verdichter­ körpern gebildeten Kammer in Verbindung stehen, wobei diese Kammern ein unterschiedliches Druckniveau aufweisen. Hiermit besteht die Möglichkeit, den Druck in beiden Druckkammern an den Betriebszustand des Kompressors anzupassen.

Die Verbindung zwischen der jeweiligen Kammer des Spiral­ verdichters und der jeweiligen Druckkammer des Zustellzylin­ ders kann in unterschiedlichster Art und Weise realisiert sein. Bei einer Lösung ist vorgesehen, daß eine Leitung zwischen der jeweiligen Kammer des Spiralverdichters und der jeweiligen Druckkammer des Zustellzylinders durch den nicht­ orbitierenden Verdichterkörper und das Zylindergehäuse ge­ führt ist, das heißt, daß in diesem Fall die Druckleitung über die stationär angeordneten Teile, beispielsweise in Form von in diesen ausgeführten Bohrungen, verläuft.

Alternativ oder ergänzend dazu sieht eine günstige Lösung vor, daß eine Verbindungsleitung zwischen der jeweiligen Kammer des Spiralverdichters und der jeweiligen Druckkammer des Zustellzylinders durch den Stützkörper geführt ist. Diese Lösung hat den großen Vorteil, daß sich einerseits die Ver­ bindungsleitung besonders einfach ausführen läßt und anderer­ seits sehr kurze Wege für die Verbindungsleitung möglich sind.

Besonders günstig ist ferner auch damit die Beaufschlagung der Druckkammer des Zustellzylinders, wenn der Stützkörper und der Zustellkolben ein zusammenhängendes Teil bilden. Vor­ zugsweise sind der Stützkörper und der Zustellkolben dabei als einstückiges Teil ausgebildet.

Um im Fall einer Führung der Verbindungsleitung durch den Stützkörper auch von der Kammer des Spiralverdichters zu dem Stützkörper möglichst kurze Wege zu haben, ist vorzugsweise vorgesehen, daß die Verbindungsleitung zwischen der jewei­ ligen vom Spiralverdichter gebildeten Kammer und der jewei­ ligen Druckkammer des Zustellzylinders durch eine Grundplatte eines der Verdichterkörper, vorzugsweise des orbitierenden Verdichterkörpers, geführt ist.

Da der Stützkörper und der von diesem beaufschlagte Ver­ dichterkörper aufgrund der orbitierenden Bewegung eine Relativbewegung zueinander durchführen ist vorzugsweise vor­ gesehen, daß die Verbindungsleitung über eine Tasche geführt ist, welche eine Verbindung zwischen dem im Stützkörper ver­ laufenden Teil mit dem im Verdichterkörper verlaufenden Teil der Verbindungsleitung bildet. Das heißt, daß die Tasche die Möglichkeit eröffnet, trotz der Relativbewegung von Stütz­ körper und Verdichterkörper eine ausreichende Verbindung zwischen den beiden Teilen der Verbindungsleitung aufrecht­ zuerhalten. Die Tasche kann beispielsweise so ausgebildet sein, daß die beiden Teile der Verbindungsleitung über einen erheblichen Teil der für einen Umlauf der orbitierenden Bewe­ gung erforderlichen Zeitspanne miteinander in Verbindung stehen.

Besonders günstig ist es jedoch, wenn die Tasche in einer zur Achse senkrechten Ebene eine Erstreckung aufweist, welche mindestens einer durch die orbitierende Bewegung über­ strichenen Fläche entspricht. In diesem Fall ist die Fläche der Tasche so groß, daß während der gesamten orbitierenden Bewegung die beiden Teile der Verbindungsleitung stets mit­ einander verbunden bleiben.

Im Zusammenhang mit der bisherigen Erläuterung der einzelnen Ausführungsbeispiele wurde zwar davon ausgegangen, daß der Stützkörper und der Verdichterkörper flächenhaft miteinander zusammenwirken, es wurde jedoch nicht im einzelnen spezifi­ ziert, wie dieses flächenhafte Zusammenwirken im einzelnen gestaltet sein soll. So wäre es beispielsweise denkbar, den Stützkörper mit einer Stützfläche zu versehen, welche voll­ flächig an einer entsprechenden Druckfläche des Verdichter­ körpers anliegt. In diesem Fall wäre trotz einer zwischen den beiden Flächen vorgesehenen Schmierung, beispielsweise mittels eines Ölfilms, eine erhebliche Reibung zwischen der Stützfläche und der Druckfläche gegeben.

Ein besonders günstiges Ausführungsbeispiel sieht vor, daß zwischen dem Stützkörper und dem von diesem beaufschlagten Verdichterkörper eine Wechselwirkung einerseits über anein­ ander anliegende Flächen derselben und andererseits über ein zwischen diesen angeordnetes Gaspolster erfolgt. Das heißt, daß einerseits die Abstützung des vom Stützkörper beauf­ schlagten Verdichterkörpers über einander anliegende Flächen, das heißt über eine mechanische, mit Schmierung versehene Ab­ stützung, erfolgt, und zusätzlich zu den aneinander anliegen­ den Flächen über mindestens ein zwischen Stützkörper und Ver­ dichterkörper angeordnetes Gaspolster, so daß eine möglichst große Wechselwirkungsfläche zwischen Stützkörper und Ver­ dichterkörper erhältlich ist, wobei die Wechselwirkungsfläche teilweise durch das Gaspolster und teilweise durch die anein­ anderliegenden Flächen gebildet ist. Damit ist in vorteil­ hafterweise eine Reduzierung der Reibung zwischen dem Stütz­ körper und dem von diesem beaufschlagenden Verdichterkörper erreichbar, da im Bereich des Gaspolsters die Reibung erheb­ lich geringer ist als im Bereich der aneinander anliegenden, wenn auch mit Schmierung versehenen Flächen.

Prinzipiell wäre es beispielsweise denkbar, die Gaspolster dadurch auszubilden, daß diese mit einer separaten Versorgung für unter Druck stehendes Gas versehen sind. Eine besonders günstige Lösung sieht jedoch vor, daß die Verbindungsleitung zwischen einer der Kammern und einer der Druckkammern mit dem zwischen dem Stützkörper und dem von diesem beaufschlagten Verdichterkörper wirksamen Gaspolster in Verbindung steht, so daß das unter Druck stehende Gas in dem Gaspolster über die Verbindungsleitung zugeführt wird. In diesem Fall hat somit die erfindungsgemäß im Stützkörper vorgesehene Verbindungs­ leitung zwischen der Kammer und der Druckkammer nicht nur den Sinn, die Druckkammer mit unter Druck stehendem Medium zu versorgen, sondern auch das zwischen dem Stützkörper und dem Verdichterkörper wirksame Gaspolster.

Eine besonders einfache Lösung sieht dabei vor, daß das Gaspolster einen Abschnitt der Verbindungsleitung bildet, das heißt also, daß das Gaspolster nicht durch die Verbindungs­ leitung versorgt wird, sondern gleichzeitig einen Teil der Verbindungsleitung bildet, insbesondere dann, wenn die Ver­ bindungsleitung einerseits durch den vom Stützkörper beauf­ schlagten Verdichterkörper geführt ist und andererseits durch den Stützkörper, so daß das Gaspolster selbst die Verbindung zwischen dem im Verdichterkörper und Stützkörper verlaufenden Teil der Verbindungsleitung herstellen kann.

Das Gaspolster kann prinzipiell eine beliebige Form auf­ weisen. So ist es beispielsweise denkbar, daß das Gaspolster eine geschlossene, um die Achse herumverlaufende Form auf­ weist. Diese Form kann prinzipiell beliebig sein. Im Hinblick auf eine möglichst symmetrischen Abstützung ist zweckmäßiger­ weise vorgesehen, daß das um die Achse herum verlaufende Gaspolster eine zur Achse symmetrische Form aufweist.

Im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Lösung ist es jedoch besonders günstig, wenn zwischen dem Stützkörper und dem von diesem beaufschlagten Verdichterkörper mehrere Gaspolster vorgesehen sind.

Dadurch besteht die Möglichkeit, diesen mehreren Gaspolstern eine möglichst gleichmäßige Verteilung der von diesen aus­ geübten Kräften auf den Verdichterkörper zu erreichen.

Die mehreren Gaspolster können dabei vorzugsweise in der Art von Ringsegmenten um die Achse herum angeordnet sein, das heißt, daß zwischen den einzelnen Ringsegmenten wieder ein Zwischenraum verbleibt, in welchem beispielsweise eine Fläche des Stützkörpers gegen eine Fläche des Verdichterkörpers wirkt, und somit die Ringsegmente in Winkelabständen um die Achse herum angeordnet sind. Die mehreren Gaspolster können aber auch als mehrere, jeweils azimutal geschlossene, um die Achse herum verlaufende Gaspolster ausgebildet sein.

Hinsichtlich des Drucks in diesen Gaspolstern wurden im Zusammenhang mit den bisherigen Erläuterungen der einzelnen Ausführungsbeispiele ebenfalls keine näheren Angaben gemacht. So wäre es beispielsweise denkbar, die mehreren Gaspolster auf demselben Druckniveau zu halten. Besonders günstig ist es jedoch, wenn die mehreren Gaspolster auf unterschiedlichem Druckniveau sind.

Vorzugsweise sind das oder die Gaspolster hinsichtlich Druck und Fläche so dimensioniert, daß die von diesen auf den Ver­ dichterkörper ausgeübte Kraft höchstens ungefähr 90% der Kraft beträgt, welche von dem Zustellzylinder aufgebracht wird. Damit ist sichergestellt, daß der Stützkörper stets am Verdichterkörper anliegt, andererseits aber die Reibung zwischen Stützkörper und Verdichterkörper so gering wie mög­ lich gehalten ist.

Dabei ist es denkbar, zwei Gaspolster einzusetzen von denen eines auf Enddruck und das andere auf Mitteldruck liegt und mit jedem der beiden eine Kraft zu generieren, die 90% der von der entsprechenden Druckkammer im Zustellzylinder erzeugen Kraft beträgt.

Es ist aber auch denkbar, nur auf einem Druckniveau liegende Gaspolster einzusetzen, wobei vorzugsweise bei Klimaanwendung als Druck Mitteldruck herangezogen wird und bei Tiefkühlung Hochdruck.

Eine weitere Möglichkeit, um ein Anliegen des Stützkörpers am Verdichterkörper sicherzustellen ist, den Stützkörper zusätz­ lich zum Zustellzylinder mit einem federelastischen Element zu beaufschlagen, welche unabhängig vom Betriebszustand eine vorgebbare Kraft erzeugt.

Hinsichtlich der Anordnung der Gaspolster wurden im Zusammen­ hang mit den bisherigen Erläuterungen der erfindungsgemäßen Lösungen keine näheren Angaben gemacht. Insbesondere wurde nicht näher spezifiziert, wie die Gaspolster zwischen dem Stützkörper und dem Verdichterkörper realisiert werden sollen. Das Gaspolster kann besonders vorteilhaft dadurch realisiert werden, daß dieses in einer Ausnehmung oder Tasche im Stützkörper und/oder im Verdichterkörper angeordnet ist. Damit läßt sich das Gaspolster zwischen Stützkörper und Ver­ dichterkörper in einfacher Weise realisieren.

Eine besonders günstige Lösung sieht dabei vor, daß das Gaspolster durch eine sich von einer Stützfläche des Stütz­ körpers in diese hineinerstreckende Tasche gebildet ist.

Hinsichtlich der Abdichtung des Gaspolsters insbesondere in der Ebene senkrecht zur Achse wurden bislang keine näheren Angaben gemacht. Besonders günstig ist es, wenn das Gas­ polster von einem sich in der Ebene senkrecht zur Achse erstreckenden Dichtelement umgeben ist, um zu verhindern, daß in dem Gaspolster eine hohe Leckrate auftritt.

Im Extremfall kann dabei das Dichtelement selbst die zusätz­ lich zum Gaspolster noch vorhandene mechanische Wechsel­ wirkung durch aneinander anliegende Flächen zwischen dem Stützkörper und dem Verdichterkörper bewirken.

Um eine mechanische Abstützung zwischen Stützkörper und Ver­ dichterkörper mit möglichst großer Standzeit zu erhalten, und außerdem einen Verschleiß des Dichtelements zu vermeiden ist vorzugsweise vorgesehen, daß sich an das Dichtelement eine Gleitfläche anschließt, welche eine der Flächen bildet, mit welchen zwischen Stützkörper und Verdichterkörper eine mecha­ nische Abstützung erfolgt.

Um außerdem sicherzustellen, daß sich auf der Gleitfläche eine hydrodynamische Schmierschicht ausbilden kann und andererseits das Dichtelement das Gaspolster mit hinreichen­ der Qualität abdichtet, ist vorzugsweise vorgesehen, daß das Dichtelement in Richtung der Achse über die Gleitfläche soweit übersteht, daß sich auf dieser eine hydrodynamische Schmierschicht ausbildet.

Um eine ausreichende Präzision in der Abstützung zwischen dem Stützkörper und dem Verdichterkörper zu erreichen, insbeson­ dere hinsichtlich der Kippabstützung derselben ist vorzugs­ weise vorgesehen, daß das Dichtelement einen in Richtung der Achse im wesentlichen unveränderlichen Spalt zwischen dem Stützkörper und dem Verdichterkörper aufrechterhält, das heißt, daß das Dichtelement nicht dazu beiträgt, irgendeine axiale Relativbewegung zwischen Stützkörper und Verdichter­ körper zuzulassen, sondern sich sämtliche axialen Bewegungen des Verdichterkörpers auch auf den Stützkörper und umgekehrt auswirken, so daß keinerlei axiale Relativbewegung zwischen Stützkörper und Verdichterkörper stattfindet.

Das Dichtelement kann somit konstruktiv so konzipiert sein, daß es keinen sich verändernden Abstand oder Spalt zwischen dem Verdichterkörper und dem Stützkörper ausgleichen kann und muß.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung sowie der zeichnerischen Dar­ stellung einiger Ausführungsbeispiele.

In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein erstes Ausfüh­ rungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kom­ pressors;

Fig. 2 eine ausschnittsweise vergrößerte Darstellung des Längsschnitts der Fig. 1 im Bereich eines Spiralverdichters und einer Zustelleinrich­ tung;

Fig. 3 einen Längsschnitt ähnlich Fig. 1 in einer gegenüber Fig. 1 um 90° gedrehten Ebene durch das erste Ausführungsbeispiel;

Fig. 4 einen Schnitt ähnlich Fig. 2 durch ein zweites Ausführungsbeispiel in einer ersten Ebene;

Fig. 5 einen Schnitt ähnlich Fig. 2 durch das zweite Ausführungsbeispiel in einer um 90° gedrehten zweiten Ebene;

Fig. 6 eine Draufsicht auf einen Stützkörper des zweiten Ausführungsbeispiels;

Fig. 7 einen Schnitt längs Linie 7-7 in Fig. 6;

Fig. 8 einen Schnitt längs Linie 8-8 in Fig. 6;

Fig. 9 einen Draufsicht ähnlich Fig. 6 auf ein drittes Ausführungsbeispiel;

Fig. 10 eine Draufsicht ähnlich Fig. 6 auf ein viertes Ausführungsbeispiel;

Fig. 11 einen Schnitt längs Linie 11-11 in Fig. 10;

Fig. 12 eine Draufsicht ähnlich Fig. 6 auf ein fünftes Ausführungsbeispiel;

Fig. 13 einen Schnitt längs Linie 13-13 in Fig. 12;

Fig. 14 einen Schnitt längs Linie 14-14 in Fig. 12;

Fig. 15 eine Draufsicht ähnlich Fig. 6 auf ein sechstes Ausführungsbeispiel;

Fig. 16 einen Schnitt längs Linie 16-16 in Fig. 15;

Fig. 17 einen Schnitt längs Linie 17-17 in Fig. 15 und

Fig. 18 einen Schnitt ähnlich Fig. 7 durch eine besonders bevorzugte Variante eines Dicht­ elements.

Ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kompressors, dargestellt in Fig. 1, umfaßt ein Kompressorgehäuse 10, in welchem ein als Ganzes mit 12 bezeichneter Antrieb und ein als Ganzes mit 14 bezeichneter Spiralverdichter angeordnet sind.

Der Spiralverdichter 14 umfaßt dabei zwei Verdichterkörper 16 und 18, welche jeweils sich über eine Grundfläche 20 bzw. 22 erhebende Spiralrippen 24 bzw. 26 aufweisen, wobei die Spiralrippen 24, 26 ineinandergreifen und dabei jeweils an der Grundfläche 22, 20 des jeweils anderen Verdichterkörpers 18, 16 dichtend anliegen, so daß sich zwischen den Spiral­ rippen 24, 26 sowie den Grundflächen 20, 22 Kammern 28, 30 bilden, in welchen eine Verdichtung eines in einem die Spiralrippen 24, 26 radial außen umgebenden Einlaßraum 32 vorliegenden Mediums von Anfangsdruck auf Enddruck erfolgt, welches dann über einen Auslaß 34 austritt.

Vorzugsweise ist der Verdichterkörper 16 fest am Kompressor­ gehäuse 10 gehalten, während der Verdichterkörper 18 sich um eine Achse 36 orbitierend relativ zu dem Verdichterkörper 16 bewegt, wobei ein Exzenter 38, angetrieben durch den Antrieb 12 die orbitierende Bewegung des Verdichterkörpers 18 be­ wirkt.

Um sicherzustellen, daß die Spiralrippen 24, 26 jeweils mit ihren Enden 40, 42 an der entsprechenden Grundfläche 22, 20 des jeweils anderen Verdichterkörpers 18, 16 dichtend an­ liegen, ist der Verdichterkörper 18 in Richtung der Achse 36 bewegbar und durch eine als Ganzes mit 50 bezeichnete Zu­ stelleinrichtung mit einer parallel zur Achse 36 in Richtung des Verdichterkörpers 16 wirkenden Kraft beaufschlagbar.

Die Zustelleinrichtung 50 umfaßt ihrerseits einen sich vor­ zugsweise ringförmig um die Achse 36 herum erstreckenden Stützkörper 52, welcher eine dem Verdichterkörper 18 zuge­ wandte und sich in einer Ebene senkrecht zur Achse 36 er­ streckende Stützfläche 54 umfaßt und mit dieser gegen eine Druckfläche 56 wirkt, die auf einer der Spiralrippe 26 gegen­ überliegenden Seite des Verdichterkörpers 18, vorzugsweise auf einer der Spiralrippe 26 gegenüberliegender Seite einer Grundplatte 58, des Verdichterkörpers 18 angeordnet ist.

Vorzugsweise liegt dabei die Stützfläche 54 gleitend an der Druckfläche 56 an, wobei sich die Druckfläche 56 entsprechend der orbitierenden Bewegung des Verdichterkörpers 18 relativ zur Stützfläche 54 bewegt.

Die Beaufschlagung des Stützkörpers 52 erfolgt durch einen als Ganzes mit 60 bezeichneten Zustellzylinder, welcher einen Zustellkolben 62 aufweist, welcher in ein Zylindergehäuse 64 eingreift, wobei zwischen dem Zustellkolben 62 und dem Zylin­ dergehäuse 64 sich zwei voneinander getrennte Druckkammern 66 bzw. 68 bilden.

Im einfachsten Fall ist, wie in Fig. 1 dargestellt, der Zu­ stellkolben 62 einstückig an den Stützkörper 52 angeformt und weist eine innere Zylinderfläche 70 auf und eine erste äußere Zylinderfläche 72, wobei sich zwischen der inneren Zylinder­ fläche 70 und der ersten äußeren Zylinderfläche 72 ein Kolbenboden 74 erstreckt, welcher die erste Druckkammer 66 begrenzt. Von der ersten äußeren Zylinderfläche 72 erstreckt sich radial nach außen eine Ringfläche 76 bis zu einer zweiten äußeren Zylinderfläche 78, wobei die Ringfläche 76 die zweite Druckkammer 68 begrenzt.

Vorzugsweise sind alle Zylinderflächen 70, 72 und 78 koaxial zueinander angeordnet und in einem bevorzugten Fall koaxial zur Achse 36.

In gleicher Weise umfaßt das Zylindergehäuse 64 eine der inneren Zylinderfläche 70 zugewandte Gehäusefläche 80, eine der ersten äußeren Zylinderfläche zugewandte Gehäusefläche 72, wobei zwischen diesen sich eine Gehäusegrundfläche 84 erstreckt, so daß die Druckkammer 66 zwischen der Gehäuse­ grundfläche 84 und dem Kolbenboden 74 liegt.

Ferner weist das Zylindergehäuse 64 noch eine der zweiten äußeren Zylinderfläche 78 zugewandte Gehäusefläche 88 auf und einen sich zwischen der Gehäusefläche 88 und der Gehäuse­ fläche 82 erstreckenden Gehäuseringfläche 86, so daß die zweite Druckkammer 68 zwischen dem Gehäuseringfläche 86 und der Ringfläche 76 liegt.

Um den Stützkörper 52 exakt parallel zur Achse 36 und vor allem im wesentlichen verkippungsfrei zu dieser zu führen, sind, wie in Fig. 2 dargestellt, als Ganzes mit 90 bezeich­ nete Führungen für diesen vorgesehen, welche, wie in Fig. 2 vergrößert dargestellt, Führungszapfen 92 umfassen, welche mit einem Verankerungsabschnitt 94 in einer Aufnahme 96 des vom Kompressorgehäuse 10 umfaßten Zylindergehäuses 64 sitzen und sich zwischen den Gehäuseflächen 80 und 82 mit einem Füh­ rungsabschnitt 98 über die Gehäusegrundfläche 84 erheben. Der Führungsabschnitt 98 erstreckt sich dabei in eine Führungs­ hülse 100, welche in dem Zustellkolben 62 ausgebildet ist und sich insbesondere von dem Kolbenboden 74 in den Zustellkolben 62 hineinerstreckt.

Die Führungshülse 100 gleitet dabei mit ihrer zylindrischen Führungsfläche 102 auf einer zylindrischen Außenfläche 104 des Führungsabschnitts 98 und ist somit über eine Führungs­ länge an diesem geführt, welche ein 1,5faches eines Führungs­ durchmessers der Außenfläche 104 beträgt, so daß damit eine verkantungsfreie Führung des Stützkörpers 52 an dem Kom­ pressorgehäuse 10 parallel zur Achse 36 gegeben ist.

Vorzugsweise sind, wie in Fig. 2 dargestellt, mehrere der­ artige Führungen 90 vorgesehen, wobei alle die Führungen 90 um die Achse 36 vorzugsweise in gleichmäßigen Winkelabständen angeordnet sind. Eine bevorzugte Lösung sieht drei oder vier derartige Führungen 90 für den Stützkörper 52 vor.

Um eine präzise Positionierung der einzelnen Führungen 90 zu erhalten, werden die Aufnahmen 96 für alle Führungen 90 gleichzeitig, beispielsweise mit einem Mehrfachbohrwerkzeug in das Zylindergehäuse 64 eingebracht, so daß auch alle Füh­ rungszapfen 92 entsprechend den Aufnahmen 96 exakt positio­ niert sind.

Ferner werden auch alle Führungsflächen 102 der Führungen 90 gleichzeitig in den Zustellkolben 62 eingebracht, beispiels­ weise ebenfalls mit einem Mehrfachbohrwerkzeug, so daß damit auch die Anordnung der Führungsflächen 102 mit der ge­ wünschten Präzision fest vorgegeben ist.

Mit einer derartigen Führung des Stützkörpers 52 ist sicher­ gestellt, daß dieser im wesentlichen ausschließlich parallel zur Achse 36 bewegbar ist und somit der Stützkörper 52 in die Lage versetzt ist, Kippbewegungen des orbitierenden Ver­ dichterkörpers 18 bezüglich der Achse 36 zu verhindern, ins­ besondere da die Stützfläche 54 an der Druckfläche 56 anliegt und somit exakt deren Ausrichtung im rechten Winkel zur Achse 36 definiert.

Die Druckkammern 66 und 68 dienen somit ausschließlich dazu, den Stützkörper 52 in Richtung der Achse 36 mit senkrecht zur Achse 36 verlaufenden Stützflächen 54 zu positionieren.

Vorzugsweise ist die Führung des Stützkörpers 52 ausschließ- lich durch die Führungen 90 in Richtung der Achse 36 defi­ niert, so daß die Zylinderflächen 70, 72 und 78 sowie die Gehäuseflächen 80, 82 und 88 keine Führungsfunktion für den Zustellkolben 62 übernehmen, sondern lediglich die Funktion haben, die Druckkammern 66 und 68 in geeigneter Weise abzu­ dichten, wobei vorzugsweise zwischen diesen einzelnen Flächen noch - wie nachfolgend im einzelnen beschrieben - Dichtele­ mente vorgesehen sind.

Eine Versorgung der ersten und zweiten Druckkammern 66 und 68 ist in unterschiedlicher Art und Weise realisierbar.

Bei dem ersten Ausführungsbeispiel, dargestellt in Fig. 3, ist in dem nicht orbitierenden Verdichterelement 16 eine von der Grundfläche 20 desselben in eine Grundplatte 108 des Ver­ dichterelements 16 sich hineinerstreckende Bohrung 110 vorge­ sehen, welche über eine quer zur Achse 36 und dann parallel zu dieser verlaufende Bohrung 112 in eine Bohrung 114 im Zylindergehäuse 46 führt, welche zunächst parallel zur Achse 36 und dann quer zu dieser verläuft und mit einer Bohrung 116 in die Gehäusegrundfläche 84 mündet. Die Bohrung 110 liegt dabei so, daß diese im Bereich von geschlossenen Kammern 28 liegt, die sich zwischen dem Einlaßraum 32 und dem Auslaß 34 bilden. Vorzugsweise ist dies der Mitteldruck, welcher in einer festen Relation zum Anfangsdruck steht, dabei über dem Anfangsdruck liegt und je nach Betriebsart über oder unter dem Enddruck liegen kann. Die feste Relation ist dabei durch die Lage der Bohrung 110 vorgebbar.

Ferner ist der Verdichterkörper 16 von einer weiteren Bohrung 120 durchsetzt, welche von einem Auslaßraum 122, in welchen der Auslaß 34 mündet und in welchem das zu verdichtende Medium unter Enddruck vorliegt, zu einem Kanal 124 im Zylin­ dergehäuse 64 führt, der zunächst ebenfalls parallel zur Achse 36 dann quer zu dieser verläuft und mit einer Bohrung 126 in die zweite Druckkammer 68 und zwar in die Gehäusering­ fläche 86 mündet, so daß in der zweiten Druckkammer 68 zu verdichtendes Medium unter Enddruck vorliegt.

Die von dem Stützkörper 52 in Richtung der Achse 36 wirksame Kraft ergibt sich bei vereinfachter Betrachtungsweise aus der Summe der Kraft, die dadurch entsteht, daß das unter Mittel­ druck stehende Medium in der ersten Druckkammer 66 auf den Kolbenboden 74 wirkt und der Kraft, die dadurch entsteht, daß das unter Enddruck stehende Medium in der zweiten Druckkammer 68 auf die Ringfläche 76 des Zustellkolbens 62 wirkt. Bei detaillierter Betrachtung sind auch noch die Kräfte zu be­ rücksichtigen, die durch weitere Flächen entstehen, welche außerhalb des Zustellzylinders liegen und dem Anfangsdruck oder auch dem Enddruck ausgesetzt sind.

Somit wirkt die Stützfläche 54 mit der Summe dieser Kräfte auf das Verdichterelement 18, vorzugsweise die Druckfläche 56 desselben.

Bei einem zweiten Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kompressors, dargestellt in den Fig. 4 bis 6 erfolgt die Be­ aufschlagung der Druckkammern 66 und 68 über durch das orbi­ tierende Verdichterelement 18 und den Stützkörper 52 hin­ durchgeführtes verdichtetes Medium. Wie in Fig. 4 darge­ stellt, erfolgt die Beaufschlagung der Druckkammer 66 über einen den Stützkörper 52 und den Zustellkolben 62 durch­ setzenden und in den Kolbenboden 74 mündenden Kanal 130, welcher auf seiner der Druckkammer 66 gegenüberliegenden Seite in eine Tasche 132 mündet, welche als Vertiefung in der Stützfläche 54 vorgesehen ist. Die Tasche 132 hat dabei, wie in Fig. 6 dargestellt, eine kreisrunde Form, wobei der Kanal 130 ungefähr mittig derselben endet. Die Größe der Tasche 132 ist dabei so bemessen, daß deren Außenumfang mindestens einem die orbitierende Bewegung des Verdichterkörpers 18 beschrei­ benden Kreis entspricht. Der Tasche 130 gegenüberliegend ist ein in die Druckfläche 56 des Verdichterelements 18 mündender Kanal 134 vorgesehen, welcher in einen Querkanal 136 über­ geht, der sich quer zur Achse 36 radial auf diese zu erstreckt bis zu einer Bohrung 138, welche in der Grundfläche 22 mündet und zwar in einem Bereich, in welchem die sich bildenden Kammern 28 das zu verdichtende Medium auf einen Druck zwischen dem Anfangsdruck und dem Enddruck, vorzugs­ weise Mitteldruck, verdichtet haben.

Der Kanal 134 liegt dabei relativ zur Tasche 132 so, daß dieser trotz orbitierender Bewegung des Verdichterkörpers 18 stets in die Tasche 132 einmündet.

Vorzugsweise sind die Taschen 132 noch zusätzlich von ring­ förmigen Dichtelementen 140 umschlossen, welche, wie in Fig. 7 dargestellt, im wesentlichen nicht über die Stützfläche 54 überstehen, sondern maximal soweit, daß sich um die Dichtele­ mente 140 herum ein Ölfilm in der Größenordnung von weniger als 10 µm ausbilden kann, während das Dichtelement 140 mit seiner Stirnseite 142 im wesentlichen schmierfilmfrei an der Druckfläche 56 anliegt.

Um keine bezüglich der Achse 36 unsymmetrischen Effekte auf­ treten zu lassen, sind vorzugsweise auf gegenüberliegenden Seiten der Achse 36 die Taschen 132 mit den entsprechenden, verdichtetes Medium führenden Kanälen vorgesehen.

Zur Versorgung der Druckkammer 68 ist, wie in Fig. 5 darge­ stellt, ein ebenfalls den Stützkörper 52 und den Zustell­ kolben 62 durchsetzender Kanal 150 vorgesehen, welcher einer­ seits in die Ringfläche 76 mündet und andererseits in eine der Tasche 132 entsprechende Tasche 152, welche ebenfalls als Vertiefung in der Stützfläche 54 angeordnet ist, wobei die Größe der Taschen 152 ebenfalls mindestens dem von der orbi­ tierenden Bewegung des Verdichterkörpers 18 beschriebenen Kreisbogen entspricht.

In dem Verdichterkörper 18 ist ferner ein Kanal 154 vorge­ sehen, welcher einerseits in die Druckfläche 56 und zwar in einem der Tasche gegenüberliegenden Bereich derselben mündet und dann in einen Querkanal 156 übergeht, welcher sich durch den Verdichterkörper 18 hindurcherstreckt bis zu einer Boh­ rung 158, welche dem Auslaß 34 gegenüberliegend in die Grund­ fläche 22 des Verdichterkörpers 18 mündet und somit auf End­ druck verdichtetes Medium in den Querkanal 156 und den Kanal 154 und damit in die Tasche 152 einströmen läßt, daß dann über den Kanal 150 in die zweite Druckkammer 68 eintritt.

Auch die Tasche 152 ist, wie in Fig. 8 dargestellt, von einem Dichtelement 160 umgeben, welches in gleicher Weise ausge­ bildet ist wie das Dichtelement 140 und ebenfalls mit seiner Stirnseite im wesentlichen ölfilmfrei an der Druckfläche 56 anliegt und außerdem die Ausbildung eines Ölfilms radial außerhalb des Dichtelements 160 in der bereits beschriebenen Dicke zuläßt.

Aus Gründen symmetrisch auftretender Kräfte sind auch die Taschen 152 auf gegenüberliegenden Seiten der Achse 36 ange­ ordnet, wie in Fig. 6 dargestellt, so daß die Taschen 132 und die Taschen 152 insgesamt sich symmetrisch auf die Bewegung des Verdichterelements 18 relativ zum Stützkörper 52 aus­ wirken.

Bei einer Variante des zweiten Ausführungsbeispiels, darge­ stellt in den Fig. 4 bis 8 wäre es außerdem noch möglich, an­ stelle der Taschen 152 und der Kanäle 150 eine Beaufschlagung der zweiten Druckkammern 68 in gleicher Weise wie beim ersten Ausführungsbeispiel über den Auslaßraum 122 herzustellen.

Ferner ist beim zweiten Ausführungsbeispiel noch (Fig. 7 und 8) die Anordnung der Dichtelemente im Bereich des Zustell­ zylinders 60 detailliert dargestellt. So ist zwischen der Gehäusefläche 80 und der inneren Zylinderfläche 70 ein inneres Dichtelement 170 vorgesehen, welches eine U-förmigen Querschnitt hat, wobei das Innere des U-förmigen Querschnitts der Druckkammer 66 zugewandt ist, so daß der in der Druck­ kammer 66 herrschende Druck das Dichtelement 170 in radialer Richtung stets einerseits an der Gehäusefläche 80 und andererseits an der inneren Zylinderfläche 70 anliegend hält.

In gleicher Weise ist zwischen der ersten äußeren Zylinder­ fläche 72 und der äußeren Gehäusefläche 82 ebenfalls ein Dichtelement 172 vorgesehen, wobei sich ein Inneres dieses U-förmigen Dichtelements in Richtung der Druckkammer 68 öffnet, da diese mit einem höheren Druck beaufschlagt ist als die Druckkammer 66.

Ferner ist noch zwischen der äußeren Gehäusefläche 88 und der zweiten äußeren Zylinderfläche 78 ebenfalls ein Dichtelement 174 vorgesehen, welches in gleicher Weise wie die Dichtele­ mente 170 und 172 aufgebaut ist und sich mit einem Inneren zur Druckkammer 68 hin öffnet. Mit derartigen Dichtelementen ist es in besonders einfacher Weise möglich, zu erreichen, daß die Zylinderflächen 70, 72 und 78 sowie die Gehäuse­ flächen 80, 82 und 88 nicht als Führungsflächen für das Stützelement 52 wirken, sondern lediglich mit den zwischen diesen sitzenden Dichtelementen 170 bis 174 zur Abdichtung der Druckkammern 66 und 68 dienen.

Im Gegensatz zum zweiten Ausführungsbeispiel sind bei einem dritten Ausführungsbeispiel, dargestellt in Fig. 9, die Taschen 132' und 152' in azimutaler Richtung erweitert, so daß jede der Taschen 132'a, b und 152'a, b sich in azimutaler Richtung über einen Winkel von nahezu 450 erstreckt und somit die Taschen 132'a, b und 152'a, b insgesamt sich über einen wesentlichen Teil der Stützfläche 54 erstrecken. In diesem Fall ist die Stützfläche 54', mit welcher der Stützkörper 52 unmittelbar gegen die Druckfläche 56 gleitend anliegt erheb­ lich reduziert und ein erheblicher Teil der vom Stützkörper 52 auf das Verdichterelement 18 übertragenen Kraft wird über die sich in den Taschen 132'a, b und 152'a, b erstreckenden Gaspolster 180a, b und 182a, b aus zu verdichtendem Medium auf die Druckfläche 56 des Verdichterelements 18 übertragen. Im Bereich dieser Gaspolster 180a, b und 182a, b ist dabei die Reibung zwischen der Druckfläche 56 des Verdichterele­ ments 18 und dem gasförmigen Medium in den Gaspolstern 180a, b und 182a, b erheblich geringer als die Reibung zwischen der Stützfläche 54' und der Druckfläche 56 selbst angesichts der Tatsache, daß zwischen diesen ein Ölfilm existiert. Die Gaspolster 180a, b und 182a, b dienen aufgrund der von diesen aufgebrachten Kräfte in Richtung der Achse 36, die kleiner sind als die vom Zustellzylinder 50 erzeugte Kraft in Rich­ tung der Achse 36, jedoch nicht dazu, eine Art Druckkammer für die axiale Verschiebung des Verdichterelements 18 in Richtung des Verdichterelements 16 zu bilden, da diese auf­ grund der Ausbildung der Dichtelemente 140, 160 zu Undichtig­ keiten führen würde, da die Dichtelemente 140, 160 stets so ausgebildet sind, daß sie keinerlei axial Änderung des Ab­ standes zwischen dem Verdichterelement 18 und dem Stützkörper 52 auszugleichen in der Lage sind. Vielmehr erfolgt die axiale Verschiebung und der axiale Spielausgleich stets durch den auf das Verdichterelement 18 wirkenden Stützkörper 52, wobei sich ein Abstand zwischen diesem und dem Verdichterele­ ment 18 bei der axialen Verstellung desselben nicht ändern, sondern jede axiale Bewegung des Verdichterelements 18 zur selben axialen Bewegung des Stützkörpers 52 führt, und sich wiederum auf das Volumen der Druckkammern 66 und 68 auswirkt, insbesondere in Form einer Änderung des Abstandes zwischen dem Kolbenboden 74 und der Gehäusegrundfläche 84 sowie der Ringfläche 76 und dem Gehäuseringfläche 86.

Im übrigen ist das dritte Ausführungsbeispiel in gleicher Weise ausgebildet wie das zweite Ausführungsbeispiel, so daß hinsichtlich der weiteren Beschreibung desselben vollinhalt­ lich auf die Ausführungen zum zweiten und zum ersten Ausfüh­ rungsbeispiel und zum ersten Ausführungsbeispiel Bezug ge­ nommen wird.

Bei einem vierten Ausführungsbeispiel, dargestellt in Fig. 10 und Fig. 11 sind die Taschen 132'' und 152'' nicht mehr in dem­ selben radialen Abstand von der Achse 36 angeordnet, sondern in unterschiedlichen radialen Abständen, wobei sich jede der Taschen 132'' und 152'' in azimutaler Richtung geschlossen um die Achse 36 erstreckt und eine ringförmige Form aufweist.

In diesem Fall lassen sich die Taschen 132'' und 152'' durch drei kreisringförmige Dichtelemente 190, 192 und 194 sowohl gegeneinander als auch nach außen hin abdichten, wobei diese Dichtelemente 190, 192 und 194 in gleicher Weise wie die Dichtelemente 140 und 160 wirksam sind und somit ein Abstand zwischen dem Stützkörper 52 und dem von diesem beaufschlagten Verdichterelement 18 stets erhalten bleibt, unabhängig von der axialen Bewegung des Verdichterelements 18.

In diesem Fall verlaufen nun die Kanäle 130'' und 150'' von der jeweiligen Tasche 132'' bzw. 152'' in die jeweilige Druckkammer 66 bzw. 68.

Die radiale Breite der ringförmigen Taschen 132'' und 152'' ist dabei so gewählt, daß die Kanäle 136 bzw. 156 bei der orbi­ tierenden Bewegung des Verdichterelements 18 stets in das jeweilige Gaspolster 180 bzw. 182 in der entsprechenden Tasche 132'', 152'' einmünden und somit mit diesem stets in Verbindung stehen.

Bei einem fünften Ausführungsbeispiel, dargestellt in Fig. 12 bis 14 sind das innere Dichtelement 190 und das äußere Dicht­ element 194 konzentrisch zur Achse 36 angeordnet, während das mittlere Dichtelement 192 exzentrisch zu den Dichtelementen 190 und 194 angeordnet ist und zwar so, daß dieses mit einem Abschnitt das innere Dichtelement 190 und an einem anderen bezüglich der Achse 36 gegenüberliegenden Abschnitt das äußere Dichtelement 194 berührt, so daß sich insgesamt zwei sichelförmige Taschen 132''' und 152''' zwischen den Dichtele­ menten 190, 192 und 194 ausbilden, wobei die beiden Taschen 132''' und 152''' bezüglich der Achse 36 einander gegenüber­ liegend angeordnet sind. Somit entsteht auf einer Seite der Achse 36 in der Tasche 132''' ein Stützpolster 180, welches auf einem Druck zwischen den Anfangsdruck und dem Enddruck steht und auf der gegenüberliegenden Seite ein Druckpolster 182, welches auf Enddruck steht.

Bei einem sechsten Ausführungsbeispiel einer erfindungs­ gemäßen Lösung, dargestellt in Fig. 15 bis 17 sind die Dicht­ elemente 190 und 194 kreisförmig verlaufend und konzentrisch zur Achse 36 angeordnet.

Das zwischen den Dichtelementen 190 und 194 liegende Dicht­ element 192 hat dabei eine elliptische Form und liegt im Bereich seiner kleinen Halbachse nahe zwei einander gegen überliegenden Abschnitten 196a, b an dem inneren Dichtelement 190 an und im Bereich seiner großen Halbachsen an zwei einan­ der gegenüberliegenden Abschnitten 198a und 198b an dem äußeren Dichtelement 194. Damit verläuft die Tasche 132'''' nach wie vor azimutal geschlossen um die Achse 36, jedoch in den Bereichen 196a, b mit geringer Breite und in ihren um 90° gedreht liegenden Bereichen mit maximaler Breite, wobei in diesen Bereichen vorzugsweise auch die Kanäle 134 in die Tasche 132'' einmünden.

Ferner verläuft die Tasche 152'''' so, daß diese in den Bereichen 198a, b eine ebenfalls geringe Breite aufweist, jedoch in den um 90° dazu gedrehten Bereichen eine maximale Breite, wobei die Kanäle 154 im Bereich dieser maximalen Breite der Tasche 152'''' liegen.

Trotz der nicht vorhandenen Kreissymmetrie hat diese Lösung eine zweizählige Symmetrie bezüglich der Drehachse 36, so daß die Druckbeaufschlagung des Verdichterkörpers 18 entsprechend dieser zweizähligen Symmetrie zur Drehachse 36 erfolgt.

Im übrigen ist das sechste Ausführungsbeispiel hinsichtlich der weiteren Merkmale identisch ausgebildet mit den voran­ stehenden Ausführungsbeispielen, so daß diesbezüglich auf die Ausführungen zu den voranstehenden Ausführungsbeispielen Be­ zug genommen wird.

Eine besonders vorteilhafte Variante der Dichtelemente 240 sieht vor, daß diese kolbenringartig ausgebildet sind und eine obere Stirnfläche 242 aufweisen, welche innerhalb einer gegenüber der Stirnfläche 242 zurückgesetzten oberen äußeren dem Ölfilm zugewandt liegenden Niederdruckfläche 244 liegen, während eine untere Fläche 246 des Dichtelements 240, welche der Stirnfläche 242 und der Niederdruckfläche 244 gegenüber­ liegend angeordnet ist, einer Grundfläche 248 der das Dicht­ element aufnehmenden Ausnehmung 250 zugewandt ist und mit dem unter Druck stehenden Gas in der Tasche 132 beaufschlagt ist.

Die jeweilige für eine Kraft in axialer Richtung wirksame Flächenausnehmung der unteren Fläche 246 ist größer als die der Stützfläche 242 vorzugsweise ungefähr gleich der Summe aus der Flächenausdehnung der Niederdruckfläche 244 und der Stützfläche 242, so daß auf das kolbenringartige Dichtelement 240 eine Kraft wirkt, die dieses an der Druckfläche 56 des Verdichterkörpers 18 anliegend hält, da die Niederdruckfläche 244 im wesentlichen auf Anfangsdruck liegt, der geringer ist als der Druck in dem Gaspolster.

Ein derartiges Dichtelement 240 kann sämtliche im Zusammen­ hang mit den bisher beschriebenen Ausführungsbeispielen ein­ gesetzten Dichtelemente 140, 160, 190, 192, 194 ersetzen.

Claims (31)

1. Kompressor umfassend
einen Spiralverdichter mit einem ersten Verdichterkörper und einem zweiten Verdichterkörper, deren in Form einer Kreisevolvente ausgebildete Spiralrippen ineinander­ greifen und relativ zueinander um eine Achse orbitierend bewegbar sind, so daß ein zu verdichtendes Medium in zwischen den Verdichterkörpern gebildeten Kammern von Anfangsdruck auf Enddruck verdichtbar ist,
einen Antrieb zur Erzeugung der orbitierenden Bewegung und eine Zustelleinrichtung, umfassend einen Stütz­ körper, mit welchem einer der Verdichterkörper auf einer der Spiralrippe gegenüberliegenden Seite abstützbar ist, und einen Zustellzylinder, mit welchem der Stützkörper derart beaufschlagbar ist, daß dieser die Verdichter­ körper in Richtung der Achse aneinander anliegend hält, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützkörper (52) mit einer Führung (90) relativ zu der Achse (36) im wesentlichen unverkippbar geführt ist.

2. Kompressor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Führung (90) eine Führungslänge aufweist, welche mindestens ein 0,5faches eines Führungsdurchmessers beträgt.

3. Kompressor nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Führungsdurchmesser der Führung (90) kleiner als der halbe Durchmesser eines Verdichterkörpers (18) ist.

4. Kompressor nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Führung (90) eine Be­ wegung des Stützkörpers (52) ausschließlich in Richtung der Achse (36) zuläßt.

5. Kompressor nach einem der voranstehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die Führung (90) Führungs­ flächen (98, 102) aufweist, welche von Zylinderflächen (70, 72, 78) des Zustellzylinders (50) getrennt ange­ ordnet sind.

6. Kompressor nach einem der voranstehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die Führung (90) mindestens zwei in Führungshülsen (100) eingreifende Führungszapfen (92) umfaßt.

7. Kompressor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungszapfen (92) symmetrisch zu der Achse (36) angeordnet sind.

8. Kompressor nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeich­ net, daß die Führungszapfen (92) innerhalb des Zustellzylinders (50) angeordnet sind.

9. Kompressor nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 oder nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Zustellzylinder (50) ein Zylinder­ gehäuse (64) und einen Zustellkolben (62) aufweist, welche zwei voneinander getrennte Druckkammern (66, 68) begrenzen.

10. Kompressor nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckkammern (66, 68) mit unter unterschiedlichem Druck stehendem Medium beaufschlagt sind.

11. Kompressor nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 oder nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß mindestens eine Druckkammer (66, 68) mit einer der zwischen den Verdichterkörpern (16, 18) ge­ bildeten Kammern (28, 30) in Verbindung steht.

12. Kompressor nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß beide Druckkammern (66, 68) des Zustellzylinders (50) mit jeweils einer zwischen den Verdichterkörpern (16, 18) gebildeten Kammer (28, 30) in Verbindung stehen, wobei diese Kammern (28, 30) ein unterschiedliches Druckniveau aufweisen.

13. Kompressor nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine Druckleitung (110, 112, 114, 116) zwischen der jeweiligen Kammer (28) des Spiralver­ dichters (14) und der jeweiligen Druckkammer (66) des Zustellzylinders (50) durch den nichtorbitierenden Ver­ dichterkörper (16) und das Zylindergehäuse (64) geführt ist.

14. Kompressor nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß eine Verbindungsleitung (130; 150) zwischen der jeweiligen Kammer (28; 30) des Spiralver­ dichters (14) und der jeweiligen Druckkammer (66, 68) des Zustellzylinders (50) durch den Stützkörper (52) geführt ist.

15. Kompressor nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsleitung (134, 136, 138; 154, 156, 158) zwischen der jeweiligen vom Spiralverdichter (14) ge­ bildeten Kammer (28; 30) und der jeweiligen Druckkammer (66; 68) des Zustellzylinders (50) durch eine Grund­ platte (58) des orbitierenden Verdichterkörpers (18) geführt ist.

16. Kompressor nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Verbindungsleitung über eine Tasche (132; 152) geführt ist, welche eine Verbindung zwischen dem im Stützkörper (52) verlaufenden Teil (130; 150) mit dem im Verdichterkörper (18) verlaufenden Teil (134, 136, 138; 154, 156, 158) der Verbindungsleitung bildet.

17. Kompressor nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Tasche (132, 152) in einer zur Achse (36) senk­ rechten Ebene eine Erstreckung aufweist, welche min­ destens einer durch die orbitierende Bewegung über­ strichene Fläche entspricht.

18. Kompressor nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 oder nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zwischen dem Stützkörper (52) und dem von diesem beaufschlagten Verdichterkörper (18) eine Wechselwirkung einerseits über aneinander anliegende Oberflächen (54, 56) derselben und andererseits über ein zwischen diesen angeordnetes Gaspolster (180, 182) erfolgt.

19. Kompressor nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsleitung mit dem zwischen dem Stützkörper (52) und dem von diesem beaufschlagten Verdichterkörper (18) wirksamen Gaspolster (180, 182) in Verbindung steht.

20. Kompressor nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Gaspolster (180, 182) einen Abschnitt der Ver­ bindungsleitung bildet.

21. Kompressor nach einem der Ansprüche 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß das Gaspolster (180, 182) eine azimutal geschlossene, um die Achse herum verlaufende Form aufweist.

22. Kompressor nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß das um die Achse herum verlaufende Gaspolster (180, 182) eine zur Achse (36) symmetrische Form aufweist.

23. Kompressor nach einem der Ansprüche 18 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Stützkörper (52) und dem von diesem beaufschlagten Verdichterkörper (18) mehrere Gaspolster (180, 182) vorgesehen sind.

24. Kompressor nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die mehreren Gaspolster (180, 182) in Form von Ringseg­ menten um die Achse (36) angeordnet sind.

25. Kompressor nach Anspruch 23 oder 24, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Gaspolster (180, 182) auf unter­ schiedlichem Druckniveau sind.

26. Kompressor nach einem der Ansprüche 18 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß das Gaspolster (180, 182) in einer Ausnehmung (132, 152) im Stützkörper (52) und/oder im Verdichterkörper (18) angeordnet ist.

27. Kompressor nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß das Gaspolster (180, 182) durch eine sich von einer Stützfläche (54') des Stützkörpers in diesen hinein erstreckende Vertiefung (132, 152) gebildet ist.

28. Kompressor nach einem der Ansprüche 18 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß das Gaspolster (180, 182) von einem sich in der Ebene senkrecht zur Achse (36) erstreckenden Dichtelement (140, 160, 190, 192, 194) umgeben ist.

29. Kompressor nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß sich an das Dichtelement (140, 160, 190, 192, 194) eine Gleitfläche (54') anschließt.

30. Kompressor nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtelement (140, 160, 190, 192, 194) in Richtung der Achse (36) so weit über die Gleitfläche (54') über­ steht, daß sich auf dieser eine hydrodynamische Schmier­ schicht ausbildet.

31. Kompressor nach einem der Ansprüche 28 bis 30, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtelement (140, 160, 190, 192, 194) einen in Richtung der Achse (36) im wesent­ lichen unveränderlichen Spalt zwischen Stützkörper (52) und Verdichterkörper (18) abdichtet.