DE3441994A1 - Rotationsverhinderungseinrichtung fuer das umlaufende element einer fluidverdraengervorrichtung - Google Patents

Rotationsverhinderungseinrichtung fuer das umlaufende element einer fluidverdraengervorrichtung

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DE3441994A1
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Description

Rotationsverhinderungseinrichtung für das umlaufende Element einer Fluidverdrängervorrichtung
BESCHREIBUNG
Die Erfindung betrifft eine Spiralfluidverdrängervorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Verbesserung der Rotationsverhinderungs-ZDrucklagereinrichtung für eine Spiralfluidverdrängervorrichtung.
Spiralfluidverdrängervorrichtungen sind weithin bekannt. Beispielsweise beschreibt die US-Patentschrift 801,182 eine Grundkonstruktion einer Spiralfluidverdrängervorrichtung mit einem Paar von Spiralen, die jeweils eine kreisförmige Endplatte und ein spiroidales oder evolventisches Spiralelement, das an einer axialen Stirnfläche der kreisförmigen Endplatte befestigt ist oder sich von dieser erstreckt, aufweisen. Diese Spiralen sind winkelmäßig und radial gegeneinander versetzt gehalten, so daß beide Spiralelemente zum Bilden einer Mehrzahl von Linienkontakten zwischen ihren Spiralkurvenoberflächen ineinandergreifen, um so zumindest ein Paar von Fluidtaschen abzudichten und zu umgrenzen. Die relative UmIaufbewegung der beiden Spiralen verschiebt die Linienkontakte entlang der Spiralkurvenoberflächen und als Ergebnis ändert sich das Volumen der Fluidtasche. Da das Volumen der Fluidtaschen in Abhängigkeit von der Richtung der UmIaufbewegung anwächst oder
Die Rotationsverhinderungs-ZDrucklagereinrichtung 37' umgibt einen Ansatz 273'der umlaufenden Spirale 27' und umfaßt einen umlaufenden Teil, einen feststehenden Teil und Lager, wie beispielsweise eine Mehrzahl von Kugeln. Der feststehende Teil umfaßt (1) einen ringförmigen feststehenden Laufring 371', dessen eine Stirnfläche gegen eine axiale Stirnfläche eines ringförmigen Ansatzes 112' einer Frontstirnplatte 11' anliegt, und (2) einen feststehenden Ring 372', der gegen die andere axiale Stirnfläche des feststehenden Laufrings 371' anliegt und sich von diesem nach außen erstreckt und die andere Stirnfläche des feststehenden Laufrings 371' überdeckt. Der feststehende Laufring 371' und der Ring 372' sind an der axialen Stirnfläche des ringförmigen Ansatzes 112' über Stifte 373' befestigt. Der umlaufende Teil umfaßt ebenfalls (1) einen ringförmigen umlaufenden Laufring 374', der mit seiner einen Stirnfläche gegen eine axiale Stirnfläche der kreisförmigen Endplatte 271' anliegt, und (2) einen umlaufenden Ring 375', der gegen die andere axiale Stirnfläche des umlaufenden Laufrings 374' anliegt, sich von dort nach außen erstreckt und die andere axiale Stirnfläche des umlaufenden Laufrings 374' überdeckt. Zwischen der Stirnfläche des feststehenden Rings 372' und der Stirnfläche des umlaufenden Rings 375' ist ein kleiner Axialspalt vorgesehen. Der umlaufende Laufring 374' und Ring 375' sind an der Stirnfläche der kreisförmigen Endplatte 271' mittels Stiften 376' befestigt.
Der feststehende Ring 372' und der umlaufende Ring 375' besitzen jeweils eine Mehrzahl von Löchern oder Taschen 372a1 und 375a' in Axialrichtung, wobei die Anzahl der Löcher oder Taschen in jedem Ring 372' und 375' gleich ist.
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abnimmt, kann diese Spiralvorrichtung zum Verdichten, Expandieren oder Pumpen von Fluiden verwendet werden.
Da bei der bekannten Spiralfluidverdrängervorrichtung die umlaufende Spirale auf einem Kurbelzapfen in freitragender Weise getragen ist, entsteht eine axiale Schräglage. Die axiale Schräglage entsteht auch deshalb, weil die Bewegung der umlaufenden Spirale nicht eine Drehbewegung um den Mittelpunkt der umlaufenden Spirale, sondern eine Umlaufbewegung darstellt, die durch die exzentrische Bewegung des von der Antriebswelle angetriebenen Kurbelzapfens bewirkt wird. Das Auftreten dieser axialen Schräglage führt zu einigen Problemen, zu denen eine unvollständige Abdichtung der Linienkontakte, eine Vibration der Vorrichtung im Betrieb und durch physikalische Berührung der Spiralelemente verursachtes Geräusch führen. Eine einfache und direkte Lösung für diese Probleme ist die Verwendung einer Drucklagereinrichtung zur Aufnahme der Axiallasten. Deshalb ist bei einer Spiralfluidverdrangervorrichtung üblicherweise eine Drucklagereinrichtung innerhalb des Gehäuses vorgesehen.
Unter Bezug auf die Figuren 1, 2 und 3 soll ein kürzlicher Versuch zur Verbesserung der Rotationsverhinderungs- und Drucklagereinrichtung bei Spiralfluidverdrängervorrichtungen beschrieben werden. Fig. 1 ist ein senkrechter Schnitt eines Teils eines Verdichters, Fig. 2 ist eine perspektivische Ansicht einer Rotationsverhinderungs-ZDrucklagereinrichtung in Explosionsdarstellung und Fig. 3 ist eine schematische Frontansicht der Rotationsverhinderungs-/ Drucklagereinrichtung zur Darstellung der Art und Weise, auf die Rotation verhindert wird.
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Die Löcher oder Taschen 372a1 des feststehenden Rings 372' entsprechen den Löchern oder Taschen 375a1 im umlaufenden Ring 375' oder sind deren Spiegelbild, d.h., jedes Paar . von einander gegenüberliegenden Taschen besitzt die gleiche Größe und Teilung bzw. Abstand, und der Radialabstand der Taschen vom Mittelpunkt der entsprechenden Ringe 372' und 375' ist gleich, d.h. die Mittelpunkte der Taschen sind in gleichem Abstand vom Mittelpunkt des Rings 372' und 375' entfernt. Wenn also die Mittelpunkte der Ringe 372' und 375' ausgerichtet wären, was sie im tatsächlichen Betrieb der Rotationsverhinderungs-ZDrucklagereinrichtung 37' nicht sind, wären die Löcher oder Taschen 372a1 und 375a' identisch oder ausgerichtet. Lagerelemente wie beispielsweise Kugeln 377' sind zwischen die gegenüberliegenden oder im wesentlichen ausgerichteten Taschenpaare 372a1 und 375a1 der feststehenden und umlaufenden Ringe 372' und 375' eingesetzt.
Wenn bei dieser Anordnung die umlaufende Spirale durch Rotation der Antriebswelle 13', deren Richtung durch den Pfeil A in Fig. 3 angegeben ist, angetrieben wird, dann läuft der Mittelpunkt des umlaufenden Rings 375' um den Kreis mit Radius Ror (zusammen mit der umlaufenden Spirale 27') um. Eine Rotationskraft, d.h. ein Moment, das bzw. die durch die gegenseitige Versetzung des Angriffspunkts der Reaktionskraft der Verdichtung und des Angriffspunkts der Antriebskraft bewirkt wird, wirkt auf die umlaufende Spirale 27' ein. Diese Reaktionskraft will die umlaufende Spirale 27' im Uhrzeigersinn um den Mittelpunkt des umlaufenden Rings 375' drehen. In der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsform sind achtzehn Kugeln 377' zwischen die Taschen 372a'
375a1 eingesetzt. In der in Fig. 3 gezeigten Lage verhindert die Wechselwirkung zwischen den neun Kugeln q77' in der oberen Hälfte der Rotationsverhinderungs-ZDrucklagereinrichtung und den Rändern der Taschen 372a1, 375a1 die Rotation der umlaufenden Spirale 27'. Der Betrag der Rotationsverhinderungskräfte für die obere Hälfte der Rotationsverhinderungs-ZDrucklagereinri.chtung ist durch die Kraftvektoren Fc1 - Fc1- gezeigt. In jeder gegebenen Lage der umlaufenden Spirale 27' und des umlaufenden Rings 375' um den Umlaufradius Ror wirken nur die Hälfte der Kugeln 377' und der Taschen 372a1, 375a1 zur Verhinderung der Drehung der umlaufenden Spirale 27', und dies in veränderlichem Maß, wie es durch den Betrag der Kraftvektoren Fc1 FCjdargestellt ist. Alle Kugeln tragen jedoch die Axialdrucklast von der umlaufenden Spirale 27'. Daher ist für die ausreichende Funktion zur Aufnahme der Drucklast von der umlaufenden Spirale eine große Zahl von Kugeln gewünscht. Bei der Montage des Verdichters muß jedoch jede Kugel in eine einzelne Tasche eingesetzt und zwischen die Ränder der gegenüberliegenden Taschen gelegt werden. Die Montage des Verdichters wird daher kompliziert und zeitaufwendig.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Rotationsverhinderungs-ZDrucklagereinrichtung für eine Spiralfluidverdrängervorrichtung zu schaffen. Insbesondere soll die Montage einfach und ohne Zeitverschwendung durchführbar sein. Schließlich soll die Rotationsverhinderungs-ZDrucklagereinrichtung ein geringes Gewicht und einen einfachen Aufbau besitzen.
Diese Aufgabe wird durch eine Spiralfluidverdrängervorrich-
tung gelöst, die erfindungsgemäß gekennzeichnet ist durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1.
Die erfindungsgemäße Rotationsverhinderungs-ZDrucklagereinrichtung umfaßt also einen an der inneren Oberfläche des Gehäuses befestigten feststehenden Ring, einen an einer axialen Stirnfläche der kreisförmigen Endplatte der umlaufenden Spirale mit einem geringen Axialspalt zum feststehenden Ring befestigten umlaufenden Ring und eine Mehrzahl von Kugeln. Der umlaufende Ring und der feststehende Ring besitzen jeweils eine Mehrzahl von Taschen, wobei die Zahl der Taschen in jedem Ring gleich ist. Die Kugeln sind zwischen jedem Paar von gegenüberliegenden Taschen eingesetzt und alle Kugeln werden von einem Käfig drehbar gehalten.
Weitere Merkmale und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung im Zusammenhang mit den Figuren. Von den Figuren zeigen:
Fig. 1. einen senkrechten Schnitt durch einen Teil eines Verdichters zur Darstellung einer bekannten Konstruktion einer Rotationsverhinderungs-ZDrucklagereinrichtung;
Fig. 2 eine perspektivische Explosionsdarstellung der Rotationsverhinderungs-/Drucklagereinrichtung nach Fig. 1;
Fig. 3 eine schematische Frontansicht der Rotationsverhinderungs-/Drucklagereinrichtung zur Darstellung der Art, in der die Rotation verhindert wird;
Fig. 4 einen senkrechten Schnitt einer Verdichtereinheit gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 5 eine perspektivische Teilansicht eines in Fig. 4 gezeigten Halteelements;
Fig. 6 eine perspektivische Teilansicht einer anderen Ausfühnungsform eines Halteelements.
In Fig. 4 ist eine erfindungsgemäße Spiralfluidverdrängervorrichtung in der Form einer Spiralkühlmittelverdichtereinheit 1 gezeigt. Die Verdichtereinheit 1 umfaßt ein Gehäuse 10 mit einer Frontstirnplatte 11 und einem becherförmigen Gehäuse 12, das an einer Stirnfläche der Frontstirnplatte 11 befestigt ist. In der Mitte der Frontstirnplatte 11 ist eine Öffnung 111 zum Hindurchgehen einer Antriebswelle 13 vorgesehen. Auf einer rückseitigen Oberfläche der Frontstirnplatte 11 ist ein ringförmiger hervorstehender Ansatz 112 gebildet, der dem becherförmigen Gehäuse 12 gegenüberliegt und konzentrisch mit der Öffnung 111 ausgebildet ist. Eine äußere periphere Oberfläche des ringförmigen Ansatzes 112 erstreckt sich in eine innere Wand der Öffnung des becherförmigen Gehäuses 12. Damit ist die Öffnung des becherförmigen Gehäuses 12 durch die Frontstirnplatte 11 abgedeckt. Ein O-Ring 14 sitzt zwischen der äußeren peripheren Oberfläche des ringförmigen Ansatzes 112 und der inneren Wand der Öffnung des becherförmigen Gehäuses 12 und dichtet die aneinanderliegenden Oberflächen von Frontstirnplatte 11 und becherförmigem Gehäuse 12 gegeneinander ab.
Eine Ringmanschette 15 erstreckt sich von der Frontstirnfläche der Frontstirnplatte 11 in der Weise, daß sie einen Radialdichtungsraum umgrenzt. Bei der in Fig. 4 gezeigten Ausführungsform ist die Ringmanschette 15 von der Front-
stirnplatte 11 getrennt ausgebildet und an der Stirnfläche der Frontstirnplatte 11 durch (nichtgezeigte) Schrauben befestigt. Ein O-Ring 16 sitzt zwischen der Stirnfläche der Frontstirnplatte 11 und einer Stirnfläche der Manschette 15 zum Abdichten der zusammengehörigen Oberflächen der Frontstirnplatte 11 und der Manschette 15. Alternativ dazu kann die Manschette 15 auch mit der Frontstirnplatte 11 einstückig ausgebildet sein.
Die Antriebswelle 13 ist in der Manschette 15 über ein Lager 17, das nahe des Vorderendes der Manschette 15 angeordnet ist, drehbar gelagert. Die Antriebswelle 13 besitzt an ihrem inneren Endbereich einen Scheibenbereich 18, der in der Frontstirnplatte 11 über ein in der Öffnung 111 angeordnetes Lager 19 drehbar gelagert ist. Eine Radialdichtungseinrichtung ist innerhalb des Radialdichtungsraums der Manschette 15 mit der Antriebswelle 13 gekoppelt. Eine Riemenscheibe 21 ist mittels eines Lagers 22, welches auf der Außenoberfläche der Manschette 15 sitzt, drehbar gelagert. Eine Elektromagnetspule 23 ist mittels einer Tragplatte 24 um die Außenoberfläche der Manschette 15 herum befestigt und in einem ringförmigen Raum der Riemenscheibe 21 aufgenommen. Eine Ankerplatte 25 wird auf dem äußeren Ende der Antriebswelle 13, die sich von der Manschette 15 aus erstreckt, elastisch getragen. Die Riemenscheibe 21, die Magnetspule 23 und die Ankerplatte 25 bilden eine Magnetkopplung. Im Betrieb wird die Antriebswelle 13 von einer externen Antriebsquelle, beispielsweise einem Kraftfahrzeugmotor, über eine Rotationskraftübertragungsvorrichtung,wie beispielsweise die oben beschriebene Magnetkupplung, angetrieben.
Innerhalb der inneren Kammer des becherförmigen Gehäuses 12 befindet sich eine Anzahl von Elementen einschließlich einer feststehenden Spirale 26, einer umlaufenden Spirale 27, einer Antriebsvorrichtung für die umlaufende Spirale 27 und einer Rotationsverhinderungs-/Drucklagereinrichtung 37 für die umlaufende Spirale 27. Die innere Kammer des becherförmigen Gehäuses 12 liegt zwischen der Innenwand des becherförmigen Gehäuses 12 und der rückwärtigen Stirnfläche der Frontstirnplatte 11.
Die feststehende Spirale 26 umfaßt eine kreisförmige Endplatte 261, ein Hüllen- oder Spiralelement 262, welches an einer Stirnfläche der Endplatte 261 befestigt ist bzw. sich von dieser aus erstreckt, und eine Mehrzahl von Ansätzen 263, die mit einem Innengewinde versehen sind und von der anderen Stirnfläche der kreisförmigen Endplatte 261 axial abstehen. Die feststehende Spirale 26 ist in der inneren Kammer des becherförmigen Gehäuses 12 mittels Schrauben 28, die in die mit dem Innengewinde versehenen Ansätze 263 von außerhalb des becherförmigen Gehäuses 12 eingeschraubt sind, befestigt. Die kreisförmige Endplatte 261 der feststehenden Spirale 26 teilt die innere Kammer des becherförmigen Gehäuses 12 in zwei Kammern, nämlich eine Vorderkammer 29 und eine rückwärtige Kammer 30. Ein Dichtring 31 ist in einer Umfangsnut der kreisförmigen Endplatte 261 angeordnet und bildet eine Dichtung zwischen der Innenwand des becherförmigen Gehäuses 12 und der Außenwand der kreisförmigen Endplatte 261. Durch die kreisförmige Endplatte 261 ist an einer Stelle nahe der Mitte des Spiralelements 262 ein Loch bzw. eine Austrittsöffnung 264 gebildet, die eine Verbindung zwischen den zentralen Fluidtaschen des Spiral-
elements 262 und der rückwärtigen Kammer 30 bildet.
Die umlaufende Spirale 27, die in der Vorderkammer 29 angeordnet ist, umfaßt eine kreisförmige Endplatte 271 und ein Hüllen- oder Spiralelement 272, welches an einer Stirnfläche der Endplatte 271 befestigt ist oder sich von dieser aus erstreckt. Beide Spiralelemente 262, 272 greifen mit einer winkelmäßigen Versetzung von 180° und einer vorbestimmten radialen Versetzung ineinander. Dadurch werden zwischen beiden Spiralelementen 262, 272 zumindest ein Paar von Fluidtaschen umgrenzt. Die umlaufende Spirale 27 ist von einer Buchse 34 über ein Lager 35, das zwischen der äußeren Umfangsflache der Buchse 34 und einer Innenfläche eines von der Stirnfläche der Endplatte 271 axial hervorstehenden ringförmigen Ansatzes 273 angeordnet ist, drehbar gelagert. Die Buchse 34 ist mit einem inneren Ende der Scheibe 18 an einem Punkt radial versetzt oder exzentrisch zur Achse der Antriebswelle 13 drehbar verbunden. Ferner ist mit der umlaufenden Spirale 27 die Rotationsverhinderungs-/ Drucklagereinrichtung 37 verbunden, die um den Ansatz 273 der umlaufenden Spirale 27 herum angeordnet ist. Damit wird die umlaufende Spirale 27 in eine Umlaufbewegung mit einem Kreisradius Ror durch Rotation der Antriebswelle 13 zum Verdichten von durch die Verdichtereinheit strömendem Fluid angetrieben. Allgemein ist der Radius Ror der Umlaufbewegung durch die folgende Beziehung gegeben:
_(Steigung des Spiralelements)-2(Wandstärke des Spiralelements)
Bei dieser Anordnung ist das Spiralelement 272 der umlaufenden Spirale 27 um den Abstand Ror gegenüber dem Spiralele-
ment 262 der feststehenden Spirale 26 radial versetzt. Damit führt die umlaufende Spirale 27 eine UmIaufbewegung •mit dem Radius Ror bei Rotation der Antriebswelle 13 durch. Beim Umlaufen der umlaufenden Spirale 26 bewegen sich die Linienkontakte zwischen den Spiralelementen 262, 272 entlang der spiralförmig gekrümmten Oberfläche der Spiralelemente zur Mitte der Spiralelemente hin. Die Fluidtaschen, die durch die Spiralelemente 262, 272 umgrenzt sind, bewegen sich ebenfalls zur Mitte mit einer daraus folgenden Volumenverringerung und Verdichtung des Fluids in den Fluidtaschen. Das Fluid oder Kühlmittelgas, das in die Vorderkammer 21 von einem äußeren Fluidkreislauf über eine Einlaßöffnung 33 eintritt, wird von den zwischen den Spiralelementen 262, 272 gebildeten Fluidtaschen aufgenommen. Beim Umlaufen der umlaufenden Spirale 27 wird das Fluid in den Fluidtaschen verdichtet und das verdichtete Fluid wird in die Kammer 30 durch die Auslaßöffnung 264 ausgestoßen. Das Fluid tritt danach in den äußeren Fluidkreislauf durch einen Auslaß 32 aus.
Die Rotationsverhinderungs-ZDrucklagereinrichtung 37 umgibt den Ansatz 273 der umlaufenden Spirale 27 und liegt zwischen der inneren Stirnfläche der Frontstirnplatte 11 und derjenigen Stirnfläche der kreisförmigen Endplatte 271, die der inneren Stirnfläche der Frontstirnplatte 11 gegenüberliegt. Die Rotationsverhinderungs-/Drucklagereinrichtung 37 umfaßt einen feststehenden Teil, einen umlaufenden Teil und Lager, wie beispielsweise eine Mehrzahl von Kugeln. Der feststehende Teil umfaßt (1) einen ringförmigen Laufring 371, der in einer an der axialen Stirnfläche des ringförmigen Ansatzes 112 der Frontstirnplatte 11 gebildeten
Ringnut sitzt, und (2) einen feststehenden Ring 372, der getrennt vom Laufring 371 ausgebildet ist und an der axialen Stirnfläche des ringförmigen Ansatzes 112 der Frontstirnplatte 11 eingepaßt ist. Der feststehende Ring 372 ist an der axialen Stirnfläche des ringförmigen Ansatzes 112 mittels Stiften 373 befestigt und besitzt eine Breite derart, daß er die Stirnfläche des feststehenden Laufrings 371 abdeckt. Der umlaufende Teil umfaßt ebenfalls (1) einen ringförmigen umlaufenden Laufring 374, der in einer in einer Stirnfläche der Endplatte 271 gebildeten Ringnut sitzt, und (2) einen umlaufenden Ring 375, der getrennt vom umlaufenden Laufring 374 ausgebildet ist und an bzw. gegen die Stirnfläche der Endplatte 271 eingesetzt ist. Der umlaufende Ring 375 ist an der Endplatte 271 mittels Stiften 376 befestigt und besitzt eine Breite derart, daß er die Stirnfläche des umlaufenden Laufrings 374 überdeckt.
Der feststehende Ring 372 und der umlaufende Ring 375 weisen jeweils eine Mehrzahl von Löchern oder Taschen 372a und 375a in Axialrichtung auf, wobei die Anzahl der Löcher oder Taschen 372a, 375a in jedem der Ringe 372 und 375 gleich ist. Der feststehende Ring 372 und der umlaufende Ring 375 liegen einander mit einem vorbestimmten Axialabr.tand gegenüber. Die Taschen 372a des feststehenden Rings 372 entsprechen in ihrer Lage den Taschen 375a des umlaufenden Rings 375, d.h. zumindest jedes Paar von einander gegenüberliegenden Taschen haben den gleichen Abstand bzw. gleiche Teilung, und der radiale Abstand der Taschen vom Zentrum der entsprechenden Ringe 372 und 375 ist gleich. Die Mittelpunkte jedes Paars von Taschen 372a, 375a sind um einen Betrag, der dem Abstand Ror gleich ist, radial
versetzt. Zwischen dem Rand der Taschen 372a des feststehenden Rings 372 und dem Rand der Taschen 375a de" umlaufenden Rings 375 liegen Kugeln 377.
In dieser Anordnung der Rotationsverhinderungs-ZDrucklagereinrichtung sind alle Kugeln 377 durch einen Käfig 38 gehalten, der in dem von dem feststehenden Ring 372 und umlaufenden Ring· 375 begrenzten Axialspalt angeordnet ist. Wie aus Fig. 4 und 5 ersichtlich ist, weist der Käfig 38 zwei ringförmige Scheiben 381 und 382 auf, die aneinander durch geeignete Befestigungsmittel wie beispielsweise Schweißen befestigt sind, und jede Scheibe besitzt eine Mehrzahl von Löchern 381a, 382a. Die Zahl der Löcher entspricht der Zahl der Kugeln 377 und die einander gegenüberstehenden Löcher sind gegeneinander ausgerichtet, wenn beide Scheiben 381, 382 befestigt sind. Ein sich axial entlang des Randes der Löcher 381a, 382a erstreckendes Lagerelement bzw. Sitzelement 39 ist in jedem der Löcher 381a, 382a zur drehbaren Lagerung der Kugel 377 an den Scheiben 381, 382 ausgebildet. Das Sitzelement 39 steht teilweise mit der äußeren Oberfläche der Kugel 377 in Berührung und ein weiterer Oberflächenteil der Kugel 377 erstreckt sich vom Sitzelement 39. Daher kann die äußere Oberfläche der Kugel 377 mit dem Rand der Taschen 372a, 375a zum Ermöglichen einer Rollberührung mit dieser in Kontakt gelangen. In der in den Fig. 4 und 5 gezeigten Ausführungsform ist das Sitzelement 39 von der ringförmigen Scheibe 381, 382 getrennt ausgebildet und an dem Loch 381a, 382a der ringförmigen Scheiben 381, 382 befestigt. Alternativ dazu kann das Sitzelement 39 auch mit der ringförmigen Scheibe 381, 382 einstückig ausgebildet sein.
Während des Betriebs des Spiralverdichters sitzen die Kugeln zwischen dem Rand der einander gegenüberstehenden Taschen 372a, 375a und rollen entlang dem Rand bzw. der Kante der Taschen. Damit wird eine Rotationsbewegung der umlaufenden Spirale 27 verhindert, während die winkelmäßige Beziehung zur feststehenden Spirale 26 aufrechterhalten wird. Während des Betriebs des SpiralVerdichters sind ferner alle Kugeln mit der axialen Stirnfläche des feststehenden Laufrings 371 und des umlaufenden Laufrings 374 zur Aufnahme der Drucklast von der umlaufenden Spirale 27 in Kontakt.
Wie oben erwähnt sind alle Kugeln der Rotationsverhinderungs-/Drucklagereinrichtung im Käfig gehalten und stehen mit dem Rand der Tasche und dem Laufring in Rollkontakt. Daher ist die Montage der Rotationsverhinderungs-ZDrucklagereinrichtung einfach durchführbar. Ferner ist eine Prüfung bzw. Steuerung der Teile, aus denen die Rotationsverhinderungs-/Drucklagereinrichtung besteht, einfach durchführbar.
Gemäß Fig. 6 ist der Aufbau des Käfigs modifiziert. Der Käfig 38 weist zwei ringförmige Bleche 383 und 384 auf und an den ringförmigen Blechen 383, 384 ist eine Mehrzahl von Kugelhaltebereichen 383a, 384a gebildet. Die gekrümmten Oberflächen des Haltebereichs entsprechen der äußeren gekrümmten Oberfläche der Kugel, um eine Rollbewegung der Kugel innerhalb der Haltebereiche zu erlauben.
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Claims (3)

r* *s β PATENTANWALT DIPL.-PHYS. LUTZ H. PRÜFER · D-8OOQ MÜNCHEN 9O AG 47-3213 P/K/hu SANDEN CORPORATION, Gunma-ken / Japan Rotationsverhinderungseinrichtung für das umlaufende Element einer Fluidverdrängervorrichtung PATENTANSPRÜCHE
1. Spiralfluidverdrängervorrichtung mit einem Gehäuse, einer feststehenden Spirale, die innerhalb des Gehäuses fest angeordnet ist und eine kreisförmige Endplatte aufweist, von der sich ein erstes Spiralelement erstreckt, einer umlaufenden Spirale mit einer kreisförmigen Endplatte, von der sich ein zweites Spiralelement erstreckt, wobei das erste und das zweite Spiralelement mit einer winkelmäßigen und radialen Versetzung ineinander eingreifen, um eine Mehrzahl von Linienkontakten zum Umgrenzen von zumindest einem Paar von abgedichteten Fluidtaschen zu bilden, einer Antriebsvorrichtung, die mit der umlaufenden Spirale zum Bewirken der Umlaufbewegungen der umlaufenden Spirale wirkungsmäßig verbunden ist und einer Rotationsverhinderungs-ZDrucklagereinrichtung zum Verhindern der Rotation der umlaufenden Spirale während der UmIaufbewegung, um dabei das Volumen der
PATENTANWALT DIPL.-PHYS. LUTZ H. PRÜFER ■ D-8000 MÜNCHEN 90 ■ HARTHAUSER STR. 25d TEL. (O 89) 640
Fluidtaschen zu verändern,
dadurch gekennzeichnet, daß die Rotationsverhinderungs-/ Drucklagereinrichtung (37) einen an einer Innenfläche des Gehäuses (10) befestigten feststehenden Ring (372), einen an einer axialen Stirnfläche der kreisförmigen Endplatte (271) der umlaufenden Spirale (27) befestigten umlaufenden Ring (375) und eine Mehrzahl von Kugeln (377) aufweist, wobei der feststehende (372) und der umlaufende (275) Ring eine Mehrzahl von Taschen (372a; 375a) aufweisen, in der die Kugeln (377) anzuordnen sind, und die Kugeln (377) an einem Käfig (38) drehbar gehalten sind.
2. Spiralfluidverdrängervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Käfig (38) ein Paar von ringförmigen Scheiben (381, 382), die aneinander befestigt sind, und eine Mehrzahl von Löchern (381a; 382a) sowie ein an jedem dieser Löcher gebildetes Kugelaufnahmeelement (39) aufweist.
3. Spiralfluidverdrängervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Käfig (38) ein Paar von ringförmigen Scheiben (383, 384) aufweist, von denen jede eine konkaven Bereich zum Halten der Kugeln (377) besitzt.
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