DE3727986C2

DE3727986C2 - Rotationskolbenmaschine nach dem Spiralprinzip

Info

Publication number: DE3727986C2
Application number: DE19873727986
Authority: DE
Inventors: Jean-Luc Marc Caillat; Roger Clark Weatherston; James William Bush
Original assignee: Copeland Corp LLC
Current assignee: Copeland LP
Priority date: 1986-08-22
Filing date: 1987-08-21
Publication date: 1995-06-14
Anticipated expiration: 2007-08-22
Also published as: DE3727986A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Rotationskolbenmaschine nach dem Spiralprinzip mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.

Nach dem Spiralprinzip arbeitende Rotationskolbenmaschinen zum Verdrängen von verschiedenen Arten von Strömungsmitteln sind bekannt. Eine derartige Maschine kann als Expansionsmaschine, Verdrängermaschine, Pumpe, Kompressor etc. ausgebildet sein, wobei viele Merkmale der Erfindung auf irgendeine dieser Maschinen zutreffen. Aus Gründen der besseren Darstellung betreffen jedoch die offenbarten Ausführungsformen nur einen hermetisch gekapselten Kältemittelkompressor.

Allgemein gesagt umfaßt eine derartige Rotationskolbenmaschine zwei Spiralwände entsprechender Form, die jeweils auf einer getrennnten Endplatte montiert sind, um ein Spiralelement zu bilden. Die beiden Spiralelemente sind ineinander gepaßt, wobei eine der Spiralwände in einer um 180° gedrehten Lage zur anderen Wand angeordnet ist. Die Maschine funktioniert so, daß sich ein Spiralelement (das umlaufende Spiralelement) relativ zum anderen Spiralelement (das feste oder nicht umlaufende Spiralelement) auf einer Umlaufbahn bewegt, um einen Linienkontakt zwischen den Flanken der entsprechenden Wände herzustellen, wobei sich bewegende isolierte sichelförmige Strömungsmitteltaschen gebildet werden. Die Spiralen sind üblicherweise als Kreisevolvente ausgebildet, und idealerweise existiert während des Betriebes keine Relativdrehung zwischen den Spiralelementen, d. h. die Bewegung ist eine reine bogenförmige Translationsbewegung (d. h. keine Drehung irendeiner Linie im Korpus). Die Strömungsmitteltaschen tragen das handzuhabende Strömungsmittel von einer ersten Zone in der Rotationskolbenmaschine, wo ein Strömungsmitteleinlaß vorgesehen ist, zu einer zweiten Zone in der Maschine, wo sich ein Strömungsmittelauslaß befindet. Das Volumen einer abgedichteten Tasche ändert sich, wenn sich diese von der ersten Zone zur zweiten Zone bewegt. Zu irgendeinem Zeitpunkt existieren mindestens zwei abgedichtete Taschen, und wenn diverse Paare von abgedichteten Taschen zu einem bestimmten Zeitpunkt vorhanden sind, besitzt jedes Paar unterschiedliche Volumina. Bei einem Kompressor befindet sich die zweite Zone auf einem höheren Druck als die erste Zone und ist physikalisch in der Mitte der Maschine angeordnet, während sich die erste Zone am Außenumfang der Maschine befindet.

Die zwischen den Spiralelementen ausgebildeten Strömungsmitteltaschen werden durch zwei Arten von Kontaktstellen begrenzt: Axial verlaufende tangentiale Linienkontakte zwischen den spiralförmigen Flächen oder Flanken der Spiralwände, die durch radiale Kräfte bewirkt werden (Flankendichtung), und Flächenkontakte, die durch axiale Kräfte zwischen den ebenen Stirnflächen einer jeden Spiralwand und der gegenüberliegenden Endplatte verursacht werden (Stirnflächendichtung). Um einen hohen Wirkungsgrad zu erzielen, muß eine gute Abdichtung bei beiden Arten von Kontakten vorhanden sein.

Das Konzept einer Rotationskolbenmaschine nach dem Spiralprinzip ist seit geraumer Zeit bekannt. Es ist ferner bekannt, daß dieses Konzept diverse Vorteile besitzt. Beispielsweise weisen Rotationskolbenmaschinen einen hohen isentropischen und volumetrischen Wirkungsgrad auf und sind daher in bezug auf eine vorgegebene Leistung relativ klein und leicht. Sie arbeiten ruhiger und vibrationsfreier als viele Kompressoren, da bei ihnen keine großen hin- und hergehenden Teile (Kolben, Verbindungsstangen etc.) Verwendung finden. Da das gesamte Strömungsmittel in einer Richtung bei gleichzeitiger Kompression in einer Vielzahl von gegenüberliegenden Taschen fließt, treten weniger durch Druck erzeugte Vibrationen auf. Derartige Maschinen besitzen ferner eine große Zuverlässigkeit und Haltbarkeit, da relativ wenig bewegliche Teile Verwendung finden, zwischen den Spiralelementen eine relativ niedrige Geschwindigkeit vorhanden ist und Strömungsmittelverschmutzungen in inhärenter Weise von der Maschine "verziehen" werden.

Einer der schwierigen Bereiche in bezug auf die Konzipierung einer Rotationskolbenmaschine betrifft die Erzielung einer Stirnflächendichtung unter sämtlichen Betriebsbedingungen und sämtlichen Drehzahlen bei einer Maschine mit veränderlicher Drehzahl. In herkömmlicher Weise wurde dies erreicht durch (1) Anwendung von extrem genauen und sehr teuren Bearbeitungsverfahren, (2) Versehen der Stirnflächen mit spiralförmigen Spitzendichtungen, die leider schwer zu montieren und oft unzuverlässig sind, oder (3) durch Aufbringung einer axialen Anpreßkraft durch axiales Vorspannen des umlaufenden Spiralelementes in Richtung auf das nicht umlaufende Spiralelement unter Verwendung eines komprimierten Arbeitsströmungsmittels. Die zuletzt genannte Methode besitzt einige Vorteile, bringt jedoch auch Probleme mit sich. Zum Vorsehen einer Anpreßkraft zum Ausgleich der axialen Trennkraft ist es nämlich auch erforderlich, die am Spiralelement aufgrund der durch Druck erzeugten radialen Kräfte auftretende Kippbewegung zu verhindern, sowie Trägheitskräfte auszugleichen, die aus der Umlaufbewegung resultieren. Beide Kräfte hängen von der Geschwindigkeit ab. Die axiale Ausgleichskraft muß daher relativ groß sein und wird immer nur bei einer Drehzahl bzw. Geschwindigkeit optimal sein.

Eine Rotationskolbenmaschine nach dem Spiralprinzip mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1 ist aus der US-PS 38 74 827 bekannt. Bei dieser bekannten Maschine weist die axial federnde Aufhängung des nicht umlaufenden Spiralelementes gezielt eine Nachgiebigkeit auch in radialer Richtung auf, wodurch sich der Eingriff der Spiralelemente wechselnden Betriebsdrücken anpaßt. Hiermit lassen sich aber Kippbewegungen des Spiralelementes während des Betriebes nicht verhindern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Rotationskolbenmaschine der angegebenen Art zu schaffen, mit der im Betrieb auftretende Kippbewegungen der Spiralelemente verhindert werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Rotationskolbenmaschine der angegebenen Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Erfindungsgemäß wird das nicht umlaufende erste Spiralelement durch die axial bewegliche Aufhängung in Radialrichtung relativ zum Gehäuse fixiert, so daß die Kippbewegungen des Spiralelementes während des Betriebes verhindert werden können.

Weiterbildungen des Erfindungsgegenstandes gehen aus den Unteransprüchen hervor.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung im einzelnen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch einen Rotationskolbenkompressor, wobei diverse Teile weggebrochen sind und der Schnitt entlang Linie 1-1 in Fig. 3 geführt ist, jedoch bestimmte Teile geringfügig gedreht worden sind;

Fig. 2 einen entsprechenden Schnitt entlang Linie 2-2 in Fig. 3, wobei bestimmte Teile geringfügig gedreht worden sind;

Fig. 3 eine Draufsicht auf den Kompressor der Fig. 1 und 2, wobei ein Teil des oberen Endes entfernt worden ist;

Fig. 4 eine Ansicht ähnlich Fig. 3, wobei jedoch die gesamte obere Einheit des Kompressors entfernt worden ist;

die Fig. 5, 6 und 7 Teilansichten ähnlich dem rechten Abschnitt der Fig. 4, wobei aufeinanderfolgende Teile entfernt worden sind, um Konstruktionsdetails davon besser darstellen zu können;

Fig. 8 einen Teilabschnitt entlang Linie 8-8 in Fig. 4,

Fig. 9 einen Teilabschnitt entlang Linie 9-9 in Fig. 4;

Fig. 10 ein zum Teil schematischer Teilhorizontalschnitt, der eine weitere Methode zur Montage des nicht umlaufenden Spiralelementes zum Erreichen einer begrenzten Axialnachgiebigkeit zeigt;

Fig. 11 einen Schnitt im wesentlichen entlang Linie 11-11 in Fig. 10;

Fig. 12 einen Schnitt entsprechend Fig. 10, der jedoch ein weiteres Verfahren zur Montage des nicht umlaufenden Spiralelementes zum Erreichen einer begrenzten axialen Nachgiebigkeit zeigt;

Fig. 13 eine Ansicht entsprechend Fig. 10, die noch ein anderes Verfahren zur Montage des nicht umlaufenden Spiralelementes zum Erreichen einer begrenzten axialen Nachgiebigkeit zeigt;

Fig. 14 einen Schnitt im wesentlichen entlang Linie 14-14 in Fig. 13;

Fig. 15 ähnlich Fig. 10 ein weiteres Verfahren zur Montage des nicht umlaufenden Spiralelementes zum Erreichen einer begrenzten axialen Nachgiebigkeit;

Fig. 16 einen Schnitt im wesentlichen entlang Linie 16-16 in Fig. 15;

Fig. 17 ähnlich Fig. 10 ein weiteres Verfahren zur Montage des nicht umlaufenden Spiralelementes zum Erreichen einer begrenzten axialen Nachgiebigkeit;

Fig. 18 einen Schnitt im wesentlichen entlang Linie 18-18 in Fig. 17;

Fig. 19 ähnlich Fig. 10 ein weiteres Verfahren zur Montage des nicht umlaufenden Spiralelementes zum Erreichen einer begrenzten axialen Nachgiebigkeit;

Fig. 20 einen Schnitt im wesentlichen entlang Linie 20-20 in Fig. 19;

die Fig. 21 und 22 Ansichten entsprechend Fig. 10, die zwei weitere etwas ähnliche Verfahren zur Montage des nicht umlaufenden Spiralelementes zum Erreichen einer begrenzten axialen Nachgiebigkeit zeigen; und

Fig. 23 eine Ansicht ähnlich Fig. 10, die in schematischer Weise noch ein weiteres Verfahren zur Montage des nicht umlaufenden Spiralelementes zum Erreichen einer begrenzten axialen Nachgiebigkeit zeigt.

Obwohl die Prinzipien der vorliegenden Erfindung auf viele unterschiedliche Arten von Rotationskolbenmaschinen anwendbar sind, werden sie hier beispielhaft bei einem hermetisch gekapselten Rotationskolbenkompressor beschrieben, und zwar insbesondere bei einem solchen, der spezielle Anwendung in bezug auf die Kompression eines Kältemittels für Klima- und Kälteanlagen findet.

Wie die Fig. 1-3 zeigen, umfaßt die Maschine drei größere Gesamteinheiten, d. h. eine zentrale Einheit 10, die in einem kreisförmigen zylindrischen Stahlgehäuse 12 untergebracht ist, und eine obere und untere Einheit 14 und 16, die mit dem oberen und unteren Ende des Gehäuses 12 verschweißt sind, um dieses zu verschließen und abzudichten. Das Gehäuse 12 nimmt die Hauptkomponenten der Maschine auf, welche einen Elektromotor 18 mit einem Stator 20 (mit üblichen Wicklungen 22 und einer Schutzeinheit 23), der mittels Preßpassung im Gehäuse 12 angeordnet ist, und einem Rotor 24 (mit üblichen Nasen 26), der auf eine Kurbelwelle 28 wärmegeschrumpft ist, ein Kompressorgehäuse 30, das vorzugsweise an einer Vielzahl von mit Umfangsabstand angeordneten Stellen, wie beispielsweise bei 32, mit dem Gehäuse 12 verschweißt ist und ein umlaufendes zweites Spiralelement 34 lagert, das eine zweite Spiralwand 35 mit einem üblichen Flankenprofil und einer Spitzenfläche 33 aufweist, ein oberes Kurbelwellenlager 39 einer herkömmlichen zweistückigen Konstruktion, ein nicht umlaufendes axial nachgiebiges erstes Spiralelement 36 mit einer ersten Spiralwand 37 mit einem üblichen Flankenprofil (vorzugsweise das gleiche wie die Spiralwand 35), das in der üblichen Weise mit der Wand 35 kämmt und eine Spitzenfläche 31 besitzt, eine Abgabeöffnung 41 im ersten Spiralelement 36, einen Oldham-Ring 38, der zwischen dem zweiten Spiralelement 34 und dem Gehäuse 30 angeordnet ist, um eine Drehung des Spiralelementes 34 zu verhindern, ein Fitting 40 für den Ansaugeinlaß, das mit dem Gehäuse 12 verlötet oder verschweißt ist, eine Ansaugeinheit 42, um Sauggas dem Kompressoreinlaß zuzuführen, und einen Trägerarm 44 für ein unteres Lager umfaßt, der an jedem Ende mit dem Gehäuse 10 verschweißt ist, wie bei 46 gezeigt, und ein unteres Kurbelwellenlager 48 trägt, das im unteren Ende der Kurbelwelle 28 gelagert ist. Das untere Ende des Kompressors bildet einen mit Schmieröl 49 gefüllten Schmiermittelsumpf.

Die untere Einheit 16 umfaßt ein einfaches Stahlstanzstück 50, das eine Vielzahl von Füßen 52 und mit Öffnungen versehene Montageflansche 54 besitzt. Das Stanzstück 50 ist wie bei 56 gezeigt mit dem Gehäuse 12 verschweißt, um dessen unteres Ende abzudichten und zu verschließen.

Bei der oberen Einheit 14 handelt es sich um einen Auspufftopf mit einem unteren Stahlstanzstück als Verschlußelement 58, das mit dem oberen Ende des Gehäuses 10 verschweißt ist, wie bei 60 gezeigt, um dieses zu verschließen und abzudichten. Das Verschlußelement 58 besitzt einen aufrecht stehenden Umfangsflansch 62, von dem ein mit einer Öffnung versehener Halteansatz 64 (Fig. 3) vorsteht. In seinem zentralen Bereich besitzt das Verschlußelement eine axial angeordnete kreisförmige Zylinderkammer 66 mit einer Vielzahl von Öffnungen 68 in der Wand. Um die Steifigkeit zu erhöhen, ist das Element 58 mit einer Vielzahl von mit Rippen oder runden Vorsprüngen versehenen Bereichen 70 versehen. Eine ringförmige Gasauslaßkammer 72 ist mit Hilfe eines ringförmigen Auspufftopfes 74 über dem Element 58 ausgebildet. Der Auspufftopf 74 ist an seinem Außenumfang mit dem Flansch 62 verschweißt, wie bei 76 gezeigt, und an seinem Innenumfang mit der Außenwand der Zylinderkammer 66 verschweißt, wie bei 78 gezeigt. Komprimiertes Gas aus der Auslaßöffnung 41 dringt durch die Öffnung 68 in die Kammer 72, aus der es normalerweise über einen Auslaßfitting 80 abgegeben wird, das in die Wand des Elementes 74 gelötet oder hartgelötet ist. Eine herkömmlich ausgebildete Innendruck-Entlastungsventileinheit 82 kann in einer geeigneten Öffnung im Verschlußelement 58 montiert sein, um in Situationen überhöhten Drucks Gas in das Gehäuse 12 abzuführen.

Wenn man sich die Hauptteile des Kompressors im Detail ansieht, so besitzt die Kurbelwelle 28, die vom Motor 18 angetrieben wird, an ihrem unteren Ende eine Lagerfläche 84 mit reduziertem Durchmesser, die sich im Lager 48 befindet und über eine Axialdruckscheibe 85 (Fig. 1 und 2) auf der Schulter über der Fläche 84 gelagert ist. Das untere Ende des Lagers 78 besitzt einen Öleinlaßkanal 86 und einen Schmutzentfernungskanal 88. Der Arm 44 ist in der gezeigten Form ausgebildet und mit aufrecht stehenden Seitenflanschen 90 versehen, um seine Festigkeit und Steifigkeit zu erhöhen. Das Lager 48 wird durch Eintauchen in Öl 49 geschmiert, und Öl wird über eine herkömmlich ausgebildete Zentrifugalkurbelwellenpumpe zum restlichen Teil des Kompressors gepumpt. Diese Pumpe besitzt einen zentralen Ölkanal 92 und einen exzentrischen, nach außen geneigten Ölzuführkanal 94, der mit dem zentralen Ölkanal in Verbindung steht und sich bis zum oberen Ende der Kurbelwelle erstreckt. Ein Querkanal 96 verläuft vom Kanal 94 bis zu einer Umfangsnut 98 im 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, beispielsweise über eine übliche Lappenverbindung mit Vorsprüngen an den Ansätzen 26 (nicht gezeigt). Diese Gegengewichte besitzen die übliche Ausführungsform für eine Rotationskolbenmaschine.

Das umlaufende Spiralelement 34 besitzt eine zweite Endplatte 102 mit einer allgemein ebenen parallelen oberen und unteren Fläche 104 und 106, wobei die letztgenannte Fläche gleitend mit einer ebenen kreisförmigen Axialdrucklagerfläche 108 am Gehäuse 30 in Eingriff steht. Die Axialdrucklagerfläche 108 wird über eine Ringnut 110 geschmiert, die Öl vom Kanal 94 in der Kurbelwelle 28 über den Kanal 96 und die Nut 98 empfängt. Die Nut 98 steht mit einer anderen Nut 112 im Lager 39 in Verbindung, die Öl sich schneidenden Kanälen im Gehäuse 30 zuführt. Die Stirnflächen der ersten Spiralwand 37 stehen dichtend mit der Fläche 104 in Eingriff, während die Stirnflächen 33 der zweiten Spiralwand 35 dichtend mit einer allgemein ebenen und parallelen Fläche 117 am ersten Spiralelement 36 in Eingriff stehen.

Eine einstückig mit dem zweiten Spiralelement 34 ausgebildete Nabe 118 hängt von diesem herab und besitzt eine Axialbohrung 120, in der eine kreiszylindrische Entlastungsantriebsbuchse 122 gelagert ist, welche eine Axialbohrung 124 besitzt, in der treibend ein exzentrischer Kurbelstift 126 angeordnet ist, der am oberen Ende der Kurbelwelle 28 einstückig mit dieser ausgebildet ist. Hierdurch wird ein radial nachgiebiger Antrieb gebildet, wobei der Kurbelstift 126 die Buchse 122 über eine ebene Fläche 128 am Stift 26 antreibt, die gleitend mit einem ebenen Lagereinsatz 130 in Eingriff steht, welcher in der Wandung der Bohrung 124 angeordnet ist. Die Drehung der Kurbelwelle 28 bewirkt eine Drehung der Buchse 126 um die Kurbelwellenachse, wodurch eine Bewegung des zweiten Spiralelementes 34 in einer kreisförmigen Umlaufbahn verursacht wird. Der Winkel der ebenen Antriebsfläche ist so gewählt, daß durch den Antrieb dem umlaufenden Spiralelement eine geringfügige zentrifugale Kraftkomponente mitgeteilt wird, um die Flankendichtung zu erhöhen. Eine Bohrung 124 ist zylindrisch ausgebildet, jedoch auch geringfügig oval im Querschnitt, um eine begrenzte relative Gleitbewegung zwischen dem Stift und der Buchse zu ermöglichen, was eine selbsttätige Trennung und somit eine Entlastung der miteinander kämmenden Spiralwände bewirkt, wenn Flüssigkeiten oder Feststoffe in den Kompressor eingeführt werden.

Öl wird über den Pumpenkanal 92 zum oberen Ende des Kanals 94 gepumpt, von dem es durch Zentrifugalkraftwirkung radial nach außen abgeschleudert wird. Das Öl wird in einer Ausnehmung in der Form einer Radialnut gesammelt, welche im oberen Ende der Buchse 122 angeordnet ist. Von ihr strömt das Öl nach unten in den Freiraum zwischen dem Stift 126 und der Bohrung 124 und zwischen die Bohrung 120 und eine ebene Fläche an der Buchse 122, die zur Nut ausgerichtet ist. Überschüssiges Öl wird dann über einen Kanal im Gehäuse 30 zum Ölsumpf 49 abgezogen.

Eine Drehung des zweiten Spiralelementes 34 relativ zum Gehäuse 30 und dem ersten Spiralelement 36 wird durch eine Oldham- Kupplung verhindert, die einen Ring 38 umfaßt, der zwei nach unten vorstehende, diametral entgegengesetzte einstückige Keile 134 besitzt, welche gleitend in diametral gegenüberliegenden radialen Schlitzen 136 im Gehäuse 30 angeordnet sind, sowie um 90° dazu versetzt zwei aufwärts vorstehende, diametral gegenüberliegende einstückige Keile 138, die gleitend in diametral gegenüberliegenden radialen Schlitzen 140 im Verdrängerelement 34 angeordnet sind (von denen einer in Fig. 1 gezeigt ist).

Der Ring 38 besitzt eine spezielle Form, die die Verwendung eines Axialdrucklagers einer maximalen Größe bei einer vorgegebenen Gesamtmaschinengröße (im Querschnitt) ermöglicht bzw. eine Maschine mit minimaler Größe bei einer vorgegebenen Größe des Axialdrucklagers. Dies wird dadurch erreicht, daß man die Tatsache vorteilhaft nutzt, daß sich der Oldham-Ring in einer geraden Linie relativ zum Kompressorgehäuse bewegt, wobei der Ring eine allgemein ovale oder "Rennbahn"-Form mit minimaler Innenabmessung besitzt, um den Umfangsrand des Axialdrucklagers freizugeben. Die innere Umfangswand des Ringes 38 besitzt ein Ende mit einem Radius R vom Mittelpunkt x und ein gegenüberliegendes Ende mit dem gleichen Radius R von einem äußeren Punkt y, wobei die Zwischenwandabschnitte im wesentlichen gerade verlaufen. Die Mittelpunkte x und y sind mit einem Abstand voneinander angeordnet, der dem Umlaufradius des zweiten Spiralelementes 34 entspricht bis zweimal so groß wie dieser ist, und befinden sich auf einer Linie, die durch die Mittelpunkte der Keile 134 und Radialschlitze 136 verläuft. Der Radius R entspricht dem Radius der Axialdrucklagerfläche 108 + einem vorgegebenen Minimalabstand. Mit Ausnahme der Form des Ringes 38 funktioniert die Oldham- Kupplung in üblicher Weise.

Es wird nunmehr die spezielle Aufhängung beschrieben, mittels der das nicht umlaufende Spiralelement zur Durchführung einer begrenzten Axialbewegung montiert ist, jedoch an einer radialen Bewegung oder Drehbewegung gehindert wird, damit ein Axialdruck und somit eine Vorspannung zum Erreichen einer Stirnflächendichtung erzielt werden kann. Eine derartige Aufhängung ist in den Fig. 4 bis 7 und 9 dargestellt. Fig. 4 zeigt das obere Ende des Kompressors mit entfernter oberer Einheit 14, während die Fig. 5 bis 7 eine zunehmende Entfernung an Teilen zeigen. Auf jeder Seite des Kompressorgehäuses 30 befindet sich ein Paar von axial vorstehenden Rippen 150 mit ebenen oberen Flächen, die in einer gemeinsamen Querebene liegen. Das erste Spiralelement 36 besitzt einen Umfangsflansch 152 mit einer quer angeordneten planaren oberen Fläche, die bei 154 eine Ausnehmung aufweist, um Rippen 150 (Fig. 6 und 7) aufzunehmen. Die Rippen 150 besitzen axial verlaufende Gewindebohrungen 156, während der Flansch 152 entsprechende Bohrungen 158 aufweist, die mit gleichen Abständen von den Bohrungen 156 angeordnet sind.

Am oberen Ende der Rippen 150 befindet sich eine ebene weiche Metalldichtung 160 der in Fig. 6 gezeigten Form. Am oberen Ende der Dichtung 160 liegt eine ebene Blattfeder 162 aus Federstahl der in Fig. 5 gezeigten Form, und am oberen Ende dieser Feder befindet sich ein Halter 164. Alle diese Teile sind über mit Gewinde versehene Befestigungselemente 166, die in die Bohrungen 156 geschraubt sind, zusammengeklemmt. Die äußeren Enden der Feder 162 sind über mit Gewinde versehene Befestigungselemente 168, die in den Bohrungen 158 angeordnet sind, am Flansch 152 befestigt. Die gegenüberliegende Seite des ersten Spiralelementes 36 ist in identischer Weise gelagert. Wie man erkennen kann, kann sich somit das erste Spiralelement 36 geringfügig durch Verbiegen und Ausdehnen der Federn 162 (innerhalb der elastischen Grenzen) in Axialrichtung bewegen, kann sich jedoch nicht in Radialrichtung drehen oder bewegen.

Die maximale Axialbewegung der Spiralelemente in einer diese voneinander trennenden Richtung wird durch einen mechanischen Anschlag begrenzt, d. h. durch den Eingriff des Flansches 152 (s. den Abschnitt 170 in den Fig. 6 und 7) mit der unteren Fläche der Feder 162, die durch den Halter 164 gestützt wird, und in entgegengesetzter Richtung durch Eingriff der Spiralwandstirnflächen mit der Endplatte des gegenüberliegenden Spiralelementes. Dieser mechanische Anschlag bewirkt, daß der Kompressor in der seltenen Situation, in der die axiale Trennkraft größer ist als die axiale Rückführkraft, wie dies beim Starten der Fall ist, noch komprimiert. Der maximale Stirnflächenabstand, der durch den Anschlag zugelassen wird, kann relativ klein sein, d. h. in einem Bereich von weniger als 0,127 mm liegen bei einem Spiralelement mit einem Durchmesser von 76,2 bis 101,6 mm und einer Wandhöhe von 25,4 bis 50,8 mm.

Vor der endgültigen Montage wird das erste Spiralelement 36 mit Hilfe einer Spannvorrichtung (nicht gezeigt) relativ zum Gehäuse 30 richtig ausgerichtet. Die Spannvorrichtung besitzt Stifte, die in entsprechende Positionierungslöcher 172 am Gehäuse 30 und Positionslöcher 173 am Flansch 152 einsetzbar sind. Die Rippen 150 und die Dichtung 160 sind mit im wesentlichen ausgerichteten Rändern 176 versehen, die allgemein senkrecht zu dem sich darüber erstreckenden Abschnitt der Feder 162 angeordnet sind, um Spannungen herabzusetzen. Die Dichtung 160 trägt ebenfalls dazu bei, die Klemmkräfte auf der Feder 162 zu verteilen. Wie dargestellt, befindet sich die Feder 162 in ihrem ungespannten Zustand, wenn das Spiralelement den Zustand mit einem maximalen Stirnflächenabstand (gegen den Halter 164) einnimmt, um die Herstellung zu erleichtern. Da jedoch die in der Feder 162 vorhandenen Spannungen für den gesamten Bereich der Axialbewegung niedrig sind, wird die anfängliche ungespannte Axiallage der Feder 162 nicht als kritisch angesehen.

Signifikant ist jedoch, daß die Querebene, in der die Feder 162 angeordnet ist, sowie die Flächen am Gehäuse und am ersten Spiralelement, an denen sie befestigt ist, im wesentlichen in einer imaginären Querebene angeordnet sind, welche durch den Mittelpunkt der miteinander kämmenden Spiralwände verläuft, d. h. etwa in der Mitte zwischen den Flächen 104 und 117. Hierdurch können die Montageeinrichtungen für das axial nachgiebige Spiralelement das am Spiralelement angreifende Kippmoment, das durch das in Radialrichtung wirkende komprimierte Strömungsmittel, d. h. den Druck des komprimierten Gases, der radial gegen die Flanken der Spiralwände wirkt, verursacht wird, auf ein Minimum bringen. Ein Versagen beim Verhindern dieses Kippmomentes kann zu einem Abheben des ersten Spiralelementes 36 vom Sitz führen. Diese Methode zum Ausgleich dieser Kraft ist der Methode der Ausübung eines Axialdruckes weit überlegen, da sie die Möglichkeit des Ausübens einer zu hohen Vorspannung der Spiralelemente gegeneinander reduziert und darüberhinaus die Stirnflächendichtungsvorspannung im wesentlichen unabhängig von der Kompressordrehzahl macht. Aufgrund der Tatsache, daß die axiale Trennkraft nicht exakt am Mittelpunkt der Kurbelwelle angreift, kann eine geringfügige Kippbewegung verbleiben. Diese ist jedoch relativ unbedeutend, wenn man sie mit den normalerweise auftretenden Trenn- und Rückführkräften vergleicht. Es wird daher ein großer Vorteil in bezug auf das axiale Vorspannen des nicht umlaufenden ersten Spiralelementes im Vergleich zum umlaufenden zweiten Spiralelement erreicht, da es bei letzterem erforderlich ist, Kippbewegungen aufgrund von radialen Trennkräften sowie aufgrund von Trägheitskräften, die eine Funktion der Drehzahl darstellen, zu kompensieren, was zu übermäßig großen Ausgleichskräften, insbesondere bei niedrigen Drehzahlen, führen kann.

Die Montage des ersten Spiralelementes 36 mit axialer Nachgiebigkeit in der vorstehend beschriebenen Weise ermöglicht den Einsatz der einfachen Vorspanneinrichtung, um die Stirnflächendichtung zu verbessern. Dies wird dadurch erreicht, daß unter Abgabedruck oder unter einem Zwischendruck oder unter einem Druck, der eine Kombination von beiden darstellt, stehendes gepumptes Strömungsmittel verwendet wird. In ihrer einfacheren und gegenwärtig bevorzugten Form wird die axiale Vorspannung zur Stirnflächendichtung oder in Rückführrichtung erreicht, indem der Abgabe- bzw. Auslaßdruck genutzt wird. Wie man am besten den Fig. 1 bis 3 entnehmen kann, ist das obere Ende des ersten Spiralelementes 36 mit einer zylindrischen Wand 178 versehen, die die Auslaßöffnung 39 umgibt und einen Kolben bildet, welcher gleitend in der Zylinderkammer 66 angeordnet ist. Eine elastomere Dichtung 180 dient zur Verbesserung der Abdichtung. Das erste Spiralelement 36 wird somit in Rückführrichtung durch auf Abgabedruck stehendes komprimiertes Strömungsmittel, das auf den Bereich des oberen Endes des ersten Spiralelementes 36 wirkt, der vom Kolben 148 gebildet wird (abzüglich des Bereiches der Auslaßöffnung), in Rückführrichtung vorgespannt.

Da es sich bei der axialen Trennkraft unter anderem um eine Funktion des Auslaßdruckes der Maschine handelt, ist es möglich, einen Kolbenbereich auszuwählen, der bei den meisten Betriebsbedingungen zu einer ausgezeichneten Stirnflächenabdichtung führt. Vorzugsweise wird der Bereich so ausgewählt, daß zu irgendeinem Zeitpunkt im Zyklus während normaler Betriebsbedingungen eine signifikante Trennung der Spiralelemente auftritt. Darüberhinaus ist in einer Situation maximalen Drucks (maximale Trennkraft) optimalerweise nur eine minimale axiale Ausgleichskraft und natürlich keine signifikante Trennung vorhanden.

In bezug auf diese Stirnflächendichtungen wurde ferner festgestellt, daß beträchtliche Verbesserungen des Betriebsverhaltens mit einer minimalen Unterbrechungszeit erreicht werden können, indem die Form der Endplattenflächen 104 und 117 sowie der Spiralwandstirnflächen 31 und 33 geringfügig geändert wird. Vorzugsweise wird jede Endplattenfläche 104 und 117 so geformt, daß sie in sehr geringfügiger Weise konkav ist und daß die Spiralwandstirnflächen 31 und 33 in entsprechender Weise ausgebildet sind (d. h. die Fläche 31 verläuft allgemein parallel zur Fläche 117, während die Fläche 33 allgemein parallel zur Fläche 104 verläuft). Dies steht im Gegensatz zu dem vorhergesagten, da es zu einem anfänglichen axialen Abstand zwischen den Spiralelementen im mittleren Bereich der Maschine, der den Bereich mit höchstem Druck darstellt, führt. Es wurde jedoch festgestellt, daß aufgrund der Tatsache, daß der mittlere Bereich auch der heißeste Bereich ist, in diesem Bereich in Axialrichtung auch ein größerer Wärmeanstieg vorhanden ist, der zu einer übermäßigen Wirkungsgradreduzierung aufgrund der im mittleren Bereich des Kompressors entstehenden Reibung führen würde. Durch Anordnung dieses anfänglichen gesonderten Abstandes erreicht der Kompressor einen maximalen Stirnflächendichtungszustand, wenn er Betriebstemperatur erreicht.

In den Fig. 10 bis 23 ist eine Reihe von anderen Aufhängungssystemen dargestellt, mittels denen das nicht umlaufende Spiralelement zur Durchführung einer begrenzten Axialbewegung gelagert ist, während gleichzeitig dieses an einer Bewegung in Radialrichtung und Umfangsrichtung gehindert wird. Bei jeder dieser Ausführungsformen wird das nicht umlaufende Spiralelement an seinem Mittelpunkt gelagert, wie bei der ersten Ausführungsform, um auf diese Weise Kippbewegungen des Spiralelementes, die durch radiale Strömungsmitteldruckkräfte verursacht werden, zu verhindern. Bei sämtlichen Ausführungsformen befindet sich die obere Fläche des Flansches 152 in der gleichen geometrischen Lage wie bei der ersten Ausführungsform.

Wie die Fig. 10 und 11 zeigen, wird die Lagerung mit Hilfe eines Federstahlringes 400 gehalten, der an seinem Außenumfang mit Hilfe von Befestigungselementen 402 an einem Montagering 404 verankert wird, welcher an der Innenfläche des Gehäuses 12 befestigt ist. An seinem Innenumfang ist der Ring mit der oberen Fläche des Flansches 152 am nicht umlaufenden Spiralelement 36 mit Hilfe von Befestigungselementen 406 verankert. Der Ring 400 ist mit einer Vielzahl von winkligen Öffnungen 408 versehen, die über seine Gesamtausdehnung angeordnet sind, um seine Steifigkeit herabzusetzen und begrenzte axiale Bewegungen des nicht umlaufenden Spiralelementes 36 zu ermöglichen. Da die Öffnungen 408 zur Radialrichtung schräggestellt sind, erfordert eine axiale Verschiebung des Innenumfanges des Ringes relativ zum Außenumfang desselben keine Streckung des Ringes, bewirkt jedoch eine äußerst geringfügige Drehung desselben. Diese begrenzte Drehbewegung ist jedoch so gering, daß sie in keiner Weise irgendeine merkliche Reduzierung des Wirkungsgrades mit sich bringt.

Bei der Ausführungsform der Fig. 12 ist das nicht umlaufende Spiralelement 36 in sehr einfacher Weise mit Hilfe einer Vielzahl von L-förmigen Armen 410 montiert, die mit einem Schenkel an der Innenfläche des Gehäuses 12 verschweißt sind und deren anderer Schenkel mit Hilfe eines geeigneten Befestigungselementes 412 an der oberen Fläche des Flansches 152 befestigt ist. Der Arm 410 ist so ausgebildet, daß er sich innerhalb seiner elastischen Grenzen geringfügig ausdehnen kann, um axiale Bewegungen des nicht umlaufenden Spiralelementes zu gestatten.

Bei den Ausführungsformen der Fig. 13 und 14 umfassen die Montageeinrichtungen eine Vielzahl (in der Darstellung 3) von rohrförmigen Elementen 414, die mit einer radial inneren Flanscheinheit 416 versehen sind, welche mit Hilfe eines geeigneten Befestigungselementes 418 an der oberen Fläche des Flansches 152 des nicht umlaufenden Spiralelementes befestigt ist, und einen radial äußeren Flansch 420, der mit Hilfe eines geeigneten Befestigungselementes 422 mit einem Arm 424 verbunden ist, der mit der Innenfläche des Gehäuses 12 verschweißt ist. Radiale Bewegungen des nicht umlaufenden Spiralelementes werden aufgrund der Tatsache verhindert, daß eine Vielzahl von rohrförmigen Elementen vorhanden ist, wobei mindestens zwei dieser Elemente sich nicht direkt gegenüberliegen.

Bei der Ausführungsform der Fig. 15 und 16 wird das nicht umlaufende Spiralelement in bezug auf eine begrenzte Axialbewegung mit Hilfe von Blattfedern 426 und 428 gelagert, die an ihren äußeren Enden an einem Montagering 430 befestigt sind, welcher über geeignete Befestigungselemente 432 mit der Innenfläche des Gehäuses 12 verschweißt ist. Die Blattfedern sind ferner mit Hilfe eines geeigneten Befestigungselementes 434 mit der oberen Fläche des Flansches 152 in dessen Mittelpunkt verbunden. Sie können entweder gerade ausgebildet sein, wie bei der Feder 426, oder eine bogenförmige Gestalt besitzen, wie bei der Feder 428. Geringfügige Axialbewegungen des ersten Spiralelementes 36 bewirken eine Ausdehnung der Blattfedern innerhalb der elastischen Grenzen derselben.

Bei der Ausführungsform der Fig. 17 und 18 wird eine Bewegung des nicht umlaufenden Spiralelementes 36 in Radialrichtung und in Umfangsrichtung durch eine Vielzahl von Kugeln 436 (von denen eine gezeigt ist) verhindert, welche mit enger Passung in einer Zylinderbohrung angeordnet sind, die von einer zylindrischen Fläche 437 am inneren Umfangsrand eines Montageringes 440 gebildet wird, der mit der Innenfläche des Gehäuses 12 verschweißt ist, und durch eine zylindrische Fläche 439, die im radial äußeren Umfangsrand eines Flansches 142 am nicht umlaufenden Spiralelement 36 ausgebildet ist. Die Kugeln 436 liegen in einer Ebene, die aus den vorstehend genannten Gründen mittig zwischen den Endplattenflächen der Spiralelemente angeordnet ist. Die Ausführungsform der Fig. 19 und 20 ist mit der der Fig. 17 und 18 identisch, mit der Ausnahme, daß anstelle von Kugeln eine Vielzahl von kreiszylindrischen Rollen 444 (von denen eine gezeigt ist) verwendet wird, die in einen rechteckförmigen Schlitz gepreßt sind, welche von einer Fläche 446 am Ring 440 und einer Fläche 448 am Flansch 442 gebildet wird. Der Ring 440 ist vorzugsweise ausreichend elastisch, so daß er über die Kugeln oder Rollen gedehnt werden kann, um die Einheit vorzuspannen und Spiel zu vermeiden.

Bei der Ausführungsform der Fig. 21 ist das umlaufende Spiralelement 36 mit einem mittig angeordneten Flansch 450 versehen, der ein in Axialrichtung verlaufendes Loch 452 besitzt, das sich durch den Flansch erstreckt. Im Loch 452 ist gleitend ein Stift 454 angeordnet, der mit seinem unteren Ende am Gehäuse 30 befestigt ist. Wie man erkennen kann, sind axiale Bewegungen des nicht umlaufenden Spiralelementes möglich, während Bewegungen in Umfangsrichtung oder in radialer Richtung verhindert werden. Die Ausführungsform der Fig. 22 ist mit der der Fig. 21 identisch, mit Ausnahme der Tatsache, daß der Stift 454 verstellbar ist. Dies wird erreicht, indem ein vergrößertes Loch 456 in einem geeigneten Flansch am Körper 30 vorgesehen ist und der Stift 454 mit einem Lagerflansch 458 und einem unteren Gewindeende versehen ist, das durch das Loch 456 vorsteht und mit einer Mutter 460 versehen ist. Wenn der Stift 454 einmal genau positioniert ist, wird die Mutter 460 angezogen, um die Teile permanent zu verankern.

Bei der Ausführungsform der Fig. 23 ist die Innenfläche des Gehäuses 12 mit zwei runden Vorsprüngen 462 und 464 versehen, die genau bearbeitete radial einwärts gerichtete ebene Flächen 466 und 468 aufweisen, die rechtwinklig zueinander angeordnet sind. Der Flansch 152 am nicht umlaufenden Spiralelement 36 ist mit zwei entsprechenden runden Vorsprüngen versehen, die jeweils radial nach außen weisende ebene Flächen 470 und 472 besitzen, welche rechtwinklig zueinander angeordnet sind und mit den Flächen 466 und 468 in Eingriff stehen. Diese runden Vorsprünge und Flächen sind genau bearbeitet, so daß sie das nicht umlaufende Spiralelement exakt in der richtigen radialen Lage und Drehlage fixieren. Um das Spiralelement in dieser Lage zu halten und gleichzeitig eine begrenzte Axialbewegung desselben zu gestatten, ist eine sehr steife Feder, die als Tellerfeder o. ä. ausgebildet ist, 474 vorgesehen, die zwischen einem runden Vorsprung 476 an der Innenfläche des Gehäuses 12 und einem runden Vorsprung 478, der am Außenumfang des Flansches 152 befestigt ist, angeordnet ist. Die Feder 484 bringt eine große Vorspannkraft auf das nicht umlaufende Spiralelement auf, um dieses gegen die Flächen 466 und 468 in Position zu halten. Diese Kraft sollte geringfügig größer sein als die maximale radiale Kraft und Drehkraft, die normalerweise auftritt und das Spiralelement vom Sitz abhebt. Die Feder 474 ist vorzugsweise so angeordnet, daß die Vorspannkraft, die sie aufbringt, gleiche Komponenten in Richtung eines jeden runden Vorsprunges 462 und 464 besitzt (d. h. ihre diametrale Kraftlinie schneidet die beiden runden Vorsprünge). Wie bei den vorstehenden Ausführungsformen sind die runden Vorsprünge und die Federkraft im wesentlichen in der Mitte zwischen den Spiralelementendplattenflächen angeordnet, um Kippbewegungen zu verhindern.

Bei sämtlichen Ausführungsformen der Fig. 10 bis 23 kann die Axialbewegung der nicht umlaufenden Spiralelemente in Trennrichtung durch geeignete Mittel begrenzt werden, beispielsweise durch den bei der ersten Ausführungsform beschriebenen mechanischen Anschlag. Eine Bewegung in entgegengesetzter Richtung wird durch den Eingriff der Spiralelemente begrenzt, wie sich von selbst versteht.

Claims

1. Rotationskolbenmaschine nach dem Spiralprinzip mit

(a) einem ersten, nicht umlaufenden Spiralelement (36) mit einer ersten Endplatte, auf der eine erste Dichtungsfläche (117) angeordnet ist, und einer ersten Spiralwand (37), die auf der ersten Dichtungsfläche angeordnet ist;
(b) einem zweiten umlaufenden Spiralelement (34) mit einer zweiten Endplatte (102), auf der sich eine zweite Dichtungsfläche (104) befindet, und einer zweiten Spiralwand (35), die auf der zweiten Dichtungsfläche angeordnet ist;
(c) einem stationären Gehäuse (30) mit Einrichtungen, die das zweite Spiralelement (34) zur Durchführung einer Umlaufbewegung relativ zum ersten Spiralelement (36) lagern, wobei das zweite Spiralelement (34) derart relativ zum ersten Spiralelement (36) angeordnet ist, daß die erste und zweite Spiralwand (37, 35) miteinander kämmen, so daß der Umlauf des zweiten Spiralelementes (34) relativ zum ersten Spiralelement (36) bewirkt, daß die Spiralwände sich nach radial innen bewegende Arbeitskammern bilden, wobei eine Stirnfläche der ersten Spiralwand (37) in Dichtungseingriff mit der zweiten Dichtungsfläche und eine Stirnfläche der zweiten Spiralwand (35) in Dichtungseingriff mit der ersten Dichtungsfläche (117) steht; und
(d) einer axial beweglichen Aufhängung, die am Gehäuse (30) befestigt und mit dem ersten Spiralelement (36) verbunden ist, um eine axiale Bewegung des ersten Spiralelementes zu ermöglichen;
dadurch gekennzeichnet,
daß die eine Radialbewegung des ersten Spiralelementes (36) relativ zum Gehäuse (30) verbindende Aufhängung mit dem ersten Spiralelement (36) in einer Ebene verbunden ist, die sich in der Mitte zwischen den Ebenen der ersten und zweiten Dichtungsfläche (117, 104) befindet.

2. Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufhängung Positionierelemente aufweist, die eine Drehbewegung und Radialbewegung des ersten Spiralelementes (36) relativ zum Gehäuse (30) verhindern.

3. Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Federelemente der Aufhängung an einer Vielzahl von voneinander beabstandeten Punkten mit dem ersten Spiralelement (36) an dessen Umfang verbunden sind.

4. Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Federelemente Blattfedern (162, 426, 428) sind, die sich bei einer axialen Bewegung des ersten Spiralelementes (36) innerhalb ihrer elastischen Grenzen ausdehnen.

5. Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Positionierelement aus einem Stift (454) und einer Bohrung (452) gebildet ist, die den Stift (454) gleitend aufnimmt (Fig. 21, 22).

6. Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Stift (454) einstellbar montiert ist (Fig. 22).

7. Rotationskolbenmaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Anschlag die Axialbewegung des ersten Spiralelementes (36) vom zweiten Spiralelement (34) weg auf eine vorgegebene Größe begrenzt, die klein genug ist, damit die Maschine beim Anlaufen mit maximaler Verdrängung arbeiten kann.

8. Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Blattfedern (162) in der Draufsicht U-förmig ausgebildet sind, wobei ein ausgebauchter Abschnitt der Blattfedern (162) am Gehäuse (30) fixiert ist und jeder Schenkelabschnitt der Blattfedern (162) an seinem Ende mit dem ersten Spiralelement (36) verbunden ist.

9. Rotationskolbenmaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (30) mit axial verlaufenden Rippen (150) versehen ist, die ebene Endflächen besitzen, an denen die Aufhängung befestigt ist.

10. Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Endflächen im wesentlichen in einer Ebene liegen, die parallel zu und zwischen den Ebenen der Dichtungsflächen (117, 104) verlaufen.

11. Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Spiralelement (36) mit einem Umfangsflansch (152) versehen ist, und vorstehende Schenkelabschnitte aufweist, die an dem Umfangsflansch (152) befestigt sind.

12. Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Montagefläche des Umfangsflansches (152) in der Ebene der Endflächen liegt.

13. Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Endflächen einen Rand aufweisen, der senkrecht zum Schenkelabschnitt angeordnet ist, um das Verbiegen des Federelements mit minimalen Spannungen zu erleichtern.

14. Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Endfläche und dem Federelement eine weiche Dichtung (160) angeordnet ist.

15. Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung (160) einen Rand aufweist, der im wesentlichen mit dem Rand der Endfläche zusammenfällt.

16. Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung (160) aus einem weichen Metall besteht.

17. Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Federelemente der Aufhängung als elastischer Ring (400) ausgebildet sind, dessen Außenumfang am Gehäuse (30) fixiert ist, und dessen Innenumfang mit dem ersten Spiralelement (36) verbunden ist.

18. Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (400) aus Federstahl besteht.

19. Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (400) eine Vielzahl von sich hindurch erstreckenden Öffnungen (408) besitzt, um dessen Flexibilität zu erhöhen.

20. Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß jede Öffnung (408) in der Draufsicht länglich ausgebildet und unter einem Winkel zu einer sich radial erstreckenden Linie angeordnet ist.

21. Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Federelemente der Aufhängung durch eine Vielzahl von elastischen Armen (410) gebildet sind, die das Gehäuse mit dem ersten Spiralelement (36) verbinden (Fig. 12).

22. Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Arm (410) L-förmig ausgebildet ist, wobei ein Schenkel am Gehäuse (12) und der andere Schenkel am ersten Spiralelement (36) befestigt ist.

23. Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Federelemente der Aufhängung durch eine Vielzahl von mit Umfangsabstand um das erste Spiralelement (36) herum angeordneten rohrförmigen Elementen (414) gebildet sind, die jeweils einen ersten Flansch (416), der relativ zum Gehäuse (30) befestigt ist, und einen zweiten Flansch (420) aufweisen, der mit dem ersten Spiralelement (36) verbunden ist (Fig. 13, 14).

24. Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Flansche (416, 420) in einer horizontalen Querebene angeordnet sind.

25. Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse des rohrförmigen Abschnitts der rohrförmigen Elemente (414) jeweils tangential zum Umfang des ersten Spiralelements (36) angeordnet ist.

26. Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Blattfedern (162) mittig am Gehäuse und ihre Enden am ersten Spiralelement (36) befestigt sind.

27. Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Blattfedern (426, 428) mittig am ersten Spiralelement (36) und ihre Enden am Gehäuse (30) befestigt sind.

28. Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (426) länglich und in der Draufsicht gerade ausgebildet ist.

29. Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (428) länglich und in der Draufsicht gekrümmt ausgebildet ist.

30. Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Positionierelemente eine Vielzahl von Kugeln (436) umfassen, die jeweils in einem Paar von gegenüberliegenden, axial angeordneten Nuten (437, 439) vorgesehen sind, wobei eine Nut (437) am Gehäuse (30) und die andere Nut (439) am ersten Spiralelement (36) angeordnet ist (Fig. 17, 18).

31. Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Nuten in einem Ringelement angeordnet ist, das das erste Spiralelement (36) umgibt und das unter Vorspannung steht, um die Kugeln (436) in den Nuten zu belasten.

32. Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Positionierelemente eine Vielzahl von Rollen (444) umfassen, die jeweils in zwei gegenüberliegenden, axial angeordneten Nuten (446, 448) angeordnet sind, wobei eine Nut (446) am Gehäuse (30) und die andere Nut (448) am ersten Spiralelement (36) angeordnet ist (Fig. 19, 20).

33. Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Nuten in einem Ringelement angeordnet ist, das das erste Spiralelement (36) umgibt und das unter Vorspannung steht, um die Rollen (444) in den Nuten zu belasten.

34. Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Positionierelemente mindestens zwei axialverlaufende Führungsflächen (470, 472) aufweisen, die am Gehäuse (30) angeordnet sind, am ersten Spiralelement (36) angeordnete Führungsflächen (466, 468), die mit dem gehäuseseitigen Führungsflächen (470, 472) in Eingriff stehen, und Federn, die die Führungsflächen (470, 472; 466, 468) gegenseitig in Eingriff pressen (Fig. 23).

35. Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsflächen (470, 472; 466, 468) eben sind und radial einwärts weisen.

36. Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsflächen (470, 472; 466, 468) um die Drehachse angeordnet sind.

37. Rotationskolbenmaschine nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, daß die Federn (474) eine auf die Mitte der Führungsflächen (470, 474; 466, 468) gerichtete Kraft ausüben.