DE3745098B4

DE3745098B4 - Spiral type compressor

Info

Publication number: DE3745098B4
Application number: DE19873745098
Authority: DE
Inventors: Jean-Luc Marc Dayton Caillat; Roger Clark Dayton Weatherston; James William Sidney Bush
Original assignee: Copeland Corp LLC
Current assignee: Copeland LP
Priority date: 1986-08-22
Filing date: 1987-08-21
Publication date: 2004-02-19
Anticipated expiration: 2007-08-22
Also published as: DE3744760C2; DE3745097C2; DE3745096C2

Abstract

Kompressor der Spiralbauart, mit einem in einem Gehäuse (12) angeordneten stationären Spiralelement (36) mit einer Endplatte und einer darauf senkrecht angeordneten Spiralwand (37) und einem umlaufenden Spiralelement (34) mit einer Endplatte und einer darauf senkrecht angeordneten Spiralwand (35), wobei die Spiralwände (37, 35) miteinander kämmen und sich nach radial innen bewegende Arbeitskammern bilden, mit einem Kolben (300), der mit der Endplatte des stationären Spiralelementes (36) verbunden ist und in einer am Ende des Gehäuses (12) gebildeten Kammer (66) verschieblich gleitet, wobei eine Zwischendruckkammer gebildet ist, die über einen Kanal (312) im Kolben (300) mit einem Zwischendruck aus den Arbeitskammern beaufschlagt ist, um das stationäre Spiralelement (36) mit einem Druck gegen das umlaufende Spiralelement (34) vorzuspannen, und mit einem axialen Durchlass im Kolben (300), der mit einer der Arbeitskammern verbunden ist, und der durch ein Verschlusselement (302) gegenüber der Zwischendruckkammer abgeschlossen ist, und mit einem Radialkanal (304), der das verdichtete Gas vom axialen Durchlass über in einer Wand der Kammer (66) gebildete Austrittsöffnungen 68 in eine Auslasskammer (72) leitet.Compressor of the spiral type, with a stationary spiral element (36) arranged in a housing (12) with an end plate and a spiral wall (37) arranged vertically thereon and a revolving spiral element (34) with an end plate and a spiral wall (35) arranged vertically thereon, the spiral walls (37, 35) meshing with each other and forming working chambers moving radially inwards, with a piston (300) connected to the end plate of the stationary spiral element (36) and in a chamber formed at the end of the housing (12) (66) slidably, whereby an intermediate pressure chamber is formed, which is acted upon by an intermediate pressure from the working chambers via a channel (312) in the piston (300), around the stationary spiral element (36) with a pressure against the rotating spiral element (34) preload, and with an axial passage in the piston (300), which is connected to one of the working chambers, and through a closure element (302) ge opposite the intermediate pressure chamber, and with a radial channel (304) which conducts the compressed gas from the axial passage via outlet openings 68 formed in a wall of the chamber (66) into an outlet chamber (72).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kompressor der Spiralbauart mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.The present invention relates to a compressor of the spiral type with the features of the claim 1.

Kompressoren der Spiralbauart zum Komprimieren von verschiedenen Arten von Strömungsmitteln sind bekannt.Spiral compressors for Compressing various types of fluids are known.

Allgemein gesagt umfasst ein derartiger Kompressor zwei Spiralwände entsprechender Form, die jeweils auf einer getrennten 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.Generally speaking, such a compressor includes two spiral walls appropriate shape, each mounted on a separate end plate are to form a spiral element. The two spiral elements are fitted together, with one of the spiral walls in a position rotated by 180 ° is arranged to the other wall. The machine works so that a spiral element (the orbiting spiral element) relative to the other spiral element (the fixed or non-rotating spiral element) moved in orbit to make a line contact between the Flanks of the corresponding walls to produce, moving insulated crescent fluid pockets be formed. The spirals are usually as circular involutes trained and ideally there is no relative rotation during operation between the spiral elements.

Die Strömungsmitteltaschen tragen das handzuhabende Strömungsmittel von einer ersten Zone im Kompressor, wo ein Strömungsmitteleinlass vorgesehen ist, zu einer zweiten Zone im Kompressor, wo sich ein Strömungsmittelauslass befindet. Das Volumen einer abgedichteten Tasche ändert sich, wenn sich diese von der ersten Zone zur zweiten Zone bewegt. Zu jedem Zeitpunkt existieren mindestens zwei abgedichtete Taschen, und wenn diverse Paare von abgedichteten Taschen zu einem bestimmten Zeitpunkt vorhanden sind, besitzt jedes Paar unterschiedliche Volumina. Beim 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.The fluid pockets carry the manageable fluid from a first zone in the compressor where a fluid inlet is provided is to a second zone in the compressor where there is a fluid outlet located. The volume of a sealed bag changes, when it moves from the first zone to the second zone. To at any time there are at least two sealed bags, and when diverse pairs of sealed bags to one particular At the time, each pair has different volumes. The second zone of the compressor is at a higher pressure as the first zone and is physically in the middle of the machine arranged while the first zone on the outer circumference the machine.

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.The one between the spiral elements trained fluid pockets are limited by two types of contact points. Axial tangents Line contacts between the spiral-shaped surfaces or flanks of the spiral walls that pass through radial forces caused (flank seal), and surface contacts by axial Forces between the flat faces of each spiral wall and the opposite end plate (face seal). To achieve high efficiency, a good seal must be used be present in both types of contacts.

Das Konzept eines Kompressors nach dem Spiralprinzip ist seit geraumer Zeit bekannt. Es ist ferner bekannt, dass dieses Konzept diverse Vorteile besitzt. Beispielsweise weisen solche Kompressoren einen hohen isoentropischen 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.The concept of a compressor the spiral principle has been known for some time. It is further known that this concept has various advantages. For example such compressors have a high isoentropic and volumetric efficiency and are therefore relative to a given performance small and light. They work more calmly and vibration-free than many compressors because they do not have large back and forth parts (Pistons, connecting rods, etc.) are used. Because the whole fluid in one direction while compressing in a multitude from opposite Bags flow, kick less vibration caused by pressure. Such machines also have a large one reliability and durability, since relatively few moving parts are used, a relatively low speed between the spiral elements is present and fluid contamination in inherent "Warp" from the machine become.

Einer der schwierigen Bereiche in Bezug auf die Konzipierung eines solchen Kompressors betrifft die Erzielung einer Stirnflächendichtung unter sämtlichen Betriebsbedingungen und sämtlichen Drehzahlen bei einem Kompressor 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. Aus der DE 24 28 228 A1 ist ein Kompressor der Spiralbauart bekannt, mit einem in einem Gehäuse angeordneten stationären Spiralelement mit einer Endplatte und einer darauf senkrecht angeordneten Spiralwand und einem umlaufenden Spiralelement mit einer Endplatte und einer darauf senkrecht angeordneten Spiralwand, wobei die Spiralwände miteinander kämmen und sich radial nach innen bewegende Arbeitskammern bilden, mit einem Kolben, der mit der Endplatte des stationären Spiralelementes verbunden ist und in einer am Ende des Gehäuses gebildeten Kammer verschieblich gleitet, wobei das stationäre Spiralelement über eine abgedichtete Ringkammer mittels eines extern zugeführten Druckmediums gegen das umlaufende Spiralelement vorgespannt ist.One of the difficult areas in designing such a compressor is to achieve an end face seal under all operating conditions and speeds with a variable speed compressor. Conventionally, this has been achieved by (1) using extremely precise and very expensive machining processes, (2) providing the end faces with spiral tip seals, which are unfortunately difficult to assemble and often unreliable, or (3) by applying an axial pressure force by axial Biasing the orbiting scroll member toward the non-orbiting scroll member using a compressed working fluid. The latter method has some advantages, but it also has problems. To provide a contact pressure to compensate for the axial separating force, it is also necessary to prevent the tilting movement occurring on the spiral element due to the radial forces generated by pressure and to compensate for inertial forces that result from the rotating movement. Both forces depend on the speed. The axial compensating force must therefore be relatively large and will only be optimal at one speed or speed. From the DE 24 28 228 A1 a compressor of the spiral type is known, with a stationary spiral element arranged in a housing with an end plate and a spiral wall arranged vertically thereon, and a revolving spiral element with an end plate and a spiral wall arranged vertically thereon, the spiral walls intermeshing and working chambers moving radially inwards form, with a piston which is connected to the end plate of the stationary spiral element and slidably slides in a chamber formed at the end of the housing, the stationary spiral element being biased against the rotating spiral element via a sealed annular chamber by means of an externally supplied pressure medium.

Mit einer derartigen Ausführung lässt sich zwar die stirnseitige Abdichtung ohne Weiteres erreichen, jedoch wird durch die Verwendung einer externen Hochdruckfluidquelle die gesamte Konstruktion erheblich komplizierter gestaltet.With such a design can be easily achieve the front seal, however by using an external high pressure fluid source the entire Construction made considerably more complicated.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zu Grunde, einen Kompressor der Spiralbauart zu schaffen, bei dem eine sichere Stirnflächendichtung unter verschiedenen Betriebsbedingungen und verschiedenen Drehzahlen auf möglichst einfache und zuverlässige Weise erreicht wird.The invention is therefore the object to create a scroll type compressor in which a secure face seal underneath different operating conditions and different speeds preferably simple and reliable Way is achieved.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Kompressor mit den Merkmalen des einzigen Patentanspruchs gelöst.This object is achieved by a Compressor solved with the features of the only claim.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung im Einzelnen erläutert.The invention is described below of an embodiment explained in detail in connection with the drawing.

Es zeigen:Show it:

1 einen Vertikalschnitt durch einen Kompressor der Spiralbauart, der nicht zum Gegenstand der Erfindung gehört, aus dem jedoch das allgemeine Prinzip eines derartigen Kompressors zu ersehen ist, wobei diverse Teile weggebrochen sind und der Schnitt entlang Linie 1-1 in 3 geführt ist, jedoch bestimmte Teile geringfügig gedreht worden sind; 1 a vertical section through a compressor of the spiral type, which is not part of the invention, but from which the general principle of such a compressor can be seen, with various parts broken away and the section along line 1-1 in 3 is performed, but certain parts have been rotated slightly;

2 einen entsprechenden Schnitt entlang Linie 2-2 in 3, wobei bestimmte Teile geringfügig gedreht worden sind; 2 a corresponding cut along line 2-2 in 3 , with certain parts slightly rotated;

3 eine Draufsicht auf den Kompressor der 1 und 2, wobei ein Teil des oberen Endes entfernt worden ist; 3 a top view of the compressor of the 1 and 2 , with part of the upper end removed;

4 eine Ansicht ähnlich 3, wobei jedoch die gesamte obere Einheit des Kompressors entfernt worden ist; 4 a view similar 3 , however, the entire upper unit of the compressor has been removed;

5, 6 und 7 Teilansichten ähnlich dem rechten Abschnitt der 4, wobei aufeinanderfolgende Teile entfernt worden sind, um Kontruktionsdetails davon besser darstellen zu können; 5 . 6 and 7 Partial views similar to the right section of the 4 , with successive parts removed to better show construction details thereof;

8 einen Teilschnitt entlang Linie 8-8 in 4; 8th a partial section along line 8-8 in 4 ;

9 einen Teilschnitt entlang Linie 9-9 in 4; 9 a partial section along line 9-9 in 4 ;

10 einen Schnitt entlang Linie 10-10 in 1; 10 a section along line 10-10 in 1 ;

11A und 11B Vertikalschnitte durch die abgewickelte Spirale entland der Linien 11a-11B in 10, wobei das entsprechende Profil verkürzt und stark übertrieben dargestellt ist; 11A and 11B Vertical sections through the unwound spiral along lines 11a-11B in 10 , the corresponding profile is shortened and depicted in a greatly exaggerated manner;

12 einen abgewinkelten Schnitt entlang Linie 12-12 in 10; 12 an angled section along line 12-12 in 10 ;

13 eine Draufsicht auf einen verbesserten Oldham-Ring; 13 a plan view of an improved Oldham ring;

14 eine Seitenansicht des Oldham-Ringes der 13; 14 a side view of the Oldham Ring of the 13 ;

15 einen Teilschnitt im Wesentlichen entlang Linie 15-15 in 10, wobei einige der Schmiermittelkanäle dargestellt sind; 15 a partial section substantially along line 15-15 in 10 , with some of the lubricant channels shown;

16 einen Schnitt im Wesentlichen entlang Linie 16-16 in 15; 16 a section substantially along line 16-16 in 15 ;

17 einen Horizontalschnitt im Wesentlichen entlang Linie 17-17 in 2; 17 a horizontal section substantially along line 17-17 in 2 ;

18 einen vergrößerten Teilvertikalschnitt durch einen erfindungsgemäßen Kompressor; 18 an enlarged partial vertical section through a compressor according to the invention;

19 ein zum Teil schematischer Teilhorizontalschnitt, der eine weitere Methode zur Montage des nicht umlaufenden Spiralelementes zum Erreichen einer begrenzten Axialnachgiebigkeit zeigt; 19 a partially schematic partial horizontal section showing a further method for mounting the non-rotating spiral element to achieve a limited axial compliance;

20 eine Ansicht ähnlich 19, die in schematischer Weise noch ein weiteres Verfahren zur Montage des nicht umlaufenden Spiralelementes zum Erreichen einer begrenzten axialen Nachgiebigkeit zeigt; 20 a view similar 19 which schematically shows yet another method for assembling the non-rotating spiral element to achieve a limited axial compliance;

21 einen Schnitt im Wesentlichen entlang Linie 21-21 in 19; 21 a section substantially along line 21-21 in 19 ;

22 einen Schnitt entsprechend 21, der jedoch ein weiteres Verfahren zur Montage des nicht umlaufenden Spiralelementes zum Erreichen einer begrenzten axialen Nachgiebigkeit zeigt; 22 a cut accordingly 21 which, however, shows a further method for assembling the non-rotating spiral element to achieve a limited axial compliance;

23 eine Ansicht entsprechend 20, die noch ein anderes Verfahren zur Montage des nicht umlaufenden Spiralelementes zum Erreichen einer begrenzten axialen Nachgiebigkeit zeigt; 23 a view accordingly 20 which shows yet another method of assembling the non-orbiting scroll member to achieve limited axial compliance;

24 einen Schnitt im Wesentlichen entlang Linie 24-24 in 23; 24 a section substantially along line 24-24 in 23 ;

25 ähnlich 20 ein weiteres Verfahren zur Montage des nicht umlaufenden Spiralelementes zum Erreichen einer begrenzten axialen Nachgiebigkeit; 25 similar 20 another method for assembling the non-rotating spiral element to achieve a limited axial compliance;

26 einen Schnitt im Wesentlichen entlang Linie 26-26 in 25; 26 a section substantially along line 26-26 in 25 ;

27 ähnlich 20 ein weiteres Verfahren zur Montage des nicht umlaufenden Spiralelementes zum Erreichen einer begrenzten axialen Nachgiebigkeit; 27 similar 20 another method for assembling the non-rotating spiral element to achieve a limited axial compliance;

28 einen Schnitt im Wesentlichen entlang Linie 28-28 in 27; 28 a section substantially along line 28-28 in 27 ;

29 ähnlich 20 ein weiteres Verfahren zur Montage des nicht umlaufenden Spiralelementes zum Erreichen einer begrenzten axialen Nachgiebigkeit; 29 similar 20 another method for assembling the non-rotating spiral element to achieve a limited axial compliance;

30 einen Schnitt im Wesentlichen entlang Linie 30-30 in 29 und 30 a section substantially along line 30-30 in 29 and

31 und 32 Ansichten entsprechend 20, die zwei weitere etwas ähnliche Verfahren zur Montage des nicht umlaufenden Spiralelementes zum Erreichen einer begrenzten axialen Nachgiebigkeit zeigen. 31 and 32 Views accordingly 20 which show two other somewhat similar methods for mounting the non-rotating spiral element to achieve a limited axial compliance.

Wie die 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 Schutz einheit 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 zweistöckigen 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 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.As the 1 - 3 show, the machine comprises three larger overall units, ie a central unit 10 that in a circular cylindrical steel case 12 is housed, and an upper and lower unit 14 and 16 that with the top and bottom of the case 12 are welded to seal and seal it. The GE housing 12 takes up the main components of the machine, which is an electric motor 18 with a stator 20 (with usual windings 22 and a protection unit 23 ) by means of a press fit in the housing 12 is arranged, and a rotor 24 (with usual noses 26 ) on a crankshaft 28 is heat shrunk, a compressor housing 30 , which preferably at a plurality of circumferentially spaced locations, such as at 32 , with the housing 12 is welded and a circumferential second spiral element 34 that stores a second spiral wall 35 with a usual flank profile and a point surface 33 has an upper crankshaft bearing 39 a conventional two-story construction, a non-rotating axially compliant first spiral element 36 with a first spiral wall 37 with a usual flank profile (preferably the same as the spiral wall 35 ) that in the usual way with wall 35 combs and a lace surface 31 has a dispensing opening 41 in the first spiral element 36 , an Oldham ring 38 that is between the second spiral element 34 and the housing 30 is arranged to rotate the spiral element 34 to prevent a fitting 40 for the intake inlet that comes with the housing 12 is soldered or welded, an intake unit 42 to supply suction gas to the compressor inlet and a support arm 44 for a lower bearing that encompasses the housing at each end 10 is welded, as with 46 shown, and a lower crankshaft bearing 48 carries that in the lower end of the crankshaft 28 is stored. The lower end of the compressor forms one with lubricating oil 49 filled lubricant sump.

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.The lower unit 16 includes a simple steel stamp 50 that have a variety of feet 52 and apertured mounting flanges 54 has. The punch 50 is like with 56 shown with the housing 12 welded to seal and seal the lower end.

Bei der oberen Einheit 14 handelt es sich um eine Auspufftopf mit einem unteren Stahlstanzstück als Abschlusselement 58, das mit dem oberen Ende des Gehäuses 10 verscheißt ist, wie bei 60 gezeigt, um dieses zu verschließen und abzudichten. Das Abschlusselement 58 besitzt einen aufrecht stehenden Umfangsflansch 62, von dem ein mit einer Öffnung versehener Halteansatz 64 (3) vorsteht. In seinem zentralen Bereich besitzt das Abschlusselement eine axial angeordnete 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 Öffnungen 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 mit einer geeigneten Öffnung im Verschlusselement 58 montiert sein, um in Situationen überhöhten Drucks Gas in das Gebäude 12 abzuführen.At the top unit 14 it is a muffler with a lower steel stamping as a finishing element 58 that with the top of the case 10 is crappy, like at 60 shown to seal and seal this. The final element 58 has an upright circumferential flange 62 , of which a holding attachment provided with an opening 64 ( 3 ) protrudes. In its central area, the end element has an axially arranged cylinder chamber 66 with a variety of openings 68 in the wall. To increase the stiffness is the element 58 with a variety of areas provided with ribs or round projections 70 Mistake. An annular gas outlet chamber 72 is with the help of an annular muffler 74 over the element 58 educated. The muffler 74 is on its outer circumference with the flange 62 welded, like at 76 shown, and on its inner circumference with the outer wall of the cylinder chamber 66 welded, like at 78 shown. Compressed gas from the outlet opening 41 penetrates through the openings 68 into the chamber 72 , from which it usually has an outlet fitting 80 is released into the wall of the element 74 is soldered or brazed. A conventionally designed internal pressure relief valve unit 82 can with a suitable opening in the closure element 58 be mounted to gas in situations of excessive pressure in the building 12 dissipate.

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 (1, 2 und 17) 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 irgend einer 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.If you look at the main parts of the compressor in detail, the crankshaft has 28 by the engine 18 is driven, a bearing surface at its lower end 84 with reduced diameter, located in the warehouse 48 located and via an axial thrust washer 85 ( 1 . 2 and 17 ) on the shoulder over the surface 84 is stored. The lower end of the camp 78 has an oil inlet channel 86 and a dirt removal duct 88 , The arm 44 is designed in the form shown and with upright side flanges 90 provided to increase its strength and rigidity. The warehouse 48 is by immersion in oil 49 lubricated, and oil is pumped to the rest of the compressor via a conventionally designed centrifugal crankshaft pump. This pump has a central oil channel 92 and an eccentric, outwardly inclined oil supply channel 94 which communicates with the central oil passage and extends to the upper end of the crankshaft. A cross channel 96 runs from the canal 94 up to a circumferential groove 98 in stock 39 to lubricate it. A lower counterweight 97 and an upper counterweight 100 are on the crankshaft in any suitable way 28 attached, for example via a conventional tab connection with projections on the approaches 26 (Not shown). These counterweights have the usual embodiment for a rotary piston machine.

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 114 und 116 im Gehäuse 30 zuführt (15). 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.The revolving spiral element 34 has a second end plate 102 with a generally flat parallel top and bottom surface 104 and 106 , the latter surface sliding with a flat circular thrust bearing surface 108 on the housing 30 is engaged. The thrust bearing surface 108 is over an annular groove 110 lubricated the oil from the channel 94 in the crankshaft 28 over the channel 96 and the groove 98 receives. The groove 98 stands with another groove 112 in stock 39 in connection, the oil intersecting channels 114 and 116 in the housing 30 feeds ( 15 ). The end faces of the first spiral wall 37 are sealed with the surface 104 engaged while the end faces 33 the second spiral wall 35 sealing with a generally flat and parallel surface 117 on the first spiral element 36 are engaged.

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.One piece with the second spiral element 34 trained hub 118 depends from this and has an axial bore 120 in which a circular cylindrical relief drive bushing 122 is mounted, which is an axial bore 124 owns, in the driving an eccentric crank pin 126 is arranged at the upper end of the crankshaft 28 is integrally formed with this. This forms a radially flexible drive, the crank pin 126 the socket 122 over a flat surface 128 at the pen 26 drives the sliding with a flat bearing insert 130 is engaged, which in the wall of the bore 124 is arranged. The rotation of the crankshaft 28 causes the bush to rotate 126 around the crankshaft axis, causing movement of the second spiral element 34 is caused in a circular orbit. The angle of the flat drive surface is selected so that a slight centrifugal force component is communicated to the rotating spiral element by the drive in order to increase the flank seal. A hole 124 is cylindrical in shape, but also slightly oval in cross-section to allow a limited relative sliding movement between the pin and the socket, which automatically separates and thus relieves the meshing spiral walls when liquids or solids are introduced into the compressor.

Der radial nachgiebige Umlaufantrieb der Erfindung wird unter Einsatz eines verbesserten Ölzuführsystems geschmiert. Öl wird über den Pumpenkanal 92 zum oberen Ende des Kanals 94 gepumpt, von dem es durch Zentrifugalkraftwirkung radial nach außen abgeschleudert wird, wie durch die gestrichelte Linie 15 angedeutet ist. Das Öl wird in einer Ausnehmung in der Form einer Radialnut 131 gesammelt, welche im oberen Ende der Buchse 122 entlang der Bahn 125 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 133 an der Buchse 122, die zur Nut 131 ausgerichtet ist (16). Überschüssiges Öl wird dann über einen Kanal 135 im Gehäuse 30 zum Ölsumpf 49 abgezogen.The radially compliant orbital drive of the invention is lubricated using an improved oil delivery system. Oil flows through the pump channel 92 to the top of the channel 94 pumped, from which it is thrown radially outwards by centrifugal force, as by the dashed line 15 is indicated. The oil is in a recess in the form of a radial groove 131 collected which in the upper end of the jack 122 along the train 125 is arranged. From there, the oil flows down into the space between the pen 126 and the hole 124 and between the hole 120 and a flat surface 133 at the socket 122 that to the groove 131 is aligned ( 16 ). Excess oil is then channeled 135 in the housing 30 to the oil sump 49 deducted.

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 (13 und 14) 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 1 gezeigt ist).A rotation of the second spiral element 34 relative to the housing 30 and the first spiral element 36 is prevented by an Oldham clutch that has a ring 38 ( 13 and 14 ) comprises two protruding diametrically opposed one-piece wedges 134 has which slides in diametrically opposite radial slots 136 in the housing 30 are arranged, as well as offset by 90 ° two upward projecting, diametrically opposite one-piece wedges 138 that slide in diametrically opposite radial slots 140 in the displacement element 34 are arranged (one of which is in 1 is shown).

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 Rings 38, bei der es sich um die zu steuernde Form handelt, besitzt ein Ende 142 mit einem Radius R vom Mittelpunkt x und ein gegenüberliegendes Ende 144 mit dem gleichen Radius R von einem äußeren Mittelpunkt y (13), wobei die Zwischenwandabschnitte im Wesentlichen gerade verlaufen, wie bei 146 und 148 gezeigt. 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.The ring 38 has a special shape that allows the use of a thrust bearing of a maximum size for a given overall machine size (in cross section) or a machine with a minimum size for a given size of the thrust bearing. This is accomplished by taking advantage of the fact that the Oldham ring moves in a straight line relative to the compressor housing, the ring having a generally oval or "race track" shape with minimal internal dimensions to expose the peripheral edge of the thrust bearing The inner peripheral wall of the ring 38 , which is the form to be controlled, has an end 142 with a radius R from the center x and an opposite end 144 with the same radius R from an outer center y ( 13 ), the partition sections being essentially straight, as in 146 and 148 shown. The center points x and y are arranged at a distance from one another, which is the circumferential radius of the second spiral element 34 corresponds to twice as large as this, and are on a line that passes through the centers of the wedges 134 and radial slots 136 runs. The radius R corresponds to the radius of the thrust bearing surface 108 + a predetermined minimum distance. Except for the shape of the ring 38 the Oldham coupling works in the usual way.

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 4 bis 7, 9 und 12 dargestellt. 4 zeigt das obere Ende des Kompressors mit entfernter oberer Einheit 14, während die 5 bis 7 eine zunehmende Entfernung an Teilen zeigen. Auf jeder Seite des Kompressorgehäuses 30 befindet sich ein Paar von axial vorstehenden Pfosten 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 Pfosten 150 (6 und 7) aufzunehmen. Die Pfosten 150 besitzen axial verlaufende Gewin debohrungen 156, während der Flansch 152 entsprechende Bohrungen 158 aufweist, die mit gleichen Abständen von den Bohrungen 156 angeordnet sind.The special suspension is now described, by means of which the non-rotating spiral element is mounted for carrying out a limited axial movement, but is prevented from radial movement or rotary movement, so that an axial pressure and thus a preload can be achieved to achieve an end face seal. Such a suspension is in the 4 to 7 . 9 and 12 shown. 4 shows the top of the compressor with the top unit removed 14 while the 5 to 7 show an increasing distance of parts. On each side of the compressor housing 30 there is a pair of axially protruding posts 150 with flat upper surfaces lying in a common transverse plane. The first spiral element 36 has a peripheral flange 152 with a transversely arranged planar upper surface, which at 154 has a recess to post 150 ( 6 and 7 ) record. The posts 150 have axially running threaded bores 156 while the flange 152 corresponding holes 158 has the same distances from the holes 156 are arranged.

Am oberen Ende der Pfosten 150 befindet sich eine ebene weiche Metalldichtung 160 der in 6 gezeigten Form. Am oberen Ende der Dichtung 160 liegt eine ebene Blattfeder 162 aus Federstahl der in 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.At the top of the post 150 there is a flat soft metal seal 160 the in 6 shown form. At the top of the seal 160 there is a flat leaf spring 162 made of spring steel the in 5 shown shape, and at the upper end of this spring there is a holder 164 , All of these parts are via threaded fasteners 166 that are in the holes 156 are screwed, clamped together. The outer ends of the spring 162 are via threaded fasteners 168 that are in the holes 158 are arranged on the flange 152 attached. The opposite side of the first spiral element 36 is stored in an identical manner. As you can see, the first spiral element can be 36 slightly due to bending and expansion the springs 162 (within the elastic limits) move in the axial direction, but cannot rotate or move in the radial direction.

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 6, 7 und 12) 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 Anpresskraft, wie dies beim Starten der Fall ist, noch komprimiert. Der maximale Stirnflächenab stand, 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.The maximum axial movement of the spiral elements in a direction separating them from one another is limited by a mechanical stop, ie by the engagement of the flange 152 (see the section 170 in the 6 . 7 and 12 ) with the lower surface of the spring 162 by the holder 164 is supported, and in the opposite direction by engagement of the spiral wall end faces with the end plate of the opposite spiral element. This mechanical stop causes the compressor to still compress in the rare situation in which the axial separation force is greater than the contact pressure, as is the case when starting. The maximum end face was allowed by the stop, can be relatively small, that is, in a range of less than 0.127 mm with a spiral element with a diameter of 76.2 to 101.6 mm and a wall height of 25.4 to 50.8 mm.

Vor der engültigen 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 Pfosten 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.Before the final assembly, the first spiral element 36 with the aid of a clamping device (not shown) relative to the housing 30 properly aligned. The jig has pins that go into corresponding positioning holes 172 on the housing 30 and position holes 173 on the flange 152 can be used. The posts 150 and the seal 160 are with essentially aligned edges 176 provided generally perpendicular to the portion of the spring extending thereabove 162 are arranged to reduce tensions. The seal 160 also contributes to the clamping forces on the spring 162 to distribute. As shown, the spring is in place 162 in its unstressed state when the spiral element is in a state with a maximum end face distance (against the holder 164 ) in order to facilitate production. However, since the one in the pen 162 existing stresses for the entire range of axial movement are low, the initial untensioned axial position of the spring 162 not considered critical.

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 Kippmoments 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 darüber hinaus 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.It is significant, however, that the transverse plane in which the spring 162 is arranged, and the surfaces on the housing and on the first spiral element to which it is attached are arranged essentially in an imaginary transverse plane which runs through the center of the intermeshing spiral walls, ie approximately in the middle between the surfaces 104 and 117 , As a result, the mounting devices for the axially flexible spiral element can minimize the tilting moment which acts on the spiral element and is caused by the compressed fluid acting in the radial direction, ie the pressure of the compressed gas which acts radially against the flanks of the spiral walls. Failure to prevent this tilting moment can cause the first spiral element to lift off 36 lead from the seat. This method of balancing this force is far superior to the method of exerting an axial pressure, since it reduces the possibility of exerting excessive prestressing of the spiral elements against one another and, moreover, makes the end face sealing prestress essentially independent of the compressor speed. Due to the fact that the axial separating force does not act exactly on the center of the crankshaft, a slight tilting movement can remain. However, this is relatively insignificant if you compare it with the separation and return forces that normally occur. There is therefore a great advantage with regard to the axial preloading of the non-rotating first spiral element compared to the rotating second spiral element, since in the latter it is necessary to cause tilting movements due to radial separating forces and due to inertial forces which are a function of the speed compensate for what can lead to excessive balancing forces, especially at low speeds.

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 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.The assembly of the first spiral element 36 With axial compliance in the manner described above, the simple pretensioning device can be used to improve the end face seal. This is achieved by using pumped fluid under discharge pressure or under an intermediate pressure or under a pressure that is a combination of the two. In its simpler and currently preferred form, the axial preload to the end face seal or in the return direction is achieved by using the delivery or outlet pressure. How best to do that 1 to 3 can be seen is the upper end of the first spiral element 36 with a cylindrical wall 178 provided that the outlet opening 39 surrounds and forms a piston which slides in the cylinder chamber 66 is arranged. An elastomeric seal 180 serves to improve the seal. The first spiral element 36 is thus in the return direction by means of compressed fluid which is at the delivery pressure and which acts on the region of the upper end of the first spiral element 36 acts from the piston 148 is formed (minus the area of the outlet opening), biased in the return direction.

Da es sich bei der axialen Trennkraft unter anderem um eine Funktion des Auslassdruckes der Maschine handelt, ist es erforderlich, einen Kolbenbereich auszuwählen, der bei den meisten Betriebsbedingungen zu einer ausgezeichneten Stirnflächendichtung führt. Vorzugsweise wird der Bereich so ausgewählt, dass zu keinem Zeitpunkt im Zyklus während normaler Betriebsbedingungen eine signifikante Trennung der Spiralelemente auftritt. Darüber hinaus ist in einer Situation maximalen Drucks (maximale Trennkraft) optimalerweise nur eine minimale axiale Ausgleichskraft und natürlich keine signifikante Trennung vorhanden.Since the axial separating force is, among other things, a function of the outlet pressure of the machine, it is necessary to select a piston area that leads to an excellent face seal in most operating conditions. The range is preferably selected such that there is no significant separation of the spiral elements at any point in the cycle during normal operating conditions. In addition, in a situation of maximum pressure (maximum separating force), optimally only a minimal axial compensating force and of course not significant te separation exists.

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.With respect to these end face seals, it has also been found that significant performance improvements can be achieved with a minimal interruption time by the shape of the end plate surfaces 104 and 117 and the spiral wall faces 31 and 33 is changed slightly. Preferably each end plate surface 104 and 117 shaped so that it is concave in a very slight way and that the spiral wall faces 31 and 33 are designed accordingly (ie, the area 31 is generally parallel to the surface 117 while the area 33 generally parallel to the surface 104 runs). This is in contrast to what has been predicted because it results in an initial axial distance between the spiral elements in the central area of the machine, which is the area with the highest pressure. However, it was found that due to the fact that the middle area is also the hottest area, there is also a greater heat rise in this area in the axial direction, which would lead to an excessive reduction in efficiency due to the friction occurring in the middle area of the compressor. By arranging this initial separate distance, the compressor achieves a maximum face seal condition when it reaches operating temperature.

Obgleich eine theoretisch glatte konkave Fläche besser sein kann, wurde festgestellt, dass die Fläche so geformt sein kann, dass sie eine abgestufte spiralförmige Gestalt besitzt, welche leichter zu bearbeiten ist. Wie man am Besten den 11A und 11B im vergrößerten Maßstab in Bezug auf 10 entnehmen kann, ist die Fläche 104, obwohl sie im Wesentlichen eben ist, tatsächlich aus spiralförmigen abgestuften Flächen 182, 184, 186 und 188 zusammengesetzt. Die Spitzenfläche 33 ist entsprechend geformt und besitzt spiralförmige Abstufungen 190, 192, 194 und 196. Die einzelnen Stufen sollten so klein wie möglich sein, wobei die Gesamtverschiebung gegenüber dem ebenen Zustand eine Funktion der Verdrängerhüllenhöhe und des Wärmeausdeh nungskoeffizienten des verwendeten Materials ist. Es wurde beispielsweise festgestellt, dass bei einer Dreihüllen-Maschine mit Verdrängerelementen aus Gusseisen das Verhältnis der Hüllen- oder Flügelhöhe zur gesamten axialen Flächenverschiebung von 3.000 : 1 bis zu 9.000 : 1 reichen kann, wobei ein bevorzugtes Verhältnis bei etwa 6.000 : 1 liegt. Vorzugsweise besitzen beide Verdrängerelemente die gleiche Endplatten- und Spitzenflächenform, obwohl es auch möglich ist, die gesamte axiale Flächenverschiebung an einem Verdrängerelement anzuordnen, falls gewünscht. Es ist nicht kritisch, wo die Stufen angeordnet sind, da sie so klein ausgebildet sind (sie können mit bloßem Auge nicht erkannt werden). Da sie so klein ausgebildet sind, werden die entsprechenden Flächen als „allgemein eben" bezeichnet. Diese stufige Fläche unterscheidet sich von der entsprechenden Ausführungsform in der schwebenden amerikanischen Patentanmeldung 516 770 vom 25. Juli 1983, bei der relativ große Stufen (mit einer Stufendichtung zwischen den aneinandergepassten Verdrängerelementen) vorgesehen sind, um das Druckverhältnis der Maschine zu erhöhen.Although a theoretically smooth concave surface can be better, it has been found that the surface can be shaped to have a stepped spiral shape that is easier to machine. How best to do that 11A and 11B on an enlarged scale with respect to 10 can be seen is the area 104 , even though it is essentially flat, actually made of spiral stepped surfaces 182 . 184 . 186 and 188 composed. The top surface 33 is shaped accordingly and has spiral gradations 190 . 192 . 194 and 196 , The individual steps should be as small as possible, the total displacement compared to the flat state being a function of the displacement sleeve height and the coefficient of thermal expansion of the material used. It has been found, for example, that in a three-shell machine with cast iron displacement elements, the ratio of the shell or wing height to the total axial surface displacement can range from 3,000: 1 to 9,000: 1, a preferred ratio being about 6,000: 1. Preferably, both displacer elements have the same end plate and tip surface shape, although it is also possible to arrange the entire axial surface displacement on one displacer element, if desired. It is not critical where the steps are arranged because they are so small (they cannot be seen with the naked eye). Because they are so small, the corresponding surfaces are referred to as "generally flat". This stepped surface differs from the corresponding embodiment in pending American patent application 516 770 of July 25, 1983, in which relatively large steps (with a step seal between the mating displacement elements) are provided to increase the pressure ratio of the machine.

Im Betrieb besitzt eine kalte Maschine beim Anlaufen eine Spitzendichtung am Außenumfang, jedoch im mittleren Bereich einen entsprechenden Spalt. Wenn die Maschine die Betriebstemperatur erreicht, wird durch die axiale thermische Erwärmung der mittleren Hüllen der axiale Spalt verringert, bis eine gute Spitzendichtung erreicht wird. Eine solche Dichtung wird durch die vorstehend beschriebene Druckvorspannung verstärkt. Bei fehlender anfänglicher axialer Flächenverschiebung bewirkt die Erwärmung im Mittelpunkt der Maschine eine axiale Trennung der äußeren Hüllen voneinander, wodurch die gute Spitzendichtung verloren geht.In operation owns a cold machine when starting a tip seal on the outer circumference, but in the middle Area a corresponding gap. When the machine's operating temperature is achieved by the axial thermal heating of the middle shells axial gap reduced until a good tip seal is achieved becomes. Such a seal is due to the pressure preload described above strengthened. If there is no initial axial surface shift causes the warming at the center of the machine is an axial separation of the outer shells from one another, whereby the good tip seal is lost.

Der erfindungsgemäß ausgebildete Kompressor besitzt darüber hinaus verbesserte Einrichtungen, um das in das Gehäuse eindringende angesaugte Gas direkt zum Einlass des Kompressors zu führen. Hierdurch wird die Trennung von Öl vom angesaugten Strömungsmittel erleichtert sowie verhindert, dass das angesaugte Strömungsmittel Öl aufnimmt, das im Gehäuseinneren dispergiert ist. Es wird des Weiteren verhindert, dass das angesaugte Gas überschüssige Wärme vom Motor aufnimmt, was zu einer Reduzierung des volumetrischen Wirkungsgrades führt.The compressor designed according to the invention has about that also improved facilities to prevent intrusion into the housing lead the sucked gas directly to the inlet of the compressor. hereby becomes the separation of oil from the sucked fluid relieves and prevents the suctioned fluid from absorbing oil, that inside the case is dispersed. It also prevents the sucked gas from excess heat from the Motor picks up, resulting in a reduction in volumetric efficiency leads.

Die entsprechende Ansaugeinheit 42 besitzt ein unteres Leitelement 200 aus Metallblech mit mit Umfangsabstand voneinander beabstandeten vertikalen Flanschen 202, die mit der Innenfläche des Gehäuses 12 verschweißt sind 1, 4, 8 und 10). Das Leitelement 200 ist direkt über dem Einlass des Ansaugfittings 40 angeordnet und mit einem offenen Bodenabschnitt 204 versehen, so dass das mit dem eintretenden Ansauggas mitgeführte Öl auf das Leitelement trifft und dann in den Kompressorsumpf 49 abgezogen wird. Die Einheit umfasst des Weiteren ein geformtes Kunststoffelement 206 mit einem einstückig damit ausgebildeten, nach unten herabhängenden bogenförmigen Kanalabschnitt 208, der sich in einen Raum zwischen dem oberen Ende des Leitelementes 200 und der Wand des Gehäuses 12 erstreckt, wie am besten in 1 dargestellt ist. Der obere Abschnitt des Elementes 206 ist allgemein rohrförmig ausgebildet (er divergiert radial nach innen), um das den Kanal 208 hinaufströmende Gas radial nach innen in den Umfangseinlass der miteinander kämmenden Verdrängerelemente zu führen. Das Element 208 wird in Umfangsrichtung mit Hilfe einer Einkerbung 210 fixiert, die eines der Befestigungselemente 168 überspannt und in Axialrichtung mit Hilfe eines einstückig damit ausgebildeten Lappens 212, der gegen die untere Fläche des Verschlusselementes 58 gespannt wird, wie in 1 gezeigt. Der Lappen 212 spannt das Element 206 in Axialrichtung nach unten in die dargestellte Position elastisch vor. Das Ausmaß des Einlasskanals in Radialrichtung nach außen wird durch die innere Wandfläche des Gehäuses 12 bestimmt.The corresponding suction unit 42 has a lower guide element 200 made of sheet metal with vertical flanges spaced apart from one another by circumferential spacing 202 that with the inner surface of the housing 12 are welded 1 . 4 . 8th and 10 ). The guiding element 200 is directly above the inlet of the suction fitting 40 arranged and with an open bottom portion 204 provided so that the oil entrained with the incoming intake gas hits the guide element and then into the compressor sump 49 is subtracted. The unit further includes a molded plastic element 206 with an arcuate channel section formed integrally therewith and hanging downward 208 , which is in a space between the upper end of the guide element 200 and the wall of the case 12 stretches as best in 1 is shown. The upper section of the element 206 is generally tubular (it diverges radially inward) around which the channel 208 leading gas flowing radially inwards into the circumferential inlet of the intermeshing displacement elements. The element 208 is made in the circumferential direction with the help of a notch 210 fixed that one of the fasteners 168 spanned and in the axial direction with the help of a piece formed with it 212 that against the lower surface of the closure element 58 is excited as in 1 shown. The cloth 212 tensions the element 206 in Axial direction downward in the position shown forward. The extent of the inlet channel in the radial direction to the outside is determined by the inner wall surface of the housing 12 certainly.

Dem Kompressormotor wird in üblicher Weise unter Verwendung eines üblichen Klemmenblocks, der durch eine geeignete Abdeckung 214 geschützt ist, Strom zugeführt.The compressor motor is installed in the usual way using a standard terminal block, which is covered by a suitable cover 214 is protected, electricity is supplied.

Diverse alternative Wege zum Erreichen einer Druckvorspannung in axialer Richtung, um die Spitzendichtung zu verbessern, sind in den 18 und 19 aufgezeigt, wobei Teile mit gleichen Funktionen wie bei der ersten Ausführungsform mit gleichen Bezugsziffern versehen sind.Various alternative ways to achieve a compressive preload in the axial direction to improve the tip seal are in the 18 and 19 shown, parts having the same functions as in the first embodiment are provided with the same reference numerals.

Bei der erfindungsgemäßen Ausführungsform gemäß 18 wird eine axialem Vorspannung durch den Einsatz von komprimiertem Strömungsmittel erreicht, das unter einem Zwischendruck steht, der geringer ist als der Auslassdruck. Dies wird dadurch ermöglicht, dass ein Kolben 300 am oberen Ende des Verdrängerelementes 36 vorgesehen ist, der in der Zylinderkammer 66 gleitet, jedoch ein Verschlusselement 302 besitzt, das verhindert, dass das obere Ende des Kolbens dem Auslassdruck ausgesetzt ist. Statt dessen strömt das abgegebene Strömungsmittel von der Auslassöffnung 39 in einen Radialkanal 304 im Kolben 300, der mit einer Ringnut 306 in Verbindung steht, welche direkt mit den Öffnungen 68 und der Auslasskammer 72 verbunden ist. Elastomere Dichtungen 308 und 310 sorgen für die erforderliche Abdichtung. Unter einem Zwischendruck stehendes komprimiertes Strömungsmittel wird von der gewünschten abgedichteten Tasche, die von den Hüllen begrenzt wird, über einen Kanal 312 bis zum oberen Ende der Kolben 300 abgezogen, wo sie eine axiale Rückführkraft auf das nicht umlaufende Verdrängerelement ausübt, um die Spitzendichtung zu verbessern.In the embodiment according to the invention 18 axial preload is achieved through the use of compressed fluid that is at an intermediate pressure that is less than the outlet pressure. This is made possible by a piston 300 at the upper end of the displacement element 36 is provided in the cylinder chamber 66 slides, but a closure element 302 that prevents the upper end of the piston from being exposed to the outlet pressure. Instead, the dispensed fluid flows from the outlet opening 39 into a radial channel 304 in the piston 300 with an annular groove 306 communicates directly with the openings 68 and the outlet chamber 72 connected is. Elastomeric seals 308 and 310 provide the necessary sealing. Compressed fluid under intermediate pressure is channeled from the desired sealed pocket defined by the sheaths 312 to the top of the pistons 300 deducted where it exerts an axial return force on the non-rotating displacer to improve the tip seal.

In den 19 bis 32 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.In the 19 to 32 a number of other suspension systems are shown, by means of which the non-rotating spiral element is mounted for carrying out a limited axial movement, while at the same time this is prevented from moving in the radial and circumferential directions. In each of these embodiments, the non-rotating spiral element is supported at its center, as in the first embodiment, in order in this way to prevent tilting movements of the spiral element, which are caused by radial fluid pressure forces. In all embodiments, the top surface of the flange is located 152 in the same geometrical position as in the first embodiment.

Wie die 19 und 21 zeigen, wird die Lagerung mit Hilfe eines Federstahlrings 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 Innenumfangs des Rings relativ zum Außenumfang desselben keine Streckung des Rings, bewirkt jedoch eine äußerst geringfügige Drehung desselben. Diese begrenzte Drehbewegung ist jedoch so gering, dass sie in keiner Weise irgend eine merkliche Reduzierung des Wirkungsgrads mit sich bringt.As the 19 and 21 show the bearing with the help of a spring steel ring 400 held on its outer circumference with the help of fasteners 402 on a mounting ring 404 is anchored, which on the inner surface of the housing 12 is attached. On its inner circumference is the ring with the top surface of the flange 152 on the non-rotating spiral element 36 with the help of fasteners 406 anchored. The ring 400 is with a variety of angled openings 408 provided, which are arranged over its entire extent to reduce its rigidity and limited axial movements of the non-rotating spiral element 36 to enable. Because the openings 408 are inclined to the radial direction, an axial displacement of the inner circumference of the ring relative to the outer circumference thereof does not require stretching of the ring, but causes an extremely slight rotation of the ring. However, this limited rotational movement is so small that it in no way results in any noticeable reduction in efficiency.

Bei der Ausführungsform der 22 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.In the embodiment of the 22 is the non-rotating spiral element 36 in a very simple way using a variety of L-shaped arms 410 mounted with one leg on the inner surface of the housing 12 are welded and their other legs with the aid of a suitable fastening element 412 on the top surface of the flange 152 is attached. The arm 410 is designed so that it can expand slightly within its elastic limits in order to allow axial movements of the non-rotating spiral element.

Bei den Ausführungsformen der 23 und 24 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 einem 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.In the embodiments of the 23 and 24 the assembly facilities include a variety (in the illustration 3 ) of tubular elements 414 that with a radially inner flange unit 416 are provided, which with the help of a suitable fastener 418 on the top surface of the flange 152 of the non-rotating spiral element is attached, and a radially outer flange 420 using a suitable fastener 422 with one arm 424 connected to the inner surface of the housing 12 is welded. Radial movements of the non-rotating spiral element are prevented due to the fact that a plurality of tubular elements are present, at least two of these elements not being directly opposite one another.

Bei der Ausführungsform der 25 und 26 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.In the embodiment of the 25 and 26 becomes the non-rotating spiral element with respect to a limited axial movement with the help of leaf springs 426 and 428 stored at their outer ends on a mounting ring 430 are attached, which via suitable fasteners 432 with the inside surface of the case 12 is welded. The leaf springs are also using a suitable fastener 434 with the top surface of the flange 152 connected at its center. They can either be straight, as with the spring 426 , or have an arcuate shape, as with the spring 428 , Slight axial movements of the first spiral element 36 cause the leaf springs to expand within their elastic limits.

Bei der Ausführungsform der 27 und 28 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 29 und 30 ist mit der der 27 und 28 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, welcher 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.In the embodiment of the 27 and 28 becomes a movement of the non-rotating spiral element 36 in the radial direction and in the circumferential direction by a large number of balls 436 (one of which is shown), which are arranged with a close fit in a cylinder bore by a cylindrical surface 437 on the inner peripheral edge of a mounting ring 440 is formed with the inner surface of the housing 12 is welded, and by a cylindrical surface 439 that in the radially outer peripheral edge of a flange 142 on the non-rotating spiral element 36 is trained. The balls 436 lie in a plane which, for the reasons mentioned above, is arranged centrally between the end plate surfaces of the spiral elements. The embodiment of the 29 and 30 is with the 27 and 28 identical, except that instead of balls, a large number of cylindrical rollers 444 (one of which is shown) is used, which are pressed into a rectangular slot which is of a surface 446 on the ring 440 and an area 448 on the flange 442 is formed. The ring 440 is preferably sufficiently elastic so that it can be stretched over the balls or rollers to bias the unit and avoid play.

Bei der Ausführungsform der 31 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 32 ist mit der der 1 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.In the embodiment of the 31 is the circumferential spiral element 36 with a centrally located flange 450 provided that a hole running in the axial direction 452 has that extends through the flange. In the hole 452 is sliding a pin 454 arranged with its lower end on the housing 30 is attached. As can be seen, axial movements of the non-rotating spiral element are possible, while movements in the circumferential direction or in the radial direction are prevented. The embodiment of the 32 is with the 1 identical, except for the fact that the pen 454 is adjustable. This is accomplished by using an enlarged hole 456 in a suitable flange on the body 30 is provided and the pen 454 with a bearing flange 458 and a lower threaded end that is through the hole 456 and with a mother 460 is provided. If the pen 454 once positioned exactly, the mother 460 tightened to permanently anchor the parts.

Bei der Ausführungsform der 20 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 Vorsprungs 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.In the embodiment of the 20 is the inside surface of the case 12 with two round protrusions 462 and 464 provided, the precisely machined radially inward facing flat surfaces 466 and 468 have, which are arranged at right angles to each other. The flange 152 on the non-rotating spiral element 36 is provided with two corresponding round projections, each of which has radially outward-facing flat surfaces 470 and 472 have, which are arranged at right angles to each other and with the surfaces 466 and 468 are engaged. These round protrusions and surfaces are precisely machined so that they fix the non-rotating spiral element exactly in the correct radial position and rotational position. In order to keep the spiral element in this position and at the same time to permit a limited axial movement of the same, a very stiff spring is used, which is used as a plate spring or the like. is formed, 474 provided between a round projection 476 on the inside surface of the case 12 and a round lead 478 on the outer circumference of the flange 152 is attached, is arranged. The feather 484 applies a large preload force to the non-rotating spiral element in order to press it against the surfaces 466 and 468 hold in place. This force should be slightly greater than the maximum radial force and torque that normally occurs and lifts the spiral element from the seat. The feather 474 is preferably arranged so that the biasing force it applies is equal to components in the direction of each round projection 462 and 464 owns (ie their diametrical line of force intersects the two round protrusions). As with the previous embodiments, the round protrusions and spring force are positioned substantially midway between the spiral element end plate surfaces to prevent tilting movements.

Bei sämtlichen Ausführungsformen der 19 bis 32 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.In all embodiments of the 19 to 32 the axial movement of the non-rotating spiral elements in the separating direction can be limited by suitable means, for example by the mechanical stop described in the first embodiment. Movement in the opposite direction is limited by the engagement of the spiral elements, as is understood.

Claims

Spiral-type compressor, with a in a housing ( 12 ) arranged stationary spiral element ( 36 ) with an end plate and a spiral wall arranged vertically on it ( 37 ) and an encircling spiral element ( 34 ) with an end plate and a spiral wall arranged vertically on it ( 35 ), the spiral walls ( 37 . 35 ) comb with each other and form working chambers moving radially inwards, with a piston ( 300 ) with the end plate of the stationary spiral element ( 36 ) is connected and in one at the end of the housing ( 12 ) formed chamber ( 66 ) slidably, whereby an intermediate pressure chamber is formed, which via a channel ( 312 ) in the piston ( 300 ) with an intermediate pressure from the working chambers around the stationary spiral element ( 36 ) with a pressure against the rotating spiral element ( 34 ) and with an axial passage in the piston ( 300 ) which is connected to one of the working chambers and which is connected by a closure element ( 302 ) with respect to the intermediate pressure chamber, and with a radial channel ( 304 ) which carries the compressed gas from the axial passage over into a wall of the chamber ( 66 ) formed outlet opening calculations 68 into an outlet chamber ( 72 ) leads.