DE3932495A1 - Vorrichtung zum verdichten bzw. foerdern eines stroemungsmediums und kaelteanlage mit einer solchen vorrichtung - Google Patents
Vorrichtung zum verdichten bzw. foerdern eines stroemungsmediums und kaelteanlage mit einer solchen vorrichtungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verdichten bzw.
Fördern eines Strömungsmediums, insbesondere eine Vorrichtung
zum Verdichten bzw. Fördern eines Strömungsmediums mit einem
eine erste Endplatte und ein von der ersten Endplatte abragen
des, evolventenkurvenähnlich verlaufendes erstes Begrenzungs
element aufweisenden ersten Förderelement, einer auf der ersten
Endplatte angeordneten Antriebswelle mit vorgegebenem Durchmes
ser, einem eine zweite Endplatte und ein von der zweiten End
platte abragendes, evolventenkurvenähnlich verlaufendes zweites
Begrenzungselement aufweisenden zweiten Förderelement und einer
Antriebseinrichtung zum Antrieb der Antriebswelle des ersten
Förderelementes, wobei die Begrenzungselemente der Förderele
mente ineinander eingreifen.
Desweiteren betrifft die Erfindung eine Kälteanlage, insbeson
dere eine Kälteanlage zur Zirkulation eines Kältemittels in ei
nem geschlossenen Kältemittelkreislauf mit einem Verflüssiger
zur Verflüssigung des Kältemittels, einem Ausdehnungsventil zur
Aufnahme des vom Verflüssiger her strömenden flüssigen Kälte
mittels und zum Ausdehnen des Kältemittels, einem Verdampfer
zur Aufnahme des vom Ausdehnungsventil her strömenden Kältemit
tels und zum Verdampfen des Kältemittels und einem Verdichter
zur Aufnahme des vom Verdampfer her strömenden Kältemittels und
zur Verdichtung des Kältemittels.
Vorrichtungen der zuvor genannten Art weisen im wesentlichen
zwei Förderelemente mit davon abragenden, evolventenkurvenähn
lich verlaufenden Begrenzungselementen mit entsprechenden Sym
metrieachsen auf. Jedes der Begrenzungselemente ist auf einer
Endplatte angeordnet. Die vorderen Enden der Begrenzungsele
mente stehen in Kontakt oder zumindest nahezu in Kontakt mit
der Endplatte des jeweils anderen Förderelements. Die Begren
zungselemente weisen jeweils eine Flankenfläche auf, die im Be
wegungsablauf miteinander einen Linienkontakt und beim Still
stand der Förderelemente einen Ruhekontakt bilden. Die Begren
zungselemente bilden im Betrieb der Vorrichtung eine Mehrzahl
sich bewegender Kammern. In Abhängigkeit von der relativen Um
laufbewegung der Begrenzungselemente bewegen sich die Kammern
vom radial äußeren Ende der Begrenzungselemente zum radial in
neren Ende der Begrenzungselemente und verdichten dabei das
Strömungsmedium. Ebenso können sich die Kammern vom radial in
neren Ende zum radial äußeren Ende der Begrenzungselemente be
wegen, wodurch das Strömungsmedium expandiert bzw. gefördert
wird. Zur Bildung der Kammern werden die Begrenzungselemente
durch eine Antriebseinrichtung in eine einander umlaufende Be
wegung verbracht. Die Förderelemente bzw. Begrenzungselemente
drehen sich dabei nicht um ihre Achsen. Der grundsätzliche Auf
bau und das Funktionsprinzip solcher Vorrichtungen sind bereits
in zahlreichen Patentschriften beschrieben, so daß hier ledig
lich beispielhaft auf die US-PS 8 01 182 verwiesen wird.
In typischer Vorrichtung zum Verdichten bzw. Fördern eines
Strömungsmediums der Schneckenbauart ist eines der Begrenzungs
elemente an einer feststehenden Endplatte angebracht. Das an
dere Begrenzungselement wird dagegen zu einer umlaufenden Bewe
gung angetrieben. Diese wird dadurch eine Antriebswelle mit ei
nem exzentrischen Kurbelteil erreicht, wobei die Antriebswelle
mit der Endplatte des umlaufenden Begrenzungselements wirkver
bunden ist. Aufgrund von sich aus Fertigungstoleranzen ergeben
den Einschränkungen und zum Erhalt radialer Nachgiebigkeit
zwecks Gewährung eines Durchflusses von Fremdteilchen oder
Flüssigkeiten durch die Vorrichtung - ohne diese zu beschädigen
- ist es üblicherweise erforderlich, eine Vorrichtung zu schaf
fen, in der die Förderelemente zueinander nachgiebig angeordnet
sind. Diese radiale Nachgiebigkeit wird üblicherweise durch
einen mit der das Kurbelteil tragenden Antriebswelle wirkver
bundenen Gleitblock erreicht, der in einen in der Antriebswelle
oder der Endplatte ausgebildeten Schlitz zur Übertragung der
Drehbewegung eingreift. Alternativ dazu könnte ein Schwenkglied
mit der das Kurbelteil tragenden Antriebswelle und einem An
triebsstutzen der umlaufenden Endplatte zur Übertragung der um
laufenden Bewegung wirkverbunden sein. Die Vorrichtung zur
Schaffung einer radialen Nachgiebigkeit dreht mit dem exzen
trisch ausgebildeten Kurbelteil der Antriebswelle. Daher sind
die Lager der Antriebswelle mit unerwünschten Massen belastet,
die durch übermäßig große Lager zur Aufnahme der Antriebswelle
aufgenommen und durch Gewichte oder dgl. ausgeglichen werden
müssen.
Desweiteren führt die die radiale Nachgiebigkeit ermöglichende
Vorrichtung zu einem komplexen Aufbau der Vorrichtung bzw. des
Verdichters und erhöht so die Wartungskosten und die Herstel
lungskosten in unerwünschtem Maße.
Typische Vorrichtungen der in Rede stehenden Art weisen deswei
teren ein auf die von den Begrenzungselementen weggerichtete
Oberfläche der umlaufenden Endplatte wirkendes Drucklager auf.
Dieses Drucklager bewirkt eine axiale Nachgiebigkeit bzw. den
gegenseitigen axialen Eingriff der vorderen Enden der Begren
zungselemente und der jeweils gegenüberliegenden Endplatten.
Ohne das Drucklager wäre dieser Eingriff durch den Druck des
zwischen den Endplatten befindlichen Strömungsmediums aufgeho
ben. Ein intakter axialer Kontakt ist jedoch erforderlich, da
mit zwischen den vorderen Enden der Begrenzungselemente und den
Endplatten keine unerwünschte Leckage auftritt wodurch sich der
Wirkungsgrad der in Rede stehenden Vorrichtung bzgl. Verdich
tung oder Expansion verringern würde. Das Drucklager bewirkt
jedoch eine unerwünschte Leistungsverringerung. Daher ist es
erstrebenswert, die durch das Lager aufzunehmende Druckbela
stung zu verringern. In einer Vorrichtung der in Rede stehenden
Art mit einem exzentrisch angetriebenen, umlaufenden Förderele
ment ist es jedoch schwierig, die Größe des Drucklagers im ge
wünschten Maße zu verringern, da das Drucklager bei umlaufender
Bewegung des Förderelementes unterschiedlich hohe Belastungen
aufzunehmen hat.
Schließlich ist bei der typischen Vorrichtung der in Rede ste
henden Art eine Einrichtung zur Verhinderung von Drehbewegungen
der Förderelemente erforderlich. Dazu wird beispielsweise eine
Oldham-Kupplung eingesetzt, mit der eine Drehbewegung des um
laufenden Förderelements verhindert und eine umlaufende Bewe
gung aufgezwungen wird. Auch hier ist es erstrebenswert die
durch die Einrichtung zur Verhinderung von Drehbewegungen ver
ursachte Belastung zur Verringerung eines Leistungsverlustes in
der Vorrichtung zu minimieren.
Bislang sind zahlreiche Versuche unternommen worden, die zuvor
genannten Probleme aus dem Wege zu räumen. Beispielsweise wurde
anstelle des auf das umlaufende Förderelement wirkenden Druck
lagers Flüssigkeitsdruck zum Drücken des umlaufenden Förderele
mentes vorgesehen. Ebenso wurde ein exzentrisches Kurbelteil
vorgesehen, das direkt, d. h. ohne den Einsatz einer Vorrichtung
zur Schaffung einer radialen Nachgiebigkeit zwischen den Förder
elementen, mit dem umlaufenden Förderelement wirkverbunden
ist. Diese Versuche waren jedoch nur wenig erfolgreich. Bei
spielsweise erfordert die Beaufschlagung des umlaufenden Förder
elementes mit einem unter einem Zwischendruck oder unter hohem
Druck stehenden Strömungsmedium den Einbau verschiedener zu
sätzlicher Dichtungen und Dichtungseinrichtungen zur Minimie
rung einer Leckage. Die Dichtungen unterliegen einem Ver
schleiß, sind übermäßig teuer und schwierig zu warten. Das
Weglassen der Vorrichtung zur Schaffung einer radialen Nachgie
bigkeit erfordert eine hohe Bearbeitungsgenauigkeit der in Rede
stehenden Vorrichtung, die übermäßig teuer und zeitraubend ist.
Desweiteren ruft das Weglassen der Vorrichtung zur Schaffung
einer radialen Nachgiebigkeit die Gefahr einer Beschädigung
beim Verdichtungsvorgang durch durch die Vorrichtung geförderte
Fremdpartikel hervor. Dies ist bei solchen als Massenprodukte
hergestellten Vorrichtungen nicht akzeptabel. Solche Vorrich
tungen müssen eine hohe Zuverlässigkeit aufweisen und relativ
billig sein.
Es wurden auch sporadische Versuche zur Entwicklung von Vor
richtungen der in Rede stehenden Art mit zwei gemeinsam drehen
den Förderelementen unternommen. Bei solchen Vorrichtungen dre
hen beide Förderelemente gleichzeitig, jedoch um voneinander
abweichende, parallele Achsen. Jedoch gab es bislang Schwierig
keiten bei der Verwirklichung einer Vorrichtung mit gemeinsam
drehenden Förderelementen. Typischerweise sind dort zusätzlich
eine Menge von Drehlagern erforderlich, die die Zuverlässigkeit
der Vorrichtung verringern. Desweiteren ist bei der typischen
Vorrichtung mit zwei drehenden Förderelementen ein auf beide
Förderelemente wirkendes Drucklager erforderlich, damit sich
die Förderelemente nicht axial voneinander entfernen. Folglich
erhöht sich der Energiebedarf der Vorrichtung und die Zuverläs
sigkeit wird verringert. Im Ergebnis hat es bis heute keine zu
verlässig arbeitende Vorrichtung der in Rede stehenden Art mit
zwei bewegbaren Förderelementen gegeben.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrich
tung zum Verdichten bzw. Fördern eines Strömungsmediums zu
schaffen, bei der die beiden Förderelemente gemeinsam drehen
und die für die Massenproduktion geeignet ist. Die Konstruktion
der Vorrichtung soll einfach und die Vorrichtung soll zuverläs
sig im Betrieb sein. Desweiteren soll im Betrieb der Vorrich
tung die Gefahr der Zerstörung möglichst gering sein.
Schließlich soll eine Kälteanlage zur Zirkulation eines Kälte
mittels in einem geschlossenen Kältemittelkreislauf geschaffen
werden, die als Verdichter die erfindungsgemäße Vorrichtung
enthält.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Verdichten bzw. Fördern
eines Strömungsmediums löst die zuvor aufgezeigte Aufgabe da
durch, daß das erste Förderelement zwei an radial gegenüberlie
genden Enden der Endplatte ausgebildete und sich im wesentli
chen parallel zu den abragenden Begrenzungselementen erstrec
kende Fortsätze mit jeweils einem Führungsbereich und einem
Haltebereich aufweist, daß das zweite Förderelement auf der
zweiten Endplatte zwei gegenüberliegend angeordnete angetrie
bene Stutzen und einen angetriebenen Wellenstumpf mit vorgege
benem Durchmesser aufweist und daß eine Druckeinrichtung zur
Druckbeaufschlagung der zweiten Endplatte vorgesehen ist.
Erfindungsgemäß ist erreicht worden, daß die beiden Förderele
mente gemeinsam drehen. Die Förderelemente sind miteinander
über ein die umlaufende Bewegung ermöglichendes Drucklager
wirkverbunden. Das Drucklager ermöglicht eine geeignete axiale
Nachgiebigkeit der Förderelemente und verhindert eine nicht-ge
meinsame Drehung der Förderelemente. Desweiteren kann die er
findungsgemäße Vorrichtung Mittel zur radialen Einstellung der
Förderelemente zur Gewährleistung eines geeigneten Spiels zwi
schen den Flanken der Begrenzungselemente enthalten. Die erfin
dungsgemäße Vorrichtung kann eine kreisringförmige Dichtung und
eine Feder zur Verhinderung einer ungewollten axialen Bewegung
der Förderelemente im Betrieb der Vorrichtung enthalten.
Schließlich sind in der erfindungsgemäßen Vorrichtung Schmier
mittelkanäle zum wirkungsvollen Fördern von Schmiermittel zu
den beweglichen Teilen der Vorrichtung vorgesehen.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist insbesondere einen die
Antriebswelle antreibenden Motor auf. Die Antriebswelle dreht
wiederum eine Endplatte eines Förderelementes und zwei sich von
der Endplatte aus durch entsprechende Antriebsausnehmungen in
einem als Oldham-Kupplung wirkenden Abstandsring hindurch er
streckende Ansätze. Die Ansätze greifen in zwei auf der End
platte des indirekt angetriebenen Förderelements ausgebildete
Antriebsausnehmungen und gewährleisten so eine gemeinsame Dreh
bewegung der beiden Endplatten. Da die Endplatten um parallele,
nicht-konzentrische Achsen drehen, wird zwischen den Begren
zungselementen der Förderelemente eine relative, umlaufende Be
wegung induziert. Zur Schaffung eines Spiels erstrecken sich
die Ansätze vorzugsweise durch Ausnehmungen bis hinter die in
direkt angetriebene Endplatte, damit sie an den Ansätzen eine
Druckplatte befestigt werden können. Ein Druckmittel, z. B. eine
Schraubenfeder, erstreckt sich zwischen der Druckplatte und der
indirekt angetriebenen Endplatte um einen geeigneten axialen
Kontakt zwischen den Begrenzungselementen mit den jeweiligen
Endplatten zu gewährleisten. Die Schraubenfeder erlaubt ein
axiales Spiel der Begrenzungselemente und der Endplatten, so
daß Fremdkörper oder Strömungsmedium die erfindungsgemäße Vor
richtung nicht beschädigen können.
Es gibt nun verschiedene Möglichkeiten, die Lehre der vorlie
genden Erfindung in vorteilhafter Weise auszugestalten und wei
terzubilden. Dazu ist auf die nachfolgende Erläuterung von Aus
führungsbeispielen der Erfindung anhand der Zeichnung zu ver
weisen.
In Verbindung mit der Erläuterung der bevorzugten Aus
führungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung werden
auch im allgemeinen bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbil
dungen der Lehre erläutert. In der Zeichnung zeigt
Fig. 1 im Schnitt eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit zwei
gemeinsam drehenden Förderelementen,
Fig. 2 in einer vergrößerten Darstellung teilweise den
Gegenstand aus Fig. 1,
Fig. 3 den Gegenstand aus Fig. 2 im Schnitt entlang der
Linie 3-3,
Fig. 4 in einer Sprengdarstellung, geschnitten, die
einzelnen Komponenten der erfindungsgemäßen
Vorrichtung aus Fig. 1,
Fig. 5 in einer vergrößerten Darstellung den Gegenstand aus
Fig. 4 im Schnitt entlang der Linie 5-5, wobei die
Bauteile des hermetischen Gehäuses eine bestimmte
erste Position zueinander haben,
Fig. 6 in einer vergrößerten Darstellung den Gegenstand aus
Fig. 4 im Schnitt entlang der Linie 5-5, wobei die
Bauteile des hermetischen Gehäuses eine von Fig. 5
abweichende zweite Position zueinander haben,
Fig. 7 in einer vergrößerten Darstellung, geschnitten, ein
zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsge
mäßen Vorrichtung,
Fig. 7a in einer vergrößerten Darstellung, geschnitten, das
die Schwingung der Förderelemente der Vorrichtung aus
Fig. 7 begrenzende Drucklager,
Fig. 7b im Schnitt, vergrößert, die in Fig. 7a gezeigte
kreisringförmige Feder,
Fig. 8 in einer vergrößerten Darstellung, geschnitten, ein
drittes Ausführungsbeispiel einer erfindungsge
mäßen Vorrichtung,
Fig. 9 den Gegenstand aus Fig. 8 im Schnitt entlang der
Linie 9-9,
Fig. 10 den Gegenstand aus Fig. 8 im Schnitt entlang der
Linie 9-9 in einer modifizierten Ausgestaltung,
Fig. 11 in einer vergrößerten Darstellung, geschnitten, ein
viertes Ausführungsbeispiel einer erfindungsge
mäßen Vorrichtung,
Fig. 12 den Gegenstand aus Fig. 11 im Schnitt entlang der
Linie 12-12,
Fig. 13 die in Fig. 12 gezeigte Druckeinrichtung, vergrößert,
im Schnitt entlang der Linie 13-13,
Fig. 14 in einer geschnittenen Darstellung, vergrößert und
teilweise, den Gegenstand aus Fig. 11, wobei die
Vorrichtung stillsteht,
Fig. 15 in einer vergrößerten Darstellung, geschnitten, ein
fünftes Ausführungsbeispiel einer erfindungsge
mäßen Vorrichtung,
Fig. 16 den Gegenstand aus Fig. 15 im Schnitt entlang der
Linie 16-16 und
Fig. 17 in einer schematischen Darstellung eine
erfindungsgemäße Kälteanlage.
Bei der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung zum Verdichten bzw.
Fördern eines Strömungsmediums handelt es sich um einen Ver
dichter 20 der Schneckenbauart. Der Verdichter 20 ist von einem
hermetischen Gehäuse 22 umgeben. Die erfindungsgemäße Vorrich
tung könnte ebenso am Beispiel einer Expansionsvorrichtung, ei
ner Pumpe oder eines Verdichters ohne hermetisches Gehäuse er
örtert werden.
Das hermetische Gehäuse 22 des Verdichters 20 weist einen obe
ren Bereich 24, einen unteren Bereich 26 und einen dazwischen
liegenden mittigen Rahmenbereich 28 auf. Der Rahmenbereich 28
besteht im wesentlichen aus einem zylindrischen Gehäuse 30 mit
einem an einem Ende des Rahmenbereichs 28 über dem Gehäusequer
schnitt ausgebildeten Innenrahmen 32.
Ein im wesentlichen zylindrisches oberes Lagergehäuse 34 ist
als integraler Bestandteil des Innenrahmens 32 ausgebildet. Das
Lagergehäuse 34 ist im wesentlichen koaxial zu der Achse des
zylindrischen Gehäuses 30 angeordnet. Axial durch das obere La
gergehäuse 34 hindurch erstreckt sich ein Durchgang 36 für eine
Antriebswelle 84. Ein oberes Hauptlager 38 ist radial innerhalb
des Durchgangs 36 angeordnet. Das obere Hauptlager 38 ist vor
zugsweise als Drehlager ausgeführt und aus gesinterter Bronze
oder dgl. gefertigt. Das obere Hauptlager 38 kann ebenso als
Kugel- oder Rollenlager ausgeführt sein. Vorzugsweise ist das
obere Hauptlager 38 nicht als Drucklager ausgeführt.
Innerhalb des oberen Bereichs 24 und des mittigen Rahmenbe
reichs 28 des hermetischen Gehäuses 22 ist ein Motor 40 ange
ordnet. Der Motor 40 ist vorzugsweise als Ein-Phasen- oder als
Drei-Phasen-Elektromotor mit einem allseitig einen Anker 44 um
gebenden Stator 42 ausgeführt. Zwischen dem Stator 42 und dem
Anker 44 ist ein kreisringförmiger Raum zur ungehinderten Dre
hung des Ankers 44 innerhalb des Stators 42 ausgebildet. Zur
Sicherung des Motors 40 innerhalb des hermetischen Gehäuses 22
sind eine Mehrzahl von Bolzen oder Kopfschrauben 46 vorgesehen.
Die Kopfschrauben 46 sind dazu durch geeignete Durchgänge in
den Platten des Stators 42 hindurch in mit Innengewinde verse
hene Bohrungen des Rahmenbereichs 28 eingeschraubt. Zur besse
ren Übersicht ist in Fig. 1 lediglich eine der Kopfschrauben 46
dargestellt.
In der erfindungsgemäßen Vorrichtung könnten ebenso andere Mo
toren und entsprechend andere Befestigungsmittel für den jewei
ligen Motor vorgesehen sein.
Im oberen Bereich 24 des hermetischen Gehäuses 22 ist eine Aus
stoßöffnung 50 zum Auslassen des unter hohem Druck stehenden
Strömungsmediums aus dem Verdichter 20 ausgebildet. Im unteren
Bereich 26 des hermetischen Gehäuses 22 ist zur Aufnahme von
unter niedrigem Druck stehendem Strömungsmedium in dem Verdich
ter 20 eine Ansaugöffnung 52 ausgebildet. Damit ist der An
schluß des Verdichters 20 an ein mit Strömungsmedium arbeiten
des System möglich.
Vorzugsweise läßt sich der erfindungsgemäße Verdichter 20 in
eine Kälteanlage oder in ein System zur Luftkonditionierung
einsetzen. In Fig. 17 ist eine Kälteanlage der in Rede stehen
den Art gezeigt. Sie umfaßt eine zwischen der Ausstoßöffnung 50
und einem Verflüssiger 60 angeordnete Auslaßleitung 56. Der
Verflüssiger 60 dient zur Wärmeentnahme aus der Kälteanlage und
zum Verflüssigen des Kältemittels. Eine Leitung 62 verbindet
den Verflüssiger 60 mit einem Ausdehnungsventil 64. Das Ausdeh
nungsventil 64 könnte thermisch oder elektrisch auf das Signal
eines in den Figuren nicht gezeigten Reglers hin betätigbar
sein. Eine weitere Leitung 66 verbindet das Ausdehnungsventil
64 mit einem Verdampfer 68. Zum zwecke der Wärmeaufnahme wird
über Leitung 66 das ausgedehnte bzw. entspannte Kältemittel vom
Ausdehnungsventil 64 zum Verdampfer 68 geleitet. Schließlich
leitet eine Ansaugleitung 70 das verdampfte Kältemittel vom
Verdampfer 68 zum Verdichter 20, in dem das Kältemittel ver
dichtet wird. Von dort aus gelangt das Kältemittel entsprechend
vorangegangener Beschreibung wieder in die Kälteanlage.
Der prinzipielle Aufbau und die grundsätzliche Funktion der in
Rede stehenden Kälteanlage mit einem erfindungsgemäßen Verdich
ter 20 sind aus dem Stand der Technik bekannt, so daß hier auf
eine detaillierte Beschreibung der Bauteile einer solchen Käl
teanlage verzichtet werden kann. Ebenso könnte eine solche Käl
teanlage bzw. ein solches Luftkonditionierungssystem auch meh
rere erfindungsgemäße Verdichter 20 enthalten. Dabei könnten
die Verdichter im strömungstechnischen Sinne parallel oder in
Serie geschaltet sein. Auch der Verflüssiger und der Verdampfer
könnten mehrfach vorhanden sein, was hier nicht näher erörtert
werden muß.
Nach der zuvor erfolgten Beschreibung der allgemeinen Konstruk
tion des Verdichters 20 werden im folgenden die erfindungsge
mäßen Merkmale genauer erörtert. Die Fig. 1, 2 und 3 zeigen
gemeinsam eine Anordnung zweier Förderelemente, nämlich ein er
stes Förderelement 80 und ein zweites Förderelement 100. Die
Förderelemente 80, 100 weisen jeweils ein abstehendes, evolven
tenkurvenähnlich verlaufendes Begrenzungselement auf. Die Be
grenzungselemente sind so angeordnet, daß sie ineinandergrei
fen. Das evolventenkurvenähnlich verlaufende Begrenzungselement
des ersten Förderelements 80 ist integraler Bestandteil der im
wesentlichen ebenen Endplatte 82 des - direkt angetriebenen -
ersten Förderelements 80. Zu der Endplatte 82 gehört eine in
die dem Begrenzungselement entgegengesetzte Richtung abragende
Antriebswelle 84. Durch eine sich mittig durch die Antriebs
welle 84 hindurch erstreckende mittige Bohrung ist ein Auslaß
kanal 86 gebildet. Der Auslaßkanal 86 ist mit einer durch eine
im wesentlichen mittige Bohrung durch die Endplatte 82 hindurch
gebildete Auslaßöffnung 88 strömungsverbunden. Die Antriebs
welle 84 weist einen sich zur freien, gelagerten Drehbewegung
axial durch das obere Hauptlager 38 hindurch erstreckenden Be
reich 90 mit erweitertem Durchmesser und einen sich axial durch
den Anker 44 hindurch erstreckenden Bereich 92 mit verringertem
Durchmesser auf. Der Bereich 92 ist mit dem Anker 44 fest ver
bunden. Diese Verbindung ist entweder in Form einer Preßpassung
oder durch Keile und dazugehörende Keilnuten ausgebildet.
Das zweite, indirekt angetriebene Förderelement 100 weist ein
zweites Begrenzungselement auf, das in das erste Begrenzungs
element des ersten Förderelementes 80 eingreift. Das zweite Be
grenzungselement ist auf einer zweiten Endplatte 102 von dieser
abragend angeordnet und verläuft evolventenkurvenähnlich. Auf
der zweiten Endplatte 102 ragen zwei - angetriebene - Stutzen
103 von dieser ab. Die Stutzen 103 sind am äußeren Rand des
zweiten Förderelementes 100 einander gegenüberliegend ausgebil
det. Eine als angetriebener Wellenstumpf 104 ausgebildete An
triebswelle des zweiten Förderelementes 100 erstreckt sich von
der zweiten Endplatte 102 aus in eine dem Begrenzungselement
abgewandte Richtung. Die zweite Endplatte 102 weist desweiteren
eine im wesentlichen mittige Druckübertragungsbohrung 106 auf.
Die Druckübertragungsbohrung 106 ist mit einer durch eine im
Wellenstumpf 104 ausgebildete Bohrung gebildete Druckaus
gleichskammer 108 strömungsverbunden.
Ein kreisringförmiges Lager 110, z. B. eine aus gesinterter
Bronze hergestellte Laufbüchse, ein Rollen- oder Kugellager,
ist innerhalb einer ein Lagergehäuse 112 bildenden kreisring
förmigen Wandung angeordnet und dient zur drehbaren Lagerung
der Endplatte 102 des indirekt angetriebenen Förderelements
100. Die Wandung ist integraler Bestandteil des unteren Be
reichs 26 des hermetischen Gehäuses 22.
Die Endplatte 82 des direkt angetriebenen Förderelements 80
weist zwei sich parallel zu den Begrenzungselementen von der
ersten Endplatte 82 aus erstreckende Fortsätze 120 auf. Die
Fortsätze sind im äußeren Randbereich der Endplatte 82 einander
gegenüberliegend angeordnet und bestehen jeweils aus drei Be
reichen bzw. Teilen: ein erstes Teil - ein Abstandsteil 122 -
besteht im wesentlichen aus einem mit einem bestimmten Abstand
zu der Endplatte 82 angeordneten, in derselben Ebene wie das
Endteil liegenden ebenen Schulterteil 124; ein zweites Teil mit
einem geradlinigen Führungsbereich 126; und ein drittes Teil
mit einem Haltebereich 128.
Ein Ring 130 ist zwischen den Schulterteilen 124 der Fortsätze
120 und der indirekt angetriebenen Endplatte 102 angeordnet.
Dabei steht der Ring 130 in Gleitkontakt mit den Schulterteilen
124 und der Endplatte 102. Der Ring 130 dient somit als Ab
standhalter und verhindert ein unerwünschtes Schwingen oder
Taumeln der Endplatte 102 relativ zur Endplatte 82 des direkt
angetriebenen Förderelements 80. Der Ring 130 ist kreisringför
mig ausgebildet, erstreckt sich radial um die Begrenzungsele
mente der Förderelemente 80, 100 herum ohne diese zu berühren
und weist vier Antriebsausnehmungen 132 a, 132 b, 132 c, 132 d auf.
Die Antriebsausnehmungen 132 a, 132 b, 132 c, 132 d sind mit glei
chen Abständen zueinander unter einer Winkelstellung von etwa
90° um den Ring 130 herum durch diesen hindurch ausgebildet.
Jeweils zwei der Antriebsausnehmungen 132 a, 132 c bzw. 132 b,
132 d sind dabei einander gegenüberliegend angeordnet. Fig. 3
zeigt besonders deutlich, daß der Ring 130 vier im wesentlichen
geradlinig erweiterte Bereiche mit den darin ausgebildeten An
triebsausnehmungen 132 aufweist. Durch diese Ausgestaltung las
sen sich die Antriebsausnehmungen 132 in der gewünschten Größe
ausbilden, wobei der Ring ein möglichst geringes Körpervolumen
aufweist. Der Ring könnte ebenso eine radiale Dicke aufweisen,
die über dem Durchmesser der Antriebsausnehmungen liegt. Die in
der Darstellung aus Fig. 3 gewählte Form des Ringes 130 mini
miert jedoch die Masse des Ringes 130 und trägt somit zur Redu
zierung der drehenden Masse des Verdichters 20 bei, zumal der
Ring 130 vorzugsweise aus Stahl oder einem ähnlichen Material
hergestellt ist.
Der geradlinige Führungsbereich 126 der Fortsätze 120 erstreckt
sich durch die Antriebsausnehmungen 132 a, 132 c und hat dabei
Gleitkontakt mit dem Ring 130. Der Haltebereich 128 der Ansätze
120 erstreckt sich bis hinter den Ring 130. Die Antriebsstutzen
103 erstrecken sich von der indirekt angetriebenen Endplatte
102 bis in die Antriebsschlitze 132 b, 132 d und haben mit diesen
Gleitkontakt. Im Betrieb des Verdichters 20 wirkt der Ring 130
als Oldham-Kupplung und dient zur Übertragung von Drehbewegung
und Drehmoment von den Fortsätzen 120 durch den Ring 130 hin
durch auf die angetriebenen Stutzen 103. Dabei bewirkt der Ring
130 ein gemeinsames Drehen der Förderelemente 80, 100.
Das indirekt angetriebene Förderelement 102 weist entlang sei
nes Umfanges zwei Ausnehmungen 140 zur Schaffung eines Spiels
auf. Diese Ausnehmungen 140 koexistieren mit den Antriebsaus
nehmungen 132 a, 132 c und sind am radial äußeren Ende 142 der
Endplatte 102 angeordnet, so daß sich der Haltebereich 128 der
Fortsätze 120 durch die Ausnehmungen 140 hindurch parallel zu
und radial aus dem unteren Lagergehäuse erstreckt. Die Ausneh
mungen 140 sind derart dimensioniert, daß sie zur Verhinderung
einer im Betrieb des Verdichters 20 auftretenden gegenseitigen
Störung zwischen dem Führungsbereich 126 und der indirekt ange
triebenen Endplatte 102 ein hinreichend großes Spiel schaffen.
Eine als Druckplatte 150 für das erste Förderelement 80 ausge
führte kreisringförmige Platte ist an dem zylindrischen Halte
bereich 128 des Fortsatzes 120 befestigt. Die Druckplatte 150
weist um ihr äußeres Ende herum einen kreisringförmigen, im we
sentlichen ebenen Randbereich 152 auf. Der Randbereich 152
weist für jeden Fortsatz 120 eine Bohrung auf, in der jeweils
ein zylindrischer Haltebereich 128 befestigt ist. Der Haltebe
reich 128 kann in der jeweiligen Bohrung eingeschweißt, durch
Preßpassung eingepaßt oder durch gegenseitige Verzahnung bzw.
durch gegenseitigen Eingriff der Bauteile befestigt sein. Pa
rallel zu dem Randbereich 152 der Druckplatte 150 und nach unten
mit Abstand dazu angeordnet ist ein ebener, flacher Zentralbe
reich 156 vorgesehen. Der Zentralbereich 156 umfaßt vorzugs
weise einen als Aufnahmeschulter 158 ausgeführten, geringfügig
nach unten abgesetzten zweiten Bereich und eine Wirkfläche 160.
Eine durch die axiale Mitte des ebenen Zentralbereichs 156 füh
rende Bohrung bildet einen mittigen Durchgang 162. Der mittige
Durchgang 162 hat einen solchen Innendurchmesser, daß die
Druckplatte 150 ungehindert um das Lagergehäuse 112 drehen
kann.
Zwischen der Druckplatte 150 und der indirekt angetriebenen
Endplatte 102 ist eine Druckfeder 170 angeordnet. Die Druckfe
der 170 dient der Druckbeaufschlagung dahingehend, daß sie die
Endplatten 82, 102 aufeinanderzu drückt. Die Druckfeder 170 übt
von der dem Begrenzungselement abgewandten Seite des zweiten
Förderelements 100 auf die indirekt angetriebene Endplatte 102
eine Kraft aus und drückt dabei das vordere Ende 180 des Be
grenzungselementes des indirekt angetriebenen Förderelementes
100 in Kontakt mit der direkt angetriebenen Endplatte 82.
Ebenso überträgt die Druckfeder 170 eine mit gleichem Betrage
entgegengerichtete Kraft über die Druckplatte 150, die Fort
sätze 120 und die direkt angetriebene Endplatte 82, um die vor
deren Enden 182 des direkt angetriebenen Förderelements 80 mit
der Endplatte 102 in Kontakt zu bringen. In dem hier bevorzug
ten Ausführungsbeispiel ist zur Aufnahme eines Endes der Druck
feder 170 um die indirekt angetriebene Endplatte 102 ein kreis
ringförmiger Kanal 114 ausgebildet.
Durch die Ansätze 120, die Druckplatte 150 und die Druckfeder
170 ist der die Endplatten 82, 102 aufweisende Verdichter 20 in
axialer Richtung nachgiebig ausgebildet. Im Falle eines Über
höhten Drucks oder wenn Strömungsmedium zwischen den Begren
zungselementen der Förderelemente 80, 100 schlägt, d. h. der
Druck des Strömungsmediums stark schwankt, wird die von der
Druckfeder 170 aufgebrachte axial wirkende Kraft überwunden und
der Druck entweicht bzw. das Strömungsmedium gelangt über eine
Leckage zwischen den vorderen Enden 180, 182 der Begrenzungs
elemente und den einander gegenüberliegeden Endplatten 82, 102
der Förderelemente 80, 100 aus dem kritischen Bereich.
Die Fig. 4, 5 und 6 zeigen gemeinsam, daß die Antriebswelle 84
die Endplatte 82 um eine erste Achse A dreht. Der angetriebene
Wellenstumpf 104 dreht die Endplatte 102 um eine zweite Achse
B. Die erste Achse A ist parallel zu der zweiten Achse B ausge
richtet. Die Achsen A, B sind nicht koaxial zueinander. Da die
Achsen A, B nicht konzentrisch zueinander liegen, bewegen sich
die von den Endplatten 82, 102 getragenen Begrenzungselemente
beim gleichzeitigen Drehen einander umlaufend.
Am unteren Ende des mittigen Rahmenbereichs 28 ist um eine er
ste Symmetrieachse C 1 herum eine zylindrische Lippe 190 ausge
bildet. Der untere Bereich 26 des hermetischen Gehäuses 22
weist eine am oberen Rand ausgebildete zylindrische Schulter
192 auf. Diese Schulter 192 ist um eine zweite Symmetrieachse
C 2 herum ausgebildet. Die erste Achse A der Antriebswelle 84
ist zu der Symmetrieachse C 1 des mittigen Rahmenbereichs 28
vorzugsweise um einen relativ geringen Betrag, beispielsweise
um 0,0381 cm bis 0,0508 cm, versetzt. Die zweite Achse B des
angetriebenen Wellenstumpfes 104 ist zu der zweiten Symmetrie
achse C 2 des unteren Bereichs 26 des hermetischen Gehäuses 22
ebenfalls versetzt angeordnet. Dieser Versatz ist jedoch vor
zugsweise größer als der zwischen der Achse A und der Symme
trieachse C 1 und beläuft sich beispielsweise im Bereich des
durch die Begrenzungselemente der Förderelemente 80, 100 be
schriebenen Umlaufradius.
Bei der Montage des hermetischen Gehäuses 22 wird die zylindri
sche Lippe 190 mit der Schulter 192 des unteren Gehäuseteils in
Kontakt gebracht. Die Schulter 192 kommt abdichtend mit dem
Außenbereich der zylindrischen Lippe 190 in Kontakt. Die Schul
ter 192 und die Lippe 190 sind vorzugsweise so dimensioniert,
daß sie beispielsweise durch Schweißen oder dgl. abdichtend
miteinander verbindbar sind. Die Symmetrieachse C 1 des mittigen
Rahmenbereichs 28 und die Symmetrieachse C 2 des unteren Be
reichs 26 des hermetischen Gehäuses 22 sind nach der Montage
des hermetischen Gehäuses 22 konzentrisch zueinander angeordnet
und bilden dabei eine gemeinsame Achse C (d. h. C = C 1 = C 2).
Die gemeinsame Achse C ist zu beiden Achsen A, B versetzt aus
gebildet. Die relative Lage des unteren Bereichs 26 des herme
tischen Gehäuses 22 und des mittigen Rahmenbereichs 18 ist bei
der Montage des hermetischen Gehäuses 22 durch Drehen der Be
reiche 26, 28 veränderbar. Durch diese Änderung der Lage der
Bereiche 26, 18 relativ zueinander läßt sich das Flankenspiel
zwischen den Begrenzungselementen der Förderelemente 80, 100
einstellen. Markierungen wie z. B. die im mittigen Rahmenbereich
28 vorgesehene Markierung U und die im unteren Bereich 26 des
hermetischen Gehäuses 22 vorgesehene Markierung L dienen im
Rahmen einer Vereinfachung der Montage zur optischen Anzeige
der Winkelposition der Gehäuseteile zueinander, d. h. zur An
zeige der Position der Gehäuseteile bzgl. der gemeinsamen Achse
C.
Die Fig. 5 und 6 zeigen deutlich das Ergebnis der Positio
nierung des mittigen Rahmenteils 28 relativ zu dem unteren Be
reich 26 des hermetischen Gehäuses 22. Der maximale Umlaufra
dius bei der umlaufenden Bewegung der Förderelemente 80, 100
entspricht der Summe aus Entfernung der ersten Achse A von der
gemeinsamen Achse C und der Entfernung der zweiten Achse B von
der gemeinsamen Achse C. Der minimale Umlaufradius bei der um
laufenden Bewegung der Förderelemente 80, 100 entspricht der
Entfernung der zweiten Achse B von der gemeinsamen Achse A ab
züglich der Entfernung der ersten Achse A von der gemeinsamen
Achse C. Der hier realisierte Umlaufradius soll als Versatz
oder als relative Umlaufdistanz zwischen den Begrenzungselemen
ten der Förderelemente 80, 100 verstanden werden. Da die Flan
kenoberfläche 184 des indirekt angetriebenen Begrenzungsele
ments die Flankenoberfläche 186 des direkt angetriebenen Be
grenzungselements berührt, ist die Schaffung eines geeigneten
Spiels zwischen den Flankenoberflächen 184, 186 erforderlich.
Dabei muß jedoch verhindert werden, daß eine übermäßige Leckage
und ein Abfall des Wirkungsgrades des Verdichters 20 auftritt.
Ebenso darf aufgrund eines fehlenden oder zu geringen Flanken
spiels kein zu hoher Verschleiß an den Flankenoberflächen 184,
186 auftreten. Das geeignete Flankenspiel wird durch Einstellen
des Umlaufradius nach der zuvor erörterten Vorschrift beim Zu
sammenbau des Verdichters 20 eingestellt. Dabei werden vor dem
Verschweißen oder dgl. der Teile des hermetischen Gehäuses 22
die Lippe 190 und die Schulter 192 des unteren Gehäuseteils 26
des hermetischen Gehäuses 22 relativ zueinander positioniert.
Im Betrieb ist der Motor 40 des Verdichters 20 mit einer ge
eigneten Stromversorgung verbunden und wird zum Drehantrieb des
Ankers 44 betätigt. Der Anker 44 dreht seinerseits die An
triebswelle 84, die wiederum die direkt angetriebene Endplatte
82 des ersten Förderelementes 80 antreibt. Die verschiebbar in
die Antriebsausnehmungen 132 des Ringes 130 eingreifenden Fort
sätze 120 verursachen eine gleichzeitige Drehung der indirekt
angetriebenen Endplatte 102 gemeinsam mit der direkt angetrie
benen Endplatte 82. Die Antriebswelle 84 dreht um die erste
Achse A und die Endplatte 102 dreht um die zweite Achse B des
Wellenstumpfes 104. Da die Achsen A, B nicht-konzentrisch zu
einander liegen, entsteht zwischen den Begrenzungselementen der
Förderelemente 80, 100 eine relative, umlaufende Bewegung. Da
bei bilden sich zwischen den sich in beweglichem Linienkontakt
befindlichen Flankenoberflächen 184, 186 der Begrenzungsele
mente eine Mehrzahl von Kammern. Diese Kammern verringern zum
radial inneren Ende der Begrenzungselemente hin ihr Volumen, so
daß das Strömungsmedium bei der Bildung der Kammern am radial
äußeren Ende der Begrenzungselemente der Förderelemente 80, 100
in die Kammern eingezogen wird. Bei der Bewegung der Kammern in
Richtung des radial inneren Endes der Begrenzungselemente wird
das Strömungsmedium verdichtet.
Das verdichtete Strömungsmedium wird dann aus den zwischen den
Begrenzungselementen gebildeten Kammern durch die Auslaßöffnung
88 ausgelassen und von dort aus durch den Auslaßkanal 86 in den
im unteren Bereich 28 des hermetischen Gehäuses 22 ausgebilde
ten, unter Auslaßdruck stehenden Bereich des hermetischen Ge
häuses 22 geleitet. Gleichzeitig strömt ein Teil des unter Aus
laßdruck stehenden ausgelassenen Strömungsmediums durch die
mittige Druckübertragungsbohrung 106 in die Druckausgleichskam
mer 108. Das in der Druckausgleichskammer 108 befindliche Strö
mungsmedium drückt den Wellenstumpf 104 vom unteren Lagerge
häuse 112 aus in axialer Richtung. Diese Kraft wirkt einer
gleichzeitig von dem unter Auslaßdruck stehenden Strömungsme
dium zum axialen Drücken der Antriebswelle 84 in Richtung der
indirekt angetriebenen Endplatte 102 in entgegengesetzte Rich
tung auf die Antriebswelle 84 ausgeübten Kraft entgegen.
Die Schmierung der Lager 38, 110 sowie anderer zu schmierender
Teile des Verdichters 20 wird über eine im mittigen Innenrahmen
32 ausgebildete Ausnehmung bewerkstelligt. Diese Ausnehmung
dient als Schmiermittelreservoir 200 zur Aufnahme von Schmier
mittel innerhalb des hermetischen Gehäuses 22. Schmiermittel
wird vom Schmiermittelreservoir 200 über den sich im mittigen
Innenrahmen 32 zwischen Schmiermittelreservoir 200 und oberem
Hauptlager 38 erstreckenden Schmiermittelkanal 202 zum oberen
Hauptlager 38 gefördert. Das Schmiermittel wird vorzugsweise
durch die von dem unter Auslaßdruck stehenden Strömungsmedium
aufgebrachte Kraft durch den Schmiermittelkanal 202 gefördert.
Das Schmiermittel wird dabei durch den Schmiermittelkanal 202
zum oberen Hauptlager und danach zu dem durch den unteren Be
reich 26 des hermetischen Gehäuses 22 gebildeten, unter Ansaug
druck stehenden Bereich gefördert. Das sich in dem unter An
saugdruck stehenden Bereich des hermetischen Gehäuses 22 des
Verdichters 20 ansammelnde Schmiermittel wird von dem unter An
saugdruck stehenden Strömungsmedium mitgerissen und dabei in
den Verdichtungsbereich des Verdichters 20 gezogen, wodurch die
beweglichen Teile geschmiert werden. Das mitgerissene Schmier
mittel wird gemeinsam mit dem Strömungsmedium verdichtet und
danach ausgestoßen. Das Schmiermittel wird dann in dem durch
den oberen Bereich 24 und den mittleren Rahmenbereich 26 des
hermetischen Gehäuses 22 gebildeten, unter Auslaßdruck stehen
den Bereich des hermetischen Gehäuses 22 abgeschieden und
strömt von dort aus durch einen zwischen dem Anker 44 und dem
Stator 42 des Motors 40 gebildeten kreisringförmigen Raum und
über das Äußere des Stators 42 abwärts und kehrt in das
Schmiermittelreservoir 200 zurück.
Der Betrag der auf die indirekt angetriebene Endplatte 102
durch die Antriebswelle 84 ausgeübten Kraft und der Betrag der
auf die direkt angetriebene Endplatte 82 durch das auf den Wel
lenstumpf 104 wirkende, unter Auslaßdruck stehende Strömungsme
dium ausgeübten Kraft wird durch die Querschnitte der Antriebs
welle 84 und des Wellenstumpfes 104, d. h. durch deren Durchmes
ser, bestimmt. Die Antriebswelle 84 hat einen vorgegebenen
Durchmesser D und der Wellenstumpf 104 hat einen vorgegebenen
Durchmesser I. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel eines
Verdichters mit vertikaler Achse, bei dem der Motor 40 über den
Förderelementen 80, 100 angeordnet ist, lassen sich die Durch
messer D, I entsprechend den Kapazitäten und Massen der Bau
teile des Verdichters 20 berechnen. Beispielsweise können die
Durchmesser D, I identisch sein, so daß das Gewicht der Förder
elemente 80, 100, der Antriebswelle 84 und des Ankers 44 auf
das untere Hauptlager 110 übertragen wird.
Ebenso kann der Durchmesser I größer als der Durchmesser D
sein, so daß das Gewicht der Förderelemente 80, 100, der An
triebswelle 84 und des Ankers 44 durch die Wirkung des unter
Auslaßdruck stehenden Strömungsmediums auf den Wellenstumpf 104
zumindest teilweise abgefangen bzw. kompensiert wird, wodurch
sich ein Drucklager im unteren Lagergehäuse 112 erübrigt. Es
ist gleichermaßen möglich, eine Querschnittsfläche mit einem
Durchmesser I einem einen Zwischendruck aufweisenden Strömungs
medium auszusetzen, wodurch sich der Kompensationseffekt ver
ringert. Schließlich kann der Durchmesser I auch soviel größer
als der Durchmesser D sein, daß die vom Wellenstumpf 104 aus
geübte Kraft die Summe der von dem unter Auslaßdruck stehenden
Strömungsmedium auf die Antriebswelle 84 ausgeübte Kraft und
der Gewichtskraft der Förderelemente 80, 100, der Antriebswelle
84 und des Ankers 44 überschreitet. In diesem Falle ist in dem
direkt angetriebenen Förderelement 80 oder in dem oberen Haupt
lager 38 eine Vorkehrung zur Aufnahme einer Druckkraft erfor
derlich. Beispiele der zuvor genannten Ausführungen werden in
den nachfolgenden Ausführungsbeispielen beschrieben. In dem
hier bevorzugten Ausführungsbeispiel ist jedoch der Durchmesser
I geringfügig größer als der Durchmesser D, so daß das Gewicht
der Förderelemente 80, 100, der Antriebswelle 84 und des Ankers
44 im Betrieb des Verdichters 20 ausgeglichen ist.
An dieser Stelle ist zu erwähnen, daß dann, wenn in mehr als
einer Figur dieselben Bauteile gezeigt werden, die dazugehören
den Bezugszeichen zusätzlich mit einer Indizierung versehen
sind. In den Figuren sind jedoch zur besseren Übersicht nicht
alle Bezugszeichen - aus jeweils anderen Figuren - vorgesehen.
Wenn in der ein Ausführungsbeispiel darstellenden Figur ein be
reits in dem vorangegangenen Ausführungsbeispiel beschriebenes
Bauteil vorhanden ist, dann ist dieses Bauteil mit dem gleichen
Bezugszeichen - ergänzt um die Nummer der Alternative des je
weiligen Ausführungsbeispiels - versehen. Die den Bezugszeichen
angehängte Nummer entspricht also nicht der Nummer der Figur
sondern der Nummer der Alternative des jeweiligen Ausführungs
beispiels.
An dieser Stelle ist auch hervorzuheben, daß die erfindungsge
mäße Vorrichtung zum Verdichten bzw. Fördern eines Strömungsme
diums auch als Expansionsvorrichtung oder als Verdichter ausge
führt sein kann, bei dem das Strömungsmedium durch eine Einlaß
öffnung zum radial inneren Ende der Begrenzungselemente der
Förderelemente 80, 100 geleitet und von dort aus zum radial
äußeren Ende der Begrenzungselemente hin verdichtet wird. Dies
kann dadurch erreicht werden, daß hinsichtlich der Ausrichtung
der Begrenzungselemente eine geeignete Drehrichtung der Förder
elemente 80, 100 gewählt wird.
Die Fig. 7, 7a und 7b zeigen ein zweites Ausführungsbeispiel
der erfindungsgemäßen Vorrichtung. In diesem Ausführungsbei
spiel ist im mittigen Innenrahmen 32-1 eine untere Fläche 210-1
ausgebildet. Die untere Fläche 210-1 weist eine mit radialem
Abstand konzentrisch um die Antriebswelle 84-1 herum ausgebil
dete kreisringförmige Nut 220-1 auf. Die kreisringförmige Nut
220-1 ist durch eine kreisförmige Innenwandung 222-1, eine kon
zentrische Außenwandung 224-1 mit einem größeren Durchmesser
als die Innenwandung 222-1 und einer im Nutengrund zurückge
setzten ebenen Fläche 226-1 gebildet. Die Fläche 226-1 grenzt
an die Innenwandung 222-1 und die Außenwandung 224-1.
Ein kreisringförmiges Lager 230-1 mit rechteckigem Querschnitt
ist innerhalb der Nut 220-1 angeordnet. Das Lager 230-1 weist
gemäß Fig. 7A eine erste, ebene Fläche 232-1 zur Kontaktierung
der angetriebenen Endplatte 82-1 und eine zweite, äußere Fläche
234-1 zur Kontaktierung der konzentrischen Außenwandung 224-1
auf. Am oberen Ende der zweiten Fläche 234-1 ist eine dritte
Fläche 236-1 vorgesehen. Die dritte Fläche 236-1 ist parallel
zu der ersten Fläche 232-1 und senkrecht zu der zweiten Fläche
234-1 ausgebildet. Die zweite Fläche 234-1 erstreckt sich zwi
schen der ersten Fläche 232-1 und der dritten Fläche 236-1.
Gemäß den Darstellungen in den Fig. 7, 7A und 7B ist zwischen
der dritten Fläche 236-1 des kreisringförmigen Lagers 230-1 und
der zurückgesetzten Fläche 226-1 der kreisringförmigen Nut 220-
1 eine kreisringförmige Druckfeder 240-1 vorgesehen. Die Druck
feder 240-1 weist insgesamt drei Bereiche auf: ein erster, ra
dial äußerer, flach ausgebildeter Bereich 242-1, ein zweiter,
radial innerer Bereich 244-1 und ein an den ersten und den
zweiten Bereich 242-1, 244-1 angrenzender Winkelbereich 246-1.
Der erste Bereich 242-1 und der zweite Bereich 244-1 sind mit
einem vorgegebenen Abstand parallel zueinander angeordnet. Der
Abstand ist durch einen Winkel "theta" des Winkelbereichs 246-1
bestimmt. Die kreisringförmige Druckfeder 240-1 ist vorzugs
weise als fester Ring ohne Ausnehmungen oder Diskontinuitäten
ausgeführt. Die kreisringförmige Feder 240-1 kann beispiels
weise aus Federstahl gesenkgeschmiedet sein.
Die zweite Fläche 234-1 des kreisringförmigen Lagers 230-1
weist vorzugsweise einen Durchmesser auf, der geringfügig
größer als die Außenwand 224-1 der kreisringförmigen Nut 220-1
ist. Dadurch wird zwischen der zweiten Fläche 234-1 und der
Außenwand 224-1 eine geringe Kompression bewirkt. Die kreis
ringförmige Druckfeder 240-1 ist zwischen dem kreisringförmigen
Lager 230-1 und der kreisringförmigen Nut 220-1 angeordnet, wo
bei der flach ausgebildete innere Bereich 244-1 Kontakt mit der
zurückgesetzten ebenen Fläche 226-1 und der flach ausgebildete
äußere Bereich 242-1 einen druckbeaufschlagenden Kontakt mit
der dritten Fläche 236-1 des kreisringförmigen Lagers 230-1
hat. Um bei zusammengebautem Verdichter 20-1 einen geeigneten
Vorspanneffekt der Druckfeder 240-1 zu erreichen, sollte im Be
trieb des Verdichters 20-1 die untere Fläche 210-1 zwischen
0,508 cm und 1,016 cm von der direkt angetriebenen Endplatte
82-1 entfernt sein, wobei dies je nach den Maßen der Bauteile
des Verdichters 20-1 variieren kann.
Sobald der Verdichter 20-1 zusammengebaut ist, ist der Wellen
stumpf 104-1 im unteren Hauptlager 110-1 gelagert. Die Lippe
192-1 des mittleren Gehäuseteils hat dann Kontakt mit der
Schulter 190-1 des unteren Gehäuseteils. Das kreisringförmige
Lager 230-1 hat dann Kontakt zu der direkt angetriebenen End
platte 82-1. Dieser Kontakt verursacht eine Vorspannung der
kreisringförmigen Druckfeder 240-1, so daß der Winkel "theta"
des Winkelbereichs 246-1 gemäß der Darstellung in Fig. 7B in
einen Winkel "theta 1" übergeht. In diesem Ausführungsbeispiel
ist der Durchmesser I-1 der Antriebswelle 84-1 größer als der
Durchmesser D-1 des Wellenstumpfes 104-1, so daß die durch das
Auslaßdruck aufweisende Strömungsmedium auf den Wellenstumpf
104-1 wirkende Kraft die Förderelemente 80-1 und 100-1 in Rich
tung des kreisringförmigen Lagers 230-1 drückt. Das kreisring
förmige Lager 230-1 und die kreisringförmige Druckfeder 240-1
sind in einem Verdichter 20-1 mit sich ändernden Belastungen
und dabei auftretenden axialen Schwingungen der Förderelemente
80-1, 100-1 von Vorteil.
In dem zweiten Ausführungsbeispiel ist der zylindrische Halte
bereich 128-1 der Fortsätze 120-1 zur Aufnahme einer Mutter
250-1 mit einem Außengewinde versehen. Die mit Außengewinde
versehenen zylindrischen Haltebereiche 128-1 erstrecken sich
durch entsprechende Bohrungen in einer flachen Druckplatte 150-
1. Die Druckplatte 150-1 weist eine geringfügig eingelassene
Wirkfläche 160-1 mit einer sich radial um die Wirkfläche 160-1
herum erstreckenden kreisringförmigen Aufnahmeschulter 158-1
auf. Zur Beaufschlagung eines Druck aufnehmenden Laufringes
270-1 ist eine sich winkelig von der Wirkfläche 160-1 aus er
streckende Bellevillefeder 260-1 vorgesehen. Der Laufring 270-1
hat einen L-förmigen Querschnitt und weist auf seiner Unter
seite zur Aufnahme einen Schulterbereich 272-1 und auf seiner
Oberseite eine Kontaktfläche 274-1 zur Kontaktierung der indi
rekt angetriebenen Endplatte 102-1 auf.
Auf einem dem bevorzugten - ersten - Ausführungsbeispiel ähnli
che Art ist die axial wirkende Kraft durch die Bellevillefeder
260-1 und den Laufring 270-1 von den Fortsätzen 120-1 auf die
indirekt angetriebene Endplatte 102-1 übertragen. Ohne die
Druckfeder 170-1 wird die umlaufende Bewegung der Förderele
mente 80-1, 100-1 jedoch durch Gleitkontakt zwischen dem Lauf
ring 270-1 und der indirekt angetriebenen Endplatte 102-1 ab
sorbiert.
Der Einsatz der Muttern 250-1 sorgt für eine ordnungsgemäße
Einstellung der von der Bellevillefeder 260-1 aufgebrachten
Kraft. Die Bellevillefeder 260-1 ermöglicht eine geringere
axiale Nachgiebigkeit als bei dem ersten Ausführungsbeispiel
und verfügt daher über begrenztere Einsatzmöglichkeiten.
Schließlich erstreckt sich durch den mittigen Innenrahmen 32-1
ein Schmiermitteldosierkanal 280-1. Der Schmiermitteldosierka
nal 280-1 dient zur Strömungsverbindung zwischen dem Schmier
mittelreservoir 200-1 und der unteren Fläche des mittigen Rah
menbereichs. Im Betrieb ermöglicht der Schmiermitteldosierkanal
280-1 eine durch den Auslaßdruck erzwungene dosierte Strömung
von Schmiermittel aus dem Schmiermittelreservoir 200-1 zu dem
im unteren Bereich 26-1 des hermetischen Gehäuses 22-1 ausge
bildeten, unter Ansaugdruck stehenden Bereich des hermetischen
Gehäuses 22-1. Das Schmiermittel wird ebenso von unter Ansaug
druck stehendem Strömungsmedium mitgerissen und schmiert so die
Förderelemente 80-1, 100-1 und sonstige bewegliche Bauteile des
Verdichters 20-1. Das so geförderte Schmiermittel strömt über
einen ähnlichen Pfad wie die durch das obere Hauptlager 38-1
geschieht. Im Betrieb des Verdichters unterscheidet sich das in
Rede stehende Ausführungsbeispiel kaum von dem zuerst beschrie
benen Ausführungsbeispiel, obwohl es gemäß voranstehender Be
schreibung unterschiedlichen Arbeitsparametern unterworfen wer
den kann.
In einer zweiten Alternative zu dem erstgenannten Ausführungs
beispiel, d. h. bei einem dritten Ausführungsbeispiel, ist gemäß
der Darstellung in Fig. 8 die direkt angetriebene Endplatte 82-
2 entlang ihres Umfanges mit einer Serie von radial abragenden
Noppen 300-2 versehen. Auf der indirekt angetriebenen Endplatte
102-2 sind entsprechend identische Noppen 302-2 ausgebildet.
Nach Fig. 9 sind acht Noppen 300-2 vorgesehen, wobei ebenso
eine beliebige Anzahl zwischen zwei und mehr der Noppen vorge
sehen sein könnte. Vorzugsweise werden mindestens jeweils zwei
Noppen 300-2 und 302-2 verwendet, wobei sich die Noppen 300-2,
302-2 radial gegenüberliegend am Umfang der Endplatten 82-2,
102-2 befinden, so daß der Verdichter 20-2 im Betrieb dynamisch
ausgewuchtet ist, wodurch ein Schwingen oder eine gegenseitige
Beeinträchtigung der Endplatten 82-2, 102-2 verringert ist.
Zwischen den auf der direkt angetriebenen Endplatte 82-2 ausge
bildeten Noppen 300-2 und den entsprechend auf der indirekt an
getriebenen Endplatte 102-2 ausgebildeten Noppen 302-2 er
strecken sich Zugfedern 310-2 und verbinden die jeweiligen Nop
pen 300-2, 302-2 miteinander. Die Zugfedern 310-2 beaufschlagen
die Endplatte 82-2, 102-2 derart, daß sie axial nachgiebig mit
einander verbunden sind. Die Druckfedern 310-2 können ebenso
die Fortsätze 120 ersetzen, indem sie gemeinsam mit einer
Oldham-Kupplung entsprechend dem voranstehend erläuterten Aus
führungsbeispiel eine gleichzeitige Drehbewegung der beiden
Endplatten 82-2, 102-2 bewirken. Die Fortsätze 120 und der die
Oldham-Kupplung aufweisende Ring 130 sind bei diesem Ausfüh
rungsbeispiel nicht gezeigt, was jedoch lediglich aus Gründen
einer besseren Überschaubarkeit hinsichtlich der Zugfeder 310-2
der Fall ist. Falls gewünscht läßt sich die Oldham-Kupplung
hier genauso einsetzen. Die Zugfedern 310-2 können ebenso in
weiteren Ausführungsbeispielen axiale Nachgiebigkeit der För
derelemente bzw. der Endplatten ermöglichen. Desweiteren erlau
ben sie beim Auftreten eines überhöhten Drucks zwischen den
Begrenzungselementen der Förderelemente 80-2, 102-2 oder wenn
ein unkomprimierbares Strömungsmedium in den Verdichter gelangt
eine radiale Lageänderung oder ein Entfernen der Förderele
mente voneinander. Wenn die von den Zugfedern 310-2 aufge
brachte Zugkraft durch den überhöhten Druck überwunden wird,
entfernen sich die Förderelemente geringfügig voneinander. Die
Zugfedern 310-2 ermöglichen sowohl radiale als auch axiale Be
wegungen, wenn keine Oldham-Kupplung oder dgl. verwendet wird.
Es ist ebenso möglich, die Zugfedern 310-2 lediglich zur Reali
sierung einer axialen Nachgiebigkeit zu verwenden und dabei
Fortsätze und einen Ring entsprechend der vorangegangenen Be
schreibung einzusetzen.
Bei dem in Rede stehenden Ausführungsbeispiel ist alternativ
ein Drucklager zur Verhinderung einer übermäßigen axialen
Schwingung des Verdichters vorgesehen. Das untere Lagergehäuse
112-2 weist eine obere Schulter 115-2 mit einem um den indirekt
angetriebenen Wellenstumpf 104-2 herum angeordneten kreisring
förmigen Drucklager 320-2 auf. Dieses untere kreisringförmige
Drucklager 320-2 kann aus gesinterter Bronze hergestellt sein
oder es kann als Rollen- oder Kugellager ausgeführt und durch
eine Feder oder sonstwie elastisch befestigt sein. Die Kon
struktion eines solchen Drucklagers 320-2 ist hier nicht im De
tail beschrieben, da solche Lager einem Durchschnittsfachmann
allgemein bekannt sind.
Die Förderelemente des Verdichters 20-2 kontaktieren das untere
Drucklager 320-2 aufgrund der Tatsache, daß der Durchmesser I-2
des indirekt angetriebenen Wellenstumpfes 104-2 geringer ist
als der Durchmesser D-2 der Antriebswelle 104-2. Dies kann auch
daran liegen, daß gemäß der Darstellung in Fig. 8 eine mit ei
ner einen mittleren Druck aufweisenden Kammer der Begrenzungs
elemente der Förderelemente 80-2, 100-2 verbundene mittige
Druckübertragungsbohrung 106-2 vorgesehen ist. Die Drucküber
tragungsbohrung 106-2 dient der Versorgung der Druckausgleichs
kammer 108-2 mit einem einen geringeren Druck als den Auslaß
druck aufweisenden Strömungsmedium. Die auf den Wellenstumpf
104-2 wirkende Kraft liegt somit dem Betrage nach unter der auf
die Antriebswelle 84-2 wirkende Kraft, so daß zumindest ein
Teil der durch das Gewicht der Förderelemente 80-2, 100-2, der
Antriebswelle 84-2 und des Ankers 44 hervorgerufenen Kraft
durch das Drucklager 320-2 aufgenommen wird.
Eine weitere Ausgestaltung des zuvor genannten Ausführungsbei
spiels liegt im Einsatz eines Ölversorgungssystems 330-2 für
das untere Lager. Dieses Ölversorgungssystem 330-2 besteht aus
einer in der unteren Fläche 210-2 des mittigen Innenrahmens 32-
2 ausgebildeten Bohrung 332-2, einer im unteren Lagergehäuse
112-2 ausgebildeten Bohrung 334-2 und einer die Bohrungen 332-
2, 334-2 miteinander verbindenden Schmiermittelzuführleitung
336-2. Im Betrieb des Verdichters 20-2 wird das Schmiermittel
durch den Auslaßdruck des Strömungsmediums vom Schmiermittelre
servoir 200-2 durch die Bohrung 332-2 in die Schmiermittelzu
führleitung 336-2 gefördert. Von dort aus strömt das Schmier
mittel zu der im unteren Lagergehäuse 112-2 ausgebildeten Boh
rung 224-2 und schmiert dort das untere Hauptlager 110-2. Die
Schmiermittelzuführleitung 336-2 ist in den Bohrungen 332-2,
334-2 durch Haltehülsen 338-2 befestigt. Während die Schmier
mittelströmung dann verbessert ist, wenn unter einem Zwischen
druck stehendes Strömungsmedium in die Druckausgleichskammer
108-2 geleitet wird, arbeitet das Ölversorgungssystem 330-2
nichtsdestoweniger auch dann, wenn in die Druckausgleichskammer
108-2 unter Auslaßdruck stehendes Strömungsmedium eingeleitet
wird. Dies liegt daran, daß am unteren Hauptlager 110-2 zu dem
unter Ansaugdruck stehenden Bereich 26-2 des hermetischen Ge
häuses 22-2 hin eine geringe Leckage auftritt, durch die unter
Auslaßdruck stehendes Strömungsmedium entweicht.
Durch lediglich geringfügige Modifikationen läßt sich das zuvor
erörterte Ölversorgungssystem 330-2 generell bei den erfin
dungsgemäßen Vorrichtungen bzw. Verdichtern 20 überall dort
verwenden, wo eine zusätzliche Schmierung des unteren Hauptla
gers 110-2 erforderlich ist.
Die Fig. 9 und 10 zeigen alternative Befestigungsmittel, mit
denen die Zugfedern 310-2 mit den Noppen 300-2, 302-2 verbind
bar sind. Fig. 9 zeigt mit geeigneten Löchern oder Bohrungen
304-2 zur Aufnahme der hakenähnlichen Enden der Zugfedern 310-2
versehene Noppen 300-2, 302-2. Fig. 10 zeigt dagegen Noppen
300-2, 302-2, die mit sich entlang des Umfangs quer über die
Noppen 300-2, 302-2 erstreckenden Nuten 306-2 ausgebildet sind.
Die Nuten 306-2 dienen zur Aufnahme der hakenähnlichen Enden
der Zugfedern 310-2.
Wie bei dem vorangegangenen Ausführungsbeispiel wird eine ra
diale Nachgiebigkeit während der Montage durch geeignetes Dre
hen des mittigen Innenbereichs 32-2 relativ zum unteren Bereich
26-2 des hermetischen Gehäuses 22-2 erreicht. Die Einstellung
des Flankenspiels dient hier zusätzlich zur Einstellung der von
der Zugfeder 310-2 aufzubringenden Zugkraft auf einen gewünsch
ten Betrag.
Ein viertes Ausführungsbeispiel ist in den Fig. 11 bis 14 ge
zeigt. Wie bei dem zweiten Ausführungsbeispiel erstrecken sich
hier Fortsätze 120-3 durch in einem als Abstandshalter ausge
bildeten Ring 130-3 vorgesehene Antriebsausnehmungen 132-3 und
durch in einer indirekt angetriebenen Endplatte 102-3 ausgebil
dete Antriebsschlitze 140-3. Der dritte Bereich 128-3 der Fort
sätze 120-3 ist jedoch gabelförmig mit einem Schlitz zur Auf
nahme eines beim Auftreten von Zentrifugalkraft schwenkbaren
Schwenkelements 342-3 ausgebildet. Der gabelförmige Bereich
128-3 der Fortsätze 120-3 und das Schwenkelement 342-3 sind mit
einander zugeordneten Öffnungen 344-3 zur Aufnahme eines
Schwenkstiftes 346-3 ausgestattet. Der Schwenkstift 346-3 dient
zur schwenkbaren Anbringung des Schwenkelements 342-3 und der
Fortsätze 120-3. Das Schwenkelement 342-3 hat einen oberhalb
der Öffnung 344-3 liegenden Massenschwerpunkt CPm, so daß wäh
rend der Drehung der Förderelemente der Massenschwerpunkt CPm
bewirkt, daß das Schwenkelement 342-3 gleichzeitig nach außen
und nach oben schwenkt. Das Schwenkelement 342-3 weist einen in
den geschlitzten Bereich 128-3 eingreifenden Schwenkarm 348-3
auf. Der Schwenkarm 342-2 weist eine Öffnung 344-3 für den
Schwenkstift 346-3 und einen Stangenbereich 350-3 mit einer
nach oben gerichteten konischen Ausnehmung 352-3 mit einem
halbkugelförmigen unteren Ende auf. Zu der nach oben gerichte
ten konischen Ausnehmung 352-3 gehört eine sich zwischen dem
halbkugelförmigen Boden der konischen Ausnehmung 352-3 und ei
ner in der indirekt angetriebenen Endplatte 102-3 ausgebildeten
dazugehörenden halbkugelförmigen Vertiefung 356-3 erstreckende
Befestigungsstange 354-3. Die Befestigungsstange 354-3 weist
abgerundete Enden auf, die der Form nach den konischen Ausneh
mungen und den halbkugelförmigen Vertiefungen in der Endplatte
102-3 entsprechen. Die relative umlaufende Bewegung der Förder
elemente bzw. der Endplatten 82-3, 102-3 wird während der Dre
hung der Förderelemente absorbiert. Fig. 13 zeigt eine Drauf
sicht auf das Schwenkelement 342-3 und die Befestigungsstange
354-3.
Wie im dritten Ausführungsbeispiel ist zum Absorbieren eines
Teils der aus dem Gewicht der Antriebswelle 84-3, dem Anker 44-
3 und aus der auf die durch den Durchmesser D-3 vorgegebene
Querschnittsfläche wirkende Kraft resultierenden Last ein
Drucklager 320-3 vorgesehen.
Fig. 14 zeigt die Position des Schwenkelements 342-3 wenn der
Verdichter nicht arbeitet. In dieser Position bewirkt die im
Massenschwerpunkt wirksame Masse des Schwenkelements 342-3, daß
das Schwenkelement 342-3 von der Endplatte 102-3 wegbewegt ist.
Die Fig. 11 und 12 zeigen den Verdichter 20-3 in seinem Be
triebszustand, wobei sich das Schwenkelement 342-3 in seiner
oberen Position, in der Arbeitsposition, befindet.
Dieses vierte Ausführungsbeispiel hat den Vorteil, daß der Ver
dichter 20-3 im Stillstand eine unbelastete axiale Nachgiebig
keit aufweist. Wenn der Motor 40-3 nach dem Einschalten seine
volle Drehgeschwindigkeit erreicht, bewegen sich die Schwenke
lemente 342-3 in ihre Arbeitsposition und verursachen dabei
eine auf die vorderen Enden 180-3, 182-3 der Begrenzungsele
mente wirkende Drucklast. Gleichzeitig wirkt in axialer Rich
tung eine durch das unter Auslaßdruck stehende Strömungsmedium
auf die Antriebswelle 84-3 und den Wellenstumpf 104-3 ausgeübte
Kraft unter Beibehaltung einer axialen Nachgiebigkeit. Wenn der
Verdichter 20-3 eingeschaltet wird, ist zunächst die vom Motor
40-3 aufgebrachte Kraft sehr gering. Sobald der Verdichter 20-3
auf vollen Touren läuft, erhöht sich die Kraft durch das Ein
wirken der Schwenkelemente 342-3 automatisch. Zusätzlich haben
die Befestigungsstangen 354-3 aufgrund des Eingriffs der abge
rundeten Enden der Befestigungsstangen 354-3 in die konischen
Ausnehmungen 352-3 und in die halbkugelförmigen Vertiefungen
356-3 zum Absorbieren der relativen umlaufenden Bewegung der
Förderelemente 80-3, 100-3 im Betrieb des Verdichters 20-3
einen sehr niedrigen Reibungskoeffizienten. Im übrigen arbeitet
das vierte Ausführungsbeispiel ähnlich dem zuerst beschriebenen
Ausführungsbeispiel.
Die Fig. 15 und 16 zeigen ein fünftes Ausführungsbeispiel der
erfindungsgemäßen Vorrichtung, das dem zuvor erörterten vierten
Ausführungsbeispiel im wesentlichen ähnelt. Hier sind die End
bereiche 128-4 der Fortsätze 120-4 abgestumpft und die Öffnun
gen 344-4 für den Schwenkstift 346-4 sind oberhalb des Massen
schwerpunkts CPm des Schwenkelements 342-4 verlegt. Das Schwenk
element 342-4 ist derart ausgebildet, daß der Massenschwer
punkt CPm radial außen und neben den Öffnungen 344-4 liegt, so
daß bei arbeitendem Verdichter 20-4 eine abgerundete Druckflä
che 358-4 verschiebbar in die indirekt angetriebene Endplatte
102-4 eingreift. Bei diesem Ausführungsbeispiel weist die End
platte 102-4 zum Kontaktieren der abgerundeten Druckfläche 358-
4 einen radial nach außen erweiterten Bereich auf. Die Druck
fläche 358-4 ist vorzugsweise als abgerundete Ausstülpung auf
der oberen Oberfläche des Schwenkelements 342-4 ausgebildet.
Eine kreisringförmige Druckschulter 360-4 erstreckt sich von
der unteren Fläche 210-4 des mittigen Innenrahmens 32-4 nach
unten. Die Druckschulter 360-4 dient zur Aufnahme des im Ver
dichter 20-4 nach oben gerichteten Drucks der Förderelemente.
Damit ein solcher Druck auftritt ist der Durchmesser I-4 in ei
nem solchem Maße größer als der Durchmesser D-4, daß der Druck
des unter Auslaßdruck stehenden Strömungsmediums, das auf die
durch den Durchmesser D-4 vorgegebene Fläche wirkt, die Summe
aus dem auf die durch den Durchmesser D-4 der Antriebswelle
vorgegebene Fläche wirkenden Druck und dem Gewicht der Kompo
nenten der Förderelemente des Verdichters 20-4 überschreitet.
Die Schmierung der Druckschulter 360-4 wird im Betrieb des Ver
dichters 20-4 durch durch das obere Hauptlager 38-4 und danach
zwischen die Druckschulter 360-4 und die Endplatte 82-4 strö
mendes Schmiermittel erreicht.
Im Betrieb verhält sich das in Rede stehende fünfte Ausfüh
rungsbeispiel im wesentlichen wie das vierte Ausführungsbei
spiel. Der Verdichter 20-5 nach dem fünften Ausführungsbeispiel
hat jedoch einen geringfügig geringeren Wirkungsgrad als der
Verdichter nach dem vierten Ausführungsbeispiel. Dies liegt
daran, daß zwischen der Druckfläche 358-4 und der indirekt an
getriebenen Endplatte 102-4 Reibung auftritt, wenn die End
platte 102-4 um die direkt angetriebene Endplatte 82-4 dreht.
Ein Vorteil des fünften Ausführungsbeispiels liegt jedoch in
dessen einfacher Konstruktion.
Für die Durchmesser D und I sind hier keine detaillierten Anga
ben gemacht, da Durchschnittsfachleute durchaus in der Lage
sind, solche Werte für verschiedene Anwendungsgebiete eines
solchen Verdichters 20 zu berechnen. Als beispielhafter Ver
dichter läßt sich ein Verdichter (mit z. B. einer Kapazität von
5 bis 15 tons) nennen, der in Systemen zur Luftkonditionierung
wie in dem zuvor beschriebenen System Verwendung findet. In ei
nem solchen System tritt an der Ansaugöffnung 52 typischerweise
ein Kältemitteldruck im Bereich von 0 bis 7,03071 kg/cm2 auf.
Der durch den Verdichter 20 erzeugte Auslaßdruck beträgt an der
Ausstoßöffnung 50 etwa zwischen 14,0614 und 28,1228 kg/cm2. Das
Gewicht des Ankers 44 und der Antriebswelle 84 beläuft sich
etwa im Bereich zwischen 2,268 und 15,876 kg. Der Durchmesser I
könnte dann etwa 125% des Durchmessers D betragen, so daß die
axial auf den Wellenstumpf 104 wirkende Kraft die Förderele
mente 80, 100 und den Anker 44 im normalen Betrieb des Verdich
ters 20 trägt. Eine solche Auslegung könnte den Bedarf eines
Drucklagers zur Aufnahme axialer Kräfte innerhalb des Verdich
ters 20 eliminieren, wodurch die Herstellkosten und die Wartung
eines solchen Verdichters 20 bei gleichzeitiger Erhöhung des
Wirkungsgrades verringert werden.
Alternativ dazu ist es möglich, bei den zuvor erläuterten Aus
führungsbeispielen die Druckübertragungsbohrung 106 zu elimi
nieren und eine Druckbeaufschlagung der Druckausgleichskammer
108 durch das durch das Ölversorgungssystem 330 für das untere
Hauptlager geförderte Schmieröl zu realisieren. Dies ist mög
lich, da das Schmieröl unter Auslaßdruck aus dem Schmiermittel
reservoir 200 herausgefördert wird. Dadurch wäre einerseits
eine Schmierung des unteren kreisringförmigen Lagers 110 bei
konstantem Schmiermitteldruck, andererseits ein konstanter, auf
die durch den Durchmesser I vorgegebene Fläche des Wellen
strumpfes 104 wirkender Ausgleichsdruck gewährleistet. Desweite
ren wäre es möglich, vom Auslaßdruck auf einem Zwischendruck
gedrosseltes Schmieröl zur Steuerung des auf den Wellenstumpf
wirkenden Ausgleichsdruckes zu verwenden. Dies könnte z. B. da
durch geschehen, daß in der Schmiermittelzuführleitung 336 ein
in den Figuren nicht gezeigtes Drosselventil oder eine Venturi
düse eingesetzt wird. Spezielle Ausführungsbeispiele zur Druck
regelung oder zur Regelung des Schmier 03298 00070 552 001000280000000200012000285910318700040 0002003932495 00004 03179mittelvolumens müssen
hier nicht erläutert werden, da sowohl die entsprechenden Me
thoden als auch die zur Ausführung der Methoden erforderlichen
Mittel einem Durchschnittsfachmann bekannt sind.
Es ist außerdem erstrebenswert, am oberen Hauptlager 38 und am
unteren Hauptlager 110 Dichtungen zum Abdichten der Antriebs
welle 84 und des Wellenstumpfes 104 vorzusehen. Damit soll der
unter Ansaugdruck befindliche Bereich von dem unter Auslaßdruck
stehenden Bereich getrennt werden. Bei einem Verdichter 20 mit
den zuvor erwähnten Rollen- oder Kugellagern wie z. B. dem obe
ren Hauptlager 38 und dem unteren Hauptlager 110 sind solche
Dichtungen zwingend erforderlich, da diese Lagertypen nicht ge
eignet sind, Strömungsmedium oder Kältemittel am Strömen von
dem unter Auslaßdruck stehenden Bereich 24 in den unter Absaug
druck stehenden Bereich 26 des hermetischen Gehäuses zu hin
dern.
Der erfindungsgemäße Verdichter 20 weist gegenüber den vorbe
kannten Verdichtern wesentliche Vorteile auf. Die aufgrund axi
aler Belastungen innerhalb des Verdichters normalerweise auf
tretenden Reibungsverluste lassen sich durch den Druckausgleich
mittels der Beeinflussung des Durchmessers I der Antriebswelle
84 und des Durchmessers D des Wellenstumpfes 104 auf ein Mini
mum reduzieren. Dabei wird der Wirkungsgrad des Verdichters
durch die über die Fortsätze auf die Endplatten wirkenden Mit
tel bzw. Federn gemäß den voranstehend beschriebenen Ausfüh
rungsbeispielen erhalten. Desweiteren ist durch die Ausbildung
nicht-konzentrischer Achsen der Förderelemente im hermetischen
Gehäuse das Erfordernis einer Vorrichtung zur Schaffung einer
radialen Nachgiebigkeit eliminiert worden. Die nicht-konzentri
schen Achsen dienen desweiteren zur Einstellung des Flanken
spiels zwischen den Begrenzungselementen beim Zusammenbau des
Verdichters. Dies verringert im wesentlichen das Erfordernis
eines teuren und zeitraubenden Fertigungsprozesses des Verdich
ters. Der Bedarf an mehrfachen Lagern zum Tragen der Antriebs
welle und des Wellenstumpfes und die typischerweise unnötigen
Verschleiß der Begrenzungselemente der gemeinsam drehenden För
derelemente bewirkende nichtfluchtende Anordnung der Wellen ist
durch die die Endplatten direkt verbindenden Druckmittel elimi
niert. Das kreisringförmige, durch eine Feder vorgespannte
Drucklager ist ein Mittel zur Verhinderung axialer Schwingungen
gemeinsam drehender Förderelemente bei gleichzeitigem Erhalt
eines minimalen Reibungsverlustes. Die Nutzung des Drucks des
unter Auslaßdruck stehenden Strömungsmediums zur Schmiermittel
versorgung aus dem Schmiermittelreservoir eliminiert den Bedarf
einer möglicherweise schwer zu wartenden und teuren Schmiermit
telpumpe innerhalb des hermetischen Gehäuses und verringert den
Wartungsaufwand des Verdichters insgesamt. Der erfindungsgemäße
Verdichter ist gegenüber den vorbekannten Verdichtern einfa
cher, zuverlässiger und hat einen höheren Wirkungsgrad.
Claims (63)
1. Vorrichtung zum Verdichten bzw. Fördern eines Strömungsme
diums mit einem eine erste Endplatte (82, 82-1, 82-2, 82-3, 82-
4) und ein von der ersten Endplatte (82, 82-1, 82-2, 82-3, 82-
4) abragendes, evolventenkurvenähnlich verlaufendes erstes Be
grenzungselement aufweisenden ersten Förderelement (80, 80-1,
80-2), einer auf der ersten Endplatte (82, 82-1, 82-2, 82-3,
82-4) angeordneten Antriebswelle (84, 84-1, 84-2, 84-3) mit
vorgegebenem Durchmesser (D, D-2, D-3, D-4), einem eine zweite
Endplatte (102, 102-1, 102-2, 102-3, 102-4) und ein von der
zweiten Endplatte (102, 102-1, 102-2, 102-3, 102-4) abragendes,
evolventenkurvenähnlich verlaufendes zweites Begrenzungselement
aufweisenden zweiten Förderelement (100, 100-1, 100-2) und ei
ner Antriebseinrichtung zum Antrieb der Antriebswelle (84, 84-
1, 84-2, 84-3) des ersten Förderelementes (80, 80-1, 80-2), wo
bei die Begrenzungselemente der Förderelemente (80, 80-1, 80-2,
100, 100-1, 100-2) ineinander eingreifen,
dadurch gekennzeichnet, daß das erste För
derelement (80, 80-1, 80-2) zwei an radial gegenüberliegenden
Enden der Endplatte (82, 82-1, 82-2, 82-3, 82-4) ausgebildete
und sich im wesentlichen parallel zu den abragenden Begren
zungselementen erstreckende Fortsätze (120, 120-1, 120-3, 120-
4) mit jeweils einem Führungsbereich (126) und einem Haltebe
reich (128, 128-1, 128-3, 128-4) aufweist, daß das zweite För
derelement (100, 100-1, 100-2) auf der zweiten Endplatte (102,
102-1, 102-2, 102-3, 102-4) zwei gegenüberliegend angeordnete,
angetriebene Stutzen (103) und einen angetriebenen Wellenstumpf
(104, 104-1, 104-2, 104-3) mit vorgegebenem Durchmesser (I, I-
2, I-4) aufweist und daß eine Druckeinrichtung zur Druckbeauf
schlagung der zweiten Endplatte (102, 102-1, 102-2, 102-3, 102-
4) vorgesehen ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an
den Haltebereichen (128) der Fortsätze (120) eine Druckplatte
(150) befestigt ist, daß das zweite Förderelement (100) zwi
schen dem ersten Förderelement (80) und der Druckplatte (150)
angeordnet ist und daß die Druckeinrichtung die zweite End
platte (102) von der Druckplatte (150) wegdrückt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Antriebseinrichtung die Antriebswelle (84) des ersten
Förderelementes (80) dreht.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge
kennzeichnet, daß zum gleichzeitigen Drehen des zweiten Förder
elements (100) mit dem ersten Förderelement (80) eine Antriebs
einrichtung vorgesehen ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß zum gleichzeitigen Drehen des zweiten Förderelements (100)
mit dem ersten Förderelement (80) eine gemeinsame Antriebsein
richtung vorgesehen ist und daß das zweite Förderelement (100)
durch das erste Förderelement (80) drehangetrieben wird.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß
die Antriebseinrichtung einen kreisförmigen Ring (130) mit zwei
radial gegenüberliegenden Antriebsausnehmungen (132 a, 132 c)
aufweist und daß die Antriebsausnehmungen jeweils einen Fort
satz (120) des ersten Förderelements (80) aufnehmen.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die Antriebseinrichtung zwei Paar jeweils einander gegen
überliegend angeordnete Antriebsausnehmungen (132 a, 132 b, 132 c,
132 d) aufweist, daß in das eine Paar (132 a, 132 c) der Antriebs
ausnehmungen (132 a, 132 b, 132 c, 132 d) die Führungsbereiche
(126) der Fortsätze (120) und in das andere Paar (132 b, 132 d)
der Antriebsausnehmungen (132 a, 132 b, 132 c, 132 d) die angetrie
benen Stutzen (103) verschiebbar eingreifen und daß dabei das
zweite Förderelement (100) gemeinsam mit dem ersten Förderele
ment (80) gedreht wird.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Druckplatte (150) des ersten Förderele
mentes (80) im wesentlichen eben und parallel zur Endplatte
(82) des ersten Förderelements (80) ausgebildet ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Druckeinrichtung eine Feder aufweist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß
die Feder als Druckfeder (170) ausgeführt ist.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Antriebswelle (84) einen Auslaßkanal (86)
aufweist und daß im Wellenstumpf (104) eine Druckausgleichskam
mer (108) zum axialen Druckausgleich vorgesehen ist.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Förderelemente (80, 100) in einem herme
tischen Gehäuse (22) untergebracht sind.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch ge
kennzeichnet, daß das zweite Förderelement (100) drehbar gela
gert ist.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Druckeinrichtung Mittel zum nachgiebigen
Verbinden der Endplatten (82, 102) aufweist.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß
die Mittel zum nachgiebigen Verbinden der Endplatten (82, 102)
eine Mehrzahl von Federn aufweisen.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Druckeinrichtung zwischen den Endplatten
(82, 102) verbindend wirkt.
17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß
zu der Druckeinrichtung die erste Endplatte (82) des ersten
Förderelementes (80), die zweite Endplatte (102) des zweiten
Förderelementes (102) und Verbindungsmittel zum nachgiebigen
Verbinden der beiden Endplatten (82, 102) gehören, daß die er
ste Endplatte (82) an einem radial äußeren Bereich eine Mehr
zahl als Durchgänge durch die Endplatte (82) ausgeführte, mit
gleichen Abständen um die Endplatte (82) herum ausgebildete
Bohrungen mit zu der Antriebswelle (84) der ersten Endplatte
(82) parallelen Achsen aufweist, daß die zweite Endplatte (102)
an einem radial äußeren Ende eine Mehrzahl als Durchgänge durch
die Endplatte (102) ausgeführte, mit gleichen Abständen um die
Endplatte (102) herum ausgebildete Bohrungen mit zu dem Wellen
stumpf (104) der zweiten Endplatte (102) parallelen Achsen auf
weist, daß die in den Endplatten (82, 102) ausgebildeten Boh
rungen im wesentlichen fluchten und daß die Verbindungsmittel
durch die Bohrungen der Endplatten (82, 102) hindurchgreifen.
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Durchmesser (I) des Wellenstumpfes (104)
größer ist als der Durchmesser (D) der Antriebswelle (84).
19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Durchmesser (I) des Wellenstumpfes (104)
gleich dem Durchmessser (D) der Antriebswelle (84) ist.
20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Durchmesser (I) des Wellenstumpfes (104)
kleiner als der Durchmesser (D) der Antriebswelle (84) ist.
21. Vorrichtung nach Anspruch 12 und ggf. einem der Ansprüche
13 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß das hermetische Gehäuse
(22-1) einen mittigen Rahmenbereich (32-1) mit einer darin kon
zentrisch um die Antriebswelle (84-1) herum ausgebildeten
kreisringförmigen Nut (220-1) aufweist, daß zwischen der ersten
Endplatte (82-1) und dem Rahmenbereich (32-1) im Bereich der
kreisringförmigen Nut (220-1) ein kreisringförmiges Drucklager
(230-1) angeordnet ist und daß zwischen dem Drucklager (230-1)
und dem Rahmenbereich (32-1) eine kreisringförmige Feder (240-
1) zum Drücken des Drucklagers (230-1) in Richtung der ersten
Endplatte (82-1) vorgesehen ist.
22. Vorrichtung nach Anspruch 13 und ggfs. einem der Ansprüche
14 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß zur drehbaren Lagerung
des Wellenstumpfes (104-2) des zweiten Förderelementes (100-2)
ein vorzugsweise kreisringförmiges Lagergehäuse (112-2) mit ei
nem darin angeordneten kreisringförmigen Lager (110-2) und eine
Schulter (115-2) mit einem darauf angeordneten, die zweite End
platte (102-2) verschiebbar kontaktierenden kreisringförmigen
Drucklager (320-2) vorgesehen sind.
23. Vorrichtung nach Anspruch 12 und ggf. einem der Ansprüche
13 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß das hermetische Gehäuse
(22) einen ersten Bereich (24) mit einer ersten Symmetrieachse
(C 1) und einen zweiten Bereich (26) mit einer zweiten Symme
trieachse (C 2) aufweist.
24. Vorrichtung nach Anspruch 23 und einem der Ansprüche 3, 4
oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß im ersten Bereich (24) des
hermetischen Gehäuses (22) die Antriebseinrichtung zum Antrieb
der Antriebswelle (84) des ersten Förderelements (80) vorgese
hen ist, daß die Antriebswelle (84) eine zur ersten Symmetrie
achse (C 1) parallele, nicht-konzentrische Rotationsachse (A)
aufweist, daß im zweiten Bereich (26) des hermetischen Gehäuses
(22) die Vorrichtung zum drehbaren Tragen des Wellenstumpfes
(104) vorgesehen ist und daß der Wellenstumpf (104) eine zur
zweiten Symmetrieachse (C 2) parallele, nicht-konzentrische
Drehachse (B) aufweist.
25. Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß
eine erste Kontaktfläche des ersten Bereichs (24) des hermeti
schen Gehäuses (22) durch Drehen um eine gemeinsame Achse (C)
in eine feste Lage zu einer zweiten Kontaktfläche des zweiten
Bereichs (26) des hermetischen Gehäuses (22) verbringbar ist
und daß die gemeinsame Achse (C) identisch mit der ersten Sym
metrieachse (C 1) und der zweiten Symmetrieachse (C 2) ist.
26. Vorrichtung nach Anspruch 24 oder 25, dadurch gekennzeich
net, daß die Rotationsachse (A) der Antriebswelle (84) versetzt
zur ersten Symmetrieachse (C 1) und die Rotationsachse (B) des
Wellenstumpfes (104) sowohl versetzt zur zweiten Symmetrieachse
(C 2) als auch versetzt zur Rotationsachse (A) angeordnet ist.
27. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 26, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Druckvorrichtung durch Zentrifugalkraft
betätigbare Schwenkelemente (242-3, 242-4) aufweist, daß an je
dem Fortsatz (120-3, 120-4) eines der Schwenkelemente (242-3,
242-4) schwenkbar befestigt ist, daß jedes Schwenkelement (242-
3, 242-4) einen Massenschwerpunkt (CPm) aufweist, durch den das
Schwenkelement (242-3, 242-4) bei drehenden Förderelementen
(80, 100) in Kontakt mit der zweiten Endplatte (102-3, 102-4)
kommt.
28. Vorrichtung nach Anspruch 23 und ggf. einem der Ansprüche
24 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß während der Montage des
hermetischen Gehäuses (22) der erste Bereich (24) des hermeti
schen Gehäuses (22) in seiner Lage zum zweiten Bereich (26) des
hermetischen Gehäuses (22) festgelegt wird.
29. Vorrichtung nach Anspruch 21 und ggf. einem der Ansprüche
22 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß der mittige Rahmenbe
reich (28) das hermetische Gehäuse (22) in einen unter Ansaug
druck stehenden Bereich und einen unter Auslaßdruck stehenden
Bereich unterteilt.
30. Vorrichtung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß
im mittigen Rahmenbereich (28) ein Schmiermittelreservoir (200)
ausgebildet ist.
31. Vorrichtung nach Anspruch 3, 4 oder 5 und ggf. einem der
Ansprüche 6 bis 30, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebs
einrichtung für die Antriebswelle (84) des ersten Förderelemen
tes (80) einen Motor (40) aufweist.
32. Vorrichtung nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß
innerhalb des hermetischen Gehäuses (22) der mittige Rahmenbe
reich (28) den Motor (40) trägt.
33. Vorrichtung nach Anspruch 21 und ggf. einem der Ansprüche
22 bis 32, dadurch gekennzeichnet, daß der mittige Rahmenbe
reich (28) ein oberes Hauptlager (38) zur Lagerung der drehen
den Antriebswelle (84) aufweist.
34. Vorrichtung nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß
der mittige Rahmenbereich (28) einen vom Schmiermittelreservoir
(200) zu dem oberen Hauptlager (38) führenden Schmiermittelka
nal (202) aufweist.
35. Vorrichtung nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, daß
der mittige Rahmenbereich (28) desweiteren einen Schmiermittel
dosierkanal (280-1) zur dosierten Förderung von mitgerissenem
Schmiermittel vom Schmiermittelreservoir (200) zu dem unter An
saugdruck stehenden Bereich des hermetischen Gehäuses (22) auf
weist und daß das Schmiermittel in dem unter Ansaugdruck ste
henden Bereich des hermetischen Gehäuses (22) von dem Strö
mungsmedium mitgerissen wird.
36. Vorrichtung nach Anspruch 31 und ggf. einem der Ansprüche
32 bis 35, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor (40) einen
Stator (42) und einen Anker (44) aufweist, daß der Stator (42)
und der Anker (44) einen kreisringförmigen Bereich bilden, in
dem das Schmiermittel von dem Strömungsmedium getrennt wird und
daß das abgeschiedene Schmiermittel durch den kreisringförmigen
Bereich in das Schmiermittelreservoir (200) strömt.
37. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 36, dadurch ge
kennzeichnet, daß die erste Endplatte (82) und die Antriebs
welle (84) des ersten Förderelementes (80) einen Auslaßkanal
(86) aufweisen.
38. Vorrichtung nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, daß
die Antriebswelle (84) eine Auslaßöffnung (88) aufweist.
39. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 38, dadurch ge
kennzeichnet, daß eine Einrichtung zum Einstellen des Flanken
spiels zwischen den evolventenkurvenähnlich verlaufenden Be
grenzungselementen der Förderelemente (80, 100) vorgesehen ist.
40. Vorrichtung nach Anspruch 22 und ggf. einem der Ansprüche
23 bis 39, dadurch gekennzeichnet, daß das in dem Lagergehäuse
(112) angeordnete kreisringförmige Lager (110) eine Drehverbin
dung zu der Antriebswelle (80) herstellt.
41. Vorrichtung nach Anspruch 2 und ggf. einem der Ansprüche 3
bis 40, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckplatte (150) im
wesentlichen flach und parallel zu der ersten Endplatte (82)
ausgebildet ist.
42. Vorrichtung nach Anspruch 2 und ggf. einem der Ansprüche 3
bis 41, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckvorrichtung eine
Druckfeder (170) aufweist.
43. Vorrichtung nach Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, daß
die Druckfeder (170-1) und die zweite Endplatte (82-1) mit ei
nem Laufring (270-1) wirkverbunden sind.
44. Vorrichtung nach Anspruch 23 und ggf. einem der Ansprüche
24 bis 43, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Bereich (24)
des hermetischen Gehäuses (22) eine zylindrische Lippe und der
zweite Bereich (26) des hermetischen Gehäuses (22) eine zylin
drische Schulter (192) aufweist.
45. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 44, dadurch ge
kennzeichnet, daß die zweite Endplatte (102) Ausnehmungen (140)
zur Schaffung eines Spiels und eine Druckübertragungsbohrung
(106) aufweist.
46. Vorrichtung nach Anspruch 23 und ggf. einem der Ansprüche
24 bis 45, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Bereich (24)
des hermetischen Gehäuses (22) unter Auslaßdruck stehendes
Strömungsmedium und der zweite Bereich (26) des hermetischen
Gehäuses (22) unter Ansaugdruck stehendes Strömungsmedium ent
hält.
47. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 46, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Förderelemente (80, 100) im zweiten Be
reich (26) des hermetischen Gehäuses (22) angeordnet sind.
48. Vorrichtung nach Anspruch 35 und ggf. einem der Ansprüche
36 bis 47, dadurch gekennzeichnet, daß
über den Schmiermitteldosierkanal (280-1) Schmiermittel vom er
sten Bereich (24) des hermetischen Gehäuses (22) in den zweiten
Bereich (26) des hermetischen Gehäuses (22) gelangt.
49. Vorrichtung nach Anspruch 11 und ggf. einem der Ansprüche
12 bis 48, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckausgleichskam
mer (108) durch das Lager (110), das Lagergehäuse (112) und den
Wellenstumpf (104) gebildet ist.
50. Vorrichtung nach Anspruch 29 und ggf. einem der Ansprüche
30 bis 49, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebswelle (84)
unter Auslaßdruck stehendem Strömungsmedium ausgesetzt ist.
51. Vorrichtung nach Anspruch 50, dadurch gekennzeichnet, daß
der Wellenstumpf (104) in der Druckausgleichskammer (108) unter
Auslaßdruck stehendem Strömungsmedium ausgesetzt ist.
52. Vorrichtung nach Anspruch 50, dadurch gekennzeichnet, daß
der Wellenstumpf (104) in der Druckausgleichskammer (108) einem
unter einem zwischen Ansaugdruck und Auslaßdruck liegenden
Druck stehendem Strömungsmedium ausgesetzt ist.
53. Vorrichtung nach Anspruch 50, dadurch gekennzeichnet, daß
der Wellenstumpf (104) unter Auslaßdruck stehendem Schmiermit
tel ausgesetzt ist.
54. Vorrichtung nach Anspruch 50, dadurch gekennzeichnet, daß
der Wellenstumpf (104) einem unter einem zwischen Ansaugdruck
und Auslaßdruck liegenden Druck stehendem Schmiermittel ausge
setzt ist.
55. Vorrichtung nach Anspruch 2 und ggf. einem der Ansprüche 3
bis 54, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckplatte (150) einen
mittigen Durchgang aufweist und daß der Durchgang (162) radial
um das Lagergehäuse (112) angeordnet ist.
56. Vorrichtung nach Anspruch 39 und ggf. einem der Ansprüche
40 bis 55, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Ein
stellen des Flankenspiels zwischen den evolventenkurvenähnlich
verlaufenden Begrenzungselementen der Förderelemente (80, 100)
einen ersten Versatz zwischen der Rotationsachse (A) der An
triebswelle (84) und der ersten Symmetrieachse (C 1) und einen
zweiten Versatz zwischen der Rotationsachse (B) des Wellen
stumpfes (104) und der zweiten Symmetrieachse (C 2) aufweist,
daß der erste Bereich (24) des hermetischen Gehäuses (22) und
der zweite Bereich (26) des hermetischen Gehäuses (22) bei der
Montage des hermetischen Gehäuses (22) gegeneinander positio
nierbar sind, um einen sich aus der Summe der Versätze ergeben
den maximalen Umlaufradius zwischen den Förderelementen (80,
100) und einen sich aus der Differenz der Versätze ergebenden
minimalen Umlaufradius zu bestimmen.
57. Vorrichtung nach Anspruch 56, dadurch gekennzeichnet, daß
der erste Versatz geringer ist als der zweite Versatz.
58. Vorrichtung nach Anspruch 56, dadurch gekennzeichnet, daß
der zweite Versatz geringer ist als der erste Versatz.
59. Vorrichtung nach Anspruch 11, 45 und ggf. einem der An
sprüche 1 bis 58, dadurch gekennzeichnet, daß die durch die
zweite Endplatte (102) hindurchführende Druckübertragungsboh
rung (106) die evolventenkurvenähnlich verlaufenden Begren
zungselemente der Förderelemente (80, 100) mit der Druckaus
gleichskammer (108) strömungsverbindet.
60. Vorrichtung nach Anspruch 59, dadurch gekennzeichnet, daß
eine Einrichtung zum Versorgen der Druckausgleichskammer (108)
mit unter Auslaßdruck stehendem Schmiermittel vorgesehen ist.
61. Vorrichtung nach Anspruch 59, dadurch gekennzeichnet, daß
eine Einrichtung zum Versorgen der Druckausgleichskammer (108)
mit einem unter einem zwischen dem Auslaßdruck und dem Einlaß
druck liegenden Druck stehenden Schmiermittel vorgesehen ist.
62. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 61, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Vorrichtung als Verdichter zum Verdichten
eines Strömungsmediums von einem Ansaugdruck auf einen über dem
Ansaugdruck liegenden Auslaßdruck, insbesondere als Verdichter
der Schneckenbauart, ausgeführt ist.
63. Kälteanlage zur Zirkulation eines Kältemittels in einem
geschlossenen Kältemittelkreislauf mit einem Verflüssiger (60)
zur Verflüssigung des Kältemittels, einem Ausdehnungsventil
(64) zur Aufnahme des vom Verflüssiger (69) her strömenden
flüssigen Kältemittels und zum Ausdehnen des Kältemittels, ei
nem Verdampfer (68) zur Aufnahme des vom Ausdehnungsventil (64)
her strömenden Kältemittels und zum Verdampfen des Kältemittels
und einem Verdichter zur Aufnahme des vom Verdampfer (68) her
strömenden Kältemittels und zur Verdichtung des Kältemittels,
dadurch gekennzeichnet, daß als Verdichter
eine Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 61 eingesetzt
ist.
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