DE4210527A1 - Spiralverdichter mit verbesserter schwankungsstabilitaet - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Spiralverdichter nach den Oberbegriffen der Patent­ ansprüche 1, 3, 13 und 26. Weiter betrifft die Erfindung eine Kälteanlage nach den Oberbegriffen der Patentansprüche 27 und 37. Schließlich betrifft die Er­ findung ein Verfahren zur Verbesserung der Schwankungsstabilität eines Spiral­ verdichters nach den Oberbegriffen der Patentansprüche 38 und 40.

Die Erfindung betrifft im allgemeinen einen Spiralverdichter mit im Spiralver­ dichter vorgesehenen Elementen zur Verbesserung der Schwankungsstabilität ei­ nes oder mehrerer Förderelemente. Spiralverdichter der zuvor genannten Art weisen im allgemeinen zwei abstehende, evolventenkurvenähnlich, spiralförmig verlaufende, miteinander im Eingriff stehende Begrenzungselemente auf, wobei die Begrenzungselemente um zwei verschiedene entsprechende Achsen angeordnet sind. Jedes entsprechende, evolventenkurvenähnlich verlaufende Begrenzungsele­ ment ist auf einer Endplatte angeordnet. Die vorderen Enden der Begrenzungs­ elemente stehen in Kontakt oder zumindest nahezu in Kontakt mit der Endplatte des jeweils anderen Förderelementes. Die Begrenzungselemente weisen jeweils eine Flankenfläche auf, die im Bewegungsablauf miteinander einen Linienkontakt und beim Stillstand der Förderelemente einen Ruhekontakt bilden. Die Begren­ zungselemente bilden im Betrieb der Vorrichtung eine Mehrzahl sich bewegender Kammern. In Abhängigkeit von der relativen Umlaufbewegung der Begrenzungsele­ mente bewegen sich die Kammern vom radial äußeren Ende der Begrenzungselemente zum radial inneren Ende der Begrenzungselemente und verdichten dabei das Strö­ mungsmedium. Ebenso könnten sich die Kammern vom radial inneren Ende zum ra­ dial äußeren Ende der Begrenzungselemente bewegen, wodurch das Strömungsmedium expandiert bzw. gefördert wird. Zur Bildung der Kammern werden die Begrenzungs­ elemente durch eine Antriebseinrichtung in eine einander umlaufende Bewegung verbracht. Die Förderelemente bzw. Begrenzungselemente drehen sich dabei nicht um eine gemeinsame Achse. Der grundsätzliche Aufbau und das Funktionsprinzip solcher Spiralverdichter sind bereits in zahlreichen Patentschriften beschrie­ ben, so daß hier lediglich beispielhaft auf die US-PS 8 01 182 verwiesen wird.

Es wurden auch sporadische Versuche zur Entwicklung von Spiralverdichtern der in Rede stehenden Art mit zwei gemeinsam drehenden Förderelementen unternom­ men. Bei solchen Spiralverdichtern drehen beide Förderelemente gleichzeitig, jedoch um voneinander abweichende, parallele Achsen und erzeugen somit die er­ forderliche Umlaufbewegung zwischen den Begrenzungselementen. Im Ergebnis hat es bis heute keinen zuverlässig arbeitenden Spiralverdichter der in Rede stehen­ den Art mit zwei bewegbaren Förderelementen gegeben.

Im allgemeinen wird in einem Spiralverdichter der in Rede stehenden Art eine Anzahl von Drehlagern benötigt. Hierdurch verringert sich die Zuverlässigkeit und der Wirkungsgrad einer solchen Vorrichtung. Zusätzlich wird im allgemeinen bei einem Verdichter der in Rede stehenden Art ein Drucklager benötigt, welches auf jede der Endplatten einwirkt, um eine axiale Abtrennung der Förderelemente zu verhindern. Hierdurch nimmt im wesentlichen der Kraftbedarf der Vorrichtung genauso zu wie die Zuverlässigkeit einer solchen Vorrichtung sich im wesent­ lichen verringert.

Ein zusätzliches Problem muß gelöst werden, welches bei einem Spiralverdichter der in Rede stehenden Art auftritt. Je nachdem, ob eine Verdichtung oder Ex­ pansion des Strömungsmediums erfolgt, entstehen Kräfte als Ergebnis des in den durch die Begrenzungselemente gebildeten Kammern eingeschlossenen Strömungs­ mediums. Diese Kräfte weisen insbesondere zwei Kraftkomponenten auf. Der durch das Strömungsmedium hervorgerufene Druck wirkt auf die Endplatten der Förder­ elemente, wodurch eine Kraftkomponente in axialer Richtung entsteht und zur Abtrennung der Förderelemente führen kann. Zusätzlich wirkt der durch das Strömungsmedium hervorgerufene Druck auf die Begrenzungselemente selber, so daß eine radiale Kraftkomponente entsteht, welche ebenfalls zur Abtrennung führen kann. Weiterhin verändern sich die Abtrennungskräfte zyklisch passend zu dem zu verdichtenden Strömungsmedium, während die Förderelemente des Spi­ ralverdichters rotieren. Diese zyklische Veränderung ist eine Funktion zweier Faktoren. Der erste Faktor ist die augenblickliche Lage jeder einzelnen Druck­ kammer während jeder einzelnen Umdrehung, wobei die Druckkammern durch die Begrenzungselemente gebildet werden. Die Lage der Kammer ist eine Funktion der winkeligen und radialen Anordnung der Mitte der Kammer in bezug auf die Mitte des Spiralverdichters für einen bestimmten Drehwinkel. Der zweite Faktor ist der momentane Druck des verdichteten Strömungsmediums, welcher sich in bezug auf die augenblickliche Lage der Druckkammer verändert. Der Druck des sich in der Druckkammer befindenden Strömungsmediums nimmt vom radial inneren Ende zum radial äußeren Ende der Begrenzungselemente ab.

Diese beiden Faktoren zusammen erzeugen ein Moment. Entscheidend ist hierbei die augenblickliche Lage, d. h. Mitte einer Druckkammer und der augenblick­ liche Druck des Strömungsmediums, also die in dieser augenblicklichen Lage auftretenden Kräfte. Als Ergebnis dieser Kräfte wirkt ein Kippmoment auf die Förderelemente, welches der sich ergebende Effekt der Momente ist, welche von jeder einzelnen Druckkammer erzeugt werden. Das Kippmoment drückt senkrecht auf die Rotationsachsen der Förderelemente und verursacht hierdurch ein Kip­ pen der Förderelemente. Bei verschiedenen Drehwinkelpositionen, während der Rotation der Förderelemente, ist die Größe des Kippmomentes deutlicher ausge­ prägt. Das tatsächliche Kippen kann in einigen Drehwinkelpositionen auftreten, wohingegen es bei anderen Drehwinkelpositionen durch andere auf die Förder­ elemente hinreichend wirkende Kräfte verhindert werden kann. Tatsächliches Kip­ pen kann durch das Schaukeln oder Schwanken eines Förderelementes während der Rotation beobachtet werden.

Im allgemeinen versucht man dieses Problem durch die Einrichtung einer Axial­ kraft zu beseitigen, wobei die Axialkraft dann die Endplatten der Förderele­ mente aufeinander zu drückt. Um den durch das Strömungsmedium verursachten Abtrennkräften entgegenzuwirken, werden auch relativ größere Lager angeordnet. Die die Endplatten der Förderelemente zusammendrückenden Axialkräfte werden im allgemeinen mechanisch von solchen Mitteln wie Drucklagern oder Federn induziert, aber auch durch den auf die entgegengesetzte Seite einer Endplatte aufgebrachten Druck des Strömungsmediums.

Früher versuchte man bei einem Spiralverdichter der in Rede stehenden Art den Schwankungseffekt durch die einfache Erhöhung der auf die Endplatte wirkenden Axialkraft entgegenzuwirken bis die Kippmomente überwunden wurden. Hierfür wa­ ren eine große Anzahl von Lagern vorgesehen, welche die Wellen der Förderele­ mente drehbar lagerten und abstützten, um eine Versetzung der Wellen, welche während des Kippens auftritt, zu verhindern. Hierfür versuchte man auch die bei der Herstellung auftretenden Toleranzen der einzelnen Komponenten zu ver­ ringern. Durch all diese Lösungen nimmt die Größe und Anzahl der Komponenten eines Spiralverdichters genauso zu, wie die Anschaffungs- und Betriebskosten. Natürlich hat dies auch eine Abnahme der erwarteten Lebensdauer eines Spiral­ verdichters der in Rede stehenden Art zur Folge.

Durch die beschriebenen Lösungsansätze wird die Wirksamkeit eines Spiralver­ dichters unerwünschterweise beeinträchtigt. Weil die Axialkraft in jedem be­ stimmten Betriebszustand konstant bleibt, ist die Axialkraft relativ hoch, wenn die Abtrennungseffekte des Kippmomentes gering sind. Dies ist im allge­ meinen häufig während eines Umlaufzyklusses der Fall. Somit wirken unnötig hohe Kräfte auf die vorderen Enden der Begrenzungselemente bei vielen Dreh­ winkelpositionen in einem Umlaufzyklus. Hieraus resultieren unnötige Rei­ bungsverluste und Abnutzung genauso wie ein übermäßiger Kraftbedarf und eine Minderung des Gesamtwirkungsgrades eines Spiralverdichters.

Zusätzlich kann ein Kippen der Förderelemente bei einigen Drehwinkelpositionen während des Betriebs eines Spiralverdichters auftreten, wenn die axiale Kraft­ belastung relativ hoch ist. Wenn ein Schwanken der Förderelemente auftritt, können sich die vorderen Enden der Begrenzungselemente vorübergehend von der entgegengesetzt angeordneten Endplatte trennen. Dies erlaubt dem Strömungsme­ dium von einer Kammer mit hohem Druck in eine Kammer mit geringerem Druck zu strömen. Hierdurch muß das Strömungsmedium noch einmal verdichtet werden, was wiederum eine Verringerung des Gesamtwirkungsgrades des Spiralverdichters zur Folge hat.

Darum liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Spiralverdichter mit einem höchstmöglichen Wirkungsgrad mit einem sehr geringen Energiebedarf und darum mit nur geringen energieverbrauchenden und gering aufwendigen Antriebs­ mitteln zu schaffen.

Zusätzlich liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Ver­ ringerung und Kompensation des sich in einem Spiralverdichter ergebenden auf die drehenden Förderelemente wirkenden Kippmomentes anzugeben.

Zusätzlich liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Spiralverdichter zu schaffen, welcher einfach herzustellen ist und im Betrieb eine hohe Zuver­ lässigkeit aufweist.

Weiterhin liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Spiralverdichter zu schaffen, welcher im Betrieb relativ zuverlässig und unempfindlich gegen Be­ schädigung ist.

Letztlich liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Spiralverdichter zu schaffen, welcher für die Massenproduktion geeignet und relativ billig herzu­ stellen ist.

Die zuvor aufgezeigte Aufgabe ist für den erfindungsgemäßen Spiralverdichter durch die kennzeichnenden Merkmale der Patentansprüche 1, 3, 13 und 26 gelöst.

Die zuvor aufgezeigte Aufgabe ist für die erfindungsgemäße Kälteanlage durch die kennzeichnenden Merkmale der Patentansprüche 27 und 37 gelöst.

Die zuvor aufgezeigte Aufgabe ist für das erfindungsgemäße Verfahren durch die kennzeichnenden Merkmale der Patentansprüche 38 und 40 gelöst.

Die Lehre der Erfindung ist ein Verfahren und sind Mittel zur Verbesserung der Rotationsstabilität von wenigstens einem Förderelement oder beiden Förderele­ menten in einem Spiralverdichter mit zwei zusammenwirkenden, sich drehenden Förderelementen. Jedes Förderelement weist eine Endplatte und daran angeordnet ein Begrenzungselement auf. Jedes Begrenzungselement hat einen evolventenkur­ venähnlich verlaufenden Bereich und steht durch Verschachtelung mit dem Be­ grenzungselement des anderen Förderelements in Eingriff. Die Förderelemente rotieren jeweils um einander parallele Achsen.

Zur Lehre der Erfindung gehört mindestens ein Massenelement, welches an min­ destens einem Förderelement angebracht ist. Bevorzugt ist mindestens ein Mas­ senelement auf der Endplatte mindestens eines Förderelementes angeordnet, wo­ bei das Massenelement auch als integraler Bestandteil der Endplatte bzw. des Förderelementes ausgebildet sein kann. Dieses Massenelement ist im Bereich des Umfanges oder des äußeren Randes der Endplatte des Förderelementes angeordnet. Das Massenelement erzeugt ein Moment, welches sich zu dem Gesamteffekt der Mo­ mente addiert, welche durch die durch das Strömungsmedium hervorgerufenen Kräf­ te innerhalb der Begrenzungselemente erzeugt werden. Dieses durch die Kräfte des Strömungsmediums hervorgerufene auf die Förderelemente wirkende Moment wird als Kippmoment bezeichnet, weil als Ergebnis dieses Effektes ein Kippen der Förderelemente auftreten kann. Das Massenelement ist so angeordnet, daß das hierdurch entstehende und auf das Förderelement wirkende Moment das auf das Förderelement wirkende, durch die Kräfte des Strömungsmediums erzeugte Gesamt­ moment - Kippmoment - während der Rotation der Förderelemente verringert oder gedämpft wird. Dies verbessert die Schwankungsstabilität eines sich im Betrieb befindenden Spiralverdichters, oder anders gesagt, dies verringert das Schwan­ ken bzw. Schaukeln der Förderelemente während der Rotation.

In bezug auf das Verfahren zur Verbesserung der Schwankungsstabilität eines Spiralverdichters muß erwähnt werden, daß die Größe des augenblicklichen Mo­ mentes, hier Kippmoment genannt, welches sich aus den auf das Förderelement wirkenden Kräften des Strömungsmediums ergibt, für jeden radialen Punkt oder jede Position während der Rotation des Förderelementes festgelegt ist. Hier­ durch kann das maximale Kippmoment, welches auf das Förderelement wirkt, und die Position des Drehwinkels, bei welchem das maximale Kippmoment wirkt, fest­ gestellt werden. Folglich können auch die Bereiche der Drehwinkelpositionen festgelegt werden, in welchen die maximalen Kippmomente auftreten. Der Betrag bzw. das Gewicht des Massenelementes, der Radius oder der Abstand des Massen­ elementes durch den das Massenelement zur Rotationsachse des Förderelementes versetzt ist, und die winkelige Anordnung des Massenelementes ist entscheidend und ist dadurch bestimmt, daß das durch das Massenelement erzeugte bzw. indu­ zierte Moment - das Dämpfungsmoment - ausreichend groß sein muß um das maxi­ mal festgestellte bzw. festgelegte Kippmoment zu dämpfen oder zu verringern. Das geeignete Massenelement wird dann an einem Förderelement in einem hier­ durch bestimmten Abstand und einer bestimmten winkeligen Position angebracht, um das Schwanken der Förderelemente zu verringern.

Es gibt nun verschiedene Möglichkeiten, die Lehre der vorliegenden Erfindung in vorteilhafter Weise auszugestalten und weiterzubilden. Dazu ist auf die nachfolgende Erläuterung von Ausführungsbeispielen der Erfindung anhand der Zeichnung zu verweisen. In Verbindung mit der Erläuterung der bevorzugten Aus­ führungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung werden auch im allgemeinen bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Lehre erläutert. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 im Schnitt einen erfindungsgemäßen Spiralverdichter mit zwei gemein­ sam drehenden Förderelementen,

Fig. 2 in einer schematischen Darstellung einen geschlossenen Kreislauf, wie z. B. eine Kälte- oder Klimaanlage mit einem erfindungsgemäßen Spiral­ verdichter,

Fig. 3 den Gegenstand aus Fig. 1 im Schnitt entlang der Linie 3-3,

Fig. 3A ausschnittsweise eine vergrößerte Darstellung des Gegenstandes von Fig. 3,

Fig. 4 den Effekt des auf die Förderelemente eines Spiralverdichters wir­ kenden Kippmomentes,

Fig. 5 ein Diagramm zur Darstellung der Kippmomente und der axialen Kontakt­ kraft, welche während des Betriebes eines Spiralverdichters auf die Förderelemente wirken, und

Fig. 6 ein Diagramm zur Darstellung des Kippmomentes im Zusammenhang mit ver­ schiedenen Dämpfungsmomenten, welche während des Betriebes eines Spi­ ralverdichters auf die Förderelemente wirken.

Bei der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung zum Verdichten bzw. Fördern eines Strö­ mungsmediums handelt es sich um einen Spiralverdichter 20 der Schneckenbauart. In der hier bevorzugten Ausführungsform weist der Spiralverdichter 20 ein luft­ dicht abgeschlossenes Gehäuse 22 auf. Die Lehre der Erfindung kann nicht nur an einem Spiralverdichter 20 der Schneckenbauart, sondern auch an einem anderen Verdichter verwirklicht werden. Für den Fachmann durchschnittlichen Könnens ist es offensichtlich, daß die Merkmale des Gegenstandes der Erfindung sich sowohl in einem Verdichter, als auch in einer Expansionsvorrichtung, in einer Pumpe, oder in einem Verdichter ohne luftdicht abgeschlossenes Gehäuse verwirklichen lassen.

In der bevorzugten Ausführungsform weist der Spiralverdichter 20 ein luftdicht abgeschlossenes Gehäuse 22 mit einem oberen Bereich 24, einem unteren Bereich 26 und einem mittigen äußeren Gehäuse 27 auf. Das mittige äußere Gehäuse 27 ist zwischen dem oberen Bereich 24 und dem unteren Bereich 26 angeordnet, wo­ bei am mittigen äußeren Gehäuse 27 ein dazwischenliegender, mittiger Rahmen­ bereich 28 angeordnet ist. Das äußere Gehäuse 27 ist im allgemeinen ein zy­ lindrischer Körper. Der mittige Rahmenbereich 28 weist im allgemeinen einen zylindrischen oder kreisringförmigen äußeren Bereich 30 und einen mittleren Bereich 32 auf, welcher sich über den Querschnitt des Spiralverdichters 20 erstreckt. Der kreisringförmige äußere Bereich 30 des mittigen Rahmenbereichs 28 ist größenmäßig auf das äußere Gehäuse 27 abgestimmt und kann mit diesem durch eine Preßpassung, durch eine Schweißverbindung oder durch andere geeig­ nete Mittel abdichtend verbunden werden.

Ein im wesentlichen zylindrisches oberes Lagergehäuse 34 ist als integraler Bestandteil des mittigen Rahmenbereichs 28 ausgebildet. Das Lagergehäuse 34 ist im wesentlichen koaxial zu der Achse des kreisringförmigen äußeren Be­ reichs 30 angeordnet. Axial durch das obere Lagergehäuse 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 vorzugsweise als Drehlager ausgeführt und aus gesinteter Bronze oder ähnlichem Material gefertigt. Das obere Hauptlager 38 kann ebenso als Kugel- oder Rol­ lenlager ausgeführt sein, so daß es auch bei Rotation belastet werden kann.

Innerhalb des oberen Bereichs 24 und des mittigen äußeren Gehäusebereichs 27 des luftdicht abgeschlossenen Gehäuses 22 ist ein Motor 40 angeordnet. Der Mo­ tor 40 ist vorzugsweise als Ein-Phasen- oder als Drei-Phasen-Elektromotor mit einem allseitig einen Rotor 44 umgebenen Stator 42 ausgeführt. Zwischen dem Stator 42 und dem Rotor 44 ist ein kreisringförmiger Raum sowohl zur ungehin­ derten Drehung des Rotors 44 innerhalb des Stators 42, als auch für einen un­ gehinderten Schmiermittel- oder Kältemittelfluß ausgebildet.

Für den Fachmann durchschnittlichen Könnens ist es offensichtlich, daß in erfindungsgemäßen Vorrichtung ebenso andere Motoren und verschiedene entsprech­ ende Befestigungsmittel für den jeweiligen Motor vorgesehen sein können. Zum Beispiel kann der Stator 42 innerhalb des äußeren Gehäuses 27 durch eine Preß­ passung angeordnet sein. Andere Möglichkeiten zur Sicherung des Motors 40 in­ nerhalb des luftdicht abgeschlossenen Gehäuses 22 sind eine Mehrzahl von Bol­ zen oder Kopfschrauben (nicht dargestellt), für welche dann geeignete Durch­ gänge in den Platten des Stators 42 und mit Innengewinde versehene Bohrungen im mittigen Rahmenbereich 28 vorgesehen sind.

Im Spiralverdichter 20 ist ein erstes direkt angetriebenes und ein zweites indirekt angetriebenes Förderelement 76 und 78 angeordnet, wobei jedes För­ derelement 76 und 78 ein abstehendes evolventenkurvenähnlich verlaufendes Begrenzungselement aufweist und die Begrenzungselemente durch Verschachtelung miteinander im Eingriff stehen. Das erste Förderelement 76 weist ein abstehen­ des, erstes evolventenkurvenartig verlaufendes Begrenzungselement 80 auf, wel­ ches integraler Bestandteil einer im allgemeinen ebenen Endplatte 82 ist. An der Endplatte 82 ist entgegengesetzt zum abstehenden, evolventenkurvenähnlich verlaufenden Begrenzungselement 80 eine Antriebswelle 84 angeordnet. Durch eine sich mittig durch die Antriebswelle 84 hindurch erstreckende mittige Bohrung ist ein Auslaßkanal 86 gebildet. Der Auslaßkanal 86 ist mit einer durch eine im wesentlichen mittige Bohrung durch die Endplatte 82 hindurch gebildete Auslaß­ öffnung 88 strömungsverbunden. Die Antriebswelle 84 weist einen sich zur freien, gelagerten Drehbewegung axial durch das obere Hauptlager 38 hindurch erstrecken­ den Bereich 90 mit erweitertem Durchmesser und einen sich axial durch den Rotor 44 hindurch erstreckenden Bereich 92 mit verringertem Durchmesser auf. Der Be­ reich 92 ist mit dem Rotor 44 fest verbunden. Diese Verbindung des Rotors 44 mit dem Rotorbereich 92 der Antriebswelle 84 ist entweder in Form einer Preß­ passung oder durch Keile und dazugehörende Keilnuten ausgebildet.

Das zweite, indirekt angetriebene Förderelement 78 weist ein zweites, indirekt angetriebenes Begrenzungselement 100 auf, wobei das indirekt angetriebene Be­ grenzungselement 100 durch Verschachtelung mit dem direkt angetriebenen Be­ grenzungselement 80 in Eingriff steht. Das indirekt angetriebene Begrenzungs­ element 100 steht von der indirekt angetriebenen Endplatte 102 ab und verläuft evolventenkurvenähnlich. Ein indirekt angetriebener Wellenstumpf 104 ist an der Endplatte 102 entgegensetzt zum Begrenzungselement 100 angeordnet.

Die Bezeichnung des Förderelementes 76 als das erste Förderelement und des in­ direkt angetriebenen Förderelementes 78 als das zweite Förderelement ist will­ kürlich gewählt und dient zum besseren Verständnis der Beschreibung. Dieses hat keine beschränkende Wirkung in bezug auf den Gegenstand der Erfindung. Es ist somit durchaus möglich, das indirekt angetriebene Förderelement 78 als das erste Förderelement und das direkt angetriebene Förderelement 76 als das zweite Förderelement zu bezeichnen.

Ein kreisringförmiges Lager 110 ist innerhalb ein Lagergehäuse 112 bildenden kreisringförmigen Wandung angeordnet. Dieses kann ein Gleitlager, hergestellt aus gesinteter Bronze oder ähnlichem Material, oder ein Rollen- oder Kugellager sein. Die Wandung ist integraler Bestandteil des unteren Bereichs 26 des luft­ dicht abgeschlossenen Gehäuses 22 und dient zur drehbaren Lagerung des zweiten indirekt angetriebenen Förderelementes 78.

In der bevorzugten Ausführungsform weist die Endplatte 82 zwei radial gegenüber­ liegende Fortsätze 120 auf, welche sich parallel zum ersten Begrenzungselement 80 erstrecken. Die Fortsätze 120 sind in Positionen nahe dem äußeren Rand der direkt angetriebenen ersten Endplatte 82 radial gegenüberliegend angeordnet und weisen eine größere Länge als die Höhe der evolventenkurvenähnlich verlauf­ enden Begrenzungselemente 80 und 100 plus der Dicke der zweiten Endplatte 102 auf. Die Fortsätze 120 sind an einer ringförmigen Druckplatte 130 befestigt. Die Druckplatte 130 ist im allgemeinen tassenförmig ausgebildet und weist um ihr äußeres Ende herum einen kreisringförmigen, im wesentlichen ebenen Randbe­ reich 132 auf. Die Fortsätze 120 sind an diesen ebenen Randbereich 132 durch z. B. Befestigungselemente mit Gewinden, durch Schweißen oder durch eine Preß­ passung verbunden. Parallel zu dem Randbereich 132 der Druckplatte 130 und nach unten mit Abstand dazu angeordnet ist ein ebener, flacher Zentralbereich 136 vorgesehen. Der Zentralbereich 136 umfaßt vorzugsweise einen als Aufnahme­ schulter 138 ausgeführten, geringfügig nach unten abgesetzten zweiten Bereich und eine Wirkfläche 140. Eine durch die axiale Mitte des ebenen Zentralbereichs 136 führende Bohrung bildet einen mittigen Durchgang 142. Der mittige Durchgang 142 hat einen solchen Innendurchmesser, daß die Druckplatte 130 ungehindert um das Lagergehäuse 112 drehen kann. Der Innendurchmesser des Durchganges 142 ist daher im wesentlichen größer ausgebildet als der Außendurchmesser des unteren Lagergehäuses 112, so daß genügend Raum zwischen der Druckplatte 130 und dem unteren Lagergehäuse 112 zum ungehinderten Drehen der Druckplatte 130 um das untere Lagergehäuse 112 vorhanden ist.

Zwischen der Wirkfläche 140 der Druckplatte 130 und der indirekt angetriebenen Endplatte 102 ist eine Druckfeder 150 angeordnet. Die Druckfeder 150 dient der Druckbeaufschlagung dahingehend, daß sie die Endplatten 82 und 102 aufeinander zu drückt. Die Druckfeder 150 übt eine auf die Endplatte 102 gerichtete Kraft und eine auf die Endplatte 82 entgegengesetzt gerichtete Kraft über die Druck­ platte 130 und die Fortsätze 120 aus. In dem hier bevorzugten Ausführungsbei­ spiel ist zur Aufnahme eines Endes der Druckfeder 150 in der indirekt angetrie­ benen Endplatte 102 ein kreisringförmiger Kanal 152 ausgebildet. Hierdurch wirkt die Druckfeder 150 als eine eine Drehkraft bzw. Drehmoment übertragendes Ele­ ment. In dieser Ausführungsform bilden die Fortsätze 120, die Druckplatte 130 und die Druckfeder 150 zusammen die Antriebsmittel, welche eine zusammenwir­ kende Drehbewegung des ersten und zweiten Förderelementes 76 und 78 verur­ sachen.

Für den Fachmann durchschnittlichen Könnens ist es offensichtlich, daß auch an­ dere mögliche Antriebsmittel wie z. B. ein Oldham-Ring zur Verfügung stehen. Durch einen Oldham-Ring werden dann die Fortsätze 120 und auf der indirekt an­ getriebenen Endplatte 102 angeordnete keilförmige Stutzen für den drehbaren Antrieb verbunden. Weil die Art und Weise der Antriebsmittel hier nicht von besonderer Bedeutung in bezug auf den Gegenstand der Erfindung ist, wird eine weitere detaillierte Erörterung nicht für notwendig erachtet.

In Fig. 2 ist ein Spiralverdichter 20 dargestellt, wobei der Spiralverdichter 20 eine Auslaßöffnung 50 und eine Ansaugöffnung 52 aufweist über diese er in einem geschlossenem Kreislauf z. B. einer Kälte- oder Klimaanlage angeordnet ist. Für den Fachmann durchschnittlichen Könnens ist es offensichtlich, daß der Spiralverdichter 20 auch in anderen Kreislaufsystemen eingesetzt werden kann und der Einsatz des Spiralverdichters 20 in einer Kälte- oder Klimaanlage hier nur beispielhaft aufgeführt aber nicht einschränkend ist.

In Fig. 2 ist eine Kälteanlage mit einem erfindungsgemäßen Spiralverdichter 20 dargestellt. Sie umfaßt eine zwischen der Ausstoßöffnung 50 und einem Verflüs­ siger 60 angeordnete Auslaßleitung 54. Der Verflüssiger 60 dient zur Wärmeent­ nahme aus der Kälteanlage und zum Verflüssigen des Kältemittels. Eine Leitung 62 verbindet den Verflüssiger 60 mit einer Ausdehnungsvorrichtung 64. Die Aus­ dehnungsvorrichtung 64 könnte ein thermisch oder elektrisch auf das Signal ei­ nes in den Figuren nicht gezeigten Reglers hin betätigbares Ventil sein. Für den Durchschnittsfachmann ist es offensichtlich, daß auch andere Elemente geeig­ net sind, welche eine Expansion des Kältemittels gewährleisten (Vorrichtung aus kapillaren Rohren). Eine weitere Leitung 66 verbindet die Ausdehnungsvorrich­ tung 64 mit einem Verdampfer 68. Zum Zwecke der Wärmeaufnahme wird über Lei­ tung 66 das ausgedehnte bzw. entspannte Kältemittel von der Ausdehnungsvorrich­ tung 64 zu einem Verdampfer 68 geleitet, in welchem dann eine Verdampfung statt­ findet. Schließlich leitet eine Ansaugleitung 70 das verdampfte Kältemittel vom Verdampfer 68 zum Spiralverdichter 20, in dem das Kältemittel verdichtet wird. Von dort aus gelangt das Kältemittel entsprechend vorangegangener Be­ schreibung wieder in die Kälteanlage.

Der prinzipielle Aufbau und die grundsätzliche Funktion der in Rede stehenden Kälteanlage mit einem erfindungsgemäßen Spiralverdichter 20 sind aus dem Stand der Technik bekannt, so daß hier auf eine detaillierte Beschreibung der Bau­ teile einer solchen Kälteanlage verzichtet werden kann. Ebenso könnte eine solche Kälteanlage bzw. eine Klimaanlage auch mehrere Spiralverdichter 20 ent­ halten. Dabei könnten die Verdichter in strömungstechnischem Sinne parallel oder in Serie geschaltet sein. Auch könnten eine Vielzahl von Verflüssigern 60, Verdampfern 68 oder anderen Komponenten und Einheiten, wie Kühler und Ven­ tilatoren vorhanden sein, was hier nicht näher erörtert werden muß.

Die Fig. 3 und 3A zeigen im Schnitt den Gegenstand nach Fig. 1, so daß die Lehre der Erfindung noch übersichtlicher dargestellt ist. Das Maß 0 definiert den Ab­ stand mit dem die Achse D und die Achse I versetzt sind. Eine Bezugslinie phi₀ ist durch die Achse des Förderelementes 76 und die Achse I des indirekt ange­ triebenen Förderelementes 78 definiert. Wenn diese Achsen festliegen, so ist auch die Bezugslinie phi₀ in bezug auf den Spiralverdichter 20 festgelegt. Die Linie phi₀ kann also als Bezugslinie phi₀ bezeichnet werden, weil die winkelige Anordnung der Komponenten des Spiralverdichters 20 auf diese zurückbezogen werden kann bzw. wird. Die Bezugslinie phi₀ stellt also den Punkt des Drehwinkels 0 Grad dar. Das ist der Punkt, an welchem die äußeren Enden der entsprechenden Begrenzungselemente 80 und 100 den ersten Kontakt mit dem jeweils anderen Be­ grenzungselement aufweisen, um die erste oder äußere Kammer zu schließen.

Wie aus Fig. 3 ersichtlich ist am direkt angetriebenen Förderelement 76 ein erstes ein Moment erzeugendes Massenelement 160 angeordnet bzw. angebracht. Auch an dem indirekt angetriebenen zweiten Förderelement 78 ist ein zweites ein Moment erzeugendes Massenelement 162 angeordnet bzw. angebracht. In der bevorzugten Ausführungsform weist der erfindungsgemäße Spiralverdichter zwei Massenelemente 160 und 162 auf, welche mit den Endplatten 82 und 102 der ent­ sprechenden Förderelemente 76 und 78 auf mechanische Art und Weise wie z. B. durch Schweißen oder Kleben verbunden sind. Die Massenelemente 160 und 162 dienen als Elemente zur Verbesserung der Schwankungsstabilität des Förderele­ mentes, an welchem sie angebracht sind. Dies wird im folgenden näher erläutert.

Das ein Moment erzeugende Massenelement 160 weist einen Schwerpunkt cg₁ auf. Dieser Schwerpunkt cg₁ des Massenelementes 160 ist in einem abgestimmten Ab­ stand bzw. Radius r₁ vom Mittelpunkt der Rotation (Achse D) des ersten För­ derelementes 76, an welchem es angebracht ist, entfernt angeordnet. Das Mas­ senelement 160 bzw. der Schwerpunkt cg₁ ist auf einer Linie in einem Winkel phi₁ zur Bezugslinie phi₀ angeordnet. Das zweite ein Moment erzeugendes Mas­ senelement 162 weist ebenso einen Schwerpunkt cg₂ auf. Der Schwerpunkt cg₂ des Massenelementes 162 ist in einem Abstand bzw. Radius r₂ vom Mittelpunkt der Rotation (Achse I) des indirekt angetriebenen Förderelementes 78 entfernt angeordnet. Das zweite Massenelement 162 ist an der Endplatte 102 des zweiten Förderelementes 78 angeordnet und der Schwerpunkt cg₂ des Massenelementes 162 liegt auf einer Linie in einem Winkel phi₂ zur Bezugslinie phi₀.

In der bevorzugten Ausführungsform weist die Gestalt der Massenelemente 160 und 162 eine bogenförmige Oberfläche auf. Hierdurch wird der potentielle Rei­ bungswiderstand zwischen den Massenelementen 160 und 162 und dem Strömungsmedium, in welchem die Förderelemente 76 und 78 rotieren, minimiert. Für den Durch­ schnittsfachmann ist es offensichtlich, daß die Gestalt und Form der Massen­ elemente 160 und 162 veränderbar ist. Die Massenelemente 160 und 162 können auch so geformt sein, daß sie als "Eintrittsschaufeln" wirken und hierdurch das "Einfließen" des Strömungsmediums in die Begrenzungselemente 80 und 100 des Spiralverdichters 20 unterstützen, wenn der Spiralverdichter 20 als Verdich­ ter arbeitet. Weiterhin ist es offensichtlich, daß der Radius r und der Winkel phi für die Massenelemente 160 und 162 eine rein repräsentative Bedeutung und keine beschränkende Wirkung haben. In häufigen Fällen ist der Winkel phi₁ und der Winkel phi₂ gleich oder im wesentlichen gleich groß, wohingegen in anderen Fällen es wünschenswert ist nur ein Massenelement 160 oder 162 an einem Förder­ element 76 oder 78 vorzusehen. Es ist auch verständlich, daß die Gewichte m₁ und m₂ der Massenelemente 160 und 162 - soweit zwei Massenelemente in einem Spiralverdichter 20 vorgesehen sind - gleich groß oder im wesentlichen gleich groß sein können, aber auch unterschiedliche Gewichte für die Massenelemente 160 und 162 wären denkbar. Die Gewichte m₁ und m₂ des ersten und zweiten Mas­ senelementes 160 und 162, die Radien r₁ und r₂ in denen die Massenelemente von den entsprechenden Rotationsachsen entfernt angeordnet sind, und die radiale An­ ordnung der Massenelemente 160 und 162 auf einer Linie in einem Winkel phi₁ und in einem Winkel phi₂ zur Bezugslinie phi₀ muß für jeden bestimmten Fall bestimmt werden. Dies wird im folgenden näher erläutert.

Fig. 4 zeigt im Schnitt einen Spiralverdichter 20 in einer bestimmten winkeligen Drehposition, bei welcher fünf Kammern C₁ bis C₅ existieren, wie dies in Fig. 3 dargestellt ist. Jede dieser Kammern erzeugt eine axiale Abtrennkraft a und ei­ ne radiale Abtrennkraft s. So erzeugt z. B. die Kammer C₁ den Kraftvektor a₁ als axiale Abtrennkraft, welche auf die Endplatte 82 drückt. Hierdurch kann sich die direkt angetriebene Endplatte 82 von der indirekt angetriebenen End­ platte 102 entfernen. Zusätzlich wirkt eine Kraft, dargestellt als Kraftvektor s₁, als radiale Abtrennkraft. Diese drückt gegen das Begrenzungselement 80, so daß dies zu einer Abtrennung vom zweiten Begrenzungselement 100 führt. Beide Kraftvektoren a₁ und s₁ führen dazu, daß ein Schwenken oder Kippen des ersten Förderelementes 76 senkrecht zu der Rotationsachse des Förderelementes erzeugt wird. Die gesamte axiale Abtrennkraft a ist gleich der Summe der Vektoren a₁ plus a₂ plus a₃ plus a₄ plus a₅. Die gesamte radiale Abtrennkraft s ist somit gleich der Summe der Vektoren s₁ plus s₂ plus s₃ plus s₄ plus s₅. Die gesamte entstehende Abtrennkraft ist gegenüber der Rotationsachse des ersten Förderele­ mentes 76 versetzt. Als Ergebnis entsteht ein augenblickliches Kippmoment m_t. Das Kippmoment m_t wirkt auf das erste Förderelement 76 und erzeugt ein Kippen oder Schwanken, dargestellt durch den Winkel δ d. Weil die Kammern in der glei­ chen radialen und winkeligen Lage angeordnet und die durch das Strömungsmedium hervorgerufenen Kräfte die gleichen sind, die Achsen der Förderelemente 76 und 78 aber gegeneinander versetzt sind, wirken die Kräfte in jeder Kammer so, daß ein Kippmoment m_t für jedes Förderelement 76 und 78 erzeugt wird. Die in den Kammern C₁ bis C₅ entstehenden Kräfte erzeugen ein Kippen oder Schwanken des Förderelementes 78, wie dies durch den Winkel δ_i dargestellt ist. Der Winkel δ_i kann sich vom Winkel δ_d, welcher durch das Förderelement 76 erzeugt wird, unterscheiden. Dies ist abhängig von den Unterschieden in der Anzahl, in der Ausführungsform, und in der Größe der Lager, welche die Wellen der entsprechen­ den Förderelemente drehbar lagern, und anderen durch die Endplatten hervorgeru­ fenen Zwängen. Die Begrenzungselemente 80 und 100 trennen sich im allgemeinen ab, wenn sich der Winkel δ_i vom Winkel δ_d unterscheidet.

Die Berechnung muß für jede winkelige Lage eines Umlaufzyklus der Förderele­ mente 76 und 78 wiederholt werden. Wie Fig. 4 zeigt, wirkt eine axiale Belas­ tungskraft F_d auf die Achse D des direkt angetriebenen Förderelementes 76 und eine axiale Belastungskraft F_i auf die Achse I des indirekt angetriebenen För­ derelementes 78, wobei diese Kräfte durch axiale Belastungsmittel erzeugt wer­ den. Die Kraft F_d muß hinreichend groß sein um die axiale Abtrennkraft a_d zu übertreffen und sie muß gleichzeitig das Kippmoment m_t mit einem Moment M_e übertreffen. Das Moment M_e entsteht aus dem Produkt der Differenz der Kräfte F_d und a_d (F_d-a_d) und dem verfügbaren oder tatsächlichen "Kontaktradius" der vorderen Enden des Begrenzungselementes zur gegenüberliegenden Endplatte. Hierdurch wird ein Schwanken der Endplatte 82 des Förderelementes 76 für jede vorgegebene radiale Drehwinkelposition verhindert. Dann, wenn die Kraft a_d die Differenz der Kräfte F_d und a_d (F_d-a_d) übertrifft, tritt ein Kippen oder Schwanken passend zum Kippmoment m_t auf. Das Kippen oder Schwanken eines Förder­ elementes 76 oder 78 kann auch dann auftreten, wenn die Kraft a_d geringer ist als die Kraft F_d, so daß entweder die Kraft F_d oder der "Kontaktradius" unzu­ reichend groß ist um ein eintgegenwirkendes Moment zu erzeugen. Mit der Kraft F_i verhält es sich ähnlich.

Fig. 5 zeigt eine Analyse der augenblicklichen Kippmomente, welche auf eines der Förderelemente 76 und 78, während der Rotation der Förderelemente einwir­ ken. Die Drehwinkelposition bezieht sich auf eine winkelige Position der ent­ sprechenden Förderelemente, gemessen in bezug auf die Linie phi₀. Zwischen 0° und 360° (ein Umlaufzyklus) wurde das Kippmoment und die Kontaktkraft (F_d- a_d) in jeder Drehwinkelposition gemessen. Diese auch auf Erfahrung beruhenden momentanen Momente und Kontaktkräfte sind für jede Drehwinkelposition im Dia­ gramm aufgetragen. Auf der horizontalen Achse des Diagramms sind die Drehwin­ kelpositionen und auf der vertikalen Achse des Diagramms die Momente und Kon­ taktkräfte abgetragen. Die für die in jeder Drehwinkelposition wirkenden augen­ blicklichen Kippmomente beispielhaft auftragene Kurve ist grob sinusförmig. Die für die Kontaktkräfte repräsentative Kurve verläuft ähnlich grob sinus­ förmig aber phasenverschoben.

Fig. 6 zeigt die augenblicklichen Momente, welche auf eines der Förderelemente 76 oder 78 während der Rotation der Förderelemente wirken. Hierbei ist der Schwerpunkt eines Massenelementes, dies kann der Schwerpunkt cg₁ des Massen­ elementes 160 oder der Schwerpunkt cg₂ des Massenelementes 162 auf einer Linie in einem vorgegebenen Winkel, hier in einem Winkel phi₁ oder in einem Winkel phi₂, zur Bezugslinie phi₀ und mit einem verschiedenen Radius, hier verschiedenen Ra­ dien r₁ oder verschiedenen Radien r₂, zur entsprechenden Rotationsachse angeord­ net. Zur Vereinfachung ist der Index weggelassen, weil die Fig. 6 beispielhaft Bedingungen zeigt, welche sowohl für das erste Förderelement 76 als auch für das zweite Förderelement 78 auftreten können. Während die winkelige Anordnung, d. h. der Winkel phi und das Gewicht des Massenelementes konstant bleiben, so werden die Radien - also der Abstand des Schwerpunktes des Massenelementes zur entsprechenden Rotationsachse - verändert, so daß hier verschiedene Kurven für verschiedene Radien r = 0 E, r = 1 E, r = 2 E und r = 3 E (E = Einheit) darge­ stellt sind. Das heißt in den dargestellten Kurven wird die winkelige Anordnung und die Größe bzw. das Gewicht des Massenelementes konstant gehalten und ledig­ lich der Abstand des Massenelementes zur entsprechenden Rotationsachse verändert. Wie schon erwähnt, stellt M_e ein Moment dar, welches als Produkt der Differenz der Kräfte F_d und a_d (F_d-a_d) und dem verfügbaren oder tatsächlichen "Kontakt­ radius" der vorderen Enden eines Begrenzungselementes zur gegenüberliegenden entsprechenden Endplatte erzeugt wird.

Für einen Durchschnittsfachmann ist es offensichtlich, daß in Fig. 6 keine spe­ zifischen Maßeinheiten angegeben sind, da die Lehre der Erfindung für einen Spiralverdichter jeglicher Größe geeignet ist. Zusätzlich ist es beabsichtigt in Fig. 6 beispielhafte Ergebnisse darzustellen, welche durch die Anordnung eines Massenelementes 160 oder 162 in einem Spiralverdichter 20 erhalten wur­ den. Die Darstellung ist dementsprechend nur beispielhaft und soll sich nicht auf einen spezifischen Fall beschränken. Geeignete spezifische Maßeinheiten würden eine Vielzahl von Zehnerstellen bei "Inches" oder "Zentimetern" und ei­ ne große Anzahl von "Inches" oder Zentimetern selber aufweisen.

Bei Betrachtung der Fig. 6 ist zu erkennen, daß die die augenblicklichen Momente für r = 0 darstellende Kurve das größte Maximalmoment bei den Drehwinkelposi­ tionen aufweist, wo das verfügbare entgegenwirkende Moment (M_e) minimal ist. Die die augenblicklichen Momente für r = 2 darstellende Kurve zeigt ein ge­ ringeres Maximalmoment. Für r = 3 wird das geringste Maximalmoment in der hier beispielhaften Vorrichtung bei den Drehwinkelpositionen erzeugt, bei de­ nen das verfügbare, entgegenwirkende Moment (M_e) minimal ist. Es ist offensicht­ lich, daß diese Kurven nur beispielhaft sind und keine beschränkende Wirkung haben, weil der tatsächliche Winkel phi und gewählte Radius r für die Anordnung des Massenelementes zur Erzeugung eines Dämpfungsmomentes für jedes Förderele­ ment, bei welchem die Lehre der Erfindung angewandt wird, variieren kann. Das tat­ sächliche Schwanken oder Kippen, welches in einem Spiralverdichter 20 zu beob­ achten ist, ist abhängig von dem tatsächlichen Kippmoment in jeder winkeligen Position (Drehwinkel) und dem diesem Kippmoment gegenüberstehenden verfügbaren entgegenwirkenden Moment zur Verhinderung eines Schwankens. Wie auch immer, so ist in diesem Ausführungsbeispiel der Radius r = 3 die bevorzugte Position für die Anordnung der Dämpfungselemente, nämlich der Massenelemente mit ihrem Eigengewicht m, weil die das Moment M_e darstellende Kurve für jede beliebige Drehwinkelposition von der die Kippmomente für r = 3 darstellenden Kurve nicht übertroffen wird. Hieraus ist ersichtlich, daß der Radius r = 0 die für diesen Fall ungeeignetste Anordnung eines Dämpfungselementes darstellt.

Es ist offensichtlich, daß die Gewichte m₁ und m₂ der Massenelemente 160 und 162 ein mechanisches, dynamisches Ungleichgewicht der Endplatten 82 und 102 er­ zeugen. Hierdurch wird das durch die auf die Endplatten 82 und 102 wirkenden Kräfte des Strömungsmediums erzeugte, maximale Kippmoment verringert, wenn die Massenelemente radial entgegengesetzt zu diesem Kippmoment angeordnet sind. Das durch die Massenelemente 160 und 162 erzeugte Dämpfungsmoment überlagert sich mit einem geringen Moment der Förderelemente, welches durch die mecha­ nischen Komponenten der Förderelemente erzeugt wird. Daher ist es notwendig die Gewichte m₁ und m₂ der Massenelemente 160 und 162 so zu wählen, daß das notwendige Dämpfungsmoment erzeugt bzw. erzielt wird ohne daß eine übermäßige Addition zu dem geringen Moment der Förderelemente stattfindet.

Das Verfahren zur Verbesserung der Schwankungsstabilität der Förderelemente eines Spiralverdichters durch die Erzeugung eines Dämpfungsmomentes aufgrund eines durch eine Masse verursachten Ungleichgewichtes weist die folgenden Schritte auf: Festlegung des augenblicklichen Kippmomentes für jede Drehwinkel­ position, welches auf das erste Förderelement wirkt; Festlegung des maximalen Kippmomentes und der Drehwinkelposition oder des Drehwinkelbereichs, in welchem das maximale Kippmoment wirkt; Festlegung eines Dämpfungsmomentes, welches be­ nötigt wird das auf das erste Förderelement wirkende maximale Kippmoment zu dämpfen, und Festlegung des Eigengewichtes m₁ des ersten Massenelementes 160, des Radius r₁ und der winkeligen Anordnung phi₁ des ersten Massenelementes 160 um das gewünschte Dämpfungsmoment zu verursachen; und die Anordnung und Anbrin­ gung des ersten Massenelementes 160 am ersten Förderelement 76, insbesondere an der ersten Endplatte 82. Das erste Massenelement 160 kann mechanisch durch Schweißen oder andere Mittel angebracht werden oder auch integraler Bestandteil des ersten Förderelementes 76 sein. Ist das erste Massenelement 160 als inte­ graler Bestandteil des ersten Förderelementes 76 ausgebildet, so kann dies durch entsprechende Fertigungsmethoden realisiert werden. Um zusätzlich die Schwankungs­ stabilität der Förderelemente 76 und 78 eines Spiralverdichters 20 zu verbes­ sern kann ein zweites Massenelement 162 am zweiten Förderelement 78 angebracht werden. Die Anordnung des Massenelementes 162, d. h. die Anordnung und die Be­ stimmung des Gewichtes erfolgt einfach nach den gleichen Schritten, wie sie schon für die Anordnung des Massenelementes 160 am ersten Förderelement 76 eben beschrieben wurden.

Ein Durchschnittsfachmann wird erkennen, daß die Anordnung einer ein Moment verursachenden Masse zur Verbesserung der Schwankungsstabilität des Spiralver­ dichters 20 eine wesentliche Verbesserung des Standes der Technik darstellt. Die Massenelemente 160 und 162 können durch analytische Methoden bestimmt und angeordnet werden. Dies hat zur Folge, daß keine sich bewegenden Teile not­ wendig sind, welche zusätzlich gewartet werden müßten und die Anfangskosten eines Spiralverdichters 20 erhöhen würden. Weiterhin verringert die Anordnung von Massenelementen 160 und 162 die benötigte axiale Belastungskraft, was wiederum eine Verringerung der Reibungsverluste zwischen den vorderen Enden der Begrenzungselemente 80 und 100 und den Endplatten 82 und 102 zur Folge hat. Hierdurch reduziert sich der Energieverbrauch eines Spiralverdichters 20 mit einer bestimmten Kapazität, wodurch die Anordnung von kleineren und leichteren Motoren 40 möglich wird. Es ist ersichtlich, daß aus den voran­ stehend genannten Gründen die Lehre der Erfindung eine wesentliche Verbes­ serung darstellt, wodurch die Herstellungskosten verringert und der Gesamt­ wirkungsgrad eines Spiralverdichters verbessert wird. Natürlich, obwohl die Lehre der Erfindung hier beispielhaft für einen Spiralverdichter 20 offen­ bart wird, kann dieser Spiralverdichter 20 auch in einer Kälteanlage angewendet werden. Unzweifelhaft kann die Lehre der Erfindung nicht nur bei einem Spiral­ verdichter 20, sondern auch bei Pumpen, Expansionsvorrichtungen, Strömungsma­ schinen oder ähnlichen Maschinen angewendet werden. Entscheidend ist die Ver­ besserung der Wirksamkeit und die Verringerung der Unkosten.

Für einen Fachmann durchschnittlichen Könnens ist es offensichtlich, daß Ver­ änderungen und andere Ausführungsformen der Erfindung im Rahmen der folgenden Patentansprüche offenbart sind.

Claims (41)

1. Spiralverdichter mit einem ersten und zweiten Förderelement und mit Mitteln zur Rotation des ersten und zweiten Förderelementes, wobei das erste Förder­ element eine erste Endplatte und auf dieser angeordnet einen ersten abstehen­ den, evolventenkurvenähnlich verlaufenden Bereich aufweist, und das zweite Förderelement eine zweite Endplatte und auf dieser angeordnet einen zweiten abstehenden, evolventenkurvenähnlich verlaufenden Bereich aufweist und mit dem ersten Förderelement durch Verschachtelung in Eingriff steht, dadurch ge­ kennzeichnet, daß Elemente zur Verbesserung der Schwankungsstabilität min­ destens eines Förderelementes (76 oder 78) vorgesehen sind und die Elemente zur Verbesserung der Schwankungsstabilität an dem entsprechenden Förderele­ ment (76 oder 78) angebracht sind.

2. Spiralverdichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich Elemente zur Verbesserung der Schwankungsstabilität des anderen Förderele­ mentes (78 oder 76) vorgesehen und an dem entsprechenden Förderelement (78 oder 76) angebracht sind.

3. Spiralverdichter mit einem ersten und zweiten Förderelement und mit Mit­ teln zur Rotation des ersten und zweiten Förderelementes, wobei das erste Förderelement eine erste Endplatte, eine Antriebswelle und ein erstes Be­ grenzungselement mit einem ersten abstehendem, evolventenkurvenähnlich ver­ laufenden Bereich aufweist, wobei das Begrenzungselement und die Antriebs­ welle an der ersten Endplatte angeordnet sind, das erste Förderelement zu­ sätzlich ein erstes Kippmoment aufweist, das zweite Förderelement eine zwei­ te Endplatte, einen indirekt angetriebenen Wellenstumpf und ein zweites Be­ grenzungselement mit einem zweiten abstehenden, evolventenkurvenähnlich ver­ laufenden Bereich aufweist, das Begrenzungselement und der indirekt ange­ triebene Wellenstumpf an der zweiten Endplatte angeordnet ist und das zwei­ te Förderelement zusätzlich ein zweites Kippmoment aufweist, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zur Verbesserung der Schwankungsstabilität des ersten Förder­ elementes (76) ein - ein Dämpfungsmoment erzeugendes - Massenelement (160) am ersten Förderelement (76) angebracht ist.

4. Spiralverdichter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Achsen der Förderelemente (76 und 78) eine Bezugslinie (phi₀) definiert ist und der Schwerpunkt (cg₁) des - das Dämpfungsmoment erzeugenden - Massen­ elementes (160) radial auf einer Linie in einem Winkel (phi₁) zur Bezugsli­ nie (phi₀) angeordnet ist.

5. Spiralverdichter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwer­ punkt (cg₁) des - das Dämpfungsmoment erzeugenden - Massenelementes (160) von der Rotationsachse (D) des ersten Förderelementes (76) in einem bestimmten Radius (r) entfernt angeordnet ist.

6. Spiralverdichter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das - das Dämpfungsmoment erzeugende - Massenelement (160) mechanisch an der ersten Endplatte (82) angebracht ist.

7. Spiralverdichter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das - das Dämpfungsmoment erzeugende - Massenelement (160) integraler Bestandteil der ersten Endplatte (82) ist.

8. Spiralverdichter nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich ein - ein Dämpfungsmoment erzeugendes - zweites Massenele­ ment (162) vorgesehen ist und dies zweite Massenelement (162) zur Verbesse­ rung der Schwankungsstabilität des zweiten Förderelementes (76) am zweiten Förderelement (78) angebracht ist.

9. Spiralverdichter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwer­ punkt (cg₂) des - ein Dämpfungsmoment erzeugenden - zweiten Massenelemen­ tes (162) radial auf einer Linie in einem Winkel (phi₂) zur Bezugslinie (phi₀) angeordnet ist.

10. Spiralverdichter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwer­ punkt (cg₂) des - das Dämpfungsmoment erzeugenden - zweiten Massenelemen­ tes (162) von der Rotationsachse (I) des zweiten Förderelementes (78) in ei­ nem bestimmten Radius (r₂) entfernt angeordnet ist.

11. Spiralverdichter nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das - das Dämpfungsmoment erzeugende - zweite Massenelement (162) mechanisch an der zweiten Endplatte (102) angebracht ist.

12. Spiralverdichter nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das - das Dämpfungsmoment erzeugende - zweite Massenelement (162) integraler Bestand­ teil der zweiten Endplatte (102) ist.

13. Spiralverdichter mit einem luftdicht abgeschlossenen Gehäuse, wobei das Gehäuse einen unter Ansaugdruck stehenden Bereich zur Aufnahme des unter An­ saugdruck stehenden Strömungsmediums aufweist, mit einem ersten und einem zweiten Förderelement und mit Mitteln für eine zusammenwirkende Rotation des ersten und zweiten Förderelementes, wobei die Förderelemente in dem un­ ter Ansaugdruck stehenden Bereich angeordnet sind, das erste Förderelement eine erste Endplatte, eine erste Rotationsachse, einen ersten abstehenden evolventenkurvenähnlich verlaufenden Bereich und eine Antriebswelle aufweist, der erste abstehende, evolventenkurvenähnlich verlaufende Bereich und die Antriebswelle an der ersten Endplatte angeordnet sind, das zweite Förderele­ ment eine zweite Endplatte, eine zweite Rotationsachse, einen zweiten ab­ stehenden, evolventenkurvenähnlich verlaufenden Bereich und einen indirekt angetriebenen Wellenstumpf aufweist, der zweite abstehende, evolventenkur­ venähnlich verlaufende Bereich und der Wellenstumpf an der zweiten Endplat­ te angeordnet sind und die zweite Rotationsachse parallel und versetzt zur ersten Rotationsachse ist und eine Bezugslinie definiert, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zur Kompensation des Kippmomentes des jeweils ersten und zwei­ ten Förderelementes (76 und 78) ein jeweils erstes Massenelement (160) am ersten Förderelement (76) und ein zweites Massenelement (162) am zweiten För­ derelement (78) zur Erzeugung eines jeweils ersten und zweiten Dämpfungsmo­ mentes angebracht sind und das erste Massenelement (160) einen Schwerpunkt (cg₁) von der ersten Rotationsachse (D) entfernt und das zweite Massenele­ ment (162) einen Schwerpunkt (cg₂) von der zweiten Rotationsachse (I) ent­ fernt angeordnet aufweist.

14. Spiralverdichter nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwer­ punkt (cg₁) des ersten Massenelementes (160) von der ersten Rotationsachse (D) in einem Radius (r₁) entfernt angeordnet ist.

15. Spiralverdichter nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Massenelement (160) an der ersten Endplatte (82) und der Schwerpunkt (cg₁) des ersten Massenelementes (160) radial auf einer Linie in einem Winkel (phi₁) zur Bezugslinie (phi₀) angeordnet ist.

16. Spiralverdichter nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Massenelement (160) mechanisch an der ersten Endplatte (82) angebracht ist.

17. Spiralverdichter nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Massenelement (160) integraler Bestandteil der ersten Endplatte (82) ist.

18. Spiralverdichter nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwer­ punkt (cg₂) des zweiten Massenelementes (162) von der zweiten Rotationsachse (I) in einem Radius (r₂) entfernt angeordnet ist.

19. Spiralverdichter nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß das zwei­ te Massenelement (162) an der zweiten Endplatte (102) und der Schwerpunkt (cg₂) des zweiten Massenelementes (162) radial auf einer Linie in einem Win­ kel (phi₂) zur Bezugslinie (phi₀) angeordnet ist.

20. Spiralverdichter nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Massenelement (162) mechanisch an der zweiten Endplatte (102) angebracht ist.

21. Spiralverdichter nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Massenelement (162) integraler Bestandteil der zweiten Endplatte (102) ist.

22. Spiralverdichter nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Massenelement (160) an der ersten Endplatte (82) von der ersten Rotations­ achse (D) in einem Radius (r₁) entfernt und der Schwerpunkt (cg₁) des ersten Massenelementes (160) zusätzlich auf einer Linie in einem Winkel (phi₁) zur Bezugslinie (phi₀) angeordnet ist und daß das zweite Massenelement (162) an der zweiten Endplatte (102) von der zweiten Rotationsachse (I) in einem Ra­ dius (r₂) entfernt und der Schwerpunkt (cg₂) des zweiten Massenelementes (162) auf einer Linie in einem Winkel (phi₂) zur Bezugslinie (phi₀) angeordnet ist.

23. Spiralverdichter nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß das Ge­ häuse (22) einen mittigen Rahmenbereich (28) mit einer Durchgangsöffnung (36) für die Antriebswelle (84), Elemente zur drehbaren Lagerung der Antriebswel­ le (84) in der Durchgangsöffnung (36) und in dem unter Ansaugdruck stehenden Bereich (26) ein unteres Lagergehäuse (112) aufweist.

24. Spiralverdichter nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäu­ se (22) Elemente zur drehbaren Lagerung des Wellenstumpfes (104) im unteren Lagergehäuse (112) aufweist.

25. Spiralverdichter nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß als Ele­ ment für den drehbaren Antrieb der Antriebswelle (84) ein Motor (40) vor­ gesehen ist.

26. Spiralverdichter zur Verdichtung eines Strömungsmediums von einem Ansaug­ druck auf einen höheren Auslaßdruck, mit einem luftdicht abgeschlossenen Gehäuse, mit einem ersten und zweiten Förderelement und Mitteln für eine zu­ sammenwirkende Rotation des ersten und zweiten Förderelementes zur Erzeugung einer zwischen diesen relativen Umlaufbewegung, wobei das Gehäuse einen unter Ansaugdruck stehenden Bereich zur Aufnahme eines unter Ansaugdruck stehenden Strömungsmediums, einen unter Auslaßdruck stehenden Bereich und einen dazwi­ schen angeordneten mittigen Rahmenbereich mit einer Durchgangsöffnung für eine Antriebswelle aufweist, das erste und das zweite Förderelement in dem unter Ansaugdruck stehenden Bereich angeordnet sind, das erste Förderelement eine erste Rotationsachse, eine erste Endplatte mit einer äußeren Periphe­ rie, einen ersten abstehenden, evolventenkurvenähnlich verlaufenden Bereich und eine Antriebswelle aufweist, der abstehende evolventenkurvenähnlich ver­ laufende Bereich und die Antriebswelle an der ersten Endplatte angeordnet sind und sich die Antriebswelle zusätzlich drehbar durch die im mittigen Rahmenbereich vorgesehene Durchgangsöffnung erstreckt, das zweite Förderele­ ment eine zweite Rotationsachse, eine zweite Endplatte, einen zweiten evolven­ tenkurvenähnlich verlaufenden Bereich und einen indirekt angetriebenen Wel­ lenstumpf aufweist, der abstehende, evolventenkurvenähnlich verlaufende Be­ reich und der Wellenstumpf an der zweiten Endplatte angeordnet ist und die zweite Rotationsachse mit der ersten Rotationsachse eine Bezugslinie defi­ niert, Elemente zur drehbaren Lagerung der Antriebswelle in der Durchgangs­ öffnung des mittigen Rahmenbereichs vorgesehen sind, Elemente zur drehbaren Lagerung des indirekt angetriebenen Wellenstumpfes in dem unter Ansaugdruck stehenden Bereich des Gehäuses vorgesehen sind und diese Elemente zur Lage­ rung des Wellenstumpfes zusätzlich ein unteres Lagergehäuse und ein Lager aufweisen, zum drehbaren Antrieb der Antriebswelle des ersten Förderelemen­ tes ein Motor vorgesehen ist, der Motor in dem unter Auslaßdruck stehenden Bereich angeordnet ist und einen Stator und einen Rotor aufweist, der Ro­ tor an der Antriebswelle befestigt ist und zwischen dem Stator und dem Rotor ein ringförmiger Raum für den Durchfluß von Schmiermittel vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils ein erstes und ein zweites Massen­ element (160 und 162) zur Erzeugung eines jeweils ersten und zweiten Dämp­ fungsmomentes zur Kompensation des maximalen Kippmomentes des jeweils ersten und zweiten Förderelementes (76 und 78) an der jeweils ersten und zweiten Endplatte (82 und 102) angebracht sind, das erste Massenelement (160) ei­ nen Schwerpunkt (cg₁) aufweist und der Schwerpunkt (cg₁) auf einer Linie im Winkel (phi₁) zur Bezugslinie (phi₀) in einem Radius (r₁) von der er­ sten Rotationsachse (D) entfernt angeordnet ist, das zweite Massenele­ ment (162) einen Schwerpunkt (cg₂) aufweist und der Schwerpunkt (cg₂) auf einer Linie in einem Winkel (phi₂) zur Bezugslinie (phi₀) in einem Radius (r₂) von der zweiten Rotationsachse (I) entfernt angeordnet ist.

27. Kälteanlage zur Zirkulation eines Kältemittels in einem geschlossenen Kältemittelkreislauf mit einem Verflüssiger zur Verflüssigung des Kältemit­ tels, einem Ausdehnungsventil zur Aufnahme des vom Verflüssiger her strö­ menden flüssigen Kältemittels 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 zum Verdichten des Käl­ temittels und zur Abgabe des verdichteten Kältemittels an den Verflüssiger, wobei der Verdichter ein Spiralverdichter ist, ein erstes und zweites För­ derelement und Mittel zur Rotation des ersten und zweiten Förderelementes aufweist, das erste Förderelement eine erste Endplatte, eine erste Rota­ tionsachse, einen ersten abstehenden evolventenkurvenähnlich verlaufenden Bereich und eine Antriebswelle aufweist, der erste abstehende, evolventen­ kurvenähnlich verlaufende Bereich und die Antriebswelle an der ersten End­ platte angeordnet sind und das erste Förderelement zusätzlich ein erstes Kippmoment aufweist, das zweite Förderelement eine zweite Endplatte, eine zweite Rotationsachse, einen zweiten abstehenden, evolventenkurvenähnlich verlaufenden Bereich und einen indirekt angetriebenen Wellenstumpf auf­ weist, der zweite abstehende evolventenkurvenähnlich verlaufende Bereich und der Wellenstumpf an der zweiten Endplatte angeordnet sind, die zweite Rotationsachse mit der ersten Rotationsachse eine Bezugslinie definiert und das zweite Förderelement zusätzlich ein zweites Kippmoment aufweist, da­ durch gekennzeichnet, daß ein - ein Dämpfungsmoment erzeugendes - Massenele­ ment (160) am ersten Förderelement (76) zur Dämpfung des ersten Kippmomentes und zur Verbesserung der Schwankungsstabilität des ersten Förderelementes (76) angebracht ist.

28. Kälteanlage nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwerpunkt (cg₁) des - das Dämpfungsmoment erzeugenden - Massenelementes (160) auf einer Linie in einem Winkel (phi₁) zur Bezugslinie (phi₀) angeordnet ist.

29. Kälteanlage nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwerpunkt (cg₁) des - das Dämpfungsmoment erzeugenden - Massenelementes (160) von der ersten Rotationsachse (D) des ersten Förderelementes (76) in einem bestimmten Radius (r₁) entfernt angeordnet ist.

30. Kälteanlage nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß das - das Däm­ pfungsmoment erzeugende - Massenelement (160) mechanisch an der ersten Endplat­ te (82) angebracht ist.

31. Kälteanlage nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß das - das Däm­ pfungsmoment erzeugende - Massenelement (160) integraler Bestandteil der ersten Endplatte (82) ist.

32. Kälteanlage nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß der Spiralver­ dichter (20) zusätzlich ein - ein Dämpfungsmoment erzeugendes - zweites Mas­ senelement (162) aufweist und das zweite Massenelement (162) zur Dämpfung des zweiten Kippmomentes und zur Verbesserung der Schwankungsstabilität des zwei­ ten Förderelementes (78) am zweiten Förderelement (78) angebracht ist.

33. Kälteanlage nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwerpunkt (cg₂) des - ein Dämpfungsmoment erzeugenden - zweiten Massenelementes (162) auf einer Linie in einem Winkel (phi₂) zur Bezugslinie (phi₀) angeordnet ist.

34. Kälteanlage nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwerpunkt (cg₂) des - das Dämpfungsmoment erzeugenden - zweiten Massenelementes (162) von der zweiten Rotationsachse (I) des zweiten Förderelementes (78) in einem bestimmten Radius (r₂) entfernt angeordnet ist.

35. Kälteanlage nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, daß das - das Däm­ pfungsmoment erzeugende - zweite Massenelement (162) mechanisch an der zwei­ ten Endplatte (102) angebracht ist.

36. Kälteanlage nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, daß das - das Däm­ pfungsmoment erzeugende - zweite Massenelement (162) integraler Bestandteil der zweiten Endplatte (102) ist.

37. Kälteanlage zur Zirkulation eines Kältemittels in einem geschlossenen Käl­ temittelkreislauf mit einem Verflüssiger zur Verflüssigung des Kältemittels, einem Ausdehnungsventil zur Aufnahme des vom Verflüssiger her strömenden flüs­ sigen Kältemittels und zum Ausdehnen des Kältemittels, einem Verdampfer zur Aufnahme des vom Ausdehnungsventil her strömenden Kältemittels und zum Verdam­ pfen des Kältemittels und einem Verdichter zur Aufnahme des vom Verdampfer her strömenden Kältemittels und zum Verdichten des Kältemittels und zur Abgabe des verdichteten Kältemittels an den Verflüssiger, wobei der Verdichter ein Spiral­ verdichter ist, mit einem luftdicht abgeschlossenen Gehäuse, mit einem ersten und zweiten Förderelement und mit Mitteln für eine zusammenwirkende Rotation des ersten und zweiten Förderelementes zur Erzeugung einer zwischen diesen re­ lativen Umlaufbewegung, das Gehäuse einen unter Ansaugdruck stehenden Bereich, einen unter Auslaßdruck stehenden Bereich und einen dazwischen angeordneten mittigen Rahmenbereich mit einer Durchgangsöffnung für eine Antriebswelle auf­ weist, das erste und das zweite Förderelement in dem unter Ansaugdruck stehen­ den Bereich angeordnet sind, das erste Förderelement eine erste Rotationsachse, eine erste Endplatte mit einer äußeren Peripherie, einen ersten abstehenden, evolventenkurvenähnlich verlaufenden Bereich und eine Antriebswelle aufweist, der abstehende, evolventenkurvenähnlich verlaufende Bereich und die Antriebs­ welle an der ersten Endplatte angeordnet sind und sich die Antriebswelle zu­ sätzlich drehbar durch die im mittigen Rahmenbereich vorgesehene Durchgangs­ öffnung erstreckt, das zweite Förderelement eine zweite Rotationsachse, eine zweite Endplatte, einen zweiten abstehenden, evolventenkurvenähnlich verlaufen­ den Bereich und einen indirekt angetriebenen Wellenstumpf aufweist, der abste­ hende evolventenkurvenähnlich verlaufende Bereich und der Wellenstumpf an der zweiten Endplatte angeordnet ist und die zweite Rotationsachse mit der ersten Rotationsachse eine Bezugslinie definiert, Elemente zur drehbaren Lagerung der Antriebswelle in der Durchgangsöffnung des mittigen Rahmenbereichs vorgesehen sind, Elemente zur drehbaren Lagerung des indirekt angetriebenen Wellenstumpfes in dem unter Ansaugdruck stehenden Bereich des luftdicht abgeschlossenen Gehäu­ ses vorgesehen sind und diese Elemente zur Lagerung des Wellenstumpfes zusätz­ lich ein unteres Lagergehäuse und ein unteres Lager aufweisen, zum drehbaren Antrieb der Antriebswelle des ersten Förderelementes ein Motor vorgesehen ist, der Motor in dem unter Auslaßdruck stehenden Bereich angeordnet ist und einen Stator und einen Rotor aufweist, der Rotor an der Antriebswelle befestigt ist und zwischen dem Stator und dem Rotor ein ringförmiger Raum für den Durchfluß von Schmiermittel vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils ein ers­ tes und ein zweites Massenelement (160 und 162) zur Erzeugung eines jeweils ersten und zweiten Dämpfungsmomentes an der jeweils ersten und zweiten Endplat­ te (82 und 102) zur Kompensation des maximalen Kippmomentes des jeweils ersten und zweiten Förderelementes (76 und 78) angebracht sind, das erste Massenele­ ment (160) einen Schwerpunkt (cg₁) aufweist und der Schwerpunkt (cg₁) auf ei­ ner Linie im Winkel (phi₁) zur Bezugslinie (phi₀) in einem Radius (r₁) von der ersten Rotationsachse (D) entfernt angeordnet ist, das zweite Massenelement (162) einen Schwerpunkt (cg₂) aufweist und der Schwerpunkt (cg₂) auf einer Linie im Winkel (phi₂) zur Bezugslinie (phi₀) in einem Radius (r₂) von der zweiten Rotationsachse (I) entfernt angeordnet ist.

38. Verfahren zur Verbesserung der Schwankungsstabilität eines Spiralverdichters mit einem ersten und zweiten Förderelement, wobei das erste Förderelement um eine erste Achse und das zweite Förderelement um eine zweite Achse dreht, die Förderelemente durch Verschachtelung miteinander im Eingriff stehen und die erste Achse und die zweite Achse eine Bezugslinie definieren, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein erstes Massenelement (160) mit seinem Schwerpunkt (cg₁) auf einer Linie in einer winkeligen Anordnung zur Bezugslinie (phi₀) und in einem bestimmten Radius zur ersten Achse (D) des ersten Förderelementes (76) am ers­ ten Förderelement (76) angeordnet wird.

39. Verfahren nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich ein zwei­ tes Massenelement (162) mit seinem Schwerpunkt (cg₂) auf einer Linie in einer winkeligen Anordnung zur Bezugslinie (phi₀) und in einem bestimmten Radius zur zweiten Achse (I) des zweiten Förderelementes (78) am zweiten Förderelement (78) angeordnet wird.

40. Verfahren zur Verbesserung der Schwankungsstabilität eines Spiralverdich­ ters mit einem ersten und zweiten Förderelement, wobei das erste Förderelement um eine erste Achse und das zweite Förderelement um eine zweite Achse dreht, die Förderelemente durch Verschachtelung miteinander im Eingriff stehen und die erste Achse und die zweite Achse eine Bezugslinie definieren, gekennzeich­ net durch die folgenden Schritte:

• - Bestimmung des ersten maximalen Kippmomentes, welches auf das erste Förder­ element (76) wirkt, und Bestimmung der Drehwinkelposition zur Bezugslinie phi₀, bei welcher das maximale Kippmoment auf das erste Förderelement (76) wirkt,
• - Bestimmung des ersten Dämpfungsmomentes zur Dämpfung des ersten maximalen Kippmomentes,
• - Bestimmung des Gewichtes des ersten Massenelementes (160) und der winkeligen und radialen Anordnung des ersten Massenelementes (160) zur Verursachung eines ersten Dämpfungsmomentes und
• - Anbringung des ersten Massenelementes (160) am ersten Förderelement (76) in der entsprechenden winkeligen und radialen Anordnung.

41. Verfahren nach Anspruch 40, gekennzeichnet durch die folgenden zusätzlichen Schritte:

• - Bestimmung des zweiten maximalen Kippmomentes, welches auf das zweite Förder­ element (78) wirkt, und Bestimmung der Drehwinkelposition zur Bezugslinie phi₀, bei welcher das maximale Kippmoment auf das zweite Förderelement (78) wirkt,
• - Bestimmung des zweiten Dämpfungsmomentes zur Dämpfung des zweiten maximalen Kippmoments,
• - Bestimmung des Gewichtes des zweiten Massenelementes (162) und der winkeligen und radialen Anordnung des zweiten Massenelementes (162) zur Verursachung eines Dämpfungsmomentes und
• - Anbringung des zweiten Massenelementes (162) am zweiten Förderelement (78) in der entsprechenden winkeligen und radialen Anordnung.