DE4210527C2 - Spiralverdichter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Spiralverdichter nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Die Erfindung betrifft einen Spiralverdichter mit im Spiralver­ dichter vorgesehenen Elementen zur Verbesserung der Schwankungsstabilität ei­ nes oder mehrerer Spiralelemente. Ein Spiralverdichter der eingangs genannten Art ist aus der JP-A-6424191 bekannt und weist zwei abstehende, evolventenkurvenähnlich, spiralförmig verlaufende, miteinander im Eingriff stehende Spiralwände auf, wobei die Spiralwände um zwei verschiedene entsprechende Achsen angeordnet sind. Jede entsprechende, evolventenkurvenähnlich verlaufende Spiralwand ist auf einer Endplatte angeordnet. Die vorderen Enden der Spiralwände stehen in Kontakt oder zumindest nahezu in Kontakt mit der Endplatte des jeweils anderen Spiralelementes. Die Spiralwände weisen jeweils eine Flankenfläche auf, die im Bewegungsablauf miteinander einen Linienkontakt und beim Stillstand der Spiralelemente einen Ruhekontakt bilden. Die Spiralwände bilden im Betrieb der Vorrichtung eine Mehrzahl sich bewegender Kammern. In Abhängigkeit von der relativen Umlaufbewegung der Spiralwände bewegen sich die Kammern vom radial äußeren Ende der Spiralwände zum radial inneren Ende der Spiralwände und verdichten dabei das Strö­ mungsmedium. Ebenso könnten sich die Kammern vom radial inneren Ende zum ra­ dial äußeren Ende der Spiralwände bewegen, wodurch das Strömungsmedium expandiert bzw. gefördert wird. Zur Bildung der Kammern werden die Spiralwände durch eine Antriebseinrichtung in eine einander umlaufende Bewegung verbracht. Die Spiralelemente bzw. Spiralwände drehen sich dabei nicht um eine gemeinsame Achse.

Bei dem aus der JP-A-64-24 191 bekannten Spiralverdichter ist das durch den asymmetrischen Aufbau der Spiralelemente entstandene Ungleichgewicht der Spiralelemente durch zusätzlich angeordnete Massenelemente ausgeglichen. Dadurch, daß die Spiralwände der Spiralelemente evolventenkurvenähnlich verlaufen, sind die einzelnen Spiralelemente asymmetrisch aufgebaut, so daß durch die Anordnung von Massenelementen dafür Sorge getragen wird, daß der Schwerpunkt jedes Spiralelementes - trotz seines asymmetrischen Aufbaus - auf seiner Rotationsachse liegt, so daß durch die Anordnung solcher Massenelemente zunächst ein "statisches Gleichgewicht" für jedes einzelne Spiralelement hergestellt bzw. sichergestellt ist. Hierfür werden bei dem bekannten Spiralverdichter an der Endplatte jedes Spiralelementes zwei Massenelemente angeordnet, die einander gegenüberliegen. Hierbei weist das eine Massenelement einen Gewichtskörper und einen diesen Gewichtskörper tragenden Befestigungskörper auf, mit dem das erste Massenelement an der Endplatte des jeweiligen Spiralelementes befestigt ist. Das andere Massenelement besteht hingegen nur aus einem Befestigungskörper, der dem Befestigungskörper des ersten Massenelements entspricht, so daß durch die gegenüberliegende Anordnung der beiden Massenelemente der Einfluß der Befestigungsmittel auf das jeweilige Spiralelement vermieden wird.

Es wurden auch sporadische Versuche zur Entwicklung von Spiralverdichtern der in Rede stehenden Art mit zwei gemeinsam drehenden Spiralelementen unternom­ men. Bei solchen Spiralverdichtern drehen beide Spiralelemente gleichzeitig, jedoch um voneinander abweichende, parallele Achsen und erzeugen somit die er­ forderliche Umlaufbewegung zwischen den Spiralwänden. Im Ergebnis hat es bis heute keinen zuverlässig arbeitenden Spiralverdichter der in Rede stehen­ den Art mit zwei bewegbaren Spiralelementen 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 Spiralelemente 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 Spiralwände gebildeten Kammern eingeschlossenen Strömungs­ mediums. Diese Kräfte weisen insbesondere zwei Kraftkomponenten auf. Der durch das Strömungsmedium hervorgerufene Druck wirkt auf die Endplatten der Spiral­ elemente, wodurch eine Kraftkomponente in axialer Richtung entsteht und zur Abtrennung der Spiralelemente führen kann. Zusätzlich wirkt der durch das Strömungsmedium hervorgerufene Druck auf die Spiralwände 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 Spiralelemente 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 Spiralwände 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 Spiralwände 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 Spiralelemente, welches der sich ergebende Effekt der Momente ist, welche von jeder einzelnen Druckkammer erzeugt werden. Das Kippmoment drückt senkrecht auf die Rotationsachsen der Spiralelemente und verursacht hierdurch ein Kip­ pen der Spiralelemente. Bei verschiedenen Drehwinkelpositionen, während der Rotation der Spiralelemente, 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 Spiral­ elemente hinreichend wirkende Kräfte verhindert werden kann. Tatsächliches Kip­ pen kann durch das Schaukeln oder Schwanken eines Spiralelementes 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 Spiralele­ mente aufeinander zu drückt. Um den durch das Strömungsmedium verursachten Abtrennkräften entgegenzuwirken, werden auch relativ größere Lager angeordnet. Die die Endplatten der Spiralelemente 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 Spiralele­ 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 Umlaufzyklus der Fall. Somit wirken unnötig hohe Kräfte auf die vorderen Enden der Spiralwände 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 Spiralelemente bei einigen Drehwinkelpositionen während des Betriebs eines Spiralverdichters auftreten, wenn die axiale Kraft­ belastung relativ hoch ist. Wenn ein Schwanken der Spiralelemente auftritt, können sich die vorderen Enden der Spiralwände 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.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, einen Spiralverdichter der in Rede stehenden Art derart auszugestalten und weiterzubilden, daß im Betrieb des Spiralverdichters ein Schwanken und Kippen der Spiralelemente verhindert wird, daß das auf das erste und zweite Spiralelement wirkende erste und zweite maximale Kippmoment verringert ist, und daß der Gesamtwirkungsgrad des Spiralverdichters durch Kompensation des Kippmomentes verbessert ist.

Die zuvor genannte Aufgabe ist bei einem Spiralverdichter der eingangs genannten Art nun dadurch gelöst, daß an mindestens einem der Spiralelemente ein Massenelement vorgesehen ist, dessen Schwerpunkt so liegt, daß während des Betriebes des Spiralverdichters zur Verringerung des auf dieses Spiralelement bei einer Umdrehung durch den Verdichtungsdruck bewirkten maximalen Kippmomentes ein diesem maximalen Kippmoment entgegenwirkendes Dämpfungsmoment erzeugt wird.

Zur Lehre der Erfindung gehört mindestens ein Massenelement, welches an min­ destens einem Spiralelement angebracht ist. Bevorzugt ist mindestens ein Mas­ senelement auf der Endplatte mindestens eines Spiralelementes angeordnet, wo­ bei das Massenelement auch als integraler Bestandteil der Endplatte bzw. des Spiralelementes ausgebildet sein kann. Dieses Massenelement ist im Bereich des Umfanges oder des äußeren Randes der Endplatte des Spiralelementes 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 Spiralwände erzeugt werden. Dieses durch die Kräfte des Strömungsmediums hervorgerufene auf die Spiralelemente wirkende Moment wird als Kippmoment bezeichnet, weil als Ergebnis dieses Effektes ein Kippen der Spiralelemente auftreten kann. Das Massenelement ist so angeordnet, daß das hierdurch entstehende und auf das Spiralelement wirkende Moment das auf das Spiralelement wirkende, durch die Kräfte des Strömungsmediums erzeugte Gesamt­ moment - Kippmoment - während der Rotation der Spiralelemente 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 Spiralelemente während der Rotation.

Es muß erwähnt werden, daß die Größe des augenblicklichen Mo­ mentes, hier Kippmoment genannt, welches sich aus den auf das Spiralelement wirkenden Kräften des Strömungsmediums ergibt, für jeden radialen Punkt oder jede Position während der Rotation des Spiralelementes festgelegt ist. Hier­ durch kann das maximale Kippmoment, welches auf das Spiralelement 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 Spiralelementes 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 Spiralelement in einem hier­ durch bestimmten Abstand und einer bestimmten winkeligen Position angebracht, um das Schwanken der Spiralelemente 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 Spiralelementen,

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 Spiralelemente 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 Spiralelemente 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 Spiralelemente wirken.

Bei der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung zum Verdichten bzw. Fördern eines Strö­ mungsmediums handelt es sich um einen Spiralverdichter 20. In der hier bevorzugten Ausführungsform weist der Spiralverdichter 20 ein luft­ dicht abgeschlossenes Gehäuse 22 auf. Es ist 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.

Es ist offensichtlich, daß in der 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 Spiralelement 76 und 78 angeordnet, wobei jedes Spiralelement 76 und 78 eine abstehende evolventenkurvenähnlich verlaufende Spiralwand aufweist und die Spiralwände durch Verschachtelung miteinander im Eingriff stehen. Das erste Spiralelement 76 weist eine abstehen­ de, erste evolventenkurvenartig verlaufende Spiralwand 80 auf, wel­ che integraler Bestandteil einer im allgemeinen ebenen Endplatte 82 ist. An der Endplatte 82 ist entgegengesetzt zur abstehenden, evolventenkurvenähnlich verlaufenden Spiralwand 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 Spiralelement 78 weist eine zweite, indirekt angetriebene Spiralwand 100 auf, wobei die indirekt angetriebene Spiralwand 100 durch Verschachtelung mit der direkt angetriebenen Spiralwand 80 in Eingriff steht. Die indirekt angetriebene Spiralwand 100 steht von der indirekt angetriebenen Endplatte 102 ab und verläuft evolventenkurvenähnlich. Ein indirekt angetriebener Wellenstumpf 104 ist an der Endplatte 102 entgegensetzt zur Spiralwand 100 angeordnet.

Die Bezeichnung des Spiralelementes 76 als das erste Spiralelement und des in­ direkt angetriebenen Spiralelementes 78 als das zweite Spiralelement 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 Spiralelement 78 als das erste Spiralelement und das direkt angetriebene Spiralelement 76 als das zweite Spiralelement zu bezeichnen.

Ein kreisringförmiges Lager 110 ist innerhalb einer 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 Spiralelementes 78.

In der bevorzugten Ausführungsform weist die Endplatte 82 zwei radial gegenüber­ liegende Fortsätze 120 auf, welche sich parallel zur ersten Spiralwand 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 Spiralwände 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 Spiralelementes 76 und 78 verur­ sachen.

Es ist 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 und in einem geschlossenem Kreislauf z. B. einer Kälte- oder Klimaanlage angeordnet ist. Es ist 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. Es ist 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 Spiralelementes 76 und die Achse I des indirekt ange­ triebenen Spiralelementes 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 Spiralwand 80 und 100 den ersten Kontakt mit der jeweils anderen Spiralwand aufweisen, um die erste oder äußere Kammer zu schließen.

Wie aus Fig. 3 ersichtlich ist am direkt angetriebenen Spiralelement 76 ein erstes ein Moment erzeugendes Massenelement 160 angeordnet bzw. angebracht. Auch an dem indirekt angetriebenen zweiten Spiralelement 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 Spiralelemente 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 Spiralele­ 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 Spiralelementes 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 Spiralelementes 78 entfernt angeordnet. Das zweite Massenelement 162 ist an der Endplatte 102 des zweiten Spiralelementes 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 Spiralelemente 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 Spiralwände 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 Spiral­ 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 die Spiralwand 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 Spiralelementes 76 senkrecht zu der Rotationsachse des Spiralelementes 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 Spiralele­ mentes 76 versetzt. Als Ergebnis entsteht ein augenblickliches Kippmoment m_t. Das Kippmoment m_t wirkt auf das erste Spiralelement 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 Spiralelemente 76 und 78 aber gegeneinander versetzt sind, wirken die Kräfte in jeder Kammer so, daß ein Kippmoment m_t für jedes Spiralelement 76 und 78 erzeugt wird. Die in den Kammern C₁ bis C₅ entstehenden Kräfte erzeugen ein Kippen oder Schwanken des Spiralelementes 78, wie dies durch den Winkel δ_i dargestellt ist. Der Winkel δ_i kann sich vom Winkel δ_d, welcher durch das Spiralelement 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 Spiralelemente drehbar lagern, und anderen durch die Endplatten hervorgeru­ fenen Zwängen. Die Spiralwände 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 Spiralele­ mente 76 und 78 wiederholt werden. Wie Fig. 4 zeigt, wirkt eine axiale Belas­ tungskraft F_d auf die Achse D des direkt angetriebenen Spiralelementes 76 und eine axiale Belastungskraft F_i auf die Achse I des indirekt angetriebenen Spiralelementes 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 Spiralelementes 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 Spiral­ 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 entgegenwirkendes Moment zu erzeugen. Mit der Kraft F_i verhält es sich ähnlich.

Fig. 5 zeigt eine Analyse der augenblicklichen Kippmomente, welche auf eines der Spiralelemente 76 und 78, während der Rotation der Spiralelemente einwir­ ken. Die Drehwinkelposition bezieht sich auf eine winkelige Position der ent­ sprechenden Spiralelemente, 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 Spiralelemente 76 oder 78 während der Rotation der Spiralelemente 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 Spiralelement 76 als auch für das zweite Spiralelement 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 einer Spiralwand zur gegenüberliegenden entsprechenden Endplatte erzeugt wird.

In Fig. 6 sind keine spe­ zifischen Maßeinheiten angegeben, 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 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 Spiralele­ 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 Spiralelemente, welches durch die mecha­ nischen Komponenten der Spiralelemente 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 Spiralelemente stattfindet.

Das Verfahren zur Verbesserung der Schwankungsstabilität der Spiralelemente 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 Spiralelement 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 Spiralelement 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 Spiralelement 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 Spiralelementes 76 sein. Ist das erste Massenelement 160 als inte­ graler Bestandteil des ersten Spiralelementes 76 ausgebildet, so kann dies durch entsprechende Fertigungsmethoden realisiert werden. Um zusätzlich die Schwankungs­ stabilität der Spiralelemente 76 und 78 eines Spiralverdichters 20 zu verbes­ sern, kann ein zweites Massenelement 162 am zweiten Spiralelement 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 Spiralelement 76 eben beschrieben wurden.

Die Anordnung einer ein Moment verursachenden Masse zur Verbesserung der Schwankungsstabilität des Spiralver­ dichters 20 stellt eine wesentliche Verbesserung des Standes der Technik dar. 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 Spiralwände 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.

Claims (4)

1. Spiralverdichter (20), insbesondere zur Verdichtung eines Kältemittels, mit einem ersten und einem zweiten Spiralelement (76, 78) und mindestens einem Motor (40) zum Antrieb des ersten und des zweiten Spiralelementes (76, 78), wobei das erste Spiralelement (76) eine erste Endplatte (82) und auf dieser angeordnet eine erste Spiralwand (80) aufweist, und das zweite Spiralelement (78) eine zweite Endplatte (102) und auf dieser angeordnet eine zweite Spiralwand (100) aufweist, wobei die erste Spiralwand (80) und die zweite Spiralwand (100) durch Verschachtelung miteinander in Eingriff stehen, dadurch gekennzeichnet, daß an mindestens einem der Spiralelemente (76, 78) ein Massenelement (160, 162) vorgesehen ist, dessen Schwerpunkt (cg₁, cg₂) so liegt, daß während des Betriebes des Spiralverdichters (20) zur Verringerung des auf dieses Spiralelement (76, 78) bei einer Umdrehung durch den Verdichtungsdruck bewirkten maximalen Kippmomentes ein diesem maximalen Kippmoment entgegenwirkendes Dämpfungsmoment erzeugt wird.

2. Spiralverdichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an jedem Spiralelement (76, 78) ein Massenelement (160, 162) angebracht ist.

3. Spiralverdichter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das - das Dämpfungsmoment erzeugende - Massenelement (160, 162) mechanisch mit der Endplatte (82, 102) verbunden ist.

4. Spiralverdichter nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das - das Dämpfungsmoment erzeugende - Massenelement (160, 162) einstückig mit der Endplatte (82, 102) ausgebildet ist.