DE4340269A1 - Spiralverdichter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Spiralverdichter zum Verdichten eines gasförmigen Kältemittels gemäß dem Oberbegriff des Pa­ tentanspruchs 1.

Die JP-OS (Kokai) 2-176179 offenbart einen typischen, als Kältemittelkompressor arbeitenden Spiralverdichter mit einer stationären Spiraleinheit bzw. Abwälz- oder Abrolleinheit, die fest montiert und von einem Gehäuse umschlossen ist und mit einer beweglichen Spiraleinheit, welche in dem Gehäuse als Einheit auf einer geschlossenen Bahn umläuft, um im Zu­ sammenwirken mit der stationären Spiraleinheit ein gasförmi­ ges Kältemittel zu komprimieren. Dabei umfaßt die stationäre Spiraleinheit ein stationäres Spiralelement und eine Endplat­ te, die fest an einem Ende des Spiralelements und an dem Ge­ häuse befestigt ist.

Das stationäre Spiralelement ist als ein Wandelement ausgebil­ det, welches sich spiralförmig längs einer Evolventenkurve bezüglich eines vorgegebenen Punktes, nämlich eines Mittel­ punktes des stationären Spiralelements, erstreckt.

Die bewegliche Spiraleinheit umfaßt ein bewegliches Spiral­ element, welches in Eingriff mit dem stationären Spiralele­ ment steht, sowie eine bewegliche Endplatte, die an einem En­ de des beweglichen Spiralelements auf der der stationären Endplatte axial gegenüberliegenden Seite desselben befestigt ist. Das bewegliche Spiralelement, welches ebenfalls als ein Wandelement ausgebildet ist, welches sich spiralförmig längs einer Evolventenkurve bezüglich eines vorgegebenen Punktes, nämlich des Mittelpunktes des beweglichen Spiralelements, er­ streckt, ist so angeordnet, daß es in Umfangsrichtung gegen­ über dem stationären Spiralelement um 180° verdreht ist.

Der bekannte, als Spiralverdichter ausgebildete Kältemittel­ kompressor ist ferner mit einer axialen Antriebswelle verse­ hen, die drehbar in dem Gehäuse gehaltert ist und an einem Ende ein Teilstück großen Durchmessers hat. Das Teilstück großen Durchmessers der Antriebswelle ist mit einem ein­ stückig angeformten Antriebszapfen versehen, welcher axial über die Stirnfläche der Welle vorsteht.

Der als Antriebselement dienende Antriebszapfen ist als ein teilweise zylindrisches Element mit einer Mittelachse Op aus­ gebildet, welches gegenüber der Mittel- bzw. Drehachse Os der Antriebswelle versetzt ist, wie dies in Fig. 18 gezeigt ist. Der Antriebszapfen ist mit zwei einander gegenüberliegenden ebenen Flächen versehen, welche sich parallel zu seiner Mit­ telachse Op erstrecken, sowie mit zwei einander diametral ge­ genüberliegenden runden bzw. zylindrisch gekrümmten Flächen. Die ebenen Flächen des Antriebszapfens sind bezüglich einer diametral verlaufenden Achse S desselben, welche senkrecht zu der Mittelachse Op verläuft und diese schneidet, auf gegen­ überliegenden Seiten angeordnet.

Die diametral verlaufende Achse S des Antriebszapfens ist un­ ter einem Winkel α entgegengesetzt zur Drehrichtung M der An­ triebswelle gegenüber einer vorgegebenen, diametral verlau­ fenden Achse - der Y-Achse in Fig. 18 - geneigt, welche die Drehachse Os der Antriebswelle schneidet.

Ein buchsenförmiges Element bzw. eine Antriebsbuchse mit einer Mittelachse Ob ist mit einer Öffnung versehen, in die der Antriebszapfen der Antriebswelle derart eingesetzt wird, daß der Antriebszapfen in Richtung seiner diametral verlau­ fenden Achse S gleitverschieblich ist. Die Antriebsbuchse steht mit dem beweglichen Spiralelement der beweglichen Spi­ raleinheit über ein Lagerelement derart in Eingriff, daß sie die bewegliche Spiraleinheit bezüglich der stationären Spi­ raleinheit längs eines umlaufenden Pfades bewegt. Die beweg­ liche Spiraleinheit wird jedoch daran gehindert, sich um ihre Mittelachse zu drehen, und zwar durch eine geeignete Dreh­ sicherung, wie sie beispielsweise in der US-PS 4,824,346 be­ schrieben ist.

Das Prinzip der Arbeitsweise des vorstehend beschriebenen Typs von Kältemittel-Spiralverdichter ist gut bekannt. Im einzelnen wird die Drehung der Antriebswelle um ihre Drehach­ se Os in der Drehrichtung M in die Umlaufbewegung der An­ triebsbuchse längs einer kreisförmigen Umlaufbahn rc mit einem Radius R um die Drehachse Os umgesetzt, wobei der Ra­ dius R dem Abstand zwischen den beiden Achsen Os und Ob ent­ spricht. Die Umlaufbewegung der Antriebsbuchse wird auf die bewegliche Spiraleinheit übertragen, um die Umlaufbewegung der beweglichen Spiraleinheit relativ zu der stationären Spi­ raleinheit über das Lagerelement und die Drehsicherungs­ einheit zu bewirken. Infolgedessen tritt eine allmähliche Verschiebung der Kontaktlinien zwischen dem Spiralelement der stationären Spiraleinheit und dem Spiralelement der beweg­ lichen Spiraleinheit von radial äußeren Teilen der beiden Einheiten in Richtung auf radial zentrale Teile der beiden Einheiten ein. Daher werden nacheinander Kältemitteltaschen zwischen der stationären Spiraleinheit und der beweglichen Spiraleinheit gebildet und allmählich in Richtung auf den Mittelpunkt der beiden Einheiten bewegt, während gleichzeitig ihr Volumen verringert wird. Das gasförmige Kältemittel, welches anfänglich durch eine Kältemitteleinlaßöffnung des Kompressors in die Kältemitteltaschen eingeführt wird, wird folglich allmählich komprimiert und schließlich aus den Käl­ temitteltaschen über eine Auslaßöffnung in der Endplatte der stationären Spiraleinheit in eine Auslaßkammer des Kompres­ sors bzw. Verdichters ausgestoßen.

Bei einem orthogonalen bzw. rechtwinkligen Koordinatensystem mit einer Y-Achse und einer X-Achse und einer Linie l, die tangential an einem Punkt des Kreises rc anliegt, der der Mittelachse Ob der Antriebsbuchse entspricht, wirkt bei der in Fig. 18 gezeigten Anordnung eine von der Antriebswelle ausgeübte Antriebskraft F in einer zu der diametral verlau­ fenden Achse S des Antriebszapfens senkrechten Richtung der­ art auf den Antriebszapfen ein, daß eine Drehung des An­ triebszapfens in der Drehrichtung M bewirkt wird. Außerdem wirkt eine Zentrifugalkraft Fc in Längsrichtung der Y-Achse, um eine Drehung der Antriebsbuchse um deren eigene Achse und die Umlaufbewegung der beweglichen Spiraleinheit zu bewirken. Die Antriebsbuchse kann somit eine begrenzte lineare Gleit­ bewegung in Richtung der diametral verlaufenden Achse S aus­ führen, indem man den Eingriff zwischen der Antriebsbuchse und dem Antriebszapfen ausnutzt, um dadurch den Radius R des Kreises der Umlaufbewegung der beweglichen Spiraleinheit ein­ stellbar zu verändern.

Wenn nämlich die Kraft F in eine erste Kraftkomponente Ft parallel zur X-Achse und in eine zweite Kraftkomponente Fn senkrecht zu der tangential verlaufenden Linie l aufgeteilt wird, dann wird die erste Kraftkomponente Ft durch eine Reak­ tionskraft der Kompression ausgeglichen, welche über die be­ wegliche Spiraleinheit in Längsrichtung der tangentialen Li­ nie 1 auf die Antriebsbuchse wirkt.

Weiterhin wirkt gemäß Fig. 18 selbst dann, wenn die Zentrifu­ galkraft Fc klein ist, eine kombinierte Kraft Fp aus der Zen­ trifugalkraft Fc und der Antriebskraft F als eine in der po­ sitiven Richtung der Y-Achse wirksame und winkelmäßig gegen­ über dieser versetzte Kraft. Daher wirkt eine Kraftkomponente Fpn der kombinierten Kraft Fp, die in Richtung der Y-Achse verläuft, derart auf das bewegliche Spiralelement der beweg­ lichen Spiraleinheit, daß diese gegen das stationäre Spiral­ element der stationären Spiraleinheit gepreßt wird. Folglich können Lufttaschen, d. h. Kompressionskammern, selbst dann, luftdicht verschlossen werden, wenn die Antriebswelle sich mit niedriger Drehzahl dreht.

Außerdem kann sich die Antriebsbuchse gleitverschieblich in eine solche Richtung bewegen, daß der Radius R ihrer Umlauf­ bewegung verringert wird, d. h. in Richtung der negativen Sei­ te der Y-Achse, und daher ist es möglich, eine geringe Fehl­ ausrichtung der in Eingriff miteinander stehenden Spiralein­ heiten aufzufangen bzw. zu kompensieren und eine Kollision der beiden Einheiten zu vermeiden, wie sie bei einem Wechsel der Drehrichtung der beweglichen Spiraleinheit im Augenblick des Anhaltens des Kompressors oder beim Eindringen von Fremd­ körpern in das Innere des Kompressors eintritt.

Wie Fig. 19 zeigt, stehen bei dem betrachteten konventionel­ len Spiralverdichter der Antriebszapfen 90 der Antriebswelle 91 und die Antriebsbuchse (in Fig. 19 nicht gezeigt) jedoch derart in Eingriff miteinander, daß die diametral verlaufende Achse S des Antriebszapfens 90, die Mittelachse Ob der An­ triebsbuchse schneidet. Somit ist es nicht möglich, die Posi­ tion für die Mittelachse Op des Antriebszapfens 90 allein durch direktes Messen des Abstands zwischen der Mittelachse Op und der Drehachse Os der Antriebswelle 91 zu bestimmen. Die Position der Mittelachse Op des Antriebszapfens 90 muß vielmehr in der Weise bestimmt werden, daß die Position der Mittelachse Ob der Antriebsbuchse mit in Betracht gezogen wird. Folglich ist es bei der Gestaltung und Herstellung der Antriebswelle 91 mit dem Antriebszapfen 90 schwierig, die Po­ sition des Antriebszapfens 90 bezüglich der Mittel- bzw. Drehachse Os der Antriebswelle 90 exakt zu bestimmen. Auf­ grund der Schwierigkeit beim exakten Bestimmen der Position der Mittelachse Op des Antriebszapfens 90 ist es ferner schwierig, die diametral verlaufende Achse S desselben exakt zu bestimmen, welche gegenüber der Y-Achse entgegengesetzt zur Drehrichtung der Antriebswelle um einen Winkel a geneigt ist. Es ist daher schwierig, die ebenen Gleitflächen 90a des Antriebszapfens 90 exakt herzustellen, der einstückig über das Ende der Antriebswelle 91 vorsteht. Die Schwierigkeit bei der exakten Herstellung des mit der Antriebswelle 91 ein­ stückigen Antriebszapfens 90 macht letztlich eine preisgün­ stige Massenproduktion des Spiralverdichters unmöglich.

Ausgehend vom Stand der Technik, liegt der Erfindung daher die Aufgabe zugrunde, einen Kältemittel-Spiralverdichter an­ zugeben, der in seinem internen Aufbau derart verbessert ist, daß die bei der Herstellung des bekannten Spiralverdichters auftretenden Probleme vermieden werden und eine kostengün­ stige Massenproduktion ermöglicht wird.

Weiterhin ist es ein Ziel der Erfindung, einen verbesserten Spiralverdichter anzugeben, bei dem eine luftdichte Abdich­ tung der Kompressionskammern zwischen der stationären und der beweglichen Spiraleinheit ständig aufrechterhalten wird, während das Auftreten eines schädlichen Ineinandergreifens der Spiraleinheiten während des Betriebs des Verdichters ver­ mieden wird.

Die gestellte Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Spiral­ verdichter gemäß der Erfindung durch die Merkmale des kenn­ zeichnenden Teils des Patentanspruchs 1 bzw. des Patentan­ spruchs 5 gelöst.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden nach­ stehend anhand von Zeichnungen noch näher erläutert. Es zei­ gen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Kältemittel­ spiralverdichter gemäß einem ersten bevorzug­ ten Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 2 eine Teilseitenansicht, teilweise im Schnitt, wesentlicher Elemente der Antriebseinrich­ tungen des Verdichters gemäß Fig. 1;

Fig. 3 eine schematische Vorderansicht wichtiger Elemente der Antriebseinrichtungen des Ver­ dichters gemäß Fig. 1 zur Verdeutlichung der relativen Lage des Endes einer Antriebswelle und eines daran vorgesehenen Antriebszapfens;

Fig. 4 eine Vorderansicht eines Gegengewichts des Verdichters gemäß Fig. 1;

Fig. 5 eine schematische Vorderansicht einer An­ triebsbuchse des Verdichters gemäß Fig. 1;

Fig. 6 einen Querschnitt längs der Linie A-A in Fig. 2;

Fig. 7 eine schematische Darstellung des Antriebs­ zapfens und der damit in Eingriff stehenden Antriebsbuchse eines Verdichters gemäß Fig. 1 in einer vorgegebenen gegenseitigen Position der beiden Elemente;

Fig. 8 eine der Darstellung gemäß Fig. 7 ähnliche schematische Darstellung des Antriebszapfens und der Antriebsbuchse in einer anderen ge­ genseitigen Lage, in der die Exzentrizität einer beweglichen Spiraleinheit des Verdich­ ters im Vergleich zu der Position gemäß Fig. 7 erhöht ist;

Fig. 9 eine der Darstellung gemäß Fig. 7 ähnliche Darstellung des Antriebszapfens und der An­ triebsbuchse eines Verdichters gemäß Fig. 1 in einer weiteren gegenseitigen Lage, in der das Ausmaß der Exzentrizität der beweglichen Spiraleinheit im Vergleich zu der Position gemäß Fig. 7 verringert ist;

Fig. 10 eine schematische Vorderansicht einer mit einem Antriebszapfen versehenen Antriebswelle für einen Verdichter gemäß einem zweiten Aus­ führungsbeispiel gemäß der Erfindung;

Fig. 11 eine Teilseitenansicht, teilweise im Schnitt, eines wichtigen Teils der Antriebseinrich­ tungen mit dem inneren Ende der Antriebswelle für das zweite Ausführungsbeispiel eines Ver­ dichters gemäß der Erfindung;

Fig. 12 eine Vorderansicht eines Gegengewichts für den Kältemittel-Spiralverdichter gemäß Fig. 1;

Fig. 13 eine Vorderansicht einer Antriebsbuchse zum Zusammenwirken mit dem an der Welle vorgese­ henen Antriebszapfen gemäß dem zweiten Aus­ führungsbeispiel;

Fig. 14 eine schematische Vorderansicht, teilweise im Schnitt, einer Anordnung mit der Antriebswel­ le, dem Gegengewicht und der Antriebsbuchse gemäß Fig. 10 bis 13;

Fig. 15 eine schematische Darstellung zur Erläuterung der gegenseitigen Lage des Antriebszapfens gemäß Fig. 11 und der Antriebsbuchse gemäß Fig. 13;

Fig. 16 eine schematische Vorderansicht einer mit einem Antriebszapfen versehenen Antriebswelle gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 17 eine schematische Vorderansicht einer mit einem Antriebszapfen versehenen Antriebswelle gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;

Fig. 18 eine schematische Vorderansicht eines wesent­ lichen Teils der Antriebseinrichtungen eines Spiralverdichters gemäß dem Stande der Tech­ nik; und

Fig. 19 eine schematische Vorderansicht des inneren Endes einer mit einem Antriebszapfen versehe­ nen Antriebswelle gemäß demselben Stand der Technik.

Ehe auf die einzelnen Zeichnungsfiguren näher eingegangen wird, sei vorausgeschickt, daß entsprechende Teile in den einzelnen Figuren jeweils mit denselben Bezugszeichen be­ zeichnet sind.

Im einzelnen zeigt Fig. 1 einen Kältemittelkompressor in Form eines Spiralverdichters gemäß der Erfindung, welcher ein vor­ deres Gehäuse 30, ein hinteres Gehäuse 10 und einen mittleren Gehäuseteil zwischen den beiden Gehäusen 10 und 30 aufweist. Der Spiralverdichter besitzt ferner eine stationäre Endplatte 21, die an einer inneren Stirnfläche des hinteren Gehäuses 10 befestigt ist, und ein Mantelelement 22, welches einstückig mit der stationären Endplatte 21 ausgebildet ist und den mittleren Gehäuseteil des Verdichters bildet. Der Verdichter ist mit einem stationären Spiralelement 23 in Form eines spi­ ralförmig verlaufenden Wandelementes versehen, welches ein­ stückig mit der stationären Endplatte 21 ausgebildet ist. Das stationäre Spiralelement 23 kann sich beispielsweise längs einer Evolventenkurve bezüglich einer Mittelachse erstrecken, welche parallel zur Längsachse des Gehäuses des Kompressors ist. Die stationäre Endplatte 21, das Mantelelement 22 und das stationäre Spiralelement 23 bilden eine stationäre Spi­ raleinheit 2 des Verdichters bzw. des Kompressors.

Der Kompressor ist ferner mit einer beweglichen Spiraleinheit 4 versehen, welche eine bewegliche Endplatte 41 umfaßt, die der stationären Endplatte ,21 axial gegenüberliegend angeord­ net ist, und umfaßt ein bewegliches Spiralelement 42, welches als Wandelement ausgebildet ist, welches sich beispielsweise längs einer Evolventenkurve um eine vorgegebene Achse er­ streckt. Das bewegliche Spiralelement ist an einer Innen­ fläche der beweglichen Endplatte 41 befestigt. Die bewegliche Spiraleinheit 4 steht mit der stationären Spiraleinheit 2 derart in Eingriff, daß Kältemitteltaschen definiert werden, welche als Kompressionskammern 39 arbeiten.

Das vordere Gehäuse 30, welches fest mit dem Mantelelement 22 der stationären Spiraleinheit 2 kombiniert ist, besitzt eine Mittelbohrung, in der eine axiale Antriebswelle 33 mittels einer Wellendichtung 31 und eines Lagers 32 drehbar gelagert ist. Die Antriebswelle 33 besitzt eine Achse Os - siehe Fig. 2 und 11 - und in ihrem inneren Bereich ein Teilstück großen Durchmessers, welches in die innere Öffnung des Lagers 32 eingepaßt ist. Das Teilstück großen Durchmessers der An­ triebswelle 33 besitzt eine innere Stirnfläche 33a, von der ein Antriebszapfen 34 axial in Richtung auf das Innere des Kompressors vorsteht. Der Antriebszapfen 34 ist als teil­ zylindrischer bzw. säulenförmiger einstückiger Vorsprung mit einer später noch zu beschreibenden Mittelachse Op und einer diametral verlaufenden Achse S ausgebildet. Der Antriebszap­ fen 34 steht in Eingriff mit einem Gegengewicht 35, welches angrenzend an die innere Stirnfläche 33a des Teilstücks großen Durchmessers der Welle 33 angeordnet ist, sowie in Eingriff mit einer Antriebsbuchse 36.

Der verbesserte interne Kompressionsmechanismus, der bei dem betrachteten Spiralverdichter gemäß der Erfindung vorgesehen ist, wird nachstehend unter Bezugnahme auf bevorzugte Aus­ führungsbeispiele erläutert.

Es wird zuerst auf Fig. 2 und 3 Bezug genommen, wo die An­ triebswelle 33 gezeigt ist, die gemäß einem ersten Aus­ führungsbeispiel der Erfindung mit einem Antriebszapfen­ element bzw. einem Antriebszapfen 34 versehen ist. Der An­ triebszapfen 34 ist so ausgebildet, daß er axial über die innere Stirnfläche 33a der Antriebswelle 33 vorsteht, und steht in Eingriff mit einem Gegengewicht 35 und einer An­ triebsbuchse 36. Das Verfahren zur Herstellung des Antriebs­ zapfens 34 wird nachstehend kurz erläutert.

Zunächst wird das Teilstück großen Durchmessers der Welle 33 mit der inneren Stirnfläche 33a als im wesentlichen kreis­ rundes bzw. zylindrisches Element bezüglich der Drehachse Os der Antriebswelle 33 hergestellt. Wenn dann der Antriebszap­ fen 34 an der inneren Stirnfläche 33a des Teilstücks großen Durchmessers der Welle 33 hergestellt wird, dann wird die re­ lative Lage des Teilstücks großen Durchmessers der Welle 33 einerseits und des als Antriebselement dienenden Antriebszap­ fens 34 andererseits am besten so bestimmt, wie dies in Fig. 3 dargestellt ist. Im einzelnen wird ein Umlauf- bzw. Abwälz­ kreis rc mit einem vorgegebenen Radius R, der dem Abstand zwischen der Drehachse Os der Antriebswelle 33 und der Mit­ telachse der Antriebsbuchse 36 entspricht, definiert. An­ schließend wird eine Linie l so gezogen, daß sie an einem Punkt, der der Mittelachse Ob der Antriebsbuchse 36 ent­ spricht, tangential an dem Abwälzkreis rc anliegt. Ferner wird ein orthogonales Koordinatensystem mit einer Y-Achse, die sich in einer Richtung erstreckt, in der der Antriebszap­ fen 34 exzentrisch bezüglich der Drehachse der Antriebswelle 33 zu verschieben ist, und mit einer dazu senkrechten X-Achse angenommen. Danach wird eine diametral verlaufende Achse S des Antriebszapfens 34 so bestimmt, daß sie von der Drehachse Os der Antriebswelle 33 unter einem vorgegebenen Winkel α be­ züglich der Y-Achse verläuft. Anschließend wird der Schnittpunkt der beiden Linien S und l bestimmt. Auf der Basis dieser Bestimmung wird eine durch den Schnittpunkt hindurchgehende Achse als Mittelachse Op des Antriebszapfens 34 bestimmt. Mit anderen Worten kann also die Mittelachse Op des Antriebszapfens 34 dadurch bestimmt werden, daß man di­ rekt einen Abstand zwischen der Mittelachse Os der Antriebs­ welle 33 und dem Schnittpunkt der beiden Linien l und S be­ stimmt und mißt.

Wenn die Position der Mittelachse Op des Antriebszapfens 34 bestimmt ist, ist es somit einfach, einen zylindrischen Vor­ sprung 34a herzustellen, welcher sich von der inneren Stirn­ fläche 33a des einen großen Durchmesser aufweisenden Teils der Antriebswelle in axialer Richtung um die zuvor bestimmte Mittelachse Op erstreckt. Die Herstellung des zylindrischen Vorsprungs 34a kann beispielsweise nach einem Präzisions­ schmiedeverfahren erfolgen. Anschließend wird an der Mantel­ fläche des zylindrischen Vorsprungs 34a zu beiden Seiten der diametral verlaufenden Achse S ein Paar von symmetrischen ebenen Flächen 34b hergestellt. Die ebenen Flächen des An­ triebszapfens 34 dienen als Gleitflächen 34b. Mit der Her­ stellung der Gleitflächen 34b ist die Herstellung des An­ triebszapfens 34 an der inneren Stirnfläche 33a der Antriebs­ welle 33 abgeschlossen. Die einfache Art der Herstellung des als Antriebselement dienenden Antriebszapfens 34 kann erheb­ lich zu einer kostengünstigen Massenproduktion des betrachte­ ten, als Kältemittelkompressor dienenden Spiralverdichters beitragen.

Wie in Fig. 4 gezeigt, ist das Gegengewicht 35 mit einer durchgehenden Öffnung in Form eines Langlochs 35a versehen, welches in Richtung der Linie S verläuft und eine gleitver­ schiebliche Hin- und Herbewegung des Antriebszapfens 34 ge­ stattet, wenn dieser in das Langloch 35a eingreift. Das Ge­ gengewicht 35 ist ferner mit einer der Stirnfläche 33a des Teilstücks großen Durchmessers der Welle 33 gegenüberlie­ genden (teilweise) kreisrunden Vertiefung 35b versehen. Die Vertiefung 35b dient dazu, das Ende der Antriebswelle 33 im Bereich der inneren Stirnfläche 33a derselben lose aufzuneh­ men, wie dies am besten aus Fig. 2 deutlich wird.

Gemäß Fig. 6 steht der Antriebszapfen 34 derart in Eingriff mit dem Langloch 35a des Gegengewichts 35, daß dieses in ra­ dialer Richtung bezüglich der Mittelachse Op des Antriebszap­ fens 34 gleitverschieblich ist. Die Vertiefung 35a an dem Ge­ gengewicht 35 ist jedoch derart ausgebildet, daß zwischen ihrer äußeren Wand und dem äußeren Umfang des Teilstücks großen Durchmessers der Antriebswelle 33 in Richtung der Li­ nie S ein vorgegebener kleiner Spalt mit der Breite ± Δ vorgesehen ist. Die Breite des Spalts ist beträchtlich gerin­ ger als das Spiel zwischen dem Antriebszapfen 34 und der Wand des Langlochs 35a des Gegengewichts 35. Somit wird die radia­ le Gleitbewegung des Gegengewichts 35 bezüglich des an der Antriebswelle 33 vorgesehenen Antriebszapfens 34 auf die vor­ stehend angegebene geringe Spaltbreite ± Δ zwischen der Ver­ tiefung 35b und dem Teilstück großen Durchmessers der Welle 33 begrenzt.

Das Gegengewicht 35 ist ferner gemäß Fig. 4 mit einem vorste­ henden Bereich 35c versehen, welcher sich senkrecht zu der diametral verlaufenden Linie S des Antriebszapfens 34 er­ streckt.

Wie Fig. 5 zeigt, ist die Antriebsbuchse 36, die mit dem Antriebszapfen 34 in Eingriff steht, als zylindrisches Element mit einer Mittelachse Ob ausgebildet. Die Antriebsbuchse 36 steht über eine Drehsicherung 37 und ein Lager 38 in Antriebsverbindung mit der beweglichen Spiraleinheit 4. Die Antriebsbuchse 36 ermöglicht es somit, daß die bewegliche Spiraleinheit 4 bezüglich der feststehen­ den Spiraleinheit 2 lediglich eine Orbit- bzw. Umlaufbewegung ausführt. Die Antriebsbuchse 36 ist mit einer Öffnung 36a versehen, die ähnlich wie die Öffnung 35a des Gegengewichts 35 als durchgehende Öffnung ausgebildet ist. Wie Fig. 2 zeigt, ist die Antriebsbuchse 36 derart auf den Antriebszap­ fen 34 der Antriebswelle 33 aufgepaßt, daß der Antriebszapfen 34 der Antriebswelle 33 in die Öffnung 36a eingreift. Die An­ triebsbuchse 36 ist in ihrer dem Gegengewicht 35 gegenüber­ liegenden Stirnfläche ferner mit einer Vertiefung 36b verse­ hen, die mit zwei Schultern versehen ist, die senkrecht zu der diametral verlaufenden Achse S des Antriebszapfens 34 verlaufen, wobei die Vertiefung 36b der Antriebsbuchse 36 in Eingriff mit dem vorstehenden Teil 35c des Gegengewichts 35 steht, wie dies in Fig. 2 gezeigt ist. Folglich kann die An­ triebsbuchse 36 zusammen mit dem Gegengewicht 35 in Richtung der diametral verlaufenden Achse S des Antriebszapfens 34 eine Gleitbewegung ausführen, um dadurch den Radius der Um­ laufbewegung der beweglichen Spiraleinheit 4 einstellbar zu verändern (Fig. 1). Die Gleitbewegung der Antriebsbuchse 36 endet, wenn die Wand der Vertiefung 35b des Gegengewichts 35 am äußeren Umfang des Teilstücks großen Durchmessers der An­ triebswelle 33 anliegt.

Wie in Fig. 2 gezeigt, ist das innere Ende des Antriebszap­ fens 34 an der Antriebswelle 33 mit einer Ringnut versehen, in der ein Klipp 51 sitzt, um ein Herausziehen des Antriebs­ zapfens 34 aus den Öffnungen 35a und 36a des Gegengewichts 35 bzw. der Antriebsbuchse 36 zu verhindern.

Wie am besten aus Fig. 1 deutlich wird, ist das vordere Gehäuse 30 mit einer Einlaßöffnung 8 versehen, welche mit einem äußeren Kältemittelkreislauf in Verbindung steht. Die Einlaßöffnung 8 fluchtet in radialer Richtung mit dem äußeren Umfang des Gegengewichts 35 und steht in Fluidverbindung mit einem Kältemittel-Ansaugkanal 9, der das vordere Gehäuse 30 und einen Teil der oben erwähnten Drehsicherung 37 durch­ greift. Der Kältemittelansaugkanal 9 ist so angeordnet, daß er den äußeren Umfang des Gegengewichts 35 passiert und in direkter Fluidverbindung mit den Kompressionskammern 39 der beweglichen Spiraleinheit 4 steht.

Die stationäre Endplatte 21 der stationären Spiraleinheit 2 ist mit einer zentralen Auslaßöffnung 11 versehen, die derart ausgebildet ist, daß sie in der Endphase der Kompression des gasförmigen Kältemittels mit der Kompressionskammer 39 kommuniziert. Die Auslaßöffnung 11 steht ferner über ein Aus­ laßventil 12 in Form eines Rückschlagventils mit einer Aus­ laßkammer 13 in Verbindung, die in dem hinteren Gehäuse 10 ausgebildet ist. Die Auslaßkammer 13 des hinteren Gehäuses 10 kann über eine nicht gezeigte Auslaßöffnung mit einem äußeren Kältemittelkreislauf kommunizieren. Das komprimierte gas­ förmige Kältemittel wird also aus der Auslaßkammer 13 durch diese Auslaßöffnung in einen äußeren Kältemittelkreislauf ausgestoßen.

Der Spiralverdichter gemäß Fig. 1 ist für die Verwendung in Fahrzeugkühlsystemen geeignet, beispielsweise kann die An­ triebswelle 33 über eine nicht dargestellte Magnetkupplung mit der Brennkraftmaschine eines Fahrzeugs verbunden werden. Wenn die Antriebswelle 33 zu einer Drehbewegung angetrieben wird, dann dreht sich aus der Antriebszapfen 34 um die zen­ trale Achse Os. Daher drehen sich auch die Antriebsbuchse 36 und das Gegengewicht 35 um diese zentrale Achse Os, und zwar auf einem Umlaufkreis mit ,dem vorgegebenen Radius R. Da mit Hilfe der Drehsicherung 37 verhindert wird, daß sich die bewegliche Spiraleinheit 4 um ihre eigene Mittelachse dreht, bewegt sich die Spiraleinheit 4 folglich längs eines umlau­ fenden Pfades um die Mittelachse Os der Antriebswelle 33 auf einem Kreis mit demselben Radius R. Die Umlaufbewegung der beweglichen Spiraleinheit 4 bewirkt eine allmähliche Ver­ schiebung der Kompressionskammern 39, die zwischen der sta­ tionären Endplatte 21 und dem spiralförmig verlaufenden Ele­ ment 23 der stationären Spiraleinheit 2 einerseits und der beweglichen Endplatte 41 und dem spiralförmigen Element 42 der beweglichen Spiraleinheit 4 andererseits gebildet werden, von dem radial äußeren Teil der beiden Spiraleinheiten 2 und 4 zu dem Mittelpunkt dieser Spiraleinheiten 2 und 4. Während dieser Verlagerung der einzelnen Kompressionskammern 39 wird deren Volumen allmählich reduziert. Folglich wird das über die Einlaßöffnung 8 und den Ansaugkanal 9 angesaugte gasför­ mige Kältemittel in den Kompressionskammern 39 allmählich komprimiert. Wenn die einzelnen Kompressionskammern 39 zu dem zentralen Teil der beiden Spiraleinheiten 3 und 4 verlagert werden, wird das komprimierte gasförmige Kältemittel aus den Kompressionskammern über die Auslaßöffnung 11 und das Auslaß­ ventil 12 in die Auslaßkammer 13 ausgestoßen.

Aus Fig. 7 wird deutlich, daß beim Betreiben des Spiralver­ dichters durch Antreiben der Antriebswelle 33 zu einer Dreh­ bewegung in Richtung des Pfeils M über den Antriebszapfen 34 eine Kraft F auf die Antriebswelle 33 ausgeübt wird, welche senkrecht zu der diametral verlaufenden Achse S des Antriebs­ zapfens 34 wirksam ist. Das Gegengewicht 35 dient dazu, das dynamische Ungleichgewicht der beweglichen Spiraleinheit 4 auszugleichen und damit ein Vibrieren der Einheit 4 zu ver­ hindern. Das Gegengewicht 35 kompensiert nämlich ein exzen­ trisches Moment, welches von der beweglichen Spiraleinheit 4 auf die Antriebsbuchse 36 übertragen wird. Daher wirkt auf den an der Antriebswelle 33 vorgesehenen Antriebszapfen Antriebszapfen 34 keine Zentrifugalkraft. Die Antriebsbuchse 36 und das Gegengewicht 35 führen folglich nur eine begrenzte Gleitbewegung längs der diametral verlaufenden Achse S des Antriebszapfens 34 bzw. längs der ebenen Flächen 34b des An­ triebszapfens 34 aus. Beim Zerlegen der Antriebskraft F in zwei Komponenten, nämlich eine Kraft Ft parallel zur X-Achse (der tangential verlaufenden Linie l) und in eine Kraftkompo­ nente Fn, die senkrecht zu der Linie l ist, bewirkt die Kraftkomponente Ft (= F × cos α) einen Ausgleich der Reak­ tionskraft des komprimierten, gasförmigen Kältemittels, wel­ che über die bewegliche Spiraleinheit 4 auf die Antriebsbuch­ se 36 ausgeübt wird.

Obwohl das Gegengewicht 35 die auf die bewegliche Spiralein­ heit 4 einwirkende Zentrifugalkraft ausgleichen kann, wird die Antriebskraft F von der Antriebswelle 33 über den An­ triebszapfen 34 auf die Antriebsbuchse 36 unabhängig von der Drehzahl der Antriebswelle 33 an einem Punkt angelegt, der von der zentralen Achse Ob entfernt ist und gegenüber der X- Achse und der Y-Achse des orthogonalen Koordinatensystems winkelmäßig verschoben ist, und zwar unabhängig von der Drehzahl der Welle 33. Die Antriebskraft besitzt nämlich, wie dies in Fig. 7 deutlich gezeigt ist, auch die Kraftkomponente Fn. Die Kraftkomponente Fn der Antriebskraft F beaufschlagt die Antriebsbuchse 36 derart, daß diese die Tendenz hat, sich gleitverschieblich in eine Richtung zu bewegen, in der die Exzentrizität der Antriebsbuchse 36 gegenüber einem Anfangswert R auf einen vergrößerten Wert R + Δ zunimmt, wie dies in Fig. 8 gezeigt ist. Folglich wird der Radius der Umlaufbewegung der Antriebsbuchse 36 zusammen mit demjenigen des Spiralelements 42 der beweglichen Spiraleinheit 4 erhöht. Das bewegliche Spiralelement 42 wird hierdurch in radialer Richtung gegen das stationäre Spiralelement 23 der stationären Spiraleinheit 2 gedrückt, um dadurch einen luftdichten Abschluß der Kompressionskammern 39 in radialer Richtung zu gewährleisten. Während der Kompression des gasförmigen Kältemittels wirkt die Reaktionskraft Fg auf die bewegliche Spiraleinheit 4 ein und wird auf die Antriebsbuchse 36 übertragen. Die Reaktionskraft Fg erzeugt eine Kraftkomponente Fgs (= Fg × sin α), welche längs der diametral verlaufenden Achse S des Antriebszapfens 34 wirksam ist. Die Kraftkomponente Fgs bewirkt eine Gleitbewegung der Antriebsbuchse 36 und des Gegengewichts 35 um einen Betrag + Δ in Richtung der diametral verlaufenden Achse S. Mit anderen Worten wird die Exzentrizität der Antriebsbuchse 36 und des Gegengewichts 35 auf den Wert R + Δ eingestellt. Da die Kraftkomponente Fgs in Richtung der Y-Achse eine Komponente hat, die Fgy (Fn = Fg × sin α × cos α entspricht, drückt die in Richtung der Y-Achse wirkende Komponente Fgy der Kraftkomponente Fg das Spiralelement 42 der beweglichen Spiraleinheit 4 gegen das stationäre Spiralelement 23 der stationären Spiraleinheit 2 (vgl. Fig. 8), um hierdurch die Kompressionskammern 39 angemessen abzudichten.

Weiterhin kann sich die Antriebsbuchse 36 gleitverschieblich in einer solchen Richtung bewegen, daß ihre Exzentrizität von dem anfänglichen Wert R auf einen Wert R - Δ verringert wird, und zwar entgegen der Kraftkomponente Fn, wie dies in Fig. 9 gezeigt ist. Daher kann die Antriebsbuchse 36 eine kleine Ungenauigkeit beim Ineinandergreifen der stationären und der beweglichen Spiraleinheit 2 bzw. 4 ausgleichen. Weiterhin kann ein schädliches übermäßiges Ineinandergreifen der Spiralelemente 23 und 42 der stationären und der beweglichen Spiraleinheit 2 bzw. 4 aufgrund einer plötzlichen Umkehrung der Drehrichtung, die durch ein Anhalten des Kompressors oder das Eindringen von Fremdkörpern in das Innere des Kompressors bewirkt werden kann, dadurch vermieden werden, daß die Antriebsbuchse 36 sich gleitverschieblich in einer solchen Richtung bewegt, daß ihre Exzentrizität bezüg­ lich der Drehachse der Antriebswelle 33 verringert wird, wie dies in Fig. 9 schematisch gezeigt ist. Der Spiralkompressor mit der Antriebswelle 33, die gemäß dem vorstehend beschrie­ benen ersten Ausführungsbeispiel einen zapfenförmigen An­ triebszapfen 34 aufweist, kann somit derart arbeiten, daß ein luftdichter Abschluß der Kompressionskammern 39, die zwischen den beiden Spiraleinheiten 2 und 4 definiert sind, ständig unabhängig von- der Drehzahl der Antriebswelle 33 aufrechter­ halten wird, so daß folglich eine hohe Kompressionsleistung des Kompressors gewährleistet werden kann. Weiterhin kann eine lange Lebensdauer der in Eingriff miteinander stehenden Spiralelemente 23 und 42 der stationären und der beweglichen Spiraleinheit 2 bzw. 4 gewährleistet werden. Da der Antriebs­ zapfen 34 an der Antriebswelle 33 ferner im Vergleich zu dem Antriebszapfenelement gemäß dem Stand der Technik einfach ge­ staltet und hergestellt werden kann, können gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung die Ferti­ gungskosten für den Spiralverdichter insgesamt verringert werden.

Eine weitere Verbesserung der Konstruktion des Antriebszap­ fens 34 der Antriebswelle 33 gegenüber derjenigen gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel wird nachstehend anhand eines zweiten Ausführungsbeispiel in Verbindung mit Fig. 10 bis 15 näher erläutert. Dabei versteht es sich, daß die verbesserten Kompressions-Antriebseinrichtungen gemäß dem zweiten Aus­ führungsbeispiel in entsprechender Weise auch bei einem Käl­ temittelkompressor gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel rea­ lisiert werden können. Der Spiralverdichter gemäß Fig. 1 kann somit allgemein als ein Kompressor betrachtet werden, bei dem die Kompressions-Antriebseinrichtungen des zweiten Ausführungsbeispiel realisiert werden können.

Im einzelnen zeigen Fig. 10 und 11 eine Antriebswelle mit einer Drehachse Os, wobei die Antriebswelle wie bei dem Spiralverdichter gemäß Fig. 1 drehbar gelagert ist. Die Antriebswelle 33 ist mit einem Teilstück großen Durchmessers versehen, welches eine innere Stirnfläche besitzt, von der ein Antriebszapfen 34, welcher eine Mittelachse Op und zwei ebene Flächen 34b aufweist, axial vorspringt, wobei der Antriebszapfen ein einstückiger, zapfenförmiger Teil der Antriebswelle 33 ist. In Fig. 10 ist eine zentrale Achse Ob die Mittelachse einer Antriebsbuchse, die weiter unten in Verbindung mit Fig. 13 erläutert wird.

Wie Fig. 10 zeigt, ergibt sich bei Ausbildung des Antriebs­ zapfens 34 an der inneren Stirnfläche des einen großen Durch­ messer aufweisenden Teilstücks der Antriebswelle 33 ein sol­ cher Radius der Umlaufbahn der beweglichen Spiraleinheit 4, daß die Länge dieses Radius R dem Abstand zwischen der Dreh­ achse Os der Antriebswelle 33 und der Mittelachse Ob der An­ triebsbuchse 36 entspricht (Fig. 13).

Ferner ist ein orthogonales Koordinatensystem mit einer Y-Achse, die sich in der Richtung erstreckt, in der die Mit­ telachse Ob der Antriebsbuchse 36 bezüglich der Drehachse Os der Antriebswelle 33 exzentrisch verschoben ist, und einer zu der Y-Achse senkrechten X-Achse an der Stirnfläche der An­ triebswelle 33 definiert.

Außerdem ist eine diametral verlaufende Achse S des An­ triebszapfens 34 gegenüber der Y-Achse winkelmäßig um einen Winkel α entgegen der Drehrichtung der Antriebswelle 33 versetzt. Die Lage eines Punktes Op auf der diametral verlaufenden Achse S wird so bestimmt, daß sich zwischen der Drehachse Os und dem Punkt Op ein vorgegebener Abstand ergibt. Der Punkt Op liegt in einem Bereich der inneren Stirnfläche, der der nacheilenden Seite der Y-Achse bezüglich der Drehrichtung M der Antriebswelle 33 zugeordnet ist. Der Punkt Op liegt also in dem Bereich des ersten Quadranten des orthogonalen X/Y-Koordinatensystems gemäß Fig. 2. Anschließend wird eine durch den Punkt Op hindurchgehende Achse als Mittelachse Op für den Antriebszapfen 34 bestimmt. Dabei versteht es sich, daß die Position des Punktes Op eingestellt werden kann, indem man direkt den vorgegebenen Abstand bezüglich der Drehachse Os der Antriebswelle 33 mißt.

Der Antriebszapfen 34 wird zunächst als im wesentlichen zylindrischer zapfenförmiger Vorsprung 34a ausgebildet, wie dies in Fig. 10 durch eine gestrichelte Linie angedeutet ist, und besitzt eine Mittelachse Op, die parallel zur Drehachse Os der Antriebswelle 33 verläuft. Die Herstellung des zapfenförmigen Vorsprungs 34a erfolgt insbesondere durch Präzisionsschmieden. Die Lage der zentralen Achse Op wird so gewählt, daß der äußere Umfang des zapfenförmigen Vorsprungs 34a einen Abstand von der Drehachse Os der Antriebswelle 33 hat, und der Abstand zwischen den beiden Mittelachsen Op und Os wird durch die oben beschriebene direkte Messung mittels einer geeigneten Meßeinrichtung bestimmt. Wie in Fig. 11 gezeigt, kann also in der inneren Stirnfläche 33a des Teilstücks großen Durchmessers der Antriebswelle 33 eine Zentrierbohrung 33b hergestellt werden. Somit kann ein Zentrierwerkzeug 50 einer Werkzeugmaschine, wie z. B. einer Drehbank, leicht an der Zentrierbohrung 33b angesetzt werden, um die Endbearbeitung der Antriebswelle 33 durchzuführen.

Anschließend werden zwei parallele, ebene Flächen 34b, die zu der diametral verlaufenden Achse S symmetrisch sind, bei­ spielsweise mittels einer Schleif- oder Fräsmaschine am äußeren Umfang des zapfenförmigen Vorsprungs 34a hergestellt. Schließlich wird im inneren Endbereich des zapfenförmigen Vorsprungs 34a eine durchgehende Öffnung 34c gebohrt, welche senkrecht zur Mittelachse Op des Vorsprungs 34a verläuft. Da­ mit ist die Herstellung des Antriebszapfens 34 abgeschlossen. Aus der vorstehenden Beschreibung des zweiten Ausführungs­ beispiels wird deutlich, daß die Herstellung des Antriebszap­ fens 34 an der Stirnfläche 33a des einen großen Durchmesser aufweisenden Teilstücks der Antriebswelle 33 leicht durchge­ führt werden kann und daß folglich die Antriebswelle 33 mit dem Antriebszapfen 34 zu niedrigen Fertigungskosten herge­ stellt werden kann und damit die Massenproduktion zahlreicher Antriebswellen 33 mit hoher Genauigkeit gestattet. Die Größe des Antriebszapfens 34 an der Antriebswelle 33 kann entspre­ chend der Gesamtgröße und der Leistung des als Kältemittel­ kompressor dienenden Spiralverdichters gewählt werden. Ferner kann der Antriebszapfen 34 der Antriebswelle 33 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel im Vergleich zur Herstellung eines konventionellen Antriebselements in Form eines An­ triebszapfens gemäß Fig. 18 und 19 hergestellt werden, ohne dessen Größe zu verringern, und von dem Kompressor aufgenom­ men werden, ohne daß eine Änderung der Größe des einen großen Durchmesser aufweisenden Teilstücks der Welle 33 und der Größe der Antriebsbuchse 36 erforderlich wäre. Somit kann ein als Antriebselement dienender Antriebszapfen 34 geschaffen werden, welcher die erforderliche mechanische Festigkeit und Steifigkeit hat. Diese Vorteile werden erreicht, ohne daß der Antriebszapfen 34 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel eine Zunahme der Größe des Verdichters mit sich bringen würde.

Wie Fig. 12 zeigt, ist das Gegengewicht 35 mit einer Öffnung 35a in Form eines durchgehenden, in Richtung der Achse S verlaufenden Langlochs versehen, welches den Antriebszapfen 34 gleitverschieblich aufnehmen kann. Das Gegengewicht 35 ist wieder mit einer teilweise kreisförmigen Vertiefung 35b in seiner der inneren Stirnfläche 33a der Welle 33 gegenüber­ liegenden Oberfläche versehen. Die Vertiefung 35b dient dazu, die innere Stirnfläche 33a des einen großen Durchmesser auf­ weisenden Teilstücks der Welle 33 aufzunehmen, wie dies am besten aus Fig. 14 deutlich wird.

Gemäß Fig. 14 greift der Antriebszapfen 34 derart in die Öffnung 35a des Gegengewichts 35 ein, daß dieses in radialer Richtung bezüglich der Mittelachse Op des Antriebszapfens 34 gleitverschieblich ist. Andererseits ist jedoch die Vertie­ fung 35b des Gegengewichts 35 so ausgebildet, daß nur ein Spalt mit einer vorgegebenen geringen Breite ± Δ zwischen der Wand der Vertiefung 35b des Gegengewichts und dem äußeren Umfang des einen großen Durchmesser aufweisenden Teilstücks der Welle 33 in Richtung der Achse S vorhanden ist. Die Brei­ te ± Δ des Spalts ist deutlich kleiner als der zwischen dem Antriebszapfen 34 und der Wand der Öffnung 35a des Gegenge­ wichts 35 verbleibende Spalt. Folglich wird die radiale Gleitbewegung des Gegengewichts 35 bezüglich des Antriebs­ zapfens 34 an der Antriebswelle 33 auf den Wert ± Δ der Breite des schmalen Spalts zwischen der Vertiefung des Gegen­ gewichts 35 und dem Teilstück großen Durchmessers der Welle 33 begrenzt.

Das Gegengewicht 35 ist ferner, wie Fig. 12 zeigt, an seiner der Antriebsbuchse 36 gegenüberliegenden Stirnfläche mit einem zylindrischen vorstehenden Bereich 35c versehen, der koaxial zur Mittelachse Ob der Antriebsbuchse 36 ist. Die oben erwähnte durchgehende Öffnung 35 ist so ausgebildet, daß sie einen Teil des zylindrischen vorstehenden Bereichs 35c durchgreift.

Gemäß Fig. 13 ist die mit dem Antriebszapfen 34 in Eingriff stehende Antriebsbuchse 36 als zylindrisches Element mit einer Mittelachse Ob ausgebildet. Die Antriebsbuchse 36 steht in Antriebsverbindung mit der beweglichen Spiraleinheit 4 (Fig. 1) und trägt diese, und zwar über die Drehsicherung 37 und das Drehlager 38. Folglich gestattet die Antriebsbuchse 36 für die bewegliche Spiraleinheit 4 lediglich eine Umlauf­ bewegung bezüglich der feststehenden Spiraleinheit 2. Die An­ triebsbuchse 36 ist mit einer Öffnung 36a versehen, die ähn­ lich wie die Öffnung 35a des Gegengewichts 35 als durchgehen­ de Öffnung ausgebildet ist. Die Antriebsbuchse ist passend auf den Antriebszapfen 34 der Antriebswelle 33 aufgesetzt und steht damit derart in Eingriff, daß der Antriebszapfen 34 der Antriebswelle 33 in die Öffnung 36a der Antriebsbuchse 36 eingreift. Die Antriebsbuchse 36 ist ferner an ihrer der Stirnfläche des Gegengewichts 35 gegenüberliegenden Stirn­ fläche mit einer kreisförmigen Vertiefung 36b versehen. Die zylindrische Vertiefung 36b der Antriebsbuchse 36 steht in Eingriff mit dem zylindrischen vorstehenden Teil 35c des Ge­ gengewichts 35, wie dies in Fig. 14 gezeigt ist. Folglich kann die Antriebsbuchse 36 zusammen mit dem Gegengewicht 35 eine Gleitbewegung in Richtung der diametral verlaufenden Achse S des Antriebszapfens 34 ausführen, wodurch der Radius der Umlaufbewegung der beweglichen Spiraleinheit (Fig. 1) einstellbar veränderbar ist. Die Gleitbewegung der Antriebs­ buchse 36 wird dadurch begrenzt, daß sich das Teilstück großen Durchmessers der Welle 3 mit seinem äußeren Umfang an der Wand der Vertiefung 35b des Gegengewichts 35 abstützt.

Wie in Fig. 2 gezeigt, ist das innere Ende des Antriebszap­ fens 34 an der Antriebswelle 33 mit einer Ringnut versehen, in der ein Klipp 51 sitzt, um ein Herausziehen des Antriebs­ zapfens 34 aus den Öffnungen 35a und 36a des Gegengewichts 35 bzw. der Antriebsbuchse 36 zu verhindern.

Wie am besten aus Fig. 1 deutlich wird, ist das vordere Ge­ häuse 30 mit einer Einlaßöffnung 8 versehen, welche mit einem äußeren Kältemittelkreislauf in Verbindung steht. Die Einlaß­ öffnung 8 fluchtet in radialer Richtung mit dem äußeren Um­ fang des Gegengewichts 35 und steht in Fluidverbindung mit einem Kältemittel-Ansaugkanal 9, der das vordere Gehäuse 30 und einen Teil der oben erwähnten Drehsicherung 37 durch­ greift. Der Kältemittelansaugkanal 9 ist so angeordnet, daß er den äußeren Umfang des Gegengewichts 35 passiert und in direkter Fluidverbindung mit den Kompressionskammern 39 der beweglichen Spiraleinheit 4 steht.

Die stationäre Endplatte 21 der stationären Spiraleinheit 2 ist mit einer zentralen Auslaßöffnung 11 versehen, die derart ausgebildet ist, daß sie in der Endphase der Kompression des gasförmigen Kältemittels mit der Kompressionskammer 39 kom­ muniziert. Die Auslaßöffnung 11 steht ferner über ein Auslaß­ ventil 12 in Form eines Rückschlagventils mit einer Auslaß­ kammer 13 in Verbindung, die in dem hinteren Gehäuse 10 aus­ gebildet ist. Die Auslaßkammer 13 des hinteren Gehäuses 10 kann über eine nicht gezeigte Auslaßöffnung mit einem äußeren Kältemittelkreislauf kommunizieren. Das komprimierte gasför­ mige Kältemittel wird also aus der Auslaßkammer 13 durch die­ se Auslaßöffnung in einen äußeren Kältemittelkreislauf aus­ gestoßen.

Der Spiralverdichter gemäß Fig. 1 ist für die Verwendung in Fahrzeugkühlsystemen geeignet, beispielsweise kann die An­ triebswelle 33 über eine nicht dargestellte Magnetkupplung mit der Brennkraftmaschine eines Fahrzeugs verbunden werden. Wenn die Antriebswelle 33 zu einer Drehbewegung angetrieben wird, dann dreht sich aus der Antriebszapfen 34 um die zen­ trale Achse Os. Daher drehen sich auch die Antriebsbuchse 36 und das Gegengewicht 35 um diese zentrale Achse Os, und zwar auf einem Umlaufkreis mit dem vorgegebenen Radius R. Da mit Hilfe der Drehsicherung 37 verhindert wird, daß sich die be­ wegliche Spiraleinheit 4 um ihre eigene Mittelachse dreht, bewegt sich die Spiraleinheit 4 folglich längs eines umlau­ fenden Pfades um die Mittelachse Os der Antriebswelle 33 auf einem Kreis mit demselben Radius R. Die Umlaufbewegung der beweglichen Spiraleinheit 4 bewirkt eine allmähliche Ver­ schiebung der Kompressionskammern 39, die zwischen der sta­ tionären Endplatte 21 und dem spiralförmig verlaufenden Ele­ ment 23 der stationären Spiraleinheit 2 einerseits und der beweglichen Endplatte 41 und dem spiralförmigen Element 42 der beweglichen Spiraleinheit 4 andererseits gebildet werden, von dem radial äußeren Teil der beiden Spiraleinheiten 2 und 4 zu dem Mittelpunkt dieser Spiraleinheiten 2 und 4. Während dieser Verlagerung der einzelnen Kompressionskammern 39 wird deren Volumen allmählich reduziert. Folglich wird das über die Einlaßöffnung 8 und den Ansaugkanal 9 angesaugte gasför­ mige Kältemittel in den Kompressionskammern 39 allmählich komprimiert. Wenn die einzelnen Kompressionskammern 39 zu dem zentralen Teil der beiden Spiraleinheiten 3 und 4 verlagert werden, wird das komprimierte gasförmige Kältemittel aus den Kompressionskammern über die Auslaßöffnung 11 und das Auslaß­ ventil 12 in die Auslaßkammer 13 ausgestoßen.

Aus Fig. 15 wird deutlich, daß beim Betreiben des Spiralver­ dichters durch Antreiben der Antriebswelle 33 zu einer Dreh­ bewegung in Richtung des Pfeils M über den Antriebszapfen 34 eine Kraft F auf die Antriebswelle 33 ausgeübt wird, welche senkrecht zu der diametral verlaufenden Achse S des Antriebs­ zapfens 34 wirksam ist. Das Gegengewicht 35 dient dazu, das dynamische Ungleichgewicht der beweglichen Spiraleinheit 4 auszugleichen und damit ein Vibrieren der Einheit 4 zu ver­ hindern. Das Gegengewicht 35 kompensiert nämlich ein exzen­ trisches Moment, welches von der beweglichen Spiraleinheit 4 auf die Antriebsbuchse 36 übertragen wird. Daher wirkt auf den an der Antriebswelle 33 vorgesehenen Antriebszapfen 34 keine Zentrifugalkraft. Die Antriebsbuchse 36 und das Gegen­ gewicht 35 führen folglich nur eine begrenzte Gleitbewegung längs der diametral verlaufenden Achse S des Antriebszapfens 34 bzw. längs der ebenen Flächen 34b des Antriebszapfens 34 aus. Beim Zerlegen der Antriebskraft F in zwei Komponenten, nämlich eine Kraft Ft parallel zur X-Achse (der tangential verlaufenden Linie l) und in eine Kraftkomponente Fn, die senkrecht zu der Linie l ist, bewirkt die Kraftkomponente Ft (= F × cos α) einen Ausgleich der Reaktionskraft des kom­ primierten, gasförmigen Kältemittels, welche über die beweg­ liche Spiraleinheit 4 auf die Antriebsbuchse 36 ausgeübt wird.

Obwohl das Gegengewicht 35 die auf die bewegliche Spiralein­ heit 4 einwirkende Zentrifugalkraft ausgleichen kann, wird die Antriebskraft F von der Antriebswelle 33 über den An­ triebszapfen 34 auf die Antriebsbuchse 36 unabhängig von der Drehzahl der Antriebswelle 33 an einem Punkt angelegt, der von der zentralen Achse Ob entfernt ist und gegenüber der X-Achse und der Y-Achse des orthogonalen Koordinatensystems winkelmäßig verschoben ist, und zwar unabhängig von der Drehzahl der Welle 33. Die Antriebskraft besitzt nämlich, wie dies in Fig. 15 deutlich gezeigt ist, auch die Kraftkom­ ponente Fn. Die Kraftkomponente Fn der Antriebskraft F beauf­ schlagt die Antriebsbuchse 36 derart, daß diese die Tendenz hat, sich gleitverschieblich in eine Richtung zu bewegen, in der die Exzentrizität der Antriebsbuchse 36 gegenüber einem Anfangswert R auf einen vergrößerten Wert R + Δ zunimmt, wie dies in Fig. 14 gezeigt ist. Folglich wird der Radius der Um­ laufbewegung der Antriebsbuchse 36 zusammen mit demjenigen des Spiralelements 42 der beweglichen Spiraleinheit 4 erhöht. Das bewegliche Spiralelement 42 wird hierdurch in radialer Richtung gegen das stationäre Spiralelement 23 der stationä­ ren Spiraleinheit 2 (Fig. 15) gedrückt, um dadurch einen luftdichten Abschluß der Kompressionskammern 39 in radialer Richtung zu gewährleisten. Weiterhin kann sich die Antriebs­ buchse 36 gleitverschieblich in einer solchen Richtung bewe­ gen, daß ihre Exzentrizität von dem anfänglichen Wert R auf einen Wert R - (Δ × cos α) verringert wird, und zwar ent­ gegen der Kraftkomponente Fn. Daher kann die Antriebsbuchse 36 eine kleine Ungenauigkeit beim Ineinandergreifen der sta­ tionären und der beweglichen Spiraleinheit 2 bzw. 4 ausglei­ chen. Weiterhin kann ein schädliches übermäßiges Ineinander­ greifen der Spiralelemente 23 und 42 der stationären und der beweglichen Spiraleinheit 2 bzw. 4 aufgrund einer plötzlichen Umkehrung der Drehrichtung, die durch ein Anhalten des Kom­ pressors oder das Eindringen von Fremdkörpern in das Innere des Kompressors bewirkt werden kann, dadurch vermieden wer­ den, daß die Antriebsbuchse 36 sich gleitverschieblich in einer solchen Richtung bewegt, daß ihre Exzentrizität bezüg­ lich der Drehachse der Antriebswelle 33 verringert wird. Der Spiralkompressor mit der Antriebswelle 33, die gemäß dem vor­ stehend beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel einen zap­ fenförmigen Antriebszapfen 34 aufweist, kann somit derart ar­ beiten, daß ein luftdichter Abschluß der Kompressionskammern 39, die zwischen den beiden Spiraleinheiten 2 und 4 definiert sind, ständig unabhängig von der Drehzahl der Antriebswelle 33 aufrechterhalten wird, so daß folglich eine hohe Kompres­ sionsleistung des Kompressors gewährleistet werden kann. Wei­ terhin kann eine lange Lebensdauer der in Eingriff miteinan­ der stehenden Spiralelemente 23 und 42 der stationären und der beweglichen Spiraleinheit 2 bzw. 4 gewährleistet werden. Da der Antriebszapfen 34 an der Antriebswelle 33 ferner im Vergleich zu dem Antriebszapfenelement gemäß dem Stand der Technik einfach gestaltet und hergestellt werden kann, können gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfin­ dung die Fertigungskosten für den Spiralverdichter insgesamt verringert werden.

Fig. 16 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel der vorliegen­ den Erfindung, bei dem der Antriebszapfen 34 an der inneren Stirnfläche 33a der Antriebswelle 33 in der Weise ausgebildet ist, daß die Mittelachse Op des Antriebszapfens 34 auf einem Teil der diametral verlaufenden Achse S in einem Bereich an­ geordnet ist, welcher sich im dritten Quadranten des recht­ winkliges Koordinatensystems mit der X-Achse und der Y-Achse erstreckt. Die weitere Ausbildung und Konstruktion der An­ triebswelle 33 ist die gleiche wie beim zweiten Ausführungs­ beispiel. Im einzelnen ist der Antriebszapfen 34 mit zwei parallelen ebenen Flächen 34b versehen, welche symmetrisch zu der Achse S und parallel zu dieser ausgebildet sind. Der An­ triebszapfen 34 an der Antriebswelle 33 gestattet somit eine gleitverschiebliche Bewegung der Antriebsbuchse 36 und des Gegengewichts 35 in einer Richtung, die der Richtung der dia­ metral verlaufenden Achse S entspricht, um dadurch eine ein­ stellbare Änderung des Radius R der Umlaufbewegung der beweg­ lichen Spiraleinheit 4 gegenüber der stationären Spiralein­ heit 2 zu ermöglichen.

Ferner ist der Antriebszapfen 34 mit einer radial inneren und einer radial äußeren Zylinderfläche versehen, wobei die bei­ den Zylinderflächen die beiden ebenen Flächen 34b verbinden und wobei die innere Zylinderfläche einen Abstand von der Drehachse Os der Antriebswelle 3 besitzt. Folglich kann eine Zentrierbohrung 33b sicher koaxial zur Drehachse Os der An­ triebswelle 33 hergestellt werden. Der Antriebszapfen 34 kann somit ohne weiteres ähnlich wie beim zweiten Ausführungs­ beispiel hergestellt werden.

Fig. 17 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel der vorliegen­ den Erfindung, bei dem der Antriebszapfen 34 zentral an der inneren Stirnfläche 33a des Teilstücks großen Durchmessers der Antriebswelle 33 ausgebildet ist. Die Mittelachse Op des Antriebszapfens 34 ist also koaxial zur Drehachse Os der An­ triebswelle 33 angeordnet. Die Zentrierbohrung 33b wird somit in der Mitte der Stirnfläche des Antriebszapfens sowie in der Mitte der Stirnfläche 33a des Teilstücks großen Durchmessers der Antriebswelle 33 hergestellt. Der Antriebszapfen 34 ist mit einem Paar paralleler Flächen 34b versehen, die parallel zu der diametral ausgerichteten Achse S verlaufen. Der An­ triebszapfen 34 beim dritten Ausführungsbeispiel gestattet somit eine Gleitbewegung der Antriebsbuchse 36 und des Gegen­ gewichts 35 derart, daß der Radius R der Umlaufbahn für die bewegliche Spiraleinheit 4 (Fig. 1) einstellbar veränderbar ist.

Die Anordnung der Zentrierbohrung 33b koaxial zur Drehachse Os der Antriebswelle 33 und der Mittelachse Op des Antriebs­ zapfens 34 macht es sehr einfach, den Antriebszapfen 34 her­ zustellen. Da die Zentrierbohrung 33b, die zur Herstellung des Antriebszapfens 34 verwendet wird, in der Mitte des Antriebszapfens 34 selbst angeordnet ist, kann der äußere Umfang des Antriebszapfens 34 die Herstellung der Zentrier­ bohrung 33b unabhängig von der Größe des Antriebszapfens 34 nicht stören. Es ist somit möglich, an der inneren Stirn­ fläche der Antriebswelle 33 einen großen Antriebszapfen 34 auszubilden, welcher eine hohe mechanische Festigkeit hat. Die Möglichkeit der Herstellung eines großen Antriebszapfens 34 trägt zur Ausbildung großer ebener Flächen 34b desselben bei, so daß folglich eine hohe Antriebskraft F auf die An­ triebsbuchse 36 übertragen werden kann.

Aus der vorstehenden Beschreibung der bevorzugten Aus­ führungsbeispiele der vorliegenden Erfindung wird deutlich, daß der Spiralverdichter, bei dem die Antriebswelle mit einem als Antriebselement dienenden Antriebszapfen versehen ist, gemäß der Erfindung einen luftdichten Abschluß der Kompres­ sionskammern gewährleisten kann, die zwischen der stationären und der beweglichen Spiraleinheit vorgesehen sind. Folglich kann ein hoher Wirkungsgrad der Kompression des Spiralver­ dichters erreicht werden, während gleichzeitig eine lange Le­ bensdauer der stationären und der beweglichen Spiralelemente der Spiraleinheiten gewährleistet ist. Ferner kann die ein­ fache Herstellung des Antriebszapfens an der Antriebswelle gemäß der Erfindung zu einer preiswerten Massenproduktion von Spiralverdichtern als Kältemittelkompressoren beitragen.

Aus der vorstehenden Beschreibung wird ferner deutlich, daß dem Fachmann, ausgehend von den beschriebenen Ausführungs­ beispielen, zahlreiche Möglichkeiten für Änderungen und/oder Ergänzungen zu Gebote stehen, ohne daß er dabei den Grundge­ danken der Erfindung verlassen müßte, wie er in den Ansprü­ chen niedergelegt ist.

Claims (5)

1. Spiralverdichter, insbesondere Kältemittelkompressor, insbesondere zur Verwendung in einem Fahrzeug-Kühlsystem, umfassend:
eine axiale Gehäuseanordnung mit einem äußeren Gehäuse für den Kompressor, mit Kältemittelansaugeinrichtungen, mit einer Auslaßkammer und mit einer Verdichterkammer zur Aufnahme von Verdichtungseinrichtungen, wobei die Gehäu­ seanordnung eine in axialer Richtung verlaufende, im we­ sentlichen zentrale Längsachse besitzt;
stationäre Spiraleinrichtungen, die stationär von der Ge­ häuseanordnung umschlossen sind und ein stationäres Spi­ ralelement sowie eine an einem Ende des Spiralelements befestigte stationäre Endplatte umfassen;
bewegliche Spiraleinrichtungen, die mit den stationären Spiraleinrichtungen in Eingriff stehen und sich bezüglich der stationären Spiraleinrichtungen längs eines vorgege­ benen Umlaufweges bewegen, um dadurch Kompressionskammern zwischen den beiden Spiraleinrichtungen zu definieren;
eine mittels Lagereinrichtungen in der Gehäuseanordnung um eine Drehachse drehbar gelagerte Antriebswelle mit einem axialen Schaftbereich und einem Teilstück großen Durchmessers am innersten Ende des Schaftbereichs;
einen Antriebszapfen, der von einem Ende des Teilstücks großen Durchmessers der Antriebswelle absteht; und
eine Antriebsbuchse, die gleitverschieblich in Eingriff mit dem Antriebszapfen der Antriebswelle steht und eine parallel zu der Drehachse der Antriebswelle verlaufende Mittelachse aufweist und die mit dem Spiralelement der beweglichen Spiraleinrichtungen über Lagereinrichtungen in Antriebsverbindung steht, um die beweglichen Spiraleinrichtungen zu einer Bewegung längs der vorgege­ benen umlaufenden Bahn anzutreiben, in Verbindung mit Drehsicherungseinrichtungen zum Verhindern einer Drehung der beweglichen Spiraleinrichtungen, um ihre eigene Mit­ telachse während einer Drehung der Antriebswelle, derart, daß die stationären Spiraleinrichtungen, die beweglichen Spiraleinrichtungen, die axiale Antriebswelle, der An­ triebszapfen und die Antriebsbuchse die Kompressionsein­ richtungen bilden, die das gasförmige Kältemittel nach­ einander in den Kompressionskammern komprimieren, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebszapfen (34) als axiales säulenförmiges Element mit einer zur Drehachse (Os) der Antriebswelle (33) parallelen Mittelachse (Op) und einer diametral verlaufenden Achse (S) ausgebildet ist, welche die Drehachse (Os) an einem vorgegebenen Punkt schneidet, daß die diametral verlaufende Achse (S) des Antriebszapfens (34) derart angeordnet ist, daß sie um einen vorgegebenen Winkel (α) entgegen der Drehrich­ tung (M) der Antriebswelle (33) bezüglich einer vorgege­ benen Achse (Y) verdreht ist, welche die Drehachse (Os) der Antriebswelle (33) schneidet, daß der vorgegebene Punkt des Antriebszapfens (34) in einem Bereich angeord­ net ist, der sich bezüglich einer Linie, welche die Dreh­ achse (Os) der Antriebswelle (33) und die Mittelachse (Ob) der Antriebsbuchse (36) verbindet, entgegengesetzt zur Drehrichtung (M) der Antriebswelle (33) erstreckt, daß der Antriebszapfen (34) ferner zwei ebene Flächen (34b) aufweist, die sich zu beiden Seiten seiner diame­ tral verlaufenden Achse (S) befinden, sowie zwei im Ab­ stand voneinander angeordnete Bereiche, welche die ebenen Flächen (34b) miteinander verbinden, und daß die im Ab­ stand voneinander angeordneten Bereiche jeweils einen Ab­ stand von der Drehachse (Os) der Antriebswelle (33) auf­ weisen.

2. Spiralverdichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vorgegebene Achse ferner die Mittelachse (Ob) der Antriebsbuchse (36) schneidet und eine von zwei zueinan­ der senkrechten Achsen (X, Y) eines rechtwinkligen Koor­ dinatensystems ist und daß der vorgegebene Punkt im ersten Quadranten dieses Koordinatensystems liegt.

3. Spiralverdichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vorgegebene Achse (Y) ferner die Mittelachse (Ob) der Antriebsbuchse (36) schneidet und eine der zueinander senkrechten Achsen (X, Y) eines rechtwinkligen Koordina­ tensystems ist und daß der vorgegebene Punkt im dritten Quadranten dieses Koordinatensystems liegt.

4. Spiralverdichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vorgegebene Achse (Y) ferner die Mittelachse (Ob) der Antriebsbuchse (36) schneidet und eine der zueinander senkrechten Achsen (X, Y) eines rechtwinkligen Koordina­ tensystems ist und daß der vorgegebene Punkt im Ursprung des Koordinatensystems liegt.

5. Spiralverdichter, insbesondere Kältemittelkompressor, insbesondere zur Verwendung in einem Fahrzeug-Kühlsystem, umfassend:
eine axiale Gehäuseanordnung mit einem äußeren Gehäuse für den Kompressor, mit Kältemittelansaugeinrichtungen, mit einer Auslaßkammer und mit einer Verdichterkammer zur Aufnahme von Verdichtungseinrichtungen, wobei die Ge­ häuseanordnung eine in axialer Richtung verlaufende, im wesentlichen zentrale Längsachse besitzt;
stationäre Spiraleinrichtungen, die stationär von der Ge­ häuseanordnung umschlossen sind und ein stationäres Spi­ ralelement sowie eine an einem Ende des Spiralelements befestigte stationäre Endplatte umfassen;
bewegliche Spiraleinrichtungen, die mit den stationären Spiraleinrichtungen in Eingriff stehen und sich bezüglich der stationären Spiraleinrichtungen längs eines vorgege­ benen Umlaufweges bewegen, um dadurch Kompressionskammern zwischen den beiden Spiraleinrichtungen zu definieren;
eine mittels Lagereinrichtungen in der Gehäuseanordnung um eine Drehachse drehbar gelagerte Antriebswelle mit einem axialen Schaftbereich und einem Teilstück großen Durchmessers am innersten Ende des Schaftbereichs;
einen Antriebszapfen, der von einem Ende des Teilstücks großen Durchmessers der Antriebswelle absteht; und
eine Antriebsbuchse, die gleitverschieblich in Eingriff mit dem Antriebszapfen der Antriebswelle steht und eine parallel zu der Drehachse der Antriebswelle verlaufende Mittelachse aufweist und die mit dem Spiralelement der beweglichen Spiraleinrichtungen über Lagereinrichtungen in Antriebsverbindung steht, um die beweglichen Spiral­ einrichtungen zu einer Bewegung längs der vorgegebenen umlaufenden Bahn anzutreiben in Verbindung mit Drehsi­ cherungseinrichtungen zum Verhindern einer Drehung der beweglichen Spiraleinrichtungen, um ihre eigene Mittel­ achse während einer Drehung der Antriebswelle, derart, daß die stationären Spiraleinrichtungen, die beweglichen Spiraleinrichtungen, die axiale Antriebswelle, der An­ triebszapfen und die Antriebsbuchse die Kompressionsein­ richtungen bilden, die das gasförmige Kältemittel nach­ einander in den Kompressionskammern komprimieren, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebszapfen (34) als axiales säulenförmiges Element mit einer zur Drehachse (Os) parallelen Mittelachse (Op) und einer diametral ver­ laufenden Achse (S) ausgebildet ist, welche die Drehachse (Os) an einem vorgegebenen Punkt schneidet, daß die diametral verlaufende Achse (S) des Antriebszapfens (34) derart angeordnet ist, daß sie um einen vorgegebenen Winkel (α) entgegen der Drehrichtung (M) der Antriebs­ welle (33) bezüglich einer vorgegebenen Achse (Y) ver­ dreht ist, welche die Drehachse (Os) der Antriebswelle (33) schneidet, daß der vorgegebene Punkt des Antriebs­ zapfens (34) an einem Punkt angeordnet ist, an dem sich die diametral verlaufende Achse (S) und eine Linie (l) schneiden, welche tangential zu einem vorgegebenen Kreis verläuft, der einen Radius (R) hat, welcher dem Abstand zwischen der Drehachse (Os) der Antriebswelle (33) und der Mittelachse (Ob) der Antriebsbuchse (36) entspricht, und die die Mittelachse (Ob) der Antriebsbuchse (36) schneidet, und daß der Antriebszapfen (34) ferner zwei ebene Flächen (34b) aufweist, die sich zu beiden Seiten seiner diametral verlaufenden Achse (S) befinden.