EP3768975A1 - Scrollverdichter und verfahren zu dessen montage - Google Patents

Scrollverdichter und verfahren zu dessen montage

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Publication number
EP3768975A1
EP3768975A1 EP19708450.2A EP19708450A EP3768975A1 EP 3768975 A1 EP3768975 A1 EP 3768975A1 EP 19708450 A EP19708450 A EP 19708450A EP 3768975 A1 EP3768975 A1 EP 3768975A1
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EP
European Patent Office
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housing
bearing
main shaft
part housing
motor
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP19708450.2A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Daniel Blasko
Thomas Küppers
Michael Lüer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Volkswagen AG
Original Assignee
Volkswagen AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Volkswagen AG filed Critical Volkswagen AG
Publication of EP3768975A1 publication Critical patent/EP3768975A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C23/00—Combinations of two or more pumps, each being of rotary-piston or oscillating-piston type, specially adapted for elastic fluids; Pumping installations specially adapted for elastic fluids; Multi-stage pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C23/02—Pumps characterised by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C18/00—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C18/02—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C18/00—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C18/02—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents
    • F04C18/0207—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents both members having co-operating elements in spiral form
    • F04C18/0215—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents both members having co-operating elements in spiral form where only one member is moving
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2230/00—Manufacture
    • F04C2230/60—Assembly methods
    • F04C2230/605—Balancing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2240/00—Components
    • F04C2240/30—Casings or housings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2240/00—Components
    • F04C2240/40—Electric motor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2240/00—Components
    • F04C2240/50—Bearings

Definitions

  • the invention relates to a scroll compressor comprising a housing composed of a plurality of sub-housings
  • a motor part housing in which a drive motor is arranged with a stator fixed to the housing and a coaxial rotor fixed on a main shaft mounted on the one hand of the stator by means of a first main shaft bearing,
  • the invention further relates to a method for assembling such
  • Such scroll compressors are known from DE 1 1 2014 003 869 T5.
  • Scroll compressors are well known to those skilled in the compression of gases, in particular of gaseous refrigerant. They are widely used as compressors in refrigeration systems in general and in motor vehicle air conditioning systems
  • a spiral displacer essentially consists of a base plate, from which rises a helical rib. Two such spiral displacers with correspondingly shaped spiral ribs are positioned opposite each other so that their spiral ribs axially intermesh. One of the spiral displacers is mounted on the housing. The other spiral displacer performs a so-called orbital motion, d. H. he describes a circular movement about the central axis. The between the interlocking
  • Spiral ribs formed compressor space changes periodically so that in the radially outer region of the spiral displacer gas is sucked and transported under continuous compression to the spiral center.
  • a pressure plate passing through the base plate through which the compressed gas is discharged into an accumulator chamber. From there it can be forwarded for application-specific use.
  • the outer housing consists of a motor housing and a housing cover.
  • the motor sub-housing essentially serves to receive an electric motor designed as an internal rotor with a stator fixed to the housing and a rotatable rotor.
  • the rotor is fixed on a main shaft, which is mounted at the closed end of the motor part housing in a radial bearing designed as a floating bearing.
  • the dome-shaped housing cover is attached to the open end of the motor sub-housing and bolted to the motor sub-housing.
  • the spiral displacers are arranged in the cavity formed by the housing cover.
  • the fixed spiral displacer which is referred to here as the second spiral displacer, is screwed to the housing cover.
  • the orbiting scroll displacer referred to herein as a first scroll displacer, is eccentrically coupled to the main shaft projecting beyond the stator.
  • the main shaft is mounted by means of a second main shaft bearing in a bearing part housing formed in the known scroll compressor as an inner housing.
  • the bearing housing also carries a guide for the orbiting, first spiral displacer.
  • the bearing sub-housing is clamped between an abutment flange of the motor sub-housing and radially outer axial extensions of the fixed scroll. Radially outside, it is arched over, on the one hand, by the outer wall of the motor sub-housing and, on the other hand, by the outer wall of the housing cover.
  • a disadvantage of the known Scrollverdränger is the fact that its functionality, in particular the precise adjustment and
  • Balancing depends on its relatively movable components, only in the
  • This embodiment makes possible a method for assembling such a scroll compressor, which comprises the following steps:
  • the fixed, second spiral displacer is not fixed to the housing cover, but to the bearing part housing.
  • This allows the construction of a module which comprises both spiral displacers in their final relative position to one another and the main shaft coupled to the orbiting, first spiral displacer and mounted in the bearing part housing.
  • This module represents the heart of the Scrollverdrnatureers, which provided isolated and independent of other components on its functioning, in particular on its precise adjustment can be checked out. This can
  • the balanced module can then be inserted into the motor sub-housing provided together with the stator and the first main shaft bearing. With correct pre-assembly of the engine sub-housing, the rotor is automatically positioned so that it can rotate coaxially within the stator while maintaining a small air gap. Subsequently, the housing cover can be placed and fixed.
  • connection according to the invention between the spiral displacer and the bearing part housing is preferably by means of screwing.
  • the screw is realized by means of a plurality of a wall of the bearing part housing axially passing through and screwed into threaded holes in the second spiral displacer screws.
  • this is not a disadvantage because, as described above, the connection of the second spiral with the bearing housing part to form the illustrated core module anyway takes place in an early assembly stage and after adjustment and balancing requires no further change.
  • the preferred orientation of the screws can be regarded as an advantageous measure to avoid accidental disassembly of the module. Another advantage of the mentioned orientation lies in the
  • the outer wall of the bearing part housing forms an axial portion of the wall of the (overall) housing.
  • the housing outer wall of the final-mounted scroll compressor is composed of three axial sections formed by the housing cover, bearing sub-housings and motor sub-housings (in this order).
  • the housing cover and / or the engine sub-housing arched over the bearing housing part radially outward in the axial direction, so that the bearing part housing as in the prior art as an inner housing is formed.
  • this is less favorable in terms of the radial space conditions than the preferred embodiment of the invention.
  • the fixing of the bearing part housing is preferably carried out by clamping the bearing part housing between the housing cover and the motor part housing. This can be realized, in particular, by fixing the housing cover to the motor housing by means of the bearing housing or its outer wall of axially passing screws.
  • the interfaces between the individual sub-housings, d. H. the contact areas between the motor part housing and the bearing part housing on the one hand and between the bearing part housing and the housing cover on the other hand, are preferably by means of one each
  • the number of two bead seals also represents a favorable compromise between ease of assembly on the one hand and reliability of the seal on the other hand.
  • Figure 1 is a sectional view through a scroll compressor according to the invention in
  • Figure 2 is a sectional view of the scroll compressor of Figure 1 offset in 90 °
  • Figure 3 is a sectional view of the core module of the scroll compressor of Figures 1 and
  • Figures 1 and 2 show in offset by 90 ° cross-sectional view
  • the housing of the scroll compressor 10 is composed of three sub-housings, namely a motor part housing 12, a bearing part housing 14 and a housing cover 16.
  • the long screws 18 pass through the outer walls of the housing cover 16 and the bearing T eilgetudeuses and are screwed into corresponding threads in the motor part housing 12.
  • the bearing part housing 14 is clamped between the motor part housing 12 and the housing cover 16.
  • the interfaces between the individual sub-housings are sealed in a manner not shown by a respective bead seal.
  • an electric motor is positioned, the stator 20 is fixed to the housing fixed and the rotor 22 is fixed on a concentrically mounted main shaft 24 so that it is rotatably disposed within the stator 20.
  • a second main shaft bearing 28 is disposed in the bearing housing 14 in which the main shaft 24 extends.
  • the main shaft 24 has an eccentric coupling 30 with an orbiting, first spiral displacer 32.
  • the first spiral displacer 32 is for
  • Main shaft bearings 26 pre-assembled engine sub-housing 12 is inserted and fixed after placing the housing cover 16 by means of the long screws 18.
  • the housing cover 16 houses as an essential functional unit only the pressure storage chamber 40 into which the gas compressed between the spiral displacers 32, 36 is passed.
  • the storage Partial housing 14 to form as an inner housing, which is arched radially outward in the axial direction of the motor-part housing 12 and / or the housing cover 16, which then abut directly against each other.
  • a sealed interface between the sub-housings can be saved.
  • this variant is less favorable in terms of the radial space than the variant shown in Figures 1-3.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf einen Scrollverdichter (10) mit einem aus mehreren Teilgehäusen (12, 14, 16) zusammengesetzten Gehäuse, umfassend - ein Motor-Teilgehäuse (12), in welchem ein Antriebsmotor mit einem gehäusefesten Stator (20) und einem koaxialen, auf einer einerseits des Stators (20) mittels eines ersten Hauptwellenlagers (26) gelagerten Hauptwelle (24) fixierten Rotor (22) angeordnet ist, - ein sich auf der dem ersten Hauptwellenlager (26) abgewandten Seite an das Motor Teilgehäuse (12) anschließendes Lager-Teilgehäuse (14), welches ein zweites Hauptwellenlager (28) sowie eine Orbitalführung (34) eines exzentrisch mit der Hauptwelle (24) verbundenen, bei deren Rotation orbitierenden, ersten Spiralverdrängers (32) trägt, in den ein gehäusefest angeordneter, zweiter Spiralverdränger (36) axial eingreift, - einen sich an das Lager-Teilgehäuse (14) anschließenden, das Gehäuse abschließenden Gehäusedeckel (16), Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass der zweite Spiralverdränger (32) unmittelbar mit dem Lager-Teilgehäuse (14) verbunden ist.

Description

Beschreibung
Scrollverdichter und Verfahren zu dessen Montage
Die Erfindung bezieht sich auf einen Scrollverdichter mit einem aus mehreren Teilgehäusen zusammengesetzten Gehäuse, umfassend
- ein Motor-Teilgehäuse, in welchem ein Antriebsmotor mit einem gehäusefesten Stator und einem koaxialen, auf einer einerseits des Stators mittels eines ersten Hauptwellenlagers gelagerten Hauptwelle fixierten Rotor angeordnet ist,
- ein sich auf der dem ersten Hauptwellenlager abgewandten Seite an das Motor-Teilgehäuse anschließendes Lager-Teilgehäuse, welches ein zweites Hauptwellenlager sowie eine Orbitalführung eines exzentrisch mit der Hauptwelle verbundenen, bei deren Rotation orbitierenden, ersten Spiralverdrängers trägt, in den ein gehäusefest angeordneter, zweiter Spiralverdränger axial eingreift,
- einen sich an das Lager-Teilgehäuse anschließenden, das Gehäuse abschließenden
Gehäusedeckel.
Die Erfindung bezieht sich weiter auf ein Verfahren zur Montage eines solchen
Scrollverdichters.
Derartige Scrollverdichter sind bekannt aus der DE 1 1 2014 003 869 T5.
Scrollverdichter sind dem Fachmann zur Verdichtung von Gasen, insbesondere von gasförmigem Kältemittel, allgemein bekannt. Sie finden vielfach Anwendung als Kompressoren in Kälteanlagen im Allgemeinen und in Klimatisierungsanlagen von Kraftfahrzeugen im
Besonderen. Ihre grundlegende Funktion beruht auf der besonderen Wechselwirkung zweier Spiralverdränger. Ein Spiralverdränger besteht im Wesentlichen aus einer Grundplatte, von der eine spiralförmige Rippe aufragt. Zwei solcher Spiralverdränger mit korrespondierend geformten Spiralrippen sind so einander gegenüber positioniert, dass ihre Spiralrippen axial ineinandergreifen. Einer der Spiralverdränger ist dabei gehäusefest montiert. Der andere Spiralverdränger führt eine sogenannte orbitierende Bewegung durch, d. h. er beschreibt eine kreisförmige Bewegung um die Zentralachse. Der zwischen den ineinandergreifenden
Spiralrippen gebildete Verdichterraum verändert sich dabei periodisch so, dass im radial äußeren Bereich der Spiralverdränger Gas angesaugt und unter kontinuierlicher Verdichtung zum Spiralmittelpunkt transportiert wird. Dort befindet sich im feststehenden Spiralverdränger ein dessen Grundplatte durchsetzendes Überdruckventil, durch welches das komprimierte Gas in eine Druckspeicherkammer entlassen wird. Von dort kann es zur anwendungsspezifischen Verwendung weitergeleitet werden.
Aus der oben genannten, gattungsbildenden Druckschrift ist ein Scrollverbinder mit einem dreiteiligen Gehäuse, aufgeteilt in ein zweiteiliges Außengehäuse und ein einteiliges
Innengehäuse, bekannt. Das Außengehäuse besteht aus einem Motor-Teilgehäuse und einem Gehäusedeckel. Das Motor-Teilgehäuse dient im Wesentlichen der Aufnahme eines als Innenläufer ausgebildeten Elektromotors mit einem gehäusefesten Stator und einem rotierbaren Rotor. Der Rotor ist auf einer Hauptwelle fixiert, die am geschlossenen Ende des Motor- Teilgehäuses in einem als Loslager ausgebildeten Radiallager gelagert ist. Der kuppelförmig ausgebildete Gehäusedeckel ist am offenen Ende des Motor-Teilgehäuses angesetzt und mit dem Motor-Teilgehäuse verschraubt. In dem von dem Gehäusedeckel gebildeten Hohlraum sind die Spiralverdränger angeordnet. Der feststehende Spiralverdränger, der hier als zweiter Spiralverdränger bezeichnet wird, ist mit dem Gehäusedeckel verschraubt. Der orbitierende Spiralverdränger, der hier als erster Spiralverdränger bezeichnet wird, ist exzentrisch mit der über den Stator hinausragenden Hauptwelle gekoppelt. In diesem Bereich ist die Hauptwelle mittels eines zweiten Hauptwellenlagers in einem bei dem bekannten Scrollverdichter als Innengehäuse ausgebildeten Lager-Teilgehäuse gelagert. Das Lager-Teilgehäuse trägt zugleich eine Führung für den orbitierenden, ersten Spiralverdränger. Das Lager-Teilgehäuse ist zwischen einem Anlageflansch des Motor-Teilgehäuses und radial außen liegenden Axialfortsätzen des feststehenden Spiralverdrängers geklemmt. Radial außen wird es einerseits von der Außenwandung des Motor-Teilgehäuses und andererseits von der Außenwandung des Gehäusedeckels überwölbt. Nachteilig bei dem bekannten Scrollverdränger ist der Umstand, dass seine Funktionstüchtigkeit, die insbesondere von der präzisen Justierung und
Auswuchtung seiner relativ zueinander beweglichen Komponenten abhängt, nur im
endmontierten Zustand überprüft werden kann. Eine evtl erforderliche Nachjustage erfordert dann die Demontage des gesamten Scrollverdrängers, was zu kostenträchtigem Mehraufwand führt.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen gattungsgemäßen Scrollverdränger derart weiterzubilden, dass seine Funktionstüchtigkeit bereits in einem frühen Montagestadium überprüft werden kann. Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein
entsprechendes Montageverfahren anzugeben. Diese Aufgabe wird in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1 dadurch gelöst, dass der zweite Spiralverdränger unmittelbar mit dem Lager-Teilgehäuse verbunden ist.
Durch diese Ausgestaltung wird ein Verfahren zur Montage eines solchen Scrollverdichters möglich, welches folgende Schritte umfasst:
- Isoliertes Bereitstellen eines Moduls, umfassend das Lager-Teilgehäuse mit dem
vormontierten zweiten Hauptwellenlager, der vormontierten Hauptwelle und dem auf dieser fixierten Rotor sowie dem vormontierten, ersten Spiralverdränger und dem unmittelbar mit dem Lager-Teilgehäuse verbundenen, zweiten Spiralverdränger, und rotatives Antreiben der Hauptwelle bei fixiertem Lager-Teilgehäuse, Messen von Unwuchten und Auswuchten des Moduls,
- Bereitstellen des Motor-T eilgehäuses mit dem vormontiertem Stator und dem vormontierten ersten Hauptwellenlager und Einsetzen des ausgewuchteten Moduls in das Motor- Teilgehäuse, wobei die Hauptwelle in das erste Hauptwellenlager eingeschoben wird, sodass der Rotor unter Wahrung eines Luftspaltes konzentrisch innerhalb des Stators positioniert wird,
- Verschrauben des Gehäusedeckels mit dem Motor-Teilgehäuse, wobei das Lager- Teilgehäuse dichtend zwischen dem Motor-Teilgehäuse und dem Gehäusedeckel geklemmt wird.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen
Patentansprüche.
Im Gegensatz zum Stand der Technik ist der feststehende, zweite Spiralverdränger nicht am Gehäusedeckel, sondern am Lager-Teilgehäuse fixiert. Dies erlaubt den Aufbau eines Moduls, welches beide Spiralverdränger in ihrer finalen Relativstellung zueinander sowie die mit dem orbitierenden, ersten Spiralverdränger gekoppelte und im Lager-Teilgehäuse gelagerte Hauptwelle umfasst. Dieses Modul stellt das Herz des Scrollverdrängers dar, welches isoliert bereitgestellt und unabhängig von übrigen Komponenten auf seine Funktionstüchtigkeit, insbesondere auf seine präzise Justage hin überprüft werden kann. Dies kann
vorteilhafterweise durch Einspannen des Lager-T eilgehäuses und rotatives Antreiben der Hauptwelle mittels eines provisorisch angeschlossenen Antriebsmotors erfolgen.
Gegebenenfalls dabei auftretende Unwuchten können unmittelbar korrigiert werden, ohne dass es dazu irgendeines Demontageaufwandes, insbesondere eines den Zugang zu den fraglichen Komponenten erschwerenden Gehäuses bedürfte. Besonders vorteilhafterweise, nämlich im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens, erfolgt eine solche Funktionsüberprüfung mit bereits auf der Hauptwelle fixiertem Rotor. Der Rotor bringt nämlich schon allein aufgrund seiner Masse ein nicht unerhebliches Unwuchtpotential in das System ein. Es ist daher bekannt, den Rotor bei seiner Herstellung mit Auswuchtgewichten zu versehen, die dann im Rahmen der oben erläuterten Funktionsüberprüfung bedarfsweise entfernt oder durch
Materialabtrag verkleinert werden. All dies kann vor der Endmontage an besagtem isoliertem Modul vorgenommen werden. Im Anschluss kann dann das ausgewuchtete Modul in das mitsamt dem Stator und dem ersten Hauptwellenlager bereitgestellte Motor-Teilgehäuse eingeschoben werden. Bei korrekter Vormontage des Motor-Teilgehäuses wird der Rotor dabei automatisch so positioniert, dass er sich unter Beibehaltung eines geringen Luftspaltes koaxial innerhalb des Stator drehen kann. Im Anschluss kann der Gehäusedeckel aufgesetzt und fixiert werden.
Die erfindungsgemäße Verbindung zwischen dem Spiralverdränger und dem Lager- Teilgehäuse erfolgt vorzugsweise mittels Verschraubung. Besonderes bevorzugt ist vorgesehen, dass die Verschraubung mittels einer Mehrzahl von eine Wandung des Lager- Teilgehäuses axial durchsetzenden und in Gewindelöcher im zweiten Spiralverdränger eingedrehten Schrauben realisiert ist. Bei dieser Ausführungsform weisen also die
Schraubenköpfe im Montageendzustand in Richtung des Motor-T eilgehäuses. Sie sind, wenn von einem endmontierten Scrollverdichter nur der Gehäusedeckel abgenommen wird, daher nicht zugänglich. Dies ist jedoch kein Nachteil, da, wie oben beschrieben, die Verbindung des zweiten Spiralverdrängers mit dem Lager-Teilgehäuse zur Bildung des erläuterten Kernmoduls ohnehin in einem frühen Montagestadium erfolgt und nach Justage und Auswuchtung keiner weiteren Veränderung bedarf. Insofern kann die bevorzugte Ausrichtung der Schrauben als vorteilhafte Maßnahme zur Vermeidung einer versehentlichen Demontage des Moduls angesehen werden. Ein weiterer Vorteil der genannten Ausrichtung liegt auch in den
Bauraumverhältnissen, die bei einer - grundsätzlich ebenfalls denkbaren - umgekehrten Ausrichtung der Schrauben ungünstiger wären.
Bei der bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Außenwandung des Lager-Teilgehäuses einen axialen Abschnitt der Wandung des (Gesamt-)Gehäuses bildet. Mit anderen Worten ist die Gehäuseaußenwandung des endmontierten Scrollverdichters aus drei Axialabschnitten zusammengesetzt, die von Gehäusedeckel, Lager-Teilgehäuse und Motor- Teilgehäuse (in dieser Reihenfolge) gebildet werden. Grundsätzlich denkbar wäre zwar auch, dass der Gehäusedeckel und/oder das Motor-Teilgehäuse das Lager-Teilgehäuse radial außen in axialer Richtung überwölben, sodass das Lager-Teilgehäuse wie beim Stand der Technik als ein Innengehäuse ausgebildet ist. Dies ist jedoch im Hinblick auf die radialen Bauraumverhältnisse weniger günstig als die bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung.
In jedem Fall erfolgt die Fixierung des Lager-Teilgehäuses vorzugsweise durch Klemmung des Lager-Teilgehäuses zwischen dem Gehäusedeckel und dem Motor-Teilgehäuse. Dies kann insbesondere dadurch realisiert werden, dass der Gehäusedeckel mittels das Lager- Teilgehäuse oder dessen Außenwandung axial durchsetzender Schrauben am Motor- Teilgehäuse fixiert ist.
Die Schnittstellen zwischen den einzelnen Teilgehäusen, d. h. die Kontaktbereiche zwischen dem Motor-Teilgehäuse und dem Lager-Teilgehäuse einerseits und zwischen dem Lager- Teilgehäuse und dem Gehäusedeckel andererseits, sind bevorzugt mittels je einer
Sickendichtung gedichtet. Mit derartigen Dichtungen können auch geringfügige
Fertigungstoleranzen ausgeglichen werden. Die Anzahl von zwei Sickendichtungen stellt zudem einen günstigen Kompromiss zwischen Einfachheit der Montage einerseits und Zuverlässigkeit der Dichtung andererseits dar.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden, speziellen Beschreibung und den Zeichnungen.
Es zeigen:
Figur 1 eine Schnittdarstellung durch einen erfindungsgemäßen Scrollverdichter in
Montageendstellung,
Figur 2 eine Schnittdarstellung des Scrollverdichters von Figur 1 in 90° versetzter
Schnittebene,
Figur 3 eine Schnittdarstellung des Kernmoduls des Scrollverdichters der Figuren 1 und
2.
Gleiche Bezugszeichen in den Figuren weisen auf gleiche oder analoge Elemente hin.
Die Figuren 1 und 2 zeigen in um jeweils 90° versetzter Schnittdarstellung einen
erfindungsgemäßen Scrollverdichter 10. Das Gehäuse des Scrollverdichters 10 ist aus drei Teilgehäusen zusammengesetzt, nämlich einem Motor-Teilgehäuse 12, einem Lager- Teilgehäuse 14 und einem Gehäusedeckel 16. Wie aus Figur 2 ersichtlich, sind die genannten Teilgehäuse bei der dargestellten Ausführungsfuhr mittels langer Schrauben 18 aneinander fixiert. Die langen Schrauben 18 durchsetzen dabei die Außenwandungen des Gehäusedeckels 16 und des Lager-T eilgehäuses und sind in korrespondierende Gewinde im Motor-Teilgehäuse 12 eingedreht. Auf diese Weise wird das Lager-Teilgehäuse 14 klemmend zwischen dem Motor-Teilgehäuse 12 und dem Gehäusedeckel 16 gehalten. Die Schnittstellen zwischen den einzelnen Teilgehäusen sind in nicht näher dargestellter Weise durch jeweils eine Sickendichtung gedichtet.
Innerhalb des Motor-Teilgehäuses 12 ist ein Elektromotor positioniert, dessen Stator 20 gehäusefest fixiert ist und dessen Rotor 22 auf einer konzentrisch gelagerten Hauptwelle 24 fixiert ist, sodass er drehbeweglich innerhalb des Stators 20 angeordnet ist. Die Lagerung der Hauptwelle 24 im Motor-Teilgehäuse 12 erfolgt über ein erstes Hauptwellenlager 26, welches an der geschlossenen (in den Figuren 1 und 2 linken) Seite des Motor-T eilgehäuses 12 als Loslager angeordnet ist. Ein zweites Hauptwellenlager 28 ist im Lager-Teilgehäuse 14 angeordnet, in welches hinein sich die Hauptwelle 24 erstreckt.
An ihrem vorderen Ende weist die Hauptwelle 24 eine exzentrische Kopplung 30 mit einem orbitierenden, ersten Spiralverdränger 32 auf. Der erste Spiralverdränger 32 ist zur
Sicherstellung einer orbitierenden Bewegung bei Rotation der Hauptwelle 24 in entsprechenden Führungen 34 im Lager-Teilgehäuse 14 geführt. Seine Spiralrippe ragt axial in die Spiralrippe eines feststehenden, zweiten Spiralverdrängers 36 hinein. Der zweite Spiralverdränger 36 ist mittels kurzer Schrauben 38 mit dem Lager-Teilgehäuse 14 direkt verbunden.
Hieraus ergibt sich die Möglichkeit der Vormontage eines das Kernstück des Scrollverbinders bildenden Moduls 100, welches in Figur 3 gesondert dargestellt ist. Alle wesentlichen Justage- und Auswuchtarbeiten können an diesem Modul 100 isoliert vorgenommen werden. Das justierte und ausgewuchtete Modul 100 kann alsdann in das mit Stator 20 und erstem
Hauptwellenlager 26 vormontierte Motor-Teilgehäuse 12 eingeschoben und nach Aufsetzten des Gehäusedeckels 16 mittels der langen Schrauben 18 fixiert werden. Bei der dargestellten Ausführungsform beherbergt der Gehäusedeckel 16 als wesentliche Funktionseinheit lediglich die Druckspeicherkammer 40, in welche das zwischen den Spiralverdrängern 32, 36 komprimierte Gas geleitet wird.
Natürlich stellen die in der speziellen Beschreibung diskutierten und in den Figuren gezeigten Ausführungsformen nur illustrative Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung dar. Dem Fachmann ist im Lichte der hiesigen Offenbarung ein breites Spektrum an
Variationsmöglichkeiten an die Hand gegeben. Insbesondere ist es auch denkbar, das Lager- Teilgehäuse 14 als ein Innengehäuse auszubilden, welches radial außen in axialer Richtung vom Motor-Teilgehäuse 12 und/oder vom Gehäusedeckel 16, die dann unmittelbar aneinander anstoßen, überwölbt wird. Bei dieser Ausgestaltung kann eine abzudichtende Schnittstelle zwischen den Teilgehäusen eingespart werden. Andererseits ist diese Variante im Hinblick auf den radialen Bauraum weniger günstig als die in den Figuren 1-3 dargestellte Variante.
Bezugszeichenliste
Scrollverdichter
Motor-T eilgehäuse
Lager-Teilgehäuse
Gehäusedeckel
lange Schraube
Stator
Rotor
Hauptwelle
erstes Hauptwellenlager
zweites Hauptwellenlager
exzentrische Kopplung
erster Spiralverdränger
Führung
zweiter Spiralverdränger
kurze Schraube
Druckspeicherraum

Claims

Patentansprüche
1 . Scrollverdichter (10) mit einem aus mehreren Teilgehäusen (12, 14, 16)
zusammengesetzten Gehäuse, umfassend
- ein Motor-Teilgehäuse (12), in welchem ein Antriebsmotor mit einem gehäusefesten Stator (20) und einem koaxialen, auf einer einerseits des Stators (20) mittels eines ersten Hauptwellenlagers (26) gelagerten Hauptwelle (24) fixierten Rotor (22) angeordnet ist,
- ein sich auf der dem ersten Hauptwellenlager (26) abgewandten Seite an das Motor- Teilgehäuse (12) anschließendes Lager-Teilgehäuse (14), welches ein zweites Hauptwellenlager (28) sowie eine Orbitalführung (34) eines exzentrisch mit der Hauptwelle (24) verbundenen, bei deren Rotation orbitierenden, ersten
Spiralverdrängers (32) trägt, in den ein gehäusefest angeordneter, zweiter
Spiralverdränger (36) axial eingreift,
- einen sich an das Lager-Teilgehäuse (14) anschließenden, das Gehäuse
abschließenden Gehäusedeckel (16),
dadurch gekennzeichnet,
dass der zweite Spiralverdränger (32) unmittelbar mit dem Lager-Teilgehäuse (14) verbunden ist.
2. Scrollverdichter (10) nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass der zweite Spiralverdränger (36) mit dem Lager-Teilgehäuse (14) verschraubt ist.
3. Scrollverdichter nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Verschraubung mittels einer Mehrzahl von eine Wandung des Lager- Teilgehäuses (14) axial durchsetzenden und in Gewindelöcher im zweiten
Spiralverdränger (36) eingedrehten Schrauben (38) realisiert ist.
4. Scrollverdichter (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Außenwandung des Lager-Teilgehäuses (14) einen axialen Abschnitt der Außenwandung des Gehäuses bildet.
5. Scrollverdichter (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Gehäusedeckel (16) mittels das Lager-Teilgehäuse (14) oder dessen
Außenwandung axial durchsetzender Schrauben (18) am Motor-Teilgehäuse (12) fixiert ist.
6. Scrollverdichter (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Kontaktbereiche zwischen dem Motor-Teilgehäuse (12) und dem Lager- Teilgehäuse (14) einerseits und zwischen dem Lager-Teilgehäuse (14) und dem
Gehäusedeckel (16) andererseits mittels je einer Sickendichtung gedichtet sind.
7. Verfahren zur Montage eines Scrollverdichters (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, umfassend die Schritte:
- Isoliertes Bereitstellen eines Moduls (100), umfassend das Lager-Teilgehäuse (14) mit dem vormontierten zweiten Hauptwellenlager (28), der vormontierten Hauptwelle (24) und dem auf dieser fixierten Rotor (22) sowie dem vormontierten, ersten
Spiralverdränger (32) und dem unmittelbar mit dem Lager-Teilgehäuse (14) verbundenen, zweiten Spiralverdränger (36), und rotatives Antreiben der
Hauptwelle (24) bei fixiertem Lager-Teilgehäuse (14), Messen von Unwuchten und Auswuchten des Moduls (100),
- Bereitstellen des Motor-Teilgehäuses (12) mit dem vormontiertem Stator (20) und dem vormontierten ersten Hauptwellenlager (26) und Einsetzen des ausgewuchteten Moduls (100) in das Motor-Teilgehäuse (12), wobei die Hauptwelle (24) in das erste Hauptwellenlager (26) eingeschoben wird, sodass der Rotor (22) unter Wahrung eines Luftspaltes konzentrisch innerhalb des Stators (20) positioniert wird,
- Verschrauben des Gehäusedeckels (16) mit dem Motor-Teilgehäuse (14), wobei das Lager-Teilgehäuse (14) dichtend zwischen dem Motor-Teilgehäuse (12) und dem Gehäusedeckel (16) geklemmt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Auswuchten des Moduls (100) durch Entfernung oder Materialentnahme von am Rotor fixierten Auswuchtgewichten erfolgt.
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