EP3810935B1 - Scroll compresor with de-coupable orbiting counter weight - Google Patents

Scroll compresor with de-coupable orbiting counter weight Download PDF

Info

Publication number
EP3810935B1
EP3810935B1 EP18737172.9A EP18737172A EP3810935B1 EP 3810935 B1 EP3810935 B1 EP 3810935B1 EP 18737172 A EP18737172 A EP 18737172A EP 3810935 B1 EP3810935 B1 EP 3810935B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
coupling
compressor
force
centrifugal
drive shaft
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
EP18737172.9A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP3810935A1 (en
Inventor
Dimitri Gossen
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.)
Bitzer Kuehlmaschinenbau GmbH and Co KG
Original Assignee
Bitzer Kuehlmaschinenbau GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bitzer Kuehlmaschinenbau GmbH and Co KG filed Critical Bitzer Kuehlmaschinenbau GmbH and Co KG
Publication of EP3810935A1 publication Critical patent/EP3810935A1/en
Application granted granted Critical
Publication of EP3810935B1 publication Critical patent/EP3810935B1/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C18/00Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C18/02Rotary-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
    • F04C18/0207Rotary-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
    • F04C18/0215Rotary-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
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C29/00Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00
    • F04C29/0021Systems for the equilibration of forces acting on the pump
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2240/00Components
    • F04C2240/80Other components
    • F04C2240/807Balance weight, counterweight
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C29/00Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00
    • F04C29/0042Driving elements, brakes, couplings, transmissions specially adapted for pumps

Definitions

  • the invention relates to a compressor, comprising a compressor housing, a spiral compressor unit arranged in the compressor housing with a first, stationary compressor body and a second compressor body which can be moved in orbit relative to the stationary compressor body, the first and second spiral ribs of which are designed in the form of a circular involute to form compressor chambers interlock when the second compressor body is moved relative to the first compressor body on an orbital path, an axial guide which supports the movable compressor body against movements in a direction parallel to a central axis of the stationary compressor body and guides movements in a direction transverse to the central axis, an eccentric drive for the Scroll compressor unit, which has a driver driven by a drive motor and rotating on the orbital path around the central axis of a drive shaft and rotatably mounted relative to the drive shaft about an eccentric drive axis, which in turn interacts with a driver receptacle of the second compressor body, one of an imbalance caused by the moving on the orbital path Compressor body counteracting and also rotatably mounted around
  • Such compressors are from the prior art, for example WO 2018/019372 known.
  • a compressor of the type described at the outset in that the driver and the orbital orbital balancing mass can be coupled to one another with a coupling unit in such a way that the coupling unit is effective when the drive shaft is rotating in a centrifugal force-coupling state in such a way that the orbital orbital balancing mass is subject to a centrifugal force of at least one Driver and the unit comprising the orbiting compressor body counteracts that the coupling unit is effective when the drive shaft is rotating in a centrifugal force decoupling state in such a way that the orbital path balancing mass does not counteract the centrifugal force of the unit comprising at least the driver and the orbiting compressor body and that the coupling unit is separated from the centrifugal force decoupling by means of a positioning device State can be converted into the centrifugal force decoupling state or vice versa.
  • the coupling unit comprises two coupling elements, one of which is connected to the orbital orbit balancing mass and one to the driver.
  • the coupling elements can be brought into the centrifugal force-coupling and centrifugal-force-decoupling states by a movement relative to one another.
  • the coupling elements can be connected to the orbital orbit balancing mass and the driver in a variety of ways.
  • a particularly advantageous solution provides that a coupling element is firmly connected to the orbital orbit balancing mass or the driver and the other coupling element is firmly connected to the driver or the orbital orbit balancing mass.
  • the coupling elements can be designed in any way.
  • a structurally particularly favorable solution provides that one of the coupling elements is a coupling body and another of the coupling elements is a receptacle into which the coupling body engages.
  • the coupling body engages in the receptacle with play in order to be able to realize the centrifugal force coupling state and the centrifugal force decoupling state.
  • a particularly favorable solution provides that the coupling body in the centrifugal force-coupling state rests against a portion of the receptacle and thus interacts with the receptacle and is arranged in contactless relation to the receptacle in the centrifugal force-decoupling state, so that the coupling body and the receptacle do not interact.
  • the coupling body could be constructed in a variety of ways.
  • the coupling body is designed as a coupling pin.
  • a particularly simple implementation of the coupling unit provides that the coupling pin is connected to the orbital orbit balancing mass and engages in the receptacle connected to the driver.
  • the positioning device operates in a speed-controlled manner and, in particular, brings the coupling unit into the centrifugal force-decoupling state below a switching speed of the drive shaft and, above the switching speed, brings the coupling unit into the centrifugal-force-coupling state, so that the positioning device reacts only to the speed of the drive shaft either the centrifugal force-decoupling state or brings about the centrifugal force coupling state.
  • the positioning device can theoretically be arranged on the orbital orbit balancing mass or the driver.
  • a particularly favorable solution provides that the positioning device is arranged on the drive shaft.
  • a positioning device allows the coupling elements to interact in the centrifugal-force-coupling state and, in the centrifugal-force-decoupling state, positions the coupling elements in a contact-free manner relative to one another and thus prevents the coupling elements from interacting.
  • the positioning device can be constructed in a particularly simple manner if it has a positioning body, which is guided on the drive shaft by means of a guide body with at least one component in the radial direction to the central axis and can be moved along the guide body depending on the speed.
  • the speed-dependent movement of the positioning body can be implemented in a variety of ways.
  • a structurally particularly simple solution provides that the positioning body is acted upon by means of a spring-elastic force accumulator against a centrifugal force acting on the positioning body.
  • the positioning body assumes a position close to the drive shaft up to the switching speed due to the force effect of the spring-elastic energy storage and from the switching speed onwards the centrifugal force of the positioning body overcomes the force of the spring-elastic energy storage and thus the spring-elastic energy storage moves to an increasing distance moved by the drive shaft.
  • the positioning body is provided with a positioning surface which acts on the coupling unit depending on a radial position of the positioning body.
  • the positioning body brings the coupling unit into its centrifugal force-decoupling state in a first position which corresponds to a speed below the switching speed, and brings the coupling unit into its centrifugal force-coupling state in a position which corresponds to a speed above the switching speed.
  • the positioning device can be used to bring the coupling element connected to the orbital orbit balancing mass relative to the coupling element connected to the driver into the centrifugal force-coupling or centrifugal-force-decoupling state.
  • the positioning device brings the orbital orbit balancing mass together with the coupling element into the centrifugal force decoupling state or the centrifugal force coupling state.
  • An advantageous solution provides that the orbital orbit balancing mass is in the centrifugal force decoupling state of the coupling unit with its center of mass at a distance from the mass compensation plane and in the centrifugal force coupling state of the coupling unit with its center of mass close to or even better in the mass balancing plane.
  • this solution has the great advantage that at higher speeds in the centrifugal force-coupling state of the coupling unit, the center of mass of the orbital orbit balancing mass is close to or preferably in the mass balancing plane and thus an optimal mass balancing is available.
  • a first movement limiting unit is effective between the drive shaft and the orbital orbit balancing mass.
  • a position range of the orbital path compensation mass relative to the drive shaft and relative to the compressor body can be specified in a simple manner.
  • a particularly favorable solution provides that the central axis of the drive shaft and a central axis of the movable second compressor body define a mass compensation plane running through it and that the first movement limiting unit places the orbital path compensation mass on a side opposite the eccentric drive axis of a geometrical plane running perpendicular to the mass compensation plane and through the central axis of the drive shaft Transverse plane holds.
  • the first movement limiting unit aligns the orbital orbit balancing mass in such a way that a center of mass thereof remains within an unbalance tolerance range extending across the mass balancing plane and on both sides thereof, so that excessive unbalances caused by the orbital orbit balancing mass can be prevented by the first movement limiting unit.
  • the first movement limiting unit allows the guide body to rotate freely about the eccentric drive axis in an angular range of 0.5° (angular degrees) to 5° (angular degrees).
  • the first movement limiting unit is supported by a first stop element held on the orbital orbit compensation element, in particular on its guide body, or on the drive shaft, and a first stop element which interacts with the first stop element, in particular receiving it, on the drive shaft or the orbital orbit compensation mass, in particular its guide body , arranged second stop element is formed.
  • the guide body is firmly connected to the orbital orbit balancing mass.
  • a particularly simple and robust design implementation provides that the orbital track balancing mass is rotatably mounted about the eccentric axis by an eccentric drive pin that interacts with the driver and the drive shaft.
  • the eccentric drive pin passes through a pin receptacle of the guide body.
  • a further advantageous solution provides that the orbital orbit balancing mass interacts with the drive shaft by means of the guide body and is guided on the drive shaft and can therefore be guided in a defined orientation relative to the drive shaft.
  • the action of the eccentric drive pin on the guide body essentially serves to move the guide body with the orbital path compensation mass in such a way that the orbital path compensation mass follows the orbital path of the driver and produces the required mass compensation.
  • the orbital path balancing mass is guided by the guide body acting on the drive shaft on a path which runs in a path plane which runs parallel to an alignment plane which runs perpendicular to the central axis of the drive shaft.
  • the guidance of the guide body on the drive shaft can be implemented in a variety of ways.
  • a favorable solution provides that the guide body is guided with a guide surface on an alignment surface of the drive shaft.
  • the alignment surface provided on the drive shaft it would be conceivable, for example, to arrange the alignment surface on a collar of the drive shaft.
  • a particularly simple solution that is also stable with regard to the guidance of the guide body provides that the alignment surface provided on the drive shaft is an end face of the drive shaft.
  • the guide body can be optimally supported on the alignment surface if the guide body is arranged across the alignment surface.
  • the guide body is arranged between the alignment surface of the drive shaft and the driver.
  • the guide body is plate-shaped, that is to say it has the smallest possible extent in the direction of the central axes in relation to its extent transversely to the central axis.
  • the guide body is guided by the drive shaft and in particular to ensure this in as many operating states as possible, it is preferably provided that the guide body is guided relative to the drive shaft by an axial guide.
  • the axial guide is designed such that it holds the guide surface of the guide body in contact with the alignment surface of the drive shaft in order to ensure sufficiently precise guidance of the guide body and thus the orbital orbit balancing mass relative to the drive shaft.
  • the axial guide can be designed in a wide variety of ways.
  • the axial guide is preferably designed in such a way that it comprises an element which acts on the guide body on a side opposite the guide surface.
  • the eccentric drive has the eccentric drive pin driving the driver and a coupling body that couples the orbital track balancing mass to the driver.
  • the coupling body also represents a mass balancing body.
  • the eccentric drive has an eccentric drive pin that drives the driver and a coupling body that couples the orbital track compensation mass to the driver.
  • the coupling body also represents a mass balancing body.
  • an advantageous development of the solution according to the invention provides that the coupling pin is arranged in a fixed manner on the guide body and engages in the recess in the driver.
  • FIG. 1 Illustrated first exemplary embodiment of a compressor according to the invention, designated as a whole by 10, for a gaseous medium, in particular a refrigerant, comprises a compressor housing, designated as a whole by 12, which has a first end housing section 14, a second end housing section 16 and one between the end housing sections 14 and 16 arranged intermediate section 18.
  • a scroll compressor unit designated as a whole by 22, is provided in the first housing section 14, which has a first compressor body 24 which is stationarily arranged in the compressor housing 12, in particular in the first housing section 14, and a second compressor body 26 which is movable relative to the stationary compressor body 24.
  • the first compressor body 24 includes a compressor body base 32 over which a first spiral rib 34 rises and the second compressor body 26 also includes a compressor body base 36 over which a second spiral rib 38 rises.
  • the compressor bodies 24 and 26 are arranged relative to one another so that the spiral ribs 34, 38 mesh with one another, as shown in Fig. 3 shown to form at least one, preferably several, compressor chambers 42 between them, in which the gaseous medium, for example refrigerant, is compressed in that the second compressor body 26 moves with its central axis 46 about a central axis 44 of the first compressor body 24 on an orbital path 48 moves with a compressor orbital orbit radius VOR, whereby the volume of the compressor chambers 42 is reduced and ultimately compressed gaseous medium flows through a central outlet 52 ( Fig. 2 ) exits, while gaseous medium to be sucked in is sucked in through compressor chambers 42 that open on the circumference, radially on the outside with respect to the central axis 44.
  • the gaseous medium for example refrigerant
  • the sealing of the compressor chambers 42 relative to one another takes place in particular in that the spiral ribs 34, 38 are provided on the front side with axial sealing elements 54 and 58, which rest sealingly on the respective bottom surface 62, 64 of the other compressor body 26, 24, the bottom surfaces 62 , 64 are formed by the respective compressor body base 36 or 32 and each lie in a plane running perpendicular to the central axis 44.
  • the scroll compressor unit 22 is accommodated as a whole in a first housing body 72 of the compressor housing 12, which has a front cover section 74 and a cylindrical ring section 76 which is integrally formed on the front cover section 74 and which in turn engages with a ring shoulder in a sleeve body 82 of the housing body 72, which is attached a central housing body 84 forming the intermediate section 18 is formed, the central housing body 84 being closed on a side opposite the first housing body 72 by a second housing body 86, which forms an inlet chamber 88 for the gaseous medium.
  • the sleeve body 82 encloses the scroll compressor unit 22, the first compressor body 24 of which is supported on a contact surface 94 in the housing body 72 with support fingers 92 molded onto the compressor body base 32.
  • the first compressor body 24 is immovably fixed in the housing body 72 against all movements parallel to the support surface 94.
  • the first compressor body 24 is thus stationarily fixed in a precisely defined position within the first housing body 72 and thus also within the compressor housing 12.
  • the axial guide 96 is formed by a carrier element 112, which is one of the axial support surfaces 102 ( Fig. 2 , 5 ) facing support surface 114, on which, however, the compressor body base 36 with the axial support surface 102 does not rest, but on which a sliding body 116, denoted as a whole by 116 and in particular plate-shaped, rests with a sliding support surface 118, the sliding body 116 having a sliding support surface opposite the sliding support surface 118 122 ( Fig. 2 and 5 ) the axial support surface 102 ( Fig. 2 and 4 ) is supported against movements parallel to the central axis 44 but is supported in a sliding manner with respect to movements transverse to the central axis 44.
  • the axial guide 96 provides that when the second compressor body 26 moves on the orbital path 48 about the central axis 44 of the first compressor body 24, on the one hand, the second compressor body 26 with the compressor body base 36 and its axial support surface 102 moves relative to the sliding body 116 , on the other hand, the sliding body 116 in turn moves relative to the carrier element 118.
  • the sliding body 116 is through an in Fig. 5 and 6 shown and designated as a whole by 132 guided with play relative to the carrier element 112, the guide with play 132 comprising a guide recess 134 provided in the sliding body 116, which has a diameter DF, and a guide pin 136 anchored in the carrier element 112, the diameter of which DS is smaller than the diameter DF, so that half of the difference DF-DS defines a guiding orbital radius with which the sliding body 116 can carry out an orbiting movement relative to the carrier element 112.
  • the movements of the sliding body 116 result in the build-up of a sufficient lubricating film between the axial support surface 102 of the compressor body base 36 and the sliding support surface 122 of the sliding body 116 as well as the support surface 114 and the sliding support surface 118.
  • the guide orbital radius FOR is 0.01 times the compressor orbital radius or more, in particular 0.05 times the compressor orbital radius or more.
  • the carrier element 112 is made of an aluminum alloy at least in the area of the carrier surface 114, improved lubrication is additionally ensured by the fact that lubricant enters the pores of the carrier element 112 and thus via the surface structures of the carrier element 112 provided, for example Area of the carrier surface 114 is available for building up the lubricating film in the gap.
  • the sliding body 116 itself is designed as a plate-shaped, annular part made of spring steel and thus the sliding support surface 118 facing the carrier surface 114 represents a smooth spring steel surface, the formation of the lubricating film is additionally promoted.
  • the material pairing of the aluminum alloy, which is softer than spring steel in the area of the support surface 114, and the spring steel in the area of the sliding support surface 118 has advantageous long-term running properties due to its wear resistance.
  • the carrier element 112 is not only provided with the carrier surface 114 on which the sliding body 116 rests, but also with the support surfaces 94 on which the support fingers 92 of the first compressor body 24 are supported.
  • the carrier element 112 is also arranged firmly in the housing body 72 both axially in the direction of the central axis 44 and against rotational movements about the central axis 44.
  • the compressor body base 36 is in a radially inner edge region 152 and in a radially outer edge region 154 with an inclined relative to the axial support surface 102 and set back from the axial support surface 102
  • Edge surface 156 or 158 is provided, which together with the sliding support surface 122 leads to a wedge-shaped gap that opens radially outwards or radially inwards, which facilitates the access of lubricant.
  • the build-up of the lubricating film between the sliding support surface 122 and the axial support surface 102 is promoted by the fact that the sliding support surface 122 and the axial support surface 102, in the overlap area in which they interact, are contiguous, that is in the circumferential direction U around the central axis and in their entire radial extent uninterrupted annular surfaces 124 and 126 are formed, in particular the annular surface 126 of the axial support surface 102 extending from an inner contour IK with a radius IR thereof to an outer contour AK, the radius IR being less than two-thirds of an outer radius AR.
  • annular surface 124 of the sliding support surface 122 is dimensioned such that the annular surface 126 of the axial support surface 102 always rests over its entire surface during all relative movements to the sliding support surface 122.
  • Each of these coupling element sets 162 includes, as shown in FIGS Fig. 2 , 6 and 7 shown, as the first coupling element 172 a pin body 174, which has a cylindrical lateral surface 176 and engages with this cylindrical lateral surface 176 in a second coupling element 182.
  • the second coupling element 182 is formed by an annular body 184 which has a cylindrical inner surface 186 and a cylindrical outer surface 188 which are arranged coaxially with one another.
  • This second coupling element 182 is guided in a third coupling element 192, which is designed as a receptacle 194 for the ring body 184 provided in the carrier element 112 and which has a cylindrical inner wall surface 196.
  • a diameter DI of the inner wall surface 196 is larger than a diameter DRA of the cylindrical outer surface 188 of the ring body 184 and a diameter DRI of the cylindrical inner surface 186 is inevitably smaller than the diameter DRA of the cylindrical outer surfaces 188 of the ring body 184, whereby the diameter DRI of the cylindrical Inner surface 186 is larger than a diameter DSK of the cylindrical lateral surface 176 of the pin body 174.
  • each set of coupling elements 162 in turn forms an orbital guide whose maximum orbital radius OR for the orbiting movement corresponds to DI/2-(DRA-DRI)/2-DSK/2.
  • the movable compressor body 26 is guided relative to the stationary compressor body 24 by the coupling 164 in such a way that that, in each case one of the coupling element sets 162 is effective to prevent the self-rotation of the second movable compressor body 26, for example with six coupling element sets 162 after passing through an angular range of 60 °, the effectiveness of each coupling element set 162 from one coupling element set 162 to the next coupling element set 162 in the direction of rotation changes.
  • each coupling element set 162 has three coupling elements 172, 182 and 192 and in particular an annular body 184 is effective between the respective pin body 174 and the respective receptacle 194, on the one hand the wear resistance of the coupling element sets 162 is improved, and on the other hand the lubrication in the area thereof is improved and also reduces the noise generated by the coupling element sets 162, which arises from the change in effectiveness from one coupling element set 162 to the other coupling element set 162.
  • the coupling element sets 162 experience sufficient lubrication, in particular lubrication between the cylindrical lateral surface 176 of the pin body 174 and the cylindrical inner surface 186 of the ring body 184 and lubrication between the cylindrical outer surface 188 of the ring body 184 and the cylindrical inner wall surface 196 of recording 194.
  • the receptacles 194 in the carrier element 112 are open on both sides in the axial direction, the ring bodies 184 being held on their sides facing away from the second compressor body 26 by a stop element 198 which projects radially inwards.
  • openings 202, 204 are provided in the carrier element 112, which allow the passage of lubricant and sucked-in refrigerant.
  • the compressor body base 36 is provided with star-shaped extensions 212 which extend radially outwards and which engage in spaces 214 between support fingers 92 which follow one another in a direction of rotation U around the central axis 44, so that the coupling elements 172 also engage in these Intermediate spaces 214 lie and are therefore arranged within the housing body 72 at the largest possible radial distance from the central axis 44 ( Fig. 7 ).
  • This positioning of the coupling element sets 162, which is predetermined by the largest possible radial distance between the coupling elements 172, at the largest possible radial distance from the central axis 44, has the advantage that the forces acting on the coupling element sets 162 can be kept as small as possible due to the large lever arm , which has an advantageous effect on component dimensioning.
  • the inventive concept of lubrication of the axial guide 96 and the coupling element sets 162 is particularly advantageous when the central axes 44 and 46 of the compressor bodies 24 and 26 are normally horizontal, that is to say at a maximum angle of 30 ° to a horizontal, wherein in the compressor housing 12, in particular in the area of the first housing body 72, a lubricant bath 210 is formed at a point lowest in the direction of gravity, from which lubricant is whirled up during operation and thereby absorbed and distributed in the manner described.
  • the movable compressor body 24 is driven (as in Fig. 2 shown) by a drive motor designated as a whole by 222, for example an electric motor, which in particular has a stator 224 held in the central housing body 84 and a rotor 226 arranged within the stator 224, which is arranged on a drive shaft 228 which is coaxial with the central axis 44 the stationary compressor body 24 runs.
  • a drive motor designated as a whole by 222, for example an electric motor, which in particular has a stator 224 held in the central housing body 84 and a rotor 226 arranged within the stator 224, which is arranged on a drive shaft 228 which is coaxial with the central axis 44 the stationary compressor body 24 runs.
  • the drive shaft 228 is mounted, on the one hand, in a bearing unit 232 facing the compressor, which is arranged between the drive motor 222 and the scroll compressor unit 22 and in the central housing body 84, and, on the other hand, in a bearing unit 234 facing away from the compressor, which is arranged on a side of the drive motor 222 opposite the bearing unit 232.
  • the bearing unit 234 facing away from the compressor is mounted, for example, in the second housing body 86, which closes the central housing body 84 on a side opposite the first housing body 72.
  • Medium in particular the refrigerant, flows from the inlet chamber 88 formed by the second housing body 86 through the drive motor 222 in the direction of the bearing unit 232 facing the compressor, flows around it and then flows in the direction of the scroll compressor unit 22.
  • the drive shaft 228 drives the movable compressor body 26 via an eccentric drive designated as a whole by 242, which moves in an orbiting manner around the central axis 44 of the stationary compressor body 24.
  • the eccentric drive 242 in particular includes an eccentric drive pin 244 held in the drive shaft 228, preferably firmly inserted therein, which moves a driver 246 on the orbital path 48 about the central axis 44, which in turn moves through a rotatable receptacle of the eccentric drive pin 244 in a drive pin receptacle 247 in the driver 246 is rotatably mounted on the eccentric drive pin 244 about an eccentric axis 245 and is also rotatably mounted about the central axis 46 of the orbiting compressor body 26 in a rotary bearing 248, in particular a rolling element bearing designed as a fixed bearing, the rotary bearing 248 allowing the driver 246 to rotate relative to the orbitally movable compressor body 26 about the central axis 46 is allowed, as in Fig. 7 and 8th shown.
  • the second compressor body 26 is provided with an integrated driver receptacle 249, which accommodates the pivot bearing 248.
  • the driver receptacle 249 is set back relative to the flat side 98 of the compressor body base 36 and is thus arranged integrated in the compressor body base 36, so that the driving forces acting on the movable compressor body 26 are effective on a side of the flat side 98 of the compressor body base 36 facing the spiral rib 38 and thus drive the movable compressor body 26 with a low tilting moment, which is axially supported by the axial guide 96 in the direction of the central axis 44 between the driver receptacle 249 and the drive motor 222 on the axial support surface 102 and is guided movably transversely to the central axis 44.
  • the driver receptacle is 249, as in the Fig. 2 and 11 shown surrounded by the axial support surface 102, which is external in the radial direction to the central axis 46, and the axial support surface 102 is in turn surrounded by the coupling element sets 162, which are external in the radial direction to the central axis 44, of the coupling 164, which prevents the self-rotation of the second compressor body 26.
  • the compressor orbital radius VOR defined by the distance of the central axis 46 of the movable compressor body 24 from the central axis 44 of the stationary compressor body 24 and the drive shaft 228, variably adjustable, so that the movable compressor body 26, and thus also the central axis 46, respectively can move radially outwards so far from the central axis 44 that the spiral ribs 34, 38 rest against each other under force at the point of contact 322 and seal the compressor chambers 42.
  • the distance of the eccentric axis 245 from the central axis 44 of the stationary compressor body 24 is chosen to be larger than the intended compressor orbital radius VOR, that is, the distance between the central axes 44 and 46 from one another, and so large that the eccentric axis 245 is outside one through the two central axes 44 and 46 running through the central axis plane ME and opposite to a direction of rotation D of the drive shaft 228 at a distance from this ( Fig. 9 ).
  • the resulting eccentric action of the eccentric drive pin 244 on the driver 246 causes a force FA which, based on the central axis 46 of the driver 246, acts on the central axis 46 and the driver 246 Together with the movable compressor body 26, the force FC moves radially outwards to the central axis 44, which is in the central axis plane ME running through the central axis 44 and the central axis 46 acts and places the spiral ribs 34, 38 against one another, and which leads to a force FO acting tangentially to the orbital path 48, which moves the driver 246 together with the movable compressor body 26 on the orbital path 48 around the central axis 44 moves in a direction of rotation D ( Fig. 9 ).
  • the central axis plane ME defined by the central axes 44 and 46 represents a reference plane for a system, formed from the mass of the drive elements comprising the eccentric drive 242 on the one hand and the mass of the unit 250 made up of the movable compressor body 26 together with the mass of the driver 246 and the pivot bearing 248 on the other hand , whose center of mass SOS lies in the central axis plane ME, and is also referred to as the mass balance plane ME, since all centers of mass contributing to the optimal possible mass balance should be close to or in this.
  • An orbital orbit balancing mass 252 ( Fig. 10 ) is provided, which counteracts the imbalance caused by the unit 250 moving on the orbital path 48 consisting of compressor body 26, driver 246 and pivot bearing 248 and compensates for it as far as possible, the orbital path balancing mass 252 with its center of mass SOAGM being arranged as close as possible to the mass compensation plane ME, as in Fig. 10 or 13 and 14 shown.
  • the orbital orbit balancing mass 252 lies in particular on a side of a transverse plane QE which runs perpendicular to the mass balancing plane ME and runs through the central axis 44, facing away from the eccentric drive pin 244 and the central axis 46, in particular on the opposite side.
  • the orbital orbit balancing mass 252 is not held on the driver 246 but is mounted on the drive shaft 228 with a guide body 254, in particular on the eccentric drive pin 244.
  • the guide body 254 includes a pin receptacle 256, which the eccentric drive pin 244 driving the driver 246 passes through in order to accommodate the bearing body 254 so that it can rotate about the eccentric axis 245.
  • the guide body 254 is slidably guided on an alignment surface 262 of the drive shaft 228 facing it, for example on the front side of the drive shaft 228, with a guide surface 264 of the guide body 254 facing the alignment surface 262, parallel to an alignment plane 266 running perpendicular to the central axis 44 of the drive shaft 228, so that During all rotational movements about the eccentric axis 245, the parallel alignment of the guide body 254 to the alignment plane 266 is maintained and the orbital orbit balancing mass 252 thus moves on a path 268 around the drive shaft 228, which runs in a path plane 269 parallel to the alignment plane 266 ( Fig. 10 , 11 ).
  • an axial guide 272 is provided for the guide body 254 relative to the drive shaft 228, which has a projection 274 arranged on the eccentric drive pin 244, for example a collar, and which protects the guide body 254 against movement in Direction of the central axis 44 away from the alignment surface 262 and for this purpose, for example, engages in a recess 276, which extends limitedly into the guide body 254 from a side 278 of the guide body 254 facing the driver 246.
  • a stop body 282 firmly connected to the guide body 254 and arranged at a distance from the eccentric drive pin 244, which engages in a recess 284 in the drive shaft 228, which extends from its end face 262 into the drive shaft 228 and the stop body 282 with play takes up and thus allows the guide body 254 a limited rotational work and the eccentric axis 245 relative to the drive shaft 228.
  • the stop body 282 is preferably designed as the head of a coupling pin 292 which passes through the guide body 252 and will be explained in more detail below and which in turn also cooperates with the driver 246.
  • the coupling pin 292 is fixed to the guide body 254 in that the coupling pin 292 passes through a receiving hole 288 in the guide body 254 and is fixed in it by a press fit.
  • the coupling pin 292 is also provided with its head 282, which rests on a side of the guide body 254 facing away from the driver 246 ( Fig. 12 ).
  • the first movement limiting unit 280 preferably allows a relative rotation of the guide body 254 about the eccentric drive axis 245, which lies within an angular range of at least 2° (angular degrees), up to a maximum of 4° (angular degrees), even better a maximum of 6° (angular degrees), in order to enable tolerance compensation , whereby the orbital orbit balancing mass 252 should be aligned relative to the drive shaft 228, in particular relative to the central axis 44, in such a way that the orbital mass balancing is as optimal as possible ( Fig. 14 ).
  • the first movement limiting unit 280 is in particular dimensioned so that - without any additional action - the unit 260, comprising the orbital orbit balancing mass 252 and the guide body 254, the orbital orbit balancing mass 252, aligns itself in such a way that a center of mass SOAGM of the unit 260 made up of orbital orbit balancing mass 252, guide body 254 and the coupling pin 292 of a coupling unit 300 on a side of the transverse plane QE opposite the eccentric pin 244 and within a plane extending beyond the mass compensation plane ME and on both sides of the mass compensation plane ME in Fig. 13 and Fig. 14
  • the remaining unbalance tolerance range UWT remains, so that the possible unbalances are limited to a tolerable level.
  • the unit 260 consisting of the orbital orbit balancing mass 252, the guide body 254 and the coupling pin 292 with the center of mass SOAGM brings about the optimal possible mass balance to the unit 250 consisting of the orbiting compressor body 26 with the pivot bearing 248 and the driver 246 with the center of mass SOS when the centers of mass are SOAGM and SOS are as close as possible to the mass balance level ME.
  • the mass not taken into account in the mass balancing described above is the mass of the eccentric drive pin 244, which is arranged asymmetrically to the mass balancing plane ME and leads to vibrations, particularly at high speeds of the drive shaft 228.
  • the coupling pin 292 which is firmly arranged on the guide body 254, acts as a mass balancing body ( Fig. 8 ), formed and arranged on the guide body 254 on a side of the mass compensation plane ME opposite the eccentric drive pin 244 ( Fig. 10 ) and thus together with the eccentric drive pin 244 leads to a mass distribution that is at least approximately symmetrical to the mass compensation plane ME.
  • a pin axis 294 of the coupling pin 292 and the eccentric axis 245 are arranged mirror-symmetrically to the mass compensation plane ME and, moreover, the eccentric drive pin 244 and the coupling pin 292 preferably have approximately the same mass ( Fig. 13, 14 ).
  • the coupling unit 300 includes, in addition to the coupling pin 292 with its pin axis 294, a recess 296 in the driver 246 which forms a receptacle and into which the coupling pin 292 is located extends and which receives the coupling pin 292 with play, so that a second movement limiting unit is available to prevent a rotational movement of the driver 246 about the eccentric axis 245 in order to avoid a tolerance-sensitive and possibly also overdetermined connection of the driver 246 relative to the guide body 254 and thus in turn relative to the drive shaft 228 through the precise mounting of the driver 246 relative to the eccentric drive pin 244 and the additional connection of the driver 246 to the coupling pin 292, which in turn is also rotatably mounted about the eccentric drive pin 244 ( Fig. 14 ).
  • the coupling pin 292 and the recess 296 are arranged relative to one another in such a way that the coupling pin 292 can rest on a partial region 304 of an inner wall surface 298 of the recess 296 which is located at the front in the direction of rotation D, which makes it possible to resist the centrifugal force FZsos Unit 250, formed from the orbiting compressor body 26, the driver 246 and the pivot bearing 248, which acts in the sense of increasing the compressor orbital radius VOR in addition to the force FC and thus generates a speed-dependent contact force in a contact point 322 of the spiral ribs 34, 38 to counteract.
  • the unit 260 consisting of the orbital orbit balancing mass 252, the guide body 254 and the coupling pin 292 lies with its center of mass SOAGM on a side of the transverse plane QE opposite the center of mass SOS and has the tendency to rotate in the direction of rotation D around the eccentric axis 245 ( Fig. 16 ).
  • the coupling pin 292 acting on the recess 296 in the partial area 304 acts - as in Fig. 16 shown - in the partial area 304, based on the eccentric axis 245, a torque generated by the force FD SOAGM on the driver 246, which corresponds to the torque acting on the driver 246 due to the centrifugal force FZsos, also related to the eccentric axis 245 and generated by the force FDsos, counteracts and thereby reduces the centrifugal force FZsos to the centrifugal force FZR. This reduction in the centrifugal force FZsos depends on the mass in the center of mass SOAGM.
  • the above-mentioned arrangement of the coupling pin 292 and the recess 296 can ensure that the center of mass SOAGM in the centrifugal force-coupling state lies close to or preferably in the mass compensation plane ME on a side of the central axis 44 opposite the center of mass SOS, and thus essentially optimal mass balance to the unit 250 consisting of the orbiting compressor body 26, the driver 246 and the pivot bearing 248.
  • FIG. 17 and 18 A realization of an in Fig. 17 and 18
  • the centrifugal force decoupling state of the coupling unit 300 shown occurs due to a mutual rotation of the unit 260 about the eccentric axis 245 opposite to the direction of rotation D and a displacement of the pin axis 294 opposite to the direction of rotation into a position 294e ( Fig. 17 and 18 ), so that contact between the coupling pin 292 and the recess 296 is no longer possible, and the center of mass SOAGM is at a distance from the mass compensation plane ME.
  • the speed-dependent centrifugal force FZsos acting in the center of mass SOS is fully effective in the contact point 322 of the spiral ribs 34, 38, while the unit 260 consisting of the orbital orbit balancing mass 252, the guide body 254 and the coupling pin 292 with its center of mass SOAGM relative to the drive shaft 228, as follows described in detail, the center of mass SOAGM lies on a side of the transverse plane QE opposite the center of mass SOS and at a short distance from the mass compensation plane ME.
  • the entire speed-dependent positioning device is provided for determining or releasing the rotational positions of the unit 260 consisting of the orbital orbit balancing mass 252, the guide body 254 and the coupling pin 292 relative to the drive shaft 228.
  • This positioning device 332 comprises a guide body 336 which can be fixed in the drive shaft 228 and extends with its central axis 334 radially to the drive shaft 228, which in the simplest case is designed as a cylindrical pin which can be fixed in a receiving bore 338 of the drive shaft 228, for example by a screw 339 passing through it is, which forms a guide surface 342 on the circumference, along which a positioning body 344 is guided movably parallel to the central axis 334 and thus radially to the drive shaft 228.
  • the positioning body 344 is acted upon by a spring 346, which is supported on the one hand with a radially inner end on the positioning body 344 and with a radially outer end on a stop 348, which is designed, for example, as a disk body fixed to the guide body 336 by means of the screw 339 is.
  • the spring 346 acts on the positioning body 344, which acts on the positioning body 344 in the direction of a radially inner stop 352, which is formed, for example, on the guide body 336.
  • the positioning body 344 is thus movable in a direction radial to the central axis 44 in the opposite direction to the force of the spring 346 from a position resting on the radially inner stop 352 to a position resting on the radially outer stop 348.
  • the spring 346 is dimensioned so that at low speeds of the drive shaft 228 the positioning body 344 rests on the radially inner stop 352 and moves away from this as the speed increases and from a defined switching speed onwards it rests on the radially outer stop 348, as shown in Fig. 17 and 15 is shown.
  • the positioning body 344 is preferably provided with a positioning surface 354 running obliquely to the central axis 334, which in the simplest case has a conically tapering course to the central axis 334 in the direction of the radially inner stop 352.
  • the positioning surface 354 of the positioning body 344 serves to influence a rotational position of the unit 260 made up of orbital path compensation mass 252 and guide body 254 together with the coupling pin 292, relative to the drive shaft 228, with a change in the rotational position by rotating the unit 260 about the eccentric drive pin 244, in particular its eccentric axis 245, is possible.
  • the guide body 254 is provided with an extension 356, on which an actuating body 358 which interacts with the positioning surface 354 is arranged ( Fig. 15 , 17 and 19 ).
  • the positioning body 344 is as in Fig. 17 shown, in the position in which it rests against the radially inner stop 352, the positioning surface 354 acts on the actuating body 358 with its area lying radially outer with respect to the central axis 334 and thereby places the unit 260 consisting of orbital path compensation mass 252, guide body 254 and coupling pin 292 in a rotational position about the eccentric axis 245 relative to the drive shaft 228, in which the center of mass SOAGM is at a distance from the mass compensation plane ME.
  • the position of the recess 296 relative to the coupling pin 292 is such that they do not touch each other in this position of the positioning body 344, so that the unit 260 consisting of orbital orbit balancing mass 252, guide body 254 and coupling pin 292 is removed from the orbiting unit 250 Compressor body 26, the driver 246 and the pivot bearing 248 is in the centrifugal force decoupled state, and the center of mass SOS of this unit 250 is the speed-dependent centrifugal force FZsos ( Fig. 17 and 18 ) generated.
  • the unit 250 consisting of the orbiting compressor body 26, the driver 246 and the pivot bearing 248, thus develops the full centrifugal force FZsos at low speeds in the sense of an increase in the compressor orbital radius VOR, which together with the force FC contributes to the contact force in the contact point 322 of the spiral ribs 34, 38 ( Fig. 18 ).
  • the positioning body 344 Increasing the speed up to the switching speed, at which the positioning body 344 is moved radially outwards to the central axis 44 against the force of the spring 346 by the centrifugal force that increases with the speed and finally rests against the radially outer stop 348, causes the positioning surface 354 increasingly moves radially outwards and releases the actuating body 358 so that the unit 260 can pivot relative to the eccentric axis 245 in the direction of rotation D and can move until the coupling pin 292 comes to rest on the portion 304 of the wall surface 298 of the recess 296 and thus between the unit 260 made up of the orbital orbit balancing mass 252, the guide body 254 and the coupling pin 292 and the unit 250 made up of the orbiting compressor body 26, the driver 246 and the pivot bearing 248, the coupling unit 300 is in the centrifugal force coupling state in which the unit 260 from the orbital orbit balancing mass 252, the guide body 254 and the coupling pin 292 counteracts and reduces
  • the solution according to the invention thus creates the possibility of operating the compressor in such a way that at low speeds the coupling unit 300 is in the centrifugal force decoupling state and thus the unit 250, comprising the orbiting movable compressor body 26, the driver 246 and the pivot bearing 248 with their full centrifugal force FZsos is effective, so that this centrifugal force FZsos together with the force FC, which is created by the force FA acting on the orbiting movable compressor body 26 due to the eccentric drive 242 ( Fig. 18 ), acts on the contact point 322 of the spiral ribs 34, 38 and thus keeps the spiral ribs 34, 38 in contact with the contact point 322 in order to achieve the tightest possible seal between them.
  • the coupling unit 300 transitions from the centrifugal force decoupling state ( Fig. 18 ) into the centrifugal force-coupling state ( Fig. 17 ) in which the Centrifugal force FZsos generated by the unit 250 is reduced to the centrifugal force FZR by coupling the unit 250 with the unit 260, so that overall when high speeds are reached, the force between the spiral ribs 34, 38 in the contact point 322 can be limited.
  • the solution according to the invention thus creates, on the one hand, the advantage of achieving a sufficiently high force between the spiral ribs 34, 38 at very low speeds in the contact point 322, and on the other hand, the force in the contact point 322 between the spiral ribs at high speeds 34, 38 to a level at which no damage to the spiral ribs 34, 38 occurs.

Description

Die Erfindung betrifft einen Kompressor, umfassend ein Kompressorgehäuse, eine in dem Kompressorgehäuse angeordnete Spiralverdichtereinheit mit einem ersten, stationär angeordneten Verdichterkörper und einem zweiten, relativ zum stationär angeordneten Verdichterkörper orbitierend bewegbaren Verdichterkörper, deren in Form einer Kreisevolvente ausgebildete erste und zweite Spiralrippen unter Bildung von Verdichterkammern ineinandergreifen, wenn der zweite Verdichterkörper relativ zum ersten Verdichterkörper auf einer Orbitalbahn bewegt wird, eine Axialführung, welche den bewegbaren Verdichterkörper gegen Bewegungen in Richtung parallel zu einer Mittelachse des stationär angeordneten Verdichterkörpers abstützt und bei Bewegungen in Richtung quer zur Mittelachse führt, einen Exzenterantrieb für die Spiralverdichtereinheit, der einen von einem Antriebsmotor angetriebenen und auf der Orbitalbahn um die Mittelachse einer Antriebswelle umlaufenden und relativ zur Antriebswelle um eine Exzenterantriebsachse drehbar gelagerten Mitnehmer aufweist, der seinerseits mit einer Mitnehmeraufnahme des zweiten Verdichterkörpers zusammenwirkt, eine einer Unwucht durch den sich auf der Orbitalbahn bewegenden Verdichterkörper entgegenwirkende und ebenfalls um die Exzenterantriebsachse drehbar gelagerte Orbitalbahnausgleichsmasse und eine eine Selbstdrehung des zweiten Verdichterkörpers verhindernde Kupplung.The invention relates to a compressor, comprising a compressor housing, a spiral compressor unit arranged in the compressor housing with a first, stationary compressor body and a second compressor body which can be moved in orbit relative to the stationary compressor body, the first and second spiral ribs of which are designed in the form of a circular involute to form compressor chambers interlock when the second compressor body is moved relative to the first compressor body on an orbital path, an axial guide which supports the movable compressor body against movements in a direction parallel to a central axis of the stationary compressor body and guides movements in a direction transverse to the central axis, an eccentric drive for the Scroll compressor unit, which has a driver driven by a drive motor and rotating on the orbital path around the central axis of a drive shaft and rotatably mounted relative to the drive shaft about an eccentric drive axis, which in turn interacts with a driver receptacle of the second compressor body, one of an imbalance caused by the moving on the orbital path Compressor body counteracting and also rotatably mounted around the eccentric drive axis orbital track balancing mass and a coupling that prevents the second compressor body from rotating.

Derartige Kompressoren sind aus dem Stand der Technik, beispielsweise der WO 2018/019372 bekannt.Such compressors are from the prior art, for example WO 2018/019372 known.

Bei diesen bekannten Kompressoren besteht das Problem, die durch den auf der Orbitalbahn bewegbaren Verdichterkörper erzeugte Zentrifugalkraft möglichst optimal beherrschen zu können.The problem with these known compressors is to be able to control as optimally as possible the centrifugal force generated by the compressor body, which can be moved on the orbital path.

Diese Aufgabe wird durch einen Kompressor der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Mitnehmer und die Orbitalbahnausgleichsmasse mit einer Kopplungseinheit derart miteinander koppelbar sind, dass die Kopplungseinheit bei rotierender Antriebswelle in einem zentrifugalkraftkoppelnden Zustand derart wirksam ist, dass die Orbitalbahnausgleichsmasse einer Zentrifugalkraft einer mindestens den Mitnehmer und den orbitierenden Verdichterkörper umfassenden Einheit entgegenwirkt, dass die Kopplungseinheit bei rotierender Antriebswelle in einem zentrifugalkraftentkoppelnden Zustand derart wirksam ist, dass die Orbitalbahnausgleichsmasse der Zentrifugalkraft der mindestens den Mitnehmer und den orbitierenden Verdichterkörper umfassenden Einheit nicht entgegenwirkt und dass die Kopplungseinheit mittels einer Positioniervorrichtung von dem zentrifugalkraftentkoppelnden Zustand in den zentrifugalkraftentkoppelnden Zustand oder umgekehrt überführbar ist.This object is achieved according to the invention by a compressor of the type described at the outset in that the driver and the orbital orbital balancing mass can be coupled to one another with a coupling unit in such a way that the coupling unit is effective when the drive shaft is rotating in a centrifugal force-coupling state in such a way that the orbital orbital balancing mass is subject to a centrifugal force of at least one Driver and the unit comprising the orbiting compressor body counteracts that the coupling unit is effective when the drive shaft is rotating in a centrifugal force decoupling state in such a way that the orbital path balancing mass does not counteract the centrifugal force of the unit comprising at least the driver and the orbiting compressor body and that the coupling unit is separated from the centrifugal force decoupling by means of a positioning device State can be converted into the centrifugal force decoupling state or vice versa.

Aus JP H09 195957 A und JP 3 467746 B2 sind andere Spiralverdichter bekannt, bei welchen der orbitierende Verdichterkörper und/oder ein Ausgleichsmasse drehzahlabhängig relativ zur Drehachse der Antriebswelle verschoben werden, um Fliehkraftbelastungen entgegenzuwirken.Out of JP H09 195957 A and JP 3 467746 B2 Other scroll compressors are known in which the orbiting compressor body and/or a balancing mass are displaced relative to the axis of rotation of the drive shaft depending on the speed in order to counteract centrifugal force loads.

Der Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung ist somit darin zu sehen, dass diese die Möglichkeit eröffnet, die Zentrifugalkraft als solche in vollem Umfang wirken zu lassen oder gegebenenfalls der Zentrifugalkraft entgegenzuwirken und somit die auf die Spiralrippen radial zur Mittelachse der Antriebswelle wirkende Kraft verschiedenen Betriebszuständen anzupassen.The advantage of the solution according to the invention can therefore be seen in the fact that it opens up the possibility of allowing the centrifugal force as such to act to its full extent or, if necessary, counteracting the centrifugal force and thus adapting the force acting on the spiral ribs radially to the central axis of the drive shaft to different operating states.

Vorzugsweise ist dabei vorgesehen, dass die Kopplungseinheit zwei Kopplungselemente umfasst, von denen eines mit der Orbitalbahnausgleichsmasse und eines mit dem Mitnehmer verbunden ist.It is preferably provided that the coupling unit comprises two coupling elements, one of which is connected to the orbital orbit balancing mass and one to the driver.

Vorzugsweise sind dabei die Kopplungselemente durch eine Bewegung relativ zueinander in den zentrifugalkraftkoppelnden und den zentrifugalkraftentkoppelnden Zustand bringbar.Preferably, the coupling elements can be brought into the centrifugal force-coupling and centrifugal-force-decoupling states by a movement relative to one another.

Dabei können die Kopplungselemente in verschiedenster Art und Weise mit der Orbitalbahnausgleichsmasse und dem Mitnehmer verbunden sein.The coupling elements can be connected to the orbital orbit balancing mass and the driver in a variety of ways.

Beispielsweise wäre eine bewegbare Verbindung denkbar.For example, a movable connection would be conceivable.

Eine besonders vorteilhafte Lösung sieht vor, dass ein Kopplungselement mit der Orbitalbahnausgleichsmasse oder dem Mitnehmer fest verbunden ist und das andere Kopplungselement fest mit dem Mitnehmer beziehungsweise der Orbitalbahnausgleichsmasse verbunden ist.A particularly advantageous solution provides that a coupling element is firmly connected to the orbital orbit balancing mass or the driver and the other coupling element is firmly connected to the driver or the orbital orbit balancing mass.

Damit ist eine konstruktiv sehr einfache Anordnung der Kopplungselemente relativ zu der Orbitalbahnausgleichsmasse und dem Mitnehmer möglich.This enables a structurally very simple arrangement of the coupling elements relative to the orbital orbit balancing mass and the driver.

Prinzipiell können die Kopplungselemente beliebig ausgebildet sein.In principle, the coupling elements can be designed in any way.

Eine konstruktiv besonders günstige Lösung sieht vor, dass eines der Kopplungselemente ein Kopplungskörper und ein anderes der Kopplungselemente eine Aufnahme ist, in welche der Kopplungskörper eingreift.A structurally particularly favorable solution provides that one of the coupling elements is a coupling body and another of the coupling elements is a receptacle into which the coupling body engages.

In diesem Fall ist es besonders günstig, wenn der Kopplungskörper mit Spiel in die Aufnahme eingreift, um den zentrifugalkraftkoppelnden Zustand und den zentrifugalkraftentkoppelnden Zustand realisieren zu können.In this case, it is particularly favorable if the coupling body engages in the receptacle with play in order to be able to realize the centrifugal force coupling state and the centrifugal force decoupling state.

So sieht eine besonders günstige Lösung vor, dass der Kopplungskörper in dem zentrifugalkraftkoppelnden Zustand an einem Teilbereich der Aufnahme anliegt und somit mit der Aufnahme zusammenwirkt und in den zentrifugalkraftentkoppelnden Zustand berührungslos zu der Aufnahme angeordnet ist, so dass der Kopplungskörper und die Aufnahme nicht zusammenwirken.A particularly favorable solution provides that the coupling body in the centrifugal force-coupling state rests against a portion of the receptacle and thus interacts with the receptacle and is arranged in contactless relation to the receptacle in the centrifugal force-decoupling state, so that the coupling body and the receptacle do not interact.

Der Kopplungskörper könnte konstruktiv in verschiedenster Art und Weise ausgebildet sein.The coupling body could be constructed in a variety of ways.

Eine vorteilhafte Lösung sieht vor, dass der Kopplungskörper als Kopplungszapfen ausgebildet ist.An advantageous solution provides that the coupling body is designed as a coupling pin.

Eine besonders einfache Realisierung der Kopplungseinheit sieht vor, dass der Kopplungszapfen mit der Orbitalbahnausgleichsmasse verbunden ist und in die mit dem Mitnehmer verbundene Aufnahme eingreift.A particularly simple implementation of the coupling unit provides that the coupling pin is connected to the orbital orbit balancing mass and engages in the receptacle connected to the driver.

Um die unterschiedlichen Zustände der Kopplungseinheit zu realisieren, ist es denkbar, zum Beispiel einen Stellantrieb oder einen federgesteuerten oder reibungsgesteuerten Antrieb vorzusehen.In order to realize the different states of the coupling unit, it is conceivable, for example, to provide an actuator or a spring-controlled or friction-controlled drive.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Positioniervorrichtung drehzahlgesteuert arbeitet und insbesondere unterhalb einer Umschaltdrehzahl der Antriebswelle die Kopplungseinheit in den zentrifugalkraftentkoppelnden Zustand bringt und oberhalb der Umschaltdrehzahl die Kopplungseinheit in den zentrifugalkraftkoppelnden Zustand bringt, so dass die Positioniervorrichtung lediglich auf die Drehzahl der Antriebswelle reagierend entweder den zentrifugalkraftentkoppelnden Zustand oder den zentrifugalkraftkoppelnden Zustand herbeiführt.It is preferably provided that the positioning device operates in a speed-controlled manner and, in particular, brings the coupling unit into the centrifugal force-decoupling state below a switching speed of the drive shaft and, above the switching speed, brings the coupling unit into the centrifugal-force-coupling state, so that the positioning device reacts only to the speed of the drive shaft either the centrifugal force-decoupling state or brings about the centrifugal force coupling state.

Die Positioniervorrichtung kann theoretisch an der Orbitalbahnausgleichsmasse oder dem Mitnehmer angeordnet sein.The positioning device can theoretically be arranged on the orbital orbit balancing mass or the driver.

Eine besonders günstige Lösung sieht vor, dass die Positioniervorrichtung an der Antriebswelle angeordnet ist.A particularly favorable solution provides that the positioning device is arranged on the drive shaft.

Um nun den zentrifugalkraftkoppelnden und den zentrifugalkraftentkoppelnden Zustand der Kopplungselemente der Kopplungseinheit realisieren zu können, ist vorzugsweise vorgesehen, dass eine Positioniervorrichtung in dem zentrifugalkraftkoppelnden Zustand ein Zusammenwirken der Kopplungselemente zulässt und in dem zentrifugalkraftentkoppelnden Zustand die Kopplungselemente berührungsfrei zueinander positioniert und somit ein Zusammenwirken der Kopplungselemente unterbindet.In order to be able to realize the centrifugal force-coupling and the centrifugal-force-decoupling state of the coupling elements of the coupling unit, it is preferably provided that a positioning device allows the coupling elements to interact in the centrifugal-force-coupling state and, in the centrifugal-force-decoupling state, positions the coupling elements in a contact-free manner relative to one another and thus prevents the coupling elements from interacting.

Konstruktiv besonders einfach lässt sich die Positioniervorrichtung dann realisieren, wenn diese einen Positionierkörper aufweist, welcher an der Antriebswelle mittels eines Führungskörpers mit mindestens einer Komponente in radialer Richtung zur Mittelachse geführt und längs des Führungskörpers drehzahlabhängig bewegbar ist.The positioning device can be constructed in a particularly simple manner if it has a positioning body, which is guided on the drive shaft by means of a guide body with at least one component in the radial direction to the central axis and can be moved along the guide body depending on the speed.

Dabei kann die drehzahlabhängige Bewegung des Positionierkörpers in unterschiedlichster Art und Weise realisiert werden.The speed-dependent movement of the positioning body can be implemented in a variety of ways.

Beispielsweise wäre es denkbar, hierzu separate auf die Drehzahl der Antriebswelle reagierende Massen vorzusehen.For example, it would be conceivable to provide separate masses that react to the speed of the drive shaft.

Eine konstruktiv besonders einfache Lösung sieht vor, dass der Positionierkörper mittels eines federelastischen Kraftspeichers entgegen einer auf den Positionierkörper wirkenden Zentrifugalkraft beaufschlagt ist.A structurally particularly simple solution provides that the positioning body is acted upon by means of a spring-elastic force accumulator against a centrifugal force acting on the positioning body.

Das heißt, dass der Positionierkörper selbst auf die Drehzahl der Antriebswelle dadurch reagiert, dass die auf diesen einwirkende Zentrifugalkraft die Tendenz hat den Positionierkörper von der Antriebswelle weg zu bewegen, während der federelastische Kraftspeicher dieser Zentrifugalkraft entgegenwirkt.This means that the positioning body itself reacts to the speed of the drive shaft in that the centrifugal force acting on it tends to move the positioning body away from the drive shaft, while the resilient energy storage counteracts this centrifugal force.

Somit lässt sich erreichen, dass der Positionierkörper aufgrund der Kraftwirkung des federelastischen Kraftspeichers bis zu der Umschaltdrehzahl eine nahe der Antriebswelle liegende Position einnimmt und ab der Umschaltdrehzahl die Zentrifugalkraft des Positionierkörpers die Kraft des federelastischen Kraftspeichers überwindet und somit sich der federelastische Kraftspeicher mit in einen zunehmenden Abstand von der Antriebswelle bewegt.It can thus be achieved that the positioning body assumes a position close to the drive shaft up to the switching speed due to the force effect of the spring-elastic energy storage and from the switching speed onwards the centrifugal force of the positioning body overcomes the force of the spring-elastic energy storage and thus the spring-elastic energy storage moves to an increasing distance moved by the drive shaft.

Um die Lage des Positionierkörpers auf die Kopplungseinheit übertragen zu können, ist vorzugsweise vorgesehen, dass der Positionierkörper mit einer Positionierfläche versehen ist, die abhängig von einer radialen Lage des Positionierkörpers auf die Kopplungseinheit wirkt.In order to be able to transfer the position of the positioning body to the coupling unit, it is preferably provided that the positioning body is provided with a positioning surface which acts on the coupling unit depending on a radial position of the positioning body.

Vorzugsweise ist dabei vorgesehen, dass der Positionierkörper in einer ersten Stellung, die einer Drehzahl unterhalb der Umschaltdrehzahl entspricht, die Kopplungseinheit in ihren zentrifugalkraftentkoppelnden Zustand bringt und in einer Stellung, die einer Drehzahl oberhalb der Umschaltdrehzahl entspricht die Kopplungseinheit in ihren zentrifugalkraftkoppelnden Zustand bringt.It is preferably provided that the positioning body brings the coupling unit into its centrifugal force-decoupling state in a first position which corresponds to a speed below the switching speed, and brings the coupling unit into its centrifugal force-coupling state in a position which corresponds to a speed above the switching speed.

Diese Lösung hat den großen Vorteil, dass bei niedrigen Drehzahlen durch den zentrifugalkraftentkoppelnden Zustand der Kopplungseinheit die volle Zentrifugalkraft der Einheit aus Verdichterkörper und Mitnehmer auf die Spiralrippen wirkt und bei einer Drehzahl oberhalb der Umschaltdrehzahl der Zentrifugalkraft des Verdichterkörpers und des Mitnehmers durch die Orbitalbahnausgleichsmasse entgegengewirkt wird.This solution has the great advantage that at low speeds, due to the centrifugal force decoupling state of the coupling unit, the full centrifugal force of the unit consisting of compressor body and driver acts on the spiral ribs and at a speed above the switching speed, the centrifugal force of the compressor body and driver is counteracted by the orbital track balancing mass.

Besonders zweckmäßig ist hierbei vorgesehen, dass mit der Positioniervorrichtung das mit der Orbitalbahnausgleichsmasse verbundene Kopplungselement relativ zu dem mit dem Mitnehmer verbundenen Kopplungselement in den zentrifugalkraftkoppelnden oder den zentrifugalkraftentkoppelnden Zustand bringbar ist.It is particularly expediently provided here that the positioning device can be used to bring the coupling element connected to the orbital orbit balancing mass relative to the coupling element connected to the driver into the centrifugal force-coupling or centrifugal-force-decoupling state.

Im einfachsten Fall ist hierbei vorgesehen, dass die Positioniervorrichtung die Orbitalbahnausgleichsmasse mitsamt dem Kopplungselement in den zentrifugalkraftentkoppelnden Zustand oder den zentrifugalkraftkoppelnden Zustand bringt.In the simplest case, it is provided that the positioning device brings the orbital orbit balancing mass together with the coupling element into the centrifugal force decoupling state or the centrifugal force coupling state.

Hinsichtlich der Position der Orbitalbahnausgleichsmasse in den dem zentrifugalkraftkoppelnden Zustand und dem zentrifugalkraftentkoppelnden Zustand wurden bislang keine näheren Angaben gemacht.No further information has yet been provided regarding the position of the orbital orbit balancing mass in the centrifugal force coupling state and the centrifugal force decoupling state.

So sieht eine vorteilhafte Lösung vor, dass die Orbitalbahnausgleichsmasse in dem zentrifugalkraftentkoppelnden Zustand der Kopplungseinheit mit ihrem Massenschwerpunkt im Abstand von der Massenausgleichsebene steht und in dem zentrifugalkraftkoppelnden Zustand der Kopplungseinheit mit ihrem Massenschwerpunkt nahe der oder noch besser in der Massenausgleichsebene liegt.An advantageous solution provides that the orbital orbit balancing mass is in the centrifugal force decoupling state of the coupling unit with its center of mass at a distance from the mass compensation plane and in the centrifugal force coupling state of the coupling unit with its center of mass close to or even better in the mass balancing plane.

Diese Lösung hat den großen Vorteil, dass dadurch bei niedrigen Drehzahlen eine geringe Unwucht dadurch besteht, dass der Massenschwerpunkt der Orbitalbahnausgleichsmasse nicht in der Massenausgleichsebene liegt, diese Unwucht ist jedoch von geringer Relevanz.This solution has the great advantage that there is a slight imbalance at low speeds because the center of mass of the orbital orbit balancing mass is not in the mass balancing plane, but this unbalance is of little relevance.

Dagegen hat diese Lösung den großen Vorteil, dass bei höheren Drehzahlen in dem zentrifugalkraftkoppelnden Zustand der Kopplungseinheit der Massenschwerpunkt der Orbitalbahnausgleichsmasse nahe der oder bevorzugt in der Massenausgleichsebene liegt und somit ein optimaler Massenausgleich zur Verfügung steht.In contrast, this solution has the great advantage that at higher speeds in the centrifugal force-coupling state of the coupling unit, the center of mass of the orbital orbit balancing mass is close to or preferably in the mass balancing plane and thus an optimal mass balancing is available.

Darüber hinaus ist bei der erfindungsgemäßen Lösung vorgesehen, dass zwischen der Antriebswelle und der Orbitalbahnausgleichsmasse eine erste Bewegungsbegrenzungseinheit wirksam ist.In addition, the solution according to the invention provides that a first movement limiting unit is effective between the drive shaft and the orbital orbit balancing mass.

Mit dieser ersten Begrenzungseinheit lässt sich ein Positionsbereich der Orbitalbahnausgleichsmasse relativ zur Antriebswelle und relativ zum Verdichterkörper in einfacher Weise vorgeben.With this first limiting unit, a position range of the orbital path compensation mass relative to the drive shaft and relative to the compressor body can be specified in a simple manner.

Eine besonders günstige Lösung sieht vor, dass die Mittelachse der Antriebswelle und eine Mittelachse des bewegbaren zweiten Verdichterkörpers eine durch diese hindurchverlaufende Massenausgleichsebene festlegen und dass die erste Bewegungsbegrenzungseinheit die Orbitalbahnausgleichsmasse auf einer der Exzenterantriebsachse gegenüberliegenden Seite einer senkrecht zur Massenausgleichsebene und durch die Mittelachse der Antriebswelle verlaufenden geometrischen Querebene hält.A particularly favorable solution provides that the central axis of the drive shaft and a central axis of the movable second compressor body define a mass compensation plane running through it and that the first movement limiting unit places the orbital path compensation mass on a side opposite the eccentric drive axis of a geometrical plane running perpendicular to the mass compensation plane and through the central axis of the drive shaft Transverse plane holds.

Insbesondere ist vorzugsweise vorgesehen, dass die erste Bewegungsbegrenzungseinheit die Orbitalbahnausgleichsmasse so ausrichtet, dass ein Massenschwerpunkt derselben innerhalb eines sich über die Massenausgleichsebene hinweg und beiderseits derselben erstreckenden Unwuchttoleranzbereichs bleibt, so dass sich durch die erste Bewegungsbegrenzungseinheit zu große durch die Orbitalbahnausgleichsmasse ausgelöste Unwuchten verhindern lassen.In particular, it is preferably provided that the first movement limiting unit aligns the orbital orbit balancing mass in such a way that a center of mass thereof remains within an unbalance tolerance range extending across the mass balancing plane and on both sides thereof, so that excessive unbalances caused by the orbital orbit balancing mass can be prevented by the first movement limiting unit.

Eine besonders einfache Lösung hierzu sieht vor, dass die erste Bewegungsbegrenzungseinheit eine freie Drehbarkeit des Führungskörpers um die Exzenterantriebsachse in einem Winkelbereich von 0,5° (Winkelgrad) bis 5° (Winkelgrad) zulässt.A particularly simple solution to this provides that the first movement limiting unit allows the guide body to rotate freely about the eccentric drive axis in an angular range of 0.5° (angular degrees) to 5° (angular degrees).

Hinsichtlich der Realisierung der ersten Bewegungsbegrenzungseinheit sind ebenfalls die unterschiedlichsten Möglichkeiten denkbar.With regard to the implementation of the first movement limitation unit, a wide variety of possibilities are also conceivable.

So sieht eine vorteilhafte Lösung vor, dass die erste Bewegungsbegrenzungseinheit durch ein am Orbitalbahnausgleichselement, insbesondere an dessen Führungskörper, oder an der Antriebswelle gehaltenes erstes Anschlagelement und ein mit dem ersten Anschlagelement zusammenwirkendes, insbesondere dieses aufnehmendes, an der Antriebswelle beziehungsweise der Orbitalbahnausgleichsmasse, insbesondere deren Führungskörper, angeordnetes zweites Anschlagelement gebildet ist.An advantageous solution provides that the first movement limiting unit is supported by a first stop element held on the orbital orbit compensation element, in particular on its guide body, or on the drive shaft, and a first stop element which interacts with the first stop element, in particular receiving it, on the drive shaft or the orbital orbit compensation mass, in particular its guide body , arranged second stop element is formed.

Hinsichtlich der Lagerung der Orbitalbahnausgleichsmasse wurden im Zusammenhang mit der bisherigen Beschreibung der erfindungsgemäßen Lösung keine näheren Angaben gemacht.With regard to the storage of the orbital orbit balancing mass, no further information was provided in connection with the previous description of the solution according to the invention.

So sieht eine vorteilhafte Lösung vor, dass die Orbitalbahnausgleichsmasse mit einem Führungskörper um die Exzenterachse drehbar gelagert ist.An advantageous solution provides that the orbital orbit balancing mass is rotatably mounted with a guide body about the eccentric axis.

Im einfachsten Fall ist dabei der Führungskörper fest mit der Orbitalbahnausgleichsmasse verbunden.In the simplest case, the guide body is firmly connected to the orbital orbit balancing mass.

Eine besonders einfache und robuste konstruktive Realisierung sieht vor, dass die Orbitalbahnausgleichsmasse durch einen mit dem Mitnehmer und der Antriebswelle zusammenwirkenden Exzenterantriebszapfen um die Exzenterachse drehbar gelagert ist.A particularly simple and robust design implementation provides that the orbital track balancing mass is rotatably mounted about the eccentric axis by an eccentric drive pin that interacts with the driver and the drive shaft.

Im einfachsten Fall ist dabei vorgesehen, dass der Exzenterantriebszapfen eine Zapfenaufnahme des Führungskörpers durchsetzt.In the simplest case it is provided that the eccentric drive pin passes through a pin receptacle of the guide body.

Eine weitere vorteilhafte Lösung sieht vor, dass die Orbitalbahnausgleichsmasse mittels des Führungskörpers mit der Antriebswelle zusammenwirkt und an der Antriebswelle geführt ist und somit in definierter Ausrichtung relativ zur Antriebswelle so geführt werden kann.A further advantageous solution provides that the orbital orbit balancing mass interacts with the drive shaft by means of the guide body and is guided on the drive shaft and can therefore be guided in a defined orientation relative to the drive shaft.

Diese Lösung schafft eine zusätzliche Entlastung des Exzenterantriebszapfens, dadurch, dass nunmehr noch eine zusätzliche Führung des Führungskörpers relativ zur Antriebswelle möglich ist.This solution creates additional relief for the eccentric drive pin, as additional guidance of the guide body relative to the drive shaft is now possible.

Somit dient die Einwirkung des Exzenterantriebszapfens auf den Führungskörper im Wesentlichen dazu, den Führungskörper mit der Orbitalbahnausgleichsmasse so zu bewegen, dass die Orbitalbahnausgleichsmasse der Orbitalbahn des Mitnehmers folgt und den erforderlichen Massenausgleich herstellt.The action of the eccentric drive pin on the guide body essentially serves to move the guide body with the orbital path compensation mass in such a way that the orbital path compensation mass follows the orbital path of the driver and produces the required mass compensation.

Insbesondere ist es dabei günstig, wenn die Orbitalbahnausgleichsmasse durch den an der Antriebswelle angreifenden Führungskörper auf einer Bahn geführt ist, die in einer Bahnebene verläuft, welche parallel zu einer senkrecht zur Mittelachse der Antriebswelle verlaufenden Ausrichtebene verläuft.In particular, it is advantageous if the orbital path balancing mass is guided by the guide body acting on the drive shaft on a path which runs in a path plane which runs parallel to an alignment plane which runs perpendicular to the central axis of the drive shaft.

Damit wird durch die Wechselwirkung zwischen dem Führungskörper und der Antriebswelle erreicht, dass gegebenenfalls noch auftretende Kippmomente von der Orbitalbahnausgleichsmasse mittels des Führungskörpers auf die Antriebswelle übertragen werden und somit im Wesentlichen keine auf die Exzenterantriebswelle wirkende Kippmomente erzeugen.The interaction between the guide body and the drive shaft ensures that any tilting moments that may still occur are transferred from the orbital orbit balancing mass to the drive shaft by means of the guide body and thus essentially do not generate any tilting moments acting on the eccentric drive shaft.

Die Führung des Führungskörpers an der Antriebswelle lässt sich in unterschiedlichster Art und Weise realisieren.The guidance of the guide body on the drive shaft can be implemented in a variety of ways.

Eine günstige Lösung sieht vor, dass der Führungskörper mit einer Führungsfläche an einer Ausrichtfläche der Antriebswelle geführt ist.A favorable solution provides that the guide body is guided with a guide surface on an alignment surface of the drive shaft.

Hinsichtlich der an der Antriebswelle vorgesehenen Ausrichtfläche wäre es beispielsweise denkbar, die Ausrichtfläche an einem Bund der Antriebswelle anzuordnen.With regard to the alignment surface provided on the drive shaft, it would be conceivable, for example, to arrange the alignment surface on a collar of the drive shaft.

Eine besonders einfache und auch hinsichtlich der Führung des Führungskörpers stabile Lösung sieht vor, dass die an der Antriebswelle vorgesehene Ausrichtfläche eine Stirnfläche der Antriebswelle ist.A particularly simple solution that is also stable with regard to the guidance of the guide body provides that the alignment surface provided on the drive shaft is an end face of the drive shaft.

Ferner lässt sich der Führungskörper optimal an der Ausrichtfläche abstützen, wenn der Führungskörper die Ausrichtfläche übergreifend angeordnet ist.Furthermore, the guide body can be optimally supported on the alignment surface if the guide body is arranged across the alignment surface.

Hinsichtlich der Anordnung des Führungskörpers ist es ferner aus räumlichen Gründen günstig, wenn der Führungskörper zwischen der Ausrichtfläche der Antriebswelle und dem Mitnehmer angeordnet ist.With regard to the arrangement of the guide body, it is also advantageous for spatial reasons if the guide body is arranged between the alignment surface of the drive shaft and the driver.

In diesem Fall besteht die Möglichkeit trotz des Vorsehens des Führungskörpers den Exzenterantrieb räumlich klein bauend auszuführen.In this case, despite the provision of the guide body, it is possible to design the eccentric drive in a spatially small manner.

Besonders günstig ist es, wenn dabei der Führungskörper plattenförmig ausgebildet ist, das heißt in Richtung der Mittelachsen eine bezogen auf seine Ausdehnung quer zur Mittelachse möglichst geringe Ausdehnung aufweist.It is particularly advantageous if the guide body is plate-shaped, that is to say it has the smallest possible extent in the direction of the central axes in relation to its extent transversely to the central axis.

Um die Führung des Führungskörpers durch die Antriebswelle sicherzustellen und insbesondere in möglichst allen Betriebszuständen zu gewährleisten ist vorzugsweise vorgesehen, dass der Führungskörper relativ zur Antriebswelle durch eine Axialführung geführt ist.In order to ensure that the guide body is guided by the drive shaft and in particular to ensure this in as many operating states as possible, it is preferably provided that the guide body is guided relative to the drive shaft by an axial guide.

Insbesondere ist dabei die Axialführung so ausgebildet, dass diese die Führungsfläche des Führungskörpers in Anlage an der Ausrichtfläche der Antriebswelle hält, um eine ausreichend präzise Führung des Führungskörpers und somit der Orbitalbahnausgleichsmasse relativ zur Antriebswelle zu gewährleisten.In particular, the axial guide is designed such that it holds the guide surface of the guide body in contact with the alignment surface of the drive shaft in order to ensure sufficiently precise guidance of the guide body and thus the orbital orbit balancing mass relative to the drive shaft.

Die Axialführung kann dabei in unterschiedlichster Art und Weise ausgebildet sein.The axial guide can be designed in a wide variety of ways.

Vorzugsweise ist die Axialführung so ausgebildet, dass sie ein den Führungskörper auf einer der Führungsfläche gegenüberliegenden Seite beaufschlagendes Element umfasst.The axial guide is preferably designed in such a way that it comprises an element which acts on the guide body on a side opposite the guide surface.

Die eingangs genannte Aufgabe wird ferner alternativ oder ergänzend zu den bislang beschriebenen Lösungen dadurch gelöst, dass der Exzenterantrieb den den Mitnehmer antreibenden Exzenterantriebszapfen und einen die Orbitalbahnausgleichsmasse mit dem Mitnehmer koppelnden Kopplungskörper aufweist.The task mentioned at the beginning is also achieved as an alternative or in addition to the solutions described so far in that the eccentric drive has the eccentric drive pin driving the driver and a coupling body that couples the orbital track balancing mass to the driver.

Besonders vorteilhaft ist es in diesem Zusammenhang, wenn der Kopplungskörper auch einen Massenausgleichskörper darstellt. Mit dieser Lösung lässt sich insbesondere die durch den Exzenterantriebszapfen bedingte und zur Massenausgleichsebene asymmetrische Unwucht des Exzenterantriebszapfen in einfacher Weise kompensieren und somit die Laufruhe des Kompressors verbessern.It is particularly advantageous in this context if the coupling body also represents a mass balancing body. With this solution, the imbalance of the eccentric drive pin caused by the eccentric drive pin and which is asymmetrical to the mass compensation plane can be easily compensated for and thus improve the smooth running of the compressor.

Eine besonders vorteilhafte Lösung sieht vor, dass der Exzenterantrieb einen den Mitnehmer antreibenden Exzenterantriebszapfen und einen die Orbitalbahnausgleichsmasse mit dem Mitnehmer koppelnden Kopplungskörper aufweist.A particularly advantageous solution provides that the eccentric drive has an eccentric drive pin that drives the driver and a coupling body that couples the orbital track compensation mass to the driver.

Besonders vorteilhaft ist es in diesem Zusammenhang, wenn der Kopplungskörper auch einen Massenausgleichskörper darstellt. Mit dieser Lösung lässt sich insbesondere die durch den Exzenterantriebszapfen bedingte und zur Massenausgleichsebene asymmetrische Unwucht des Exzenterantriebszapfen in einfacher Weise kompensieren und somit die Laufruhe des Kompressors verbessern.It is particularly advantageous in this context if the coupling body also represents a mass balancing body. With this solution, the imbalance of the eccentric drive pin caused by the eccentric drive pin and which is asymmetrical to the mass compensation plane can be easily compensated for and thus improve the smooth running of the compressor.

Ferner sieht eine vorteilhafte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung vor, dass der Kopplungszapfen an dem Führungskörper festsitzend angeordnet ist und in die Ausnehmung im Mitnehmer eingreift.Furthermore, an advantageous development of the solution according to the invention provides that the coupling pin is arranged in a fixed manner on the guide body and engages in the recess in the driver.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung sowie der zeichnerischen Darstellung einiger Ausführungsbeispiele.Further features and advantages of the invention are the subject of the following description and the graphic representation of some exemplary embodiments.

In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1
eine perspektivische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Kompressors;
Fig. 2
einen Längsschnitt längs Linie 2-2 in Fig. 4;
Fig. 3
eine schematische Darstellung von ineinandergreifenden Spiralrippen und der orbitierenden Bewegung einer der Spiralrippen und eine Darstellung der Orbitalbahn der bewegbaren Spiralrippe relativ zur stationären Spiralrippe;
Fig. 4
einen Schnitt längs Linie 4-4 in Fig. 2;
Fig. 5
einen Schnitt längs Linie 5-5 in Fig. 2;
Fig. 6
eine vergrößerte Darstellung eines Bereichs A in Fig. 5;
Fig. 7
einen Schnitt längs Linie 7-7 in Fig. 2;
Fig. 8
eine Explosionsdarstellung eines Zusammenwirkens zwischen einem Exzenterantriebszapfen, einer Orbitalbahnausgleichsmasse einem Mitnehmer bei dem erfindungsgemäßen Kompressor und einer Positioniervorrichtung;
Fig. 9
eine schematische geometrische Darstellung der relativen Lage der Mittelachsen der Verdichterkörper und einer Exzenterzapfenachse;
Fig. 10
eine Draufsicht auf einen Führungskörper mit der Orbitalbahnausgleichsmasse in seiner Position auf der Antriebswelle mit einem den Führungskörper durchgreifendem Exzenterantriebszapfen und einem Kopplungszapfen entsprechend Linie 10-10 in Fig. 11;
Fig. 11
einen vergrößerten Schnitt längs Linie 11-11 in Fig. 10;
Fig. 12
einen Schnitt längs Linie 12-12 in Fig. 10;
Fig. 13
einen Schnitt ähnlich Fig. 10 bei aktiver erster Bewegungsbegrenzungseinheit;
Fig. 14
einen Schnitt ähnlich Fig. 10 bei inaktiver erster Bewegungsbegrenzungseinheit;
Fig. 15
einen Schnitt längs Linie 15-15 in Fig. 11 im Bereich einer Mitnehmeraufnahme des bewegbaren Verdichterkörpers mit einem Mitnehmer in einem zentrifugalkraftkoppelnden Zustand einer Kopplungseinheit;
Fig. 16
eine Darstellung ähnlich Fig. 9 zur Erläuterung der Verhältnisse gemäß Fig. 15;
Fig. 17
einen Schnitt ähnlich Fig. 15 in einem zentrifugalkraftentkoppelnden Zustand der Kopplungseinheit;
Fig. 18
eine Darstellung ähnlich Fig. 9 zur Erläuterung der Verhältnisse in Fig. 17;
Fig. 19
eine vergrößerte perspektivische Ansicht der Antriebswelle mit der Positioniervorrichtung im zusammengebauten Zustand und;
Fig. 20
einen Schnitt längs Linie 20-20 in Fig. 19.
Shown in the drawings:
Fig. 1
a perspective view of a first embodiment of a compressor according to the invention;
Fig. 2
make a longitudinal cut along the line 2-2 in Fig. 4 ;
Fig. 3
a schematic representation of interlocking spiral ribs and the orbiting movement of one of the spiral ribs and a representation of the orbital trajectory of the movable spiral rib relative to the stationary spiral rib;
Fig. 4
a cut along line 4-4 in Fig. 2 ;
Fig. 5
a cut along line 5-5 in Fig. 2 ;
Fig. 6
an enlarged view of an area A in Fig. 5 ;
Fig. 7
a cut along line 7-7 in Fig. 2 ;
Fig. 8
an exploded view of an interaction between an eccentric drive pin, an orbital orbit balancing mass, a driver in the compressor according to the invention and a positioning device;
Fig. 9
a schematic geometric representation of the relative position of the central axes of the compressor bodies and an eccentric pin axis;
Fig. 10
a top view of a guide body with the orbital orbit balancing mass in its position on the drive shaft with an eccentric drive pin passing through the guide body and a coupling pin corresponding to line 10-10 in Fig. 11 ;
Fig. 11
an enlarged section along line 11-11 in Fig. 10 ;
Fig. 12
a cut along line 12-12 in Fig. 10 ;
Fig. 13
a cut similar Fig. 10 when the first movement limitation unit is active;
Fig. 14
a cut similar Fig. 10 when the first movement limitation unit is inactive;
Fig. 15
a cut along line 15-15 in Fig. 11 in the area of a driver receptacle of the movable compressor body with a driver in a centrifugal force coupling state of a coupling unit;
Fig. 16
a similar representation Fig. 9 to explain the circumstances Fig. 15 ;
Fig. 17
a cut similar Fig. 15 in a centrifugal force decoupling state of the coupling unit;
Fig. 18
a similar representation Fig. 9 to explain the conditions in Fig. 17 ;
Fig. 19
an enlarged perspective view of the drive shaft with the positioning device in the assembled state and;
Fig. 20
a cut along line 20-20 in Fig. 19 .

Ein in Fig. 1 dargestelltes erstes Ausführungsbeispiel eines als Ganzes mit 10 bezeichneten erfindungsgemäßen Kompressors für ein gasförmiges Medium, insbesondere ein Kältemittel, umfasst ein als Ganzes mit 12 bezeichnetes Kompressorgehäuse, welches einen ersten endseitigen Gehäuseabschnitt 14, einen zweiten endseitigen Gehäuseabschnitt 16 und einen zwischen den endseitigen Gehäuseabschnitten 14 und 16 angeordneten Zwischenabschnitt 18 aufweist.An in Fig. 1 Illustrated first exemplary embodiment of a compressor according to the invention, designated as a whole by 10, for a gaseous medium, in particular a refrigerant, comprises a compressor housing, designated as a whole by 12, which has a first end housing section 14, a second end housing section 16 and one between the end housing sections 14 and 16 arranged intermediate section 18.

Wie in Fig. 2 bis Fig. 7 dargestellt, ist in dem ersten Gehäuseabschnitt 14 eine als Ganzes mit 22 bezeichnete Spiralverdichtereinheit vorgesehen, welche einen ersten im Kompressorgehäuse 12, insbesondere in dem ersten Gehäuseabschnitt 14, stationär angeordneten Verdichterkörper 24 sowie einen zweiten relativ zum stationär angeordneten Verdichterkörper 24 bewegbaren Verdichterkörper 26 aufweist.As in Fig. 2 to Fig. 7 shown, a scroll compressor unit, designated as a whole by 22, is provided in the first housing section 14, which has a first compressor body 24 which is stationarily arranged in the compressor housing 12, in particular in the first housing section 14, and a second compressor body 26 which is movable relative to the stationary compressor body 24.

Der erste Verdichterkörper 24 umfasst eine Verdichterkörperbasis 32, über welcher sich eine erste Spiralrippe 34 erhebt und der zweite Verdichterkörper 26 umfasst ebenfalls eine Verdichterkörperbasis 36, über welcher sich eine zweite Spiralrippe 38 erhebt.The first compressor body 24 includes a compressor body base 32 over which a first spiral rib 34 rises and the second compressor body 26 also includes a compressor body base 36 over which a second spiral rib 38 rises.

Die Verdichterkörper 24 und 26 sind relativ zueinander so angeordnet, dass die Spiralrippen 34, 38 ineinander greifen um, wie in Fig. 3 dargestellt, zwischen sich mindestens eine, vorzugsweise mehrere Verdichterkammern 42 zu bilden, in welchen ein Verdichten des gasförmigen Mediums, beispielsweise von Kältemittel, dadurch erfolgt, dass der zweite Verdichterkörper 26 sich mit seiner Mittelachse 46 um eine Mittelachse 44 des ersten Verdichterkörpers 24 auf einer Orbitalbahn 48 mit einem Verdichterorbitalbahnradius VOR bewegt, wobei das Volumen der Verdichterkammern 42 verkleinert wird und letztlich verdichtetes gasförmiges Medium durch einen zentralen Auslass 52 (Fig. 2) austritt, während anzusaugendes gasförmiges Medium durch sich umfangseitig öffnende Verdichterkammern 42 radial außenliegend bezogen auf die Mittelachse 44 angesaugt wird.The compressor bodies 24 and 26 are arranged relative to one another so that the spiral ribs 34, 38 mesh with one another, as shown in Fig. 3 shown to form at least one, preferably several, compressor chambers 42 between them, in which the gaseous medium, for example refrigerant, is compressed in that the second compressor body 26 moves with its central axis 46 about a central axis 44 of the first compressor body 24 on an orbital path 48 moves with a compressor orbital orbit radius VOR, whereby the volume of the compressor chambers 42 is reduced and ultimately compressed gaseous medium flows through a central outlet 52 ( Fig. 2 ) exits, while gaseous medium to be sucked in is sucked in through compressor chambers 42 that open on the circumference, radially on the outside with respect to the central axis 44.

Die Abdichtung der Verdichterkammern 42 relativ zueinander erfolgt insbesondere auch dadurch, dass die Spiralrippen 34, 38 stirnseitig mit Axialdichtelementen 54 bzw. 58 versehen sind, die an der jeweiligen Bodenfläche 62, 64 des jeweils anderen Verdichterkörpers 26, 24 dichtend anliegen, wobei die Bodenflächen 62, 64 durch die jeweilige Verdichterkörperbasis 36 bzw. 32 gebildet werden und jeweils in einer senkrecht zur Mittelachse 44 verlaufenden Ebene liegen.The sealing of the compressor chambers 42 relative to one another takes place in particular in that the spiral ribs 34, 38 are provided on the front side with axial sealing elements 54 and 58, which rest sealingly on the respective bottom surface 62, 64 of the other compressor body 26, 24, the bottom surfaces 62 , 64 are formed by the respective compressor body base 36 or 32 and each lie in a plane running perpendicular to the central axis 44.

Die Spiralverdichtereinheit 22 ist als Ganzes in einem ersten Gehäusekörper 72 des Kompressorgehäuses 12 aufgenommen, welcher einen stirnseitigen Deckelabschnitt 74 sowie einen den stirnseitigen Deckelabschnitt 74 einstückig angeformten zylindrischen Ringabschnitt 76 aufweist, welcher seinerseits mit einem Ringansatz in einen Hülsenkörper 82 des Gehäusekörpers 72 eingreift, der an einen den Zwischenabschnitt 18 bildenden zentralen Gehäusekörper 84 angeformt ist, wobei der zentrale Gehäusekörper 84 auf einer dem ersten Gehäusekörper 72 gegenüberliegenden Seite durch einen zweiten Gehäusekörper 86 abgeschlossen ist, der eine Einlasskammer 88 für das gasförmige Medium bildet.The scroll compressor unit 22 is accommodated as a whole in a first housing body 72 of the compressor housing 12, which has a front cover section 74 and a cylindrical ring section 76 which is integrally formed on the front cover section 74 and which in turn engages with a ring shoulder in a sleeve body 82 of the housing body 72, which is attached a central housing body 84 forming the intermediate section 18 is formed, the central housing body 84 being closed on a side opposite the first housing body 72 by a second housing body 86, which forms an inlet chamber 88 for the gaseous medium.

Der Hülsenkörper 82 umschließt dabei die Spiralverdichtereinheit 22, deren erster Verdichterkörper 24 sich mit an die Verdichterkörperbasis 32 angeformten Stützfingern 92 auf einer Anlagefläche 94 im Gehäusekörper 72 abstützt.The sleeve body 82 encloses the scroll compressor unit 22, the first compressor body 24 of which is supported on a contact surface 94 in the housing body 72 with support fingers 92 molded onto the compressor body base 32.

Insbesondere wird der erste Verdichterkörper 24 in dem Gehäusekörper 72 gegen alle Bewegungen parallel zur Auflagefläche 94 unbeweglich fixiert.In particular, the first compressor body 24 is immovably fixed in the housing body 72 against all movements parallel to the support surface 94.

Damit ist der erste Verdichterkörper 24 innerhalb des ersten Gehäusekörpers 72 und somit auch innerhalb des Kompressorgehäuses 12 in einer exakt definierten Position stationär fixiert.The first compressor body 24 is thus stationarily fixed in a precisely defined position within the first housing body 72 and thus also within the compressor housing 12.

Der zweite bewegbare Verdichterkörper 26, der sich auf der Orbitalbahn 48 um die Mittelachse 44 relativ zum ersten Verdichterkörper 24 bewegen muss, ist bezogen auf die Mittelachse 44 in axialer Richtung durch eine als Ganzes mit 96 bezeichnete Axialführung geführt, welche die Verdichterkörperbasis 36 an einer der Spiralrippe 38 abgewandten Unterseite 98, und zwar im Bereich einer Axialstützfläche 102, abstützt und führt, so dass die Verdichterkörperbasis 36 des zweiten Verdichterkörpers 26 relativ zum stationär in dem Kompressorgehäuse 12 positionierten ersten Verdichterkörper 24 und in Richtung parallel zur Mittelachse 44 derart abgestützt ist, dass die Axialdichtelemente 58 auf der Bodenfläche 64 verbleiben und nicht von dieser abheben, wobei gleichzeitig die Verdichterkörperbasis 36 mit der Axialstützfläche 102 sich quer zur Mittelachse 44 gleitend relativ zur Axialführung 96 bewegen kann (Fig. 2 und 4).The second movable compressor body 26, which must move on the orbital path 48 about the central axis 44 relative to the first compressor body 24, is guided in the axial direction with respect to the central axis 44 by an axial guide designated as a whole by 96, which connects the compressor body base 36 to one of the Spiral rib 38 supports and guides the underside 98 facing away from the spiral rib 38, specifically in the area of an axial support surface 102, so that the compressor body base 36 of the second compressor body 26 is stationary in the Compressor housing 12 positioned first compressor body 24 and is supported in the direction parallel to the central axis 44 in such a way that the axial sealing elements 58 remain on the bottom surface 64 and do not lift off from it, while at the same time the compressor body base 36 with the axial support surface 102 slides transversely to the central axis 44 relative to the axial guide 96 can move ( Fig. 2 and 4 ).

Hierzu ist, wie in Fig. 2 dargestellt, die Axialführung 96 gebildet durch ein Trägerelement 112, das eine der Axialstützfläche 102 (Fig. 2, 5) zugewandte Trägerfläche 114 aufweist, auf welcher jedoch nicht die Verdichterkörperbasis 36 mit der Axialstützfläche 102 aufliegt, sondern auf welcher ein als Ganzes mit 116 bezeichneter insbesondere plattenförmig ausgebildeter Gleitkörper 116 mit einer Gleitauflagefläche 118 aufliegt, wobei der Gleitkörper 116 mit einer der Gleitauflagefläche 118 gegenüberliegenden Gleitstützfläche 122 (Fig. 2 und 5) die Axialstützfläche 102 (Fig. 2 und 4) gegen Bewegungen parallel zur Mittelachse 44 abstützt jedoch gleitend hinsichtlich Bewegungen quer zur Mittelachse 44 abgestützt führt.For this, as in Fig. 2 shown, the axial guide 96 is formed by a carrier element 112, which is one of the axial support surfaces 102 ( Fig. 2 , 5 ) facing support surface 114, on which, however, the compressor body base 36 with the axial support surface 102 does not rest, but on which a sliding body 116, denoted as a whole by 116 and in particular plate-shaped, rests with a sliding support surface 118, the sliding body 116 having a sliding support surface opposite the sliding support surface 118 122 ( Fig. 2 and 5 ) the axial support surface 102 ( Fig. 2 and 4 ) is supported against movements parallel to the central axis 44 but is supported in a sliding manner with respect to movements transverse to the central axis 44.

Damit wird eine Axialbewegung des zweiten Verdichterkörpers 26 in Richtung der Mittelachse 44 verhindert, eine Bewegung in einer Ebene quer, insbesondere senkrecht, zur Mittelachse 44 jedoch ermöglicht.This prevents an axial movement of the second compressor body 26 in the direction of the central axis 44, but allows movement in a plane transverse, in particular perpendicular, to the central axis 44.

Die Axialführung 96 gemäß der vorliegenden Erfindung sieht dabei vor, dass bei einer Bewegung des zweiten Verdichterkörpers 26 auf der Orbitalbahn 48 um die Mittelachse 44 des ersten Verdichterkörpers 24 einerseits der zweite Verdichterkörper 26 mit der Verdichterkörperbasis 36 und dessen Axialstützfläche 102 sich relativ zum Gleitkörper 116 bewegt, wobei sich andererseits der Gleitkörper 116 seinerseits wiederum relativ zum Trägerelement 118 bewegt.The axial guide 96 according to the present invention provides that when the second compressor body 26 moves on the orbital path 48 about the central axis 44 of the first compressor body 24, on the one hand, the second compressor body 26 with the compressor body base 36 and its axial support surface 102 moves relative to the sliding body 116 , on the other hand, the sliding body 116 in turn moves relative to the carrier element 118.

Somit findet ein Gleiten zwischen der Verdichterkörperbasis 36 und dem Gleitkörper 116 durch eine Bewegung der Axialstützfläche 102 relativ zur Gleitstützfläche 122 des Gleitkörpers 116 statt und außerdem erfolgt ein Gleiten der Gleitauflagefläche 118 des Gleitkörpers 116 relativ zur Trägerfläche 114 des Trägerelements 112.Thus, a sliding between the compressor body base 36 and the sliding body 116 takes place through a movement of the axial support surface 102 relative to the sliding support surface 122 of the sliding body 116 and the sliding support surface 118 of the sliding body 116 also slides relative to the support surface 114 of the support element 112.

Um die begrenzte zweidimensionale Bewegbarkeit des Gleitkörpers 116 parallel zu einer zur Mittelachse 44 senkrechten Ebene relativ zum Trägerelement 112 vorzugeben, ist der Gleitkörper 116 durch eine in Fig. 5 und 6 dargestellte und als Ganzes mit 132 bezeichnete Führung mit Spiel relativ zum Trägerelement 112 geführt, wobei die Führung mit Spiel 132 eine im Gleitkörper 116 vorgesehene Führungsausnehmung 134 umfasst, die einen Durchmesser DF aufweist, sowie einen in dem Trägerelement 112 verankerten Führungsstift 136 umfasst, dessen Durchmesser DS kleiner ist als der Durchmesser DF, so dass die Hälfte der Differenz DF-DS einen Führungsorbitalradius definiert, mit welchem der Gleitkörper 116 eine orbitierende Bewegung relativ zum Trägerelement 112 durchführen kann.In order to specify the limited two-dimensional mobility of the sliding body 116 parallel to a plane perpendicular to the central axis 44 relative to the support element 112, the sliding body 116 is through an in Fig. 5 and 6 shown and designated as a whole by 132 guided with play relative to the carrier element 112, the guide with play 132 comprising a guide recess 134 provided in the sliding body 116, which has a diameter DF, and a guide pin 136 anchored in the carrier element 112, the diameter of which DS is smaller than the diameter DF, so that half of the difference DF-DS defines a guiding orbital radius with which the sliding body 116 can carry out an orbiting movement relative to the carrier element 112.

Durch die Bewegungen des Gleitkörpers 116 erfolgt ein Aufbau eines ausreichenden Schmierfilms zwischen der Axialstützfläche 102 der Verdichterkörperbasis 36 und der Gleitstützfläche 122 des Gleitkörpers 116 sowie der Trägerfläche 114 und der Gleitauflagefläche 118.The movements of the sliding body 116 result in the build-up of a sufficient lubricating film between the axial support surface 102 of the compressor body base 36 and the sliding support surface 122 of the sliding body 116 as well as the support surface 114 and the sliding support surface 118.

Für einen stabilen Schmierfilm ist es ausreichend, wenn der Führungsorbitalradius FOR das 0,01-fache des Verdichterorbitalradius oder mehr, insbesondere das 0,05-fache des Verdichterorbitalradius oder mehr, beträgt.For a stable lubricating film, it is sufficient if the guide orbital radius FOR is 0.01 times the compressor orbital radius or more, in particular 0.05 times the compressor orbital radius or more.

Ferner ist beispielsweise aufgrund der Tatsache, dass das Trägerelement 112 zumindest im Bereich der Trägerfläche 114 aus einer Aluminiumlegierung hergestellt ist, zusätzlich eine verbesserte Schmierung dadurch sichergestellt, dass Schmiermittel in die Poren des Trägerelements 112 eintritt und somit über die beispielsweise vorgesehene Oberflächenstrukturen des Trägerelements 112 im Bereich der Trägerfläche 114 zum Aufbau des Schmierfilms in dem Zwischenraum zur Verfügung steht.Furthermore, for example, due to the fact that the carrier element 112 is made of an aluminum alloy at least in the area of the carrier surface 114, improved lubrication is additionally ensured by the fact that lubricant enters the pores of the carrier element 112 and thus via the surface structures of the carrier element 112 provided, for example Area of the carrier surface 114 is available for building up the lubricating film in the gap.

Dadurch, dass der Gleitkörper 116 selbst als plattenförmiges, ringförmiges Teil aus Federstahl ausgebildet ist und somit die der Trägerfläche 114 zugewandte Gleitauflagefläche 118 eine glatte Federstahloberfläche darstellt, wird die Ausbildung des Schmierfilms zusätzlich gefördert.Because the sliding body 116 itself is designed as a plate-shaped, annular part made of spring steel and thus the sliding support surface 118 facing the carrier surface 114 represents a smooth spring steel surface, the formation of the lubricating film is additionally promoted.

Ferner hat die Werkstoffpaarung aus der Aluminiumlegierung, die im Bereich der Trägerfläche 114 weicher ist als Federstahl, und dem Federstahl im Bereich der Gleitauflagefläche 118 aufgrund der Verschleißfestigkeit vorteilhafte Dauerlaufeigenschaften.Furthermore, the material pairing of the aluminum alloy, which is softer than spring steel in the area of the support surface 114, and the spring steel in the area of the sliding support surface 118 has advantageous long-term running properties due to its wear resistance.

Bei der erfindungsgemäßen Lösung ist das Trägerelement 112 nicht nur mit der Trägerfläche 114 versehen, auf welcher der Gleitkörper 116 aufliegt, sondern auch mit den Auflageflächen 94 auf denen sich die Stützfinger 92 des ersten Verdichterkörpers 24 abstützen.In the solution according to the invention, the carrier element 112 is not only provided with the carrier surface 114 on which the sliding body 116 rests, but also with the support surfaces 94 on which the support fingers 92 of the first compressor body 24 are supported.

Damit besteht die Möglichkeit, die Position des ersten Verdichterkörper 24 und die Position des zweiten Verdichterkörper 26 in Richtung der Mittelachse 44 relativ zueinander durch geeignete Ausbildung des Trägerelements 112 festzulegen, wobei dies insbesondere durch eine einzige Fläche des Trägerelements 112, welche sowohl die Trägerfläche 114 als auch die Auflageflächen 94 umfasst, erfolgt.This makes it possible to determine the position of the first compressor body 24 and the position of the second compressor body 26 in the direction of the central axis 44 relative to one another by suitable design of the carrier element 112, in particular by a single surface of the carrier element 112, which is both the carrier surface 114 and also includes the support surfaces 94.

Ferner erfolgt (wie in Fig. 2 und 4 bis 6 dargestellt) die drehfeste Festlegung der Stützfinger 92 relativ zum Trägerelement 112 durch sowohl das Trägerelement 112 als auch die Stützfinger 92 durchsetzende Positionierstifte 142.Furthermore (as in Fig. 2 and 4 until 6 shown) the non-rotatable fixing of the support fingers 92 relative to the carrier element 112 by positioning pins 142 passing through both the carrier element 112 and the support fingers 92.

Das Trägerelement 112 ist ferner sowohl axial in Richtung der Mittelachse 44 als auch gegen Drehbewegungen um die Mittelachse 44 festsitzend in den Gehäusekörper 72 angeordnet.The carrier element 112 is also arranged firmly in the housing body 72 both axially in the direction of the central axis 44 and against rotational movements about the central axis 44.

Um ferner den Aufbau eines Schmierfilms aus Schmiermittel zwischen der Gleitstützfläche 122 und der Axialstützfläche 102 sicherzustellen, ist die Verdichterkörperbasis 36 in einem radial innenliegenden Randbereich 152 und in einem radial außenliegenden Randbereich 154 mit einer relativ zur Axialstützfläche 102 geneigt verlaufenden und gegenüber Axialstützfläche 102, zurückgesetzt verlaufenden Randfläche 156 bzw. 158 versehen, die zusammen mit der Gleitauflagefläche 122 zu einem sich keilförmig radial nach außen oder radial nach innen öffnenden Zwischenraum führt, welcher den Zutritt von Schmiermittel erleichtert.In order to further ensure the build-up of a lubricating film of lubricant between the sliding support surface 122 and the axial support surface 102, the compressor body base 36 is in a radially inner edge region 152 and in a radially outer edge region 154 with an inclined relative to the axial support surface 102 and set back from the axial support surface 102 Edge surface 156 or 158 is provided, which together with the sliding support surface 122 leads to a wedge-shaped gap that opens radially outwards or radially inwards, which facilitates the access of lubricant.

Ferner wird der Aufbau des Schmierfilms zwischen der Gleitstützfläche 122 und der Axialstützfläche 102 dadurch gefördert, dass die Gleitstützfläche 122 und die Axialstützfläche 102, in dem Überlappungsbereich in dem sie zusammenwirken als zusammenhängende, das heißt in Umlaufrichtung U um die Mittelachse und in ihrer gesamten radialen Ausdehnung nicht unterbrochene Ringflächen 124 bzw. 126 ausgebildet sind, wobei sich insbesondere die Ringfläche 126 der Axialstützfläche 102 von einer Innenkontur IK mit einem Radius IR derselben ausgehend bis zu einer Außenkontur AK erstreckt, wobei der Radius IR weniger als zweidrittel eines Außenradius AR beträgt.Furthermore, the build-up of the lubricating film between the sliding support surface 122 and the axial support surface 102 is promoted by the fact that the sliding support surface 122 and the axial support surface 102, in the overlap area in which they interact, are contiguous, that is in the circumferential direction U around the central axis and in their entire radial extent uninterrupted annular surfaces 124 and 126 are formed, in particular the annular surface 126 of the axial support surface 102 extending from an inner contour IK with a radius IR thereof to an outer contour AK, the radius IR being less than two-thirds of an outer radius AR.

Ferner ist die Ringfläche 124 der Gleitstützfläche 122 so dimensioniert, dass die Ringfläche 126 der Axialstützfläche 102 bei allen Relativbewegungen zur Gleitstützfläche 122 stets vollflächig auf dieser aufliegt.Furthermore, the annular surface 124 of the sliding support surface 122 is dimensioned such that the annular surface 126 of the axial support surface 102 always rests over its entire surface during all relative movements to the sliding support surface 122.

Wie in den Fig. 2 bis 6 dargestellt, liegen die Axialstützfläche 102 und die mit dieser zusammenwirkende Gleitstützfläche 122 sowie die Trägerfläche 114 und die mit dieser zusammenwirkende Gleitauflagefläche 118 alle radial innerhalb von einer mehrere Kupplungselementensätze 162 aufweisende Kupplung 164, die in gleichen radialen Abständen von der Mittelachse 44 und in gleichen Winkelabständen in der Umlaufrichtung U um die Mittelachse 44 angeordnet sind und zusammen eine Kupplung 164 bilden, welche eine Selbstrotation des zweiten bewegbaren Verdichterkörpers 26 verhindert.Like in the Fig. 2 to 6 shown, the axial support surface 102 and the sliding support surface 122 cooperating with it, as well as the support surface 114 and the sliding support surface 118 cooperating with it, all lie radially within a clutch 164 which has a plurality of coupling element sets 162, which are at equal radial distances from the central axis 44 and at equal angular distances in the direction of rotation U are arranged around the central axis 44 and together form a clutch 164, which prevents self-rotation of the second movable compressor body 26.

Jeder dieser Kupplungselementensätze 162 umfasst, wie in den Fig. 2, 6 und 7 dargestellt, als erstes Kupplungselement 172 einen Stiftkörper 174, welcher eine zylindrische Mantelfläche 176 aufweist und mit dieser zylindrischen Mantelfläche 176 in ein zweites Kupplungselement 182 eingreift.Each of these coupling element sets 162 includes, as shown in FIGS Fig. 2 , 6 and 7 shown, as the first coupling element 172 a pin body 174, which has a cylindrical lateral surface 176 and engages with this cylindrical lateral surface 176 in a second coupling element 182.

Das zweite Kupplungselement 182 wird durch einen Ringkörper 184 gebildet, welcher eine zylindrische Innenfläche 186 und eine zylindrische Außenfläche 188 aufweist, die koaxial zueinander angeordnet sind.The second coupling element 182 is formed by an annular body 184 which has a cylindrical inner surface 186 and a cylindrical outer surface 188 which are arranged coaxially with one another.

Dieses zweite Kupplungselement 182 wird in einem dritten Kupplungselement 192 geführt, welches als eine in dem Trägerelement 112 vorgesehene Aufnahme 194 für den Ringkörper 184 ausgebildet ist und welches eine zylindrische Innenwandfläche 196 aufweist.This second coupling element 182 is guided in a third coupling element 192, which is designed as a receptacle 194 for the ring body 184 provided in the carrier element 112 and which has a cylindrical inner wall surface 196.

Dabei ist insbesondere ein Durchmesser DI der Innenwandfläche 196 größer als ein Durchmesser DRA der zylindrischen Außenfläche 188 des Ringkörpers 184 und ein Durchmesser DRI der zylindrischen Innenfläche 186 zwangsläufig kleiner als der Durchmesser DRA der zylindrischen Außenflächen 188 des Ringkörpers 184, wobei außerdem der Durchmesser DRI der zylindrischen Innenfläche 186 größer ist als ein Durchmesser DSK der zylindrischen Mantelfläche 176 des Stiftkörpers 174.In particular, a diameter DI of the inner wall surface 196 is larger than a diameter DRA of the cylindrical outer surface 188 of the ring body 184 and a diameter DRI of the cylindrical inner surface 186 is inevitably smaller than the diameter DRA of the cylindrical outer surfaces 188 of the ring body 184, whereby the diameter DRI of the cylindrical Inner surface 186 is larger than a diameter DSK of the cylindrical lateral surface 176 of the pin body 174.

Somit bildet jeder Kupplungselementensatz 162 seinerseits eine Orbitalführung, deren maximaler Orbitalradius OR für die orbitierende Bewegung DI/2-(DRA-DRI)/2-DSK/2 entspricht.Thus, each set of coupling elements 162 in turn forms an orbital guide whose maximum orbital radius OR for the orbiting movement corresponds to DI/2-(DRA-DRI)/2-DSK/2.

Durch die Dimensionierung des Orbitalradius OR der Kupplungselementensätze 162 derart, dass dieser geringfügig größer ist als der Verdichterorbitalbahnradius VOR, definiert durch die Verdichterkörper 24 und 26 der Spiralverdichtereinheit 22, erfolgt eine Führung des bewegbaren Verdichterkörpers 26 relativ zum stationären Verdichterkörper 24 durch die Kupplung 164 dergestalt, dass, jeweils einer der Kupplungselementensätze 162 wirksam ist, um die Selbstrotation des zweiten bewegbaren Verdichterkörpers 26 zu verhindern, wobei beispielsweise bei sechs Kupplungselementensätzen 162 nach Durchlaufen eines Winkelbereichs von 60° die Wirksamkeit eines jeden Kupplungselementensatzes 162 von einem Kupplungselementensatz 162 zum in Drehrichtung nächstfolgenden Kupplungselementensatz 162 wechselt.By dimensioning the orbital radius OR of the coupling element sets 162 such that it is slightly larger than the compressor orbital radius VOR, defined by the compressor bodies 24 and 26 of the scroll compressor unit 22, the movable compressor body 26 is guided relative to the stationary compressor body 24 by the coupling 164 in such a way that that, in each case one of the coupling element sets 162 is effective to prevent the self-rotation of the second movable compressor body 26, for example with six coupling element sets 162 after passing through an angular range of 60 °, the effectiveness of each coupling element set 162 from one coupling element set 162 to the next coupling element set 162 in the direction of rotation changes.

Aufgrund der Tatsache, dass jeder Kupplungselementensatz 162 drei Kupplungselemente 172, 182 und 192 aufweist und insbesondere ein Ringkörper 184 zwischen dem jeweiligen Stiftkörper 174 und der jeweiligen Aufnahme 194 wirksam ist, wird einerseits die Verschleißfestigkeit der Kupplungselementensätze 162 verbessert, andererseits die Schmierung im Bereich derselben verbessert und darüber hinaus auch noch die Geräuschbildung durch die Kupplungselementensätze 162 reduziert, die durch den Wechsel der Wirksamkeit von einem Kupplungselementensatz 162 zum anderen Kupplungselementensatz 162 entsteht.Due to the fact that each coupling element set 162 has three coupling elements 172, 182 and 192 and in particular an annular body 184 is effective between the respective pin body 174 and the respective receptacle 194, on the one hand the wear resistance of the coupling element sets 162 is improved, and on the other hand the lubrication in the area thereof is improved and also reduces the noise generated by the coupling element sets 162, which arises from the change in effectiveness from one coupling element set 162 to the other coupling element set 162.

Dabei ist es insbesondere essentiell, dass die Kupplungselementensätze 162 eine ausreichende Schmierung erfahren, insbesondere eine Schmierung zwischen der zylindrischen Mantelfläche 176 des Stiftkörpers 174 und der zylindrischen Innenfläche 186 des Ringkörpers 184 sowie eine Schmierung zwischen der zylindrischen Außenfläche 188 des Ringkörpers 184 und der zylindrischen Innenwandfläche 196 der Aufnahme 194.It is particularly essential that the coupling element sets 162 experience sufficient lubrication, in particular lubrication between the cylindrical lateral surface 176 of the pin body 174 and the cylindrical inner surface 186 of the ring body 184 and lubrication between the cylindrical outer surface 188 of the ring body 184 and the cylindrical inner wall surface 196 of recording 194.

Zur optimalen Schmierung der Kupplungselementensätze 162 sind die Aufnahmen 194 in dem Trägerelement 112 in axialer Richtung beidseitig offen, wobei die Ringkörper 184 durch auf ihren dem zweiten Verdichterkörper 26 abgewandten Seiten durch ein radial nach innen überstehenden Anschlagelement 198 gehalten sind.For optimal lubrication of the coupling element sets 162, the receptacles 194 in the carrier element 112 are open on both sides in the axial direction, the ring bodies 184 being held on their sides facing away from the second compressor body 26 by a stop element 198 which projects radially inwards.

Außerdem sind in dem Trägerelement 112 noch weitere Durchgangsöffnungen 202, 204 vorgesehen, die einen Durchtritt von Schmiermittel und angesaugtem Kältemittel erlauben.In addition, further through openings 202, 204 are provided in the carrier element 112, which allow the passage of lubricant and sucked-in refrigerant.

Zur Aufnahme der als Stiftkörper 174 ausgebildeten Kupplungselemente 172 ist die Verdichterkörperbasis 36 mit sternförmigen sich radial nach außen erstreckenden Fortsätzen 212 versehen, die in Zwischenräume 214 zwischen in einer Umlaufrichtung U um die Mittelachse 44 aufeinanderfolgenden Stützfingern 92 eingreifen, so dass die Kupplungselemente 172 ebenfalls in diesen Zwischenräumen 214 liegen und damit innerhalb des Gehäusekörpers 72 in einem möglichst großen radialen Abstand von der Mittelachse 44 angeordnet sind (Fig. 7).To accommodate the coupling elements 172 designed as pin bodies 174, the compressor body base 36 is provided with star-shaped extensions 212 which extend radially outwards and which engage in spaces 214 between support fingers 92 which follow one another in a direction of rotation U around the central axis 44, so that the coupling elements 172 also engage in these Intermediate spaces 214 lie and are therefore arranged within the housing body 72 at the largest possible radial distance from the central axis 44 ( Fig. 7 ).

Diese durch den möglichst großen radialen Abstand der Kupplungselemente 172 vorgegebene Positionierung der Kupplungselementensätze 162 in einem ebenfalls möglichst großen radialen Abstand von der Mittelachse 44 hat den Vorteil, dass dadurch aufgrund des großen Hebelarms die auf die Kupplungselementensätze 162 wirkenden Kräfte so klein wie möglich gehalten werden können, was sich vorteilhaft auf die Bauteildimensionierung auswirkt.This positioning of the coupling element sets 162, which is predetermined by the largest possible radial distance between the coupling elements 172, at the largest possible radial distance from the central axis 44, has the advantage that the forces acting on the coupling element sets 162 can be kept as small as possible due to the large lever arm , which has an advantageous effect on component dimensioning.

Das erfindungsgemäße Konzept der Schmierung der Axialführung 96 und der Kupplungselementensätze 162 ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn die Mittelachsen 44 und 46 der Verdichterkörper 24 und 26 im Normalfall liegend, das heißt maximal mit einem Winkel von 30° zu einer Horizontalen, verlaufen, wobei sich in dem Kompressorgehäuse 12, insbesondere im Bereich des ersten Gehäusekörpers 72 an einer in Schwerkraftrichtung tiefstliegenden Stelle ein Schmiermittelbad 210 ausbildet, aus dem im Betrieb Schmiermittel aufgewirbelt und dabei in der beschriebenen Art und Weise aufgenommen und verteilt wird.The inventive concept of lubrication of the axial guide 96 and the coupling element sets 162 is particularly advantageous when the central axes 44 and 46 of the compressor bodies 24 and 26 are normally horizontal, that is to say at a maximum angle of 30 ° to a horizontal, wherein in the compressor housing 12, in particular in the area of the first housing body 72, a lubricant bath 210 is formed at a point lowest in the direction of gravity, from which lubricant is whirled up during operation and thereby absorbed and distributed in the manner described.

Der Antrieb des bewegbaren Verdichterkörpers 24 erfolgt (wie in Fig. 2 dargestellt) durch einen als Ganzes mit 222 bezeichneten Antriebsmotor, beispielsweise einen Elektromotor, welcher insbesondere einen in dem zentralen Gehäusekörper 84 gehaltenen Stator 224 und einen innerhalb des Stators 224 angeordneten Rotor 226 aufweist, der auf einer Antriebswelle 228 angeordnet ist, die koaxial zur Mittelachse 44 des stationären Verdichterkörpers 24 verläuft.The movable compressor body 24 is driven (as in Fig. 2 shown) by a drive motor designated as a whole by 222, for example an electric motor, which in particular has a stator 224 held in the central housing body 84 and a rotor 226 arranged within the stator 224, which is arranged on a drive shaft 228 which is coaxial with the central axis 44 the stationary compressor body 24 runs.

Die Antriebswelle 228 ist einerseits in einer zwischen dem Antriebsmotor 222 und der Spiralverdichtereinheit 22 und in dem zentralen Gehäusekörper 84 angeordneten verdichterzugewandten Lagereinheit 232 gelagert und andererseits in einer verdichterabgewandten Lagereinheit 234, welche auf einer der Lagereinheit 232 gegenüberliegenden Seite des Antriebsmotors 222 angeordnet ist.The drive shaft 228 is mounted, on the one hand, in a bearing unit 232 facing the compressor, which is arranged between the drive motor 222 and the scroll compressor unit 22 and in the central housing body 84, and, on the other hand, in a bearing unit 234 facing away from the compressor, which is arranged on a side of the drive motor 222 opposite the bearing unit 232.

Die verdichterabgewandte Lagereinheit 234 ist dabei beispielsweise in dem zweiten Gehäusekörper 86 gelagert, welcher den zentralen Gehäusekörper 84 auf einer dem ersten Gehäusekörper 72 gegenüberliegenden Seite abschließt.The bearing unit 234 facing away from the compressor is mounted, for example, in the second housing body 86, which closes the central housing body 84 on a side opposite the first housing body 72.

Von der vom zweiten Gehäusekörper 86 gebildeten Einlasskammer 88 strömt dabei angesaugtes Medium, insbesondere das Kältemittel, durch den Antriebsmotor 222 in Richtung der verdichterzugewandten Lagereinheit 232, umströmt diese und strömt dann in Richtung der Spiralverdichtereinheit 22.Medium, in particular the refrigerant, flows from the inlet chamber 88 formed by the second housing body 86 through the drive motor 222 in the direction of the bearing unit 232 facing the compressor, flows around it and then flows in the direction of the scroll compressor unit 22.

Die Antriebswelle 228 treibt über einen als Ganzes mit 242 bezeichneten Exzenterantrieb den bewegbaren Verdichterkörper 26 an, der sich orbitierend um die Mittelachse 44 des stationären Verdichterkörpers 24 bewegt.The drive shaft 228 drives the movable compressor body 26 via an eccentric drive designated as a whole by 242, which moves in an orbiting manner around the central axis 44 of the stationary compressor body 24.

Der Exzenterantrieb 242 umfasst insbesondere einen in der Antriebswelle 228 gehaltenen, vorzugsweise fest in diese eingesetzten, Exzenterantriebszapfen 244, welcher einen Mitnehmer 246 auf der Orbitalbahn 48 um die Mittelachse 44 bewegt, der seinerseits durch eine drehbare Aufnahme des Exzenterantriebszapfens 244 in einer Antriebszapfenaufnahme 247 im Mitnehmer 246 um eine Exzenterachse 245 drehbar an dem Exzenterantriebszapfen 244 gelagert ist und außerdem um die Mittelachse 46 des orbitierend bewegbaren Verdichterkörpers 26 drehbar in einem Drehlager 248, insbesondere einem als Festlager ausgebildeten Wälzkörperlager, gelagert ist, wobei das Drehlager 248 ein Drehen des Mitnehmers 246 relativ zu dem orbitierend bewegbaren Verdichterkörper 26 um die Mittelachse 46 erlaubt, wie in Fig. 7 und 8 dargestellt.The eccentric drive 242 in particular includes an eccentric drive pin 244 held in the drive shaft 228, preferably firmly inserted therein, which moves a driver 246 on the orbital path 48 about the central axis 44, which in turn moves through a rotatable receptacle of the eccentric drive pin 244 in a drive pin receptacle 247 in the driver 246 is rotatably mounted on the eccentric drive pin 244 about an eccentric axis 245 and is also rotatably mounted about the central axis 46 of the orbiting compressor body 26 in a rotary bearing 248, in particular a rolling element bearing designed as a fixed bearing, the rotary bearing 248 allowing the driver 246 to rotate relative to the orbitally movable compressor body 26 about the central axis 46 is allowed, as in Fig. 7 and 8th shown.

Zur Aufnahme des Drehlagers 248 ist, wie in den Fig. 11 dargestellt, der zweite Verdichterkörper 26 mit einer integrierten Mitnehmeraufnahme 249 versehen, welche das Drehlager 248 aufnimmt.To accommodate the pivot bearing 248, as in the Fig. 11 shown, the second compressor body 26 is provided with an integrated driver receptacle 249, which accommodates the pivot bearing 248.

Die Mitnehmeraufnahme 249 ist dabei relativ zu der Flachseite 98 der Verdichterkörperbasis 36 zurückgesetzt und somit in der Verdichterkörperbasis 36 integriert angeordnet, so dass die auf den bewegbaren Verdichterkörper 26 wirkenden Antriebskräfte auf einer der Spiralrippe 38 zugewandten Seite der Flachseite 98 der Verdichterkörperbasis 36 wirksam sind und somit mit geringem Kippmoment den bewegbaren Verdichterkörper 26 antreiben, der durch die Axialführung 96 in Richtung der Mittelachse 44 gesehen zwischen der Mitnehmeraufnahme 249 und dem Antriebsmotor 222 an der Axialstützfläche 102 axial abgestützt und quer zur Mittelachse 44 bewegbar geführt ist.The driver receptacle 249 is set back relative to the flat side 98 of the compressor body base 36 and is thus arranged integrated in the compressor body base 36, so that the driving forces acting on the movable compressor body 26 are effective on a side of the flat side 98 of the compressor body base 36 facing the spiral rib 38 and thus drive the movable compressor body 26 with a low tilting moment, which is axially supported by the axial guide 96 in the direction of the central axis 44 between the driver receptacle 249 and the drive motor 222 on the axial support surface 102 and is guided movably transversely to the central axis 44.

Bei der erfindungsgemäßen Lösung ist die Mitnehmeraufnahme 249, wie in den Fig. 2 und 11 dargestellt von der in radialer Richtung zur Mittelachse 46 außenliegenden Axialstützfläche 102 umgeben und die Axialstützfläche 102 ist ihrerseits von den in radialer Richtung zur Mittelachse 44 außenliegenden Kupplungselementsätzen 162 der die Selbstdrehung des zweiten Verdichterkörpers 26 verhindernden Kupplung 164 umgeben.In the solution according to the invention, the driver receptacle is 249, as in the Fig. 2 and 11 shown surrounded by the axial support surface 102, which is external in the radial direction to the central axis 46, and the axial support surface 102 is in turn surrounded by the coupling element sets 162, which are external in the radial direction to the central axis 44, of the coupling 164, which prevents the self-rotation of the second compressor body 26.

Durch die Drehbarkeit des Mitnehmers 246 um die Exzenterachse 245 und um die Mittelachse 46 ist, wie in Fig. 9 dargestellt, insbesondere der Verdichterorbitalradius VOR, definiert durch den Abstand der Mittelachse 46 des bewegbaren Verdichterkörpers 24 von der Mittelachse 44 des stationären Verdichterkörpers 24 und der Antriebswelle 228, variabel einstellbar, so dass sich der bewegbare Verdichterkörper 26, und somit auch die Mittelachse 46, jeweils so weit von der Mittelachse 44 weg radial nach außen bewegen kann, dass die Spiralrippen 34, 38 kraftbeaufschlagt im Berührungspunkt 322 aneinander anliegen und die Verdichterkammern 42 dicht abschließen.Due to the rotatability of the driver 246 about the eccentric axis 245 and about the central axis 46, as in Fig. 9 shown, in particular the compressor orbital radius VOR, defined by the distance of the central axis 46 of the movable compressor body 24 from the central axis 44 of the stationary compressor body 24 and the drive shaft 228, variably adjustable, so that the movable compressor body 26, and thus also the central axis 46, respectively can move radially outwards so far from the central axis 44 that the spiral ribs 34, 38 rest against each other under force at the point of contact 322 and seal the compressor chambers 42.

Hierzu ist insbesondere der Abstand der Exzenterachse 245 von der Mittelachse 44 des stationären Verdichterkörpers 24 größer gewählt als der vorgesehene Verdichterorbitalradius VOR, das heißt, der Abstand der Mittelachsen 44 und 46 voneinander, und so groß dass die Exzenterachse 245 außerhalb einer durch die beiden Mittelachsen 44 und 46 hindurch verlaufenden Mittelachsenebene ME und entgegengesetzt zu einer Drehrichtung D der Antriebswelle 228 im Abstand von dieser liegt (Fig. 9).For this purpose, in particular, the distance of the eccentric axis 245 from the central axis 44 of the stationary compressor body 24 is chosen to be larger than the intended compressor orbital radius VOR, that is, the distance between the central axes 44 and 46 from one another, and so large that the eccentric axis 245 is outside one through the two central axes 44 and 46 running through the central axis plane ME and opposite to a direction of rotation D of the drive shaft 228 at a distance from this ( Fig. 9 ).

Aufgrund dieser Anordnung der Mittelachsen 44 und 46 und der Exzenterachse 245 bewirkt die daraus resultierende exzentrische Einwirkung des Exzenterantriebszapfens 244 auf den Mitnehmer 246, eine Kraft FA, welche bezogen auf die Mittelachse 46 des Mitnehmers 246 zu einer auf die Mittelachse 46 wirkenden und den Mitnehmer 246 mitsamt dem bewegbaren Verdichterkörper 26 radial zur Mittelachse 44 nach außen bewegenden Kraft FC führt, die in der durch die Mittelachse 44 und die Mittelachse 46 verlaufenden Mittelachsenebene ME wirkt und die Spiralrippen 34, 38 aneinander anlegt, und welche zu einer tangential zur Orbitalbahn 48 wirkenden Kraft FO führt, die den Mitnehmer 246 mitsamt dem bewegbaren Verdichterkörper 26 auf der Orbitalbahn 48 um die Mittelachse 44 in einer Drehrichtung D bewegt (Fig. 9).Due to this arrangement of the central axes 44 and 46 and the eccentric axis 245, the resulting eccentric action of the eccentric drive pin 244 on the driver 246 causes a force FA which, based on the central axis 46 of the driver 246, acts on the central axis 46 and the driver 246 Together with the movable compressor body 26, the force FC moves radially outwards to the central axis 44, which is in the central axis plane ME running through the central axis 44 and the central axis 46 acts and places the spiral ribs 34, 38 against one another, and which leads to a force FO acting tangentially to the orbital path 48, which moves the driver 246 together with the movable compressor body 26 on the orbital path 48 around the central axis 44 moves in a direction of rotation D ( Fig. 9 ).

Die durch die Mittelachsen 44 und 46 definierte Mittelachsenebene ME stellt eine Bezugsebene für ein System, gebildet aus der Masse der den Exzenterantrieb 242 umfassenden Antriebselemente einerseits und der Masse der Einheit 250 aus dem bewegbaren Verdichterkörper 26 mitsamt der Masse des Mitnehmers 246 und des Drehlagers 248 andererseits, deren Massenschwerpunkt SOS in der Mittelachsenebene ME liegt, dar und wird auch als Massenausgleichsebene ME bezeichnet, da alle zu einem möglichst optimalen Massenausgleich beitragenden Massenschwerpunkte nahe oder in dieser liegen sollten.The central axis plane ME defined by the central axes 44 and 46 represents a reference plane for a system, formed from the mass of the drive elements comprising the eccentric drive 242 on the one hand and the mass of the unit 250 made up of the movable compressor body 26 together with the mass of the driver 246 and the pivot bearing 248 on the other hand , whose center of mass SOS lies in the central axis plane ME, and is also referred to as the mass balance plane ME, since all centers of mass contributing to the optimal possible mass balance should be close to or in this.

Zum Massenausgleich ist vorzugsweise noch eine Orbitalbahnausgleichsmasse 252 (Fig. 10) vorgesehen, die der Unwucht durch der sich auf der Orbitalbahn 48 bewegenden Einheit 250 aus Verdichterkörper 26, Mitnehmer 246 und Drehlager 248 entgegenwirkt und diese möglichst ausgleicht, wobei die Orbitalbahnausgleichsmasse 252 mit ihrem Massenschwerpunkt SOAGM möglichst nahe der Massenausgleichsebene ME angeordnet ist, wie in Fig. 10 oder 13 und 14 dargestellt.An orbital orbit balancing mass 252 ( Fig. 10 ) is provided, which counteracts the imbalance caused by the unit 250 moving on the orbital path 48 consisting of compressor body 26, driver 246 and pivot bearing 248 and compensates for it as far as possible, the orbital path balancing mass 252 with its center of mass SOAGM being arranged as close as possible to the mass compensation plane ME, as in Fig. 10 or 13 and 14 shown.

Dabei liegt die Orbitalbahnausgleichsmasse 252 insbesondere auf einer dem Exzenterantriebszapfen 244 und der Mittelachse 46 abgewandten, insbesondere gegenüberliegenden, Seite einer senkrecht zur Massenausgleichsebene ME und durch die Mittelachse 44 verlaufenden Querebene QE.The orbital orbit balancing mass 252 lies in particular on a side of a transverse plane QE which runs perpendicular to the mass balancing plane ME and runs through the central axis 44, facing away from the eccentric drive pin 244 and the central axis 46, in particular on the opposite side.

Im Gegensatz zu aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen ist die Orbitalbahnausgleichsmasse 252 nicht an dem Mitnehmer 246 gehalten sondern mit einem Führungskörper 254 an der Antriebswelle 228 gelagert, insbesondere an dem Exzenterantriebszapfen 244.In contrast to solutions known from the prior art, the orbital orbit balancing mass 252 is not held on the driver 246 but is mounted on the drive shaft 228 with a guide body 254, in particular on the eccentric drive pin 244.

Hierzu umfasst der Führungskörper 254 eine Zapfenaufnahme 256, die der den Mitnehmer 246 antreibende Exzenterantriebszapfen 244 durchgreift, um den Lagerkörper 254 um die Exzenterachse 245 drehbar aufzunehmen.For this purpose, the guide body 254 includes a pin receptacle 256, which the eccentric drive pin 244 driving the driver 246 passes through in order to accommodate the bearing body 254 so that it can rotate about the eccentric axis 245.

Ferner ist der Führungskörper 254 an einer diesem zugewandten, beispielsweise stirnseitig der Antriebswelle 228 angeordneten Ausrichtfläche 262 der Antriebswelle 228 mit einer der Ausrichtfläche 262 zugewandten Führungsfläche 264 des Führungskörpers 254 parallel zu einer senkrecht zur Mittelachse 44 der Antriebswelle 228 verlaufenden Ausrichtebene 266 gleitend geführt, so dass bei allen Drehbewegungen um die Exzenterachse 245 die parallele Ausrichtung des Führungskörpers 254 zur Ausrichtebene 266 erhalten bleibt und sich somit die Orbitalbahnausgleichsmasse 252 auf einer Bahn 268 um die Antriebswelle 228 bewegt, die in einer zur Ausrichtebene 266 parallelen Bahnebene 269 verläuft (Fig. 10, 11).Furthermore, the guide body 254 is slidably guided on an alignment surface 262 of the drive shaft 228 facing it, for example on the front side of the drive shaft 228, with a guide surface 264 of the guide body 254 facing the alignment surface 262, parallel to an alignment plane 266 running perpendicular to the central axis 44 of the drive shaft 228, so that During all rotational movements about the eccentric axis 245, the parallel alignment of the guide body 254 to the alignment plane 266 is maintained and the orbital orbit balancing mass 252 thus moves on a path 268 around the drive shaft 228, which runs in a path plane 269 parallel to the alignment plane 266 ( Fig. 10 , 11 ).

Der Vorteil dieser Lösung ist darin zu sehen, dass die Orbitalbahnausgleichsmasse 252 von dem Mitnehmer 246 hinsichtlich möglicher Kippmomente entkoppelt ist und dadurch nicht mehr in der Lage ist, Kippmomente bezüglich der Mittelachsen 44, 46 auf den Mitnehmer 246 zu übertragen.The advantage of this solution can be seen in the fact that the orbital orbit balancing mass 252 is decoupled from the driver 246 with regard to possible tilting moments and is therefore no longer able to transmit tilting moments with respect to the central axes 44, 46 to the driver 246.

Vielmehr wird durch die Führung des Führungskörpers 254 relativ zur Antriebswelle 228 auch bereits die Übertragung von Kippmomenten von dem Führungskörper 254 auf den Exzenterantriebszapfen 244 weitgehend vermieden.Rather, by guiding the guide body 254 relative to the drive shaft 228, the transmission of tilting moments from the guide body 254 to the eccentric drive pin 244 is largely avoided.

Um die Führungsfläche 264 in Anlage an der Stirnfläche 262 zu halten, ist, wie in Fig. 11 dargestellt, eine Axialführung 272 für den Führungskörper 254 relativ zur Antriebswelle 228 vorgesehen, welche eine an dem Exzenterantriebszapfen 244 angeordnete Auskragung 274, beispielsweise einen Bund, aufweist und welche den Führungskörper 254 gegen eine Bewegung in Richtung der Mittelachse 44 von der Ausrichtfläche 262 weg sichert und hierzu beispielsweise in eine Vertiefung 276 eingreift, die sich von einer dem Mitnehmer 246 zugewandten Seite 278 des Führungskörpers 254 begrenzt in den Führungskörper 254 hinein erstreckt.To keep the guide surface 264 in contact with the end surface 262, as in Fig. 11 shown, an axial guide 272 is provided for the guide body 254 relative to the drive shaft 228, which has a projection 274 arranged on the eccentric drive pin 244, for example a collar, and which protects the guide body 254 against movement in Direction of the central axis 44 away from the alignment surface 262 and for this purpose, for example, engages in a recess 276, which extends limitedly into the guide body 254 from a side 278 of the guide body 254 facing the driver 246.

Eine erste Bewegungsbegrenzungseinheit 280 für die Begrenzung einer Relativbewegung des Führungskörpers 254 zur Antriebswelle 228, um den Massenschwerpunkt SOAGM der Orbitalbahnausgleichsmasse 252 nahe einer möglichst optimalen Position für den Massenausgleich, das heißt in geringem Abstand von der Massenausgleichsebene ME, zu halten und keine allzu großen Abweichungen von der optimalen Position, die einer Lage des Massenschwerpunkts SOAGM in der Massenausgleichsebene ME entspricht, zuzulassen, umfasst, wie in Fig. 12 dargestellt, einen fest mit dem Führungskörper 254 verbundenen und in Abstand von dem Exzenterantriebszapfen 244 angeordneten Anschlagkörper 282, der in eine Vertiefung 284 in der Antriebswelle 228 eingreift, die sich ausgehend von deren Stirnfläche 262 in die Antriebswelle 228 hinein erstreckt und den Anschlagkörper 282 mit Spiel aufnimmt und somit dem Führungskörper 254 eine begrenzte Dreharbeit und die Exzenterachse 245 relativ zur Antriebswelle 228 ermöglicht.A first movement limiting unit 280 for limiting a relative movement of the guide body 254 to the drive shaft 228 in order to keep the center of mass SOAGM of the orbital orbit balancing mass 252 close to the optimal possible position for the mass balancing, that is to say at a short distance from the mass balancing plane ME, and not to have excessive deviations from the optimal position, which corresponds to a position of the center of mass SOAGM in the mass compensation plane ME, includes, as in Fig. 12 shown, a stop body 282 firmly connected to the guide body 254 and arranged at a distance from the eccentric drive pin 244, which engages in a recess 284 in the drive shaft 228, which extends from its end face 262 into the drive shaft 228 and the stop body 282 with play takes up and thus allows the guide body 254 a limited rotational work and the eccentric axis 245 relative to the drive shaft 228.

Vorzugsweise ist der Anschlagkörper 282 als Kopf eines den Führungskörper 252 durchsetzenden und nachfolgend noch näher erläuterten Kopplungszapfens 292 ausgebildet, der seinerseits ebenfalls mit dem Mitnehmer 246 zusammenwirkt.The stop body 282 is preferably designed as the head of a coupling pin 292 which passes through the guide body 252 and will be explained in more detail below and which in turn also cooperates with the driver 246.

Beispielsweise erfolgt die Fixierung des Kopplungszapfens 292 an dem Führungskörper 254 dadurch, dass der Kopplungszapfen 292 eine Aufnahmebohrung 288 im Führungskörper 254 durchsetzt und in diesem durch einen Presssitz fixiert ist.For example, the coupling pin 292 is fixed to the guide body 254 in that the coupling pin 292 passes through a receiving hole 288 in the guide body 254 and is fixed in it by a press fit.

Zur axialen Festlegung der Position des Kopplungszapfens 292 am Führungskörper 254 ist der Kopplungszapfen 292 noch mit seinem Kopf 282 versehen, welcher auf einer dem Mitnehmer 246 abgewandten Seite des Führungskörpers 254 anliegt (Fig. 12).To axially determine the position of the coupling pin 292 on the guide body 254, the coupling pin 292 is also provided with its head 282, which rests on a side of the guide body 254 facing away from the driver 246 ( Fig. 12 ).

Die erste Bewegungsbegrenzungseinheit 280 erlaubt vorzugsweise eine Relativdrehung des Führungskörpers 254 um die Exzenterantriebsachse 245, die innerhalb eines Winkelbereichs von mindestens 2° (Winkelgrad), bis maximal 4° (Winkelgrad) noch besser maximal 6° (Winkelgrad) liegt, um einen Toleranzausgleich zu ermöglichen, wobei die Orbitalbahnausgleichsmasse 252 relativ zur Antriebswelle 228, insbesondere relativ zur Mittelachse 44, so ausgerichtet werden sollte, dass ein möglichst optimaler Orbitalmassenausgleich erfolgt (Fig. 14).The first movement limiting unit 280 preferably allows a relative rotation of the guide body 254 about the eccentric drive axis 245, which lies within an angular range of at least 2° (angular degrees), up to a maximum of 4° (angular degrees), even better a maximum of 6° (angular degrees), in order to enable tolerance compensation , whereby the orbital orbit balancing mass 252 should be aligned relative to the drive shaft 228, in particular relative to the central axis 44, in such a way that the orbital mass balancing is as optimal as possible ( Fig. 14 ).

Die erste Bewegungsbegrenzungseinheit 280 ist insbesondere so dimensioniert, dass diese - ohne eine zusätzliche Einwirkung - die Einheit 260, umfassend die Orbitalbahnausgleichsmasse 252 und den Führungskörper 254, sich die Orbitalbahnausgleichsmasse 252, so ausrichtet, dass ein Massenschwerpunkt SOAGM der Einheit 260 aus Orbitalbahnausgleichsmasse 252, Führungskörpers 254 und des Kopplungszapfens 292 einer Kopplungseinheit 300 auf einer dem Exzenterzapfen 244 gegenüberliegenden Seite der Querebene QE und innerhalb eines sich über die Massenausgleichsebene ME hinweg erstreckenden und beiderseits der Massenausgleichsebene ME in Fig. 13 und Fig. 14 liegenden Unwuchttoleranzbereichs UWT verbleibt, so dass die möglichen Unwuchten auf ein tolerables Maß eingeschränkt sind.The first movement limiting unit 280 is in particular dimensioned so that - without any additional action - the unit 260, comprising the orbital orbit balancing mass 252 and the guide body 254, the orbital orbit balancing mass 252, aligns itself in such a way that a center of mass SOAGM of the unit 260 made up of orbital orbit balancing mass 252, guide body 254 and the coupling pin 292 of a coupling unit 300 on a side of the transverse plane QE opposite the eccentric pin 244 and within a plane extending beyond the mass compensation plane ME and on both sides of the mass compensation plane ME in Fig. 13 and Fig. 14 The remaining unbalance tolerance range UWT remains, so that the possible unbalances are limited to a tolerable level.

Die Einheit 260 aus der Orbitalbahnausgleichsmasse 252, dem Führungskörper 254 und dem Kopplungszapfen 292 mit dem Massenschwerpunkt SOAGM bewirkt einen möglichst optimalen Massenausgleich zu der Einheit 250 aus dem orbitierenden Verdichterkörper 26 mit dem Drehlager 248 und dem Mitnehmer 246 mit dem Massenschwerpunkt SOS, wenn die Massenschwerpunkte SOAGM und SOS möglichst nahe der Massenausgleichsebene ME liegen.The unit 260 consisting of the orbital orbit balancing mass 252, the guide body 254 and the coupling pin 292 with the center of mass SOAGM brings about the optimal possible mass balance to the unit 250 consisting of the orbiting compressor body 26 with the pivot bearing 248 and the driver 246 with the center of mass SOS when the centers of mass are SOAGM and SOS are as close as possible to the mass balance level ME.

Die bei dem vorstehend beschriebenen Massenausgleich nicht berücksichtigte Masse ist die Masse des Exzenterantriebszapfens 244, die asymmetrisch zur Massenausgleichsebene ME angeordnet ist und insbesondere bei hohen Drehzahlen der Antriebswelle 228 zu Schwingungen führt.The mass not taken into account in the mass balancing described above is the mass of the eccentric drive pin 244, which is arranged asymmetrically to the mass balancing plane ME and leads to vibrations, particularly at high speeds of the drive shaft 228.

Aus diesem Grund ist der zusätzlich zum in die Antriebswelle 228 eingreifenden Exzenterantriebszapfen 244 noch der am Führungskörper 254 festsitzend angeordnete Kopplungszapfen 292 als Massenausgleichskörper (Fig. 8), ausgebildet und an dem Führungskörper 254 auf einer dem Exzenterantriebszapfen 244 gegenüberliegenden Seite der Massenausgleichsebene ME angeordnet (Fig. 10) und führt somit mit dem Exzenterantriebszapfen 244 zusammen wiederum zu einer zur Massenausgleichsebene ME zumindest näherungsweise symmetrischen Massenverteilung.For this reason, in addition to the eccentric drive pin 244 engaging in the drive shaft 228, the coupling pin 292, which is firmly arranged on the guide body 254, acts as a mass balancing body ( Fig. 8 ), formed and arranged on the guide body 254 on a side of the mass compensation plane ME opposite the eccentric drive pin 244 ( Fig. 10 ) and thus together with the eccentric drive pin 244 leads to a mass distribution that is at least approximately symmetrical to the mass compensation plane ME.

Vorzugsweise sind eine Zapfenachse 294 des Kopplungszapfens 292 und die Exzenterachse 245 spiegelsymmetrisch zu der Massenausgleichsebene ME angeordnet und außerdem weisen vorzugsweise der Exzenterantriebszapfen 244 und der Kopplungszapfen 292 näherungsweise dieselbe Masse auf (Fig. 13, 14).Preferably, a pin axis 294 of the coupling pin 292 and the eccentric axis 245 are arranged mirror-symmetrically to the mass compensation plane ME and, moreover, the eccentric drive pin 244 and the coupling pin 292 preferably have approximately the same mass ( Fig. 13, 14 ).

Um die Möglichkeit einer Kopplung zwischen der Orbitalbahnausgleichsmasse 252 und dem relativ zum Exzenterantriebszapfen 244 drehbaren Mitnehmer 246 zu haben, umfasst die Kopplungseinheit 300 zusätzlich zum Kopplungszapfen 292 mit seiner Zapfenachse 294 eine eine Aufnahme bildende Ausnehmung 296 im Mitnehmer 246, in die sich der Kopplungszapfen 292 hinein erstreckt und die den Kopplungszapfen 292 mit Spiel aufnimmt, so dass dadurch eine zweite Bewegungsbegrenzungseinheit zur Verfügung steht, um eine Drehbewegung des Mitnehmers 246 um die Exzenterachse 245 zur Vermeidung einer toleranzempfindlichen und gegebenenfalls auch überbestimmten Verbindung des Mitnehmers 246 relativ zum Führungskörper 254 und damit wiederum relativ zur Antriebswelle 228 durch die präzise Lagerung des Mitnehmers 246 relativ zum Exzenterantriebszapfen 244 und die zusätzliche Verbindung des Mitnehmers 246 mit dem Kopplungszapfen 292, der seinerseits ebenfalls um den Exzenterantriebszapfen 244 drehbar gelagert ist, zu ermöglichen (Fig. 14).In order to have the possibility of a coupling between the orbital orbit balancing mass 252 and the driver 246 which is rotatable relative to the eccentric drive pin 244, the coupling unit 300 includes, in addition to the coupling pin 292 with its pin axis 294, a recess 296 in the driver 246 which forms a receptacle and into which the coupling pin 292 is located extends and which receives the coupling pin 292 with play, so that a second movement limiting unit is available to prevent a rotational movement of the driver 246 about the eccentric axis 245 in order to avoid a tolerance-sensitive and possibly also overdetermined connection of the driver 246 relative to the guide body 254 and thus in turn relative to the drive shaft 228 through the precise mounting of the driver 246 relative to the eccentric drive pin 244 and the additional connection of the driver 246 to the coupling pin 292, which in turn is also rotatably mounted about the eccentric drive pin 244 ( Fig. 14 ).

Zur Realisierung eines zentrifugalkraftkoppelnden Zustandes (Fig. 15 und 16) der Kopplungseinheit 300 sind der Kopplungszapfen 292 und die Ausnehmung 296 relativ zueinander so angeordnet, dass der Kopplungszapfen 292 an einem in der Drehrichtung D vorne liegenden Teilbereich 304 einer inneren Wandfläche 298 der Ausnehmung 296 anliegen kann, wodurch die Möglichkeit besteht, der Zentrifugalkraft FZsos der Einheit 250, gebildet aus dem orbitierenden Verdichterkörper 26, dem Mitnehmer 246 und dem Drehlager 248, die im Sinne einer Vergrößerung des Verdichterorbitalradius VOR zusätzlich zur Kraft FC wirkt und somit eine drehzahlabhängige Kontaktkraft in einem Berührungspunkt 322 der Spiralrippen 34, 38 erzeugt, entgegenzuwirken.To realize a centrifugal force-coupling state ( Fig. 15 and 16 ) of the coupling unit 300, the coupling pin 292 and the recess 296 are arranged relative to one another in such a way that the coupling pin 292 can rest on a partial region 304 of an inner wall surface 298 of the recess 296 which is located at the front in the direction of rotation D, which makes it possible to resist the centrifugal force FZsos Unit 250, formed from the orbiting compressor body 26, the driver 246 and the pivot bearing 248, which acts in the sense of increasing the compressor orbital radius VOR in addition to the force FC and thus generates a speed-dependent contact force in a contact point 322 of the spiral ribs 34, 38 to counteract.

Dies erfolgt dadurch, dass der Kopplungszapfen 292 an dem in Drehrichtung D vorderen Teilbereich 304 der Ausnehmung 296 anliegt, und somit der Zentrifugalkraft FZsos entgegenwirkt, da die Einheit 260 aus der Orbitalbahnausgleichsmasse 252, dem Führungskörper 254 und dem Kopplungszapfen 296 das Bestreben hat, ihren Massenschwerpunkt SOAGM in der Drehrichtung D um die Exzenterachse 245 zu drehen (und folglich von der Massenausgleichsebene ME wegzubewegen) während durch die Zentrifugalkraft FZsos die Einheit 250 aus dem orbitierenden Verdichterkörper 26, dem Mitnehmer 246 und dem Drehlager 248 das Bestreben hat, sich entgegengesetzt zur Drehrichtung D um die Exzenterachse 245 zu bewegen (Fig. 16).This is done because the coupling pin 292 rests on the front portion 304 of the recess 296 in the direction of rotation D, and thus counteracts the centrifugal force FZsos, since the unit 260 consisting of the orbital orbit balancing mass 252, the guide body 254 and the coupling pin 296 strives to have its center of mass SOAGM to rotate in the direction of rotation D about the eccentric axis 245 (and consequently to move away from the mass compensation plane ME) while due to the centrifugal force FZsos the unit 250 consisting of the orbiting compressor body 26, the driver 246 and the pivot bearing 248 tends to move in the opposite direction to the direction of rotation D to move the eccentric axis 245 ( Fig. 16 ).

Insbesondere kann durch geeignete Anordnung des Kopplungszapfens 292 und der Ausnehmung 296 erreicht werden, dass die Einheit 260 aus der Orbitalbahnausgleichsmasse 252, dem Führungskörper 254 und dem Kopplungszapfen 292 mit ihrem Massenschwerpunkt SOAGM auf einer dem Massenschwerpunkt SOS gegenüberliegenden Seite der Querebene QE liegt und die Tendenz hat, sich in der Drehrichtung D um die Exzenterachse 245 zu drehen (Fig. 16).In particular, by suitable arrangement of the coupling pin 292 and the recess 296 it can be achieved that the unit 260 consisting of the orbital orbit balancing mass 252, the guide body 254 and the coupling pin 292 lies with its center of mass SOAGM on a side of the transverse plane QE opposite the center of mass SOS and has the tendency to rotate in the direction of rotation D around the eccentric axis 245 ( Fig. 16 ).

Durch den im Teilbereich 304 auf die Ausnehmung 296 einwirkenden Kopplungszapfen 292 wirkt - wie in Fig. 16 dargestellt - im Teilbereich 304, bezogen auf die Exzenterachse 245, ein durch die Kraft FDSOAGM erzeugtes Drehmoment auf den Mitnehmer 246, welches dem aufgrund der Zentrifugalkraft FZsos auf den Mitnehmer 246 einwirkenden, ebenfalls auf die Exzenterachse 245 bezogenen durch die Kraft FDsos erzeugten Drehmoment, entgegenwirkt und dadurch die Zentrifugalkraft FZsos auf die Zentrifugalkraft FZR reduziert. Diese Reduktion der Zentrifugalkraft FZsos ist von der Masse im Massenschwerpunkt SOAGM abhängig.The coupling pin 292 acting on the recess 296 in the partial area 304 acts - as in Fig. 16 shown - in the partial area 304, based on the eccentric axis 245, a torque generated by the force FD SOAGM on the driver 246, which corresponds to the torque acting on the driver 246 due to the centrifugal force FZsos, also related to the eccentric axis 245 and generated by the force FDsos, counteracts and thereby reduces the centrifugal force FZsos to the centrifugal force FZR. This reduction in the centrifugal force FZsos depends on the mass in the center of mass SOAGM.

Andererseits kann durch die vorstehend genannte Anordnung des Kopplungszapfens 292 und der Ausnehmung 296 erreicht werden, dass der Massenschwerpunkt SOAGM in dem zentrifugalkraftkoppelnden Zustand nahe der oder bevorzugt in der Massenausgleichsebene ME auf einer dem Massenschwerpunkt SOS gegenüberliegenden Seite der Mittelachse 44 liegt, und somit den im Wesentlichen optimalen Massenausgleich zu der Einheit 250 aus dem orbitierenden Verdichterkörper 26, dem Mitnehmer 246 und dem Drehlager 248 bewirkt.On the other hand, the above-mentioned arrangement of the coupling pin 292 and the recess 296 can ensure that the center of mass SOAGM in the centrifugal force-coupling state lies close to or preferably in the mass compensation plane ME on a side of the central axis 44 opposite the center of mass SOS, and thus essentially optimal mass balance to the unit 250 consisting of the orbiting compressor body 26, the driver 246 and the pivot bearing 248.

Eine Realisierung eines in Fig. 17 und 18 dargestellten zentrifugalkraftentkoppelnden Zustandes der Kopplungseinheit 300 erfolgt aufgrund einer gegenseitigen Verdrehung der Einheit 260 um die Exzenterachse 245 entgegengesetzt zur Drehrichtung D und einer Verlagerung der Zapfenachse 294 entgegengesetzt zur Drehrichtung in eine Position 294e (Fig. 17 und 18), so dass keine Berührung zwischen dem Kopplungszapfen 292 und der Ausnehmung 296 mehr möglich ist, und der Massenschwerpunkt SOAGM im Abstand von der Massenausgleichsebene ME liegt. Somit ist die im Massenschwerpunkt SOS wirkende drehzahlabhängige Zentrifugalkraft FZsos in vollem Umfang in dem Berührungspunkt 322 der Spiralrippen 34, 38 wirksam, während die Einheit 260 aus der Orbitalbahnausgleichsmasse 252 dem Führungskörper 254 und dem Kopplungszapfen 292 mit ihrem Massenschwerpunkt SOAGM relativ zur Antriebswelle 228, wie nachfolgend im Detail beschrieben, festgelegt ist, wobei der Massenschwerpunkt SOAGM auf einer dem Massenschwerpunkt SOS gegenüberliegenden Seite der Querebene QE und in geringem Abstand der Massenausgleichsebene ME liegt.A realization of an in Fig. 17 and 18 The centrifugal force decoupling state of the coupling unit 300 shown occurs due to a mutual rotation of the unit 260 about the eccentric axis 245 opposite to the direction of rotation D and a displacement of the pin axis 294 opposite to the direction of rotation into a position 294e ( Fig. 17 and 18 ), so that contact between the coupling pin 292 and the recess 296 is no longer possible, and the center of mass SOAGM is at a distance from the mass compensation plane ME. Thus, the speed-dependent centrifugal force FZsos acting in the center of mass SOS is fully effective in the contact point 322 of the spiral ribs 34, 38, while the unit 260 consisting of the orbital orbit balancing mass 252, the guide body 254 and the coupling pin 292 with its center of mass SOAGM relative to the drive shaft 228, as follows described in detail, the center of mass SOAGM lies on a side of the transverse plane QE opposite the center of mass SOS and at a short distance from the mass compensation plane ME.

Um bei dem erfindungsgemäßen Kompressor sowohl den zentrifugalkraftentkoppelnden Zustand der Kopplungseinheit 300 als auch den zentrifugalkraftkoppelnden Zustand der Kopplungseinheit 300 ausnutzen zu können, ist, wie in den Fig. 8 und 19 bis 20 dargestellt, an der Antriebswelle 228 eine als Ganzes mit 332 bezeichnete drehzahlabhängig wirksame Positioniervorrichtung für die Festlegung oder Freigabe der Drehpositionen der Einheit 260 aus der Orbitalbahnausgleichsmasse 252, dem Führungskörper 254 und dem Kopplungszapfen 292 relativ zur Antriebswelle 228 vorgesehen.In order to be able to utilize both the centrifugal force decoupling state of the coupling unit 300 and the centrifugal force coupling state of the coupling unit 300 in the compressor according to the invention, as in the Fig. 8 and 19 to 20 shown, on the drive shaft 228 as The entire speed-dependent positioning device, designated 332, is provided for determining or releasing the rotational positions of the unit 260 consisting of the orbital orbit balancing mass 252, the guide body 254 and the coupling pin 292 relative to the drive shaft 228.

Diese Positioniervorrichtung 332 umfasst einen in der Antriebswelle 228 fixierbaren und sich mit seiner Mittelachse 334 radial zur Antriebswelle 228 erstreckenden Führungskörper 336, welcher im einfachsten Fall als zylindrischer und in einer Aufnahmebohrung 338 der Antriebswelle 228, beispielsweise durch eine diesen durchsetzende Schraube 339, fixierbarer Zapfen ausgebildet ist, der umfangseitig eine Führungsfläche 342 bildet, längs welcher ein Positionierkörper 344 parallel zur Mittelachse 334 und somit radial zur Antriebswelle 228 bewegbar geführt ist.This positioning device 332 comprises a guide body 336 which can be fixed in the drive shaft 228 and extends with its central axis 334 radially to the drive shaft 228, which in the simplest case is designed as a cylindrical pin which can be fixed in a receiving bore 338 of the drive shaft 228, for example by a screw 339 passing through it is, which forms a guide surface 342 on the circumference, along which a positioning body 344 is guided movably parallel to the central axis 334 and thus radially to the drive shaft 228.

Der Positionierkörper 344 wird dabei durch eine Feder 346 beaufschlagt, die sich einerseits mit einem radial innenliegenden Ende an dem Positionierkörper 344 abstützt und mit einem radial außenliegenden Ende an einem Anschlag 348 abstützt, der beispielsweise als an dem Führungskörper 336 mittels der Schraube 339 fixierter Scheibenkörper ausgebildet ist.The positioning body 344 is acted upon by a spring 346, which is supported on the one hand with a radially inner end on the positioning body 344 and with a radially outer end on a stop 348, which is designed, for example, as a disk body fixed to the guide body 336 by means of the screw 339 is.

Durch die Feder 346 wirkt eine Kraft auf den Positionierkörper 344, die den Positionierkörper 344 in Richtung eines radial innenliegenden Anschlags 352 beaufschlagt, der beispielsweise an den Führungskörper 336 angeformt ist.The spring 346 acts on the positioning body 344, which acts on the positioning body 344 in the direction of a radially inner stop 352, which is formed, for example, on the guide body 336.

Der Positionierkörper 344 ist somit entgegengesetzt zur Kraft der Feder 346 von einer am radial innenliegenden Anschlag 352 anliegenden Stellung in eine am radial außenliegenden Anschlag 348 anliegende Stellung in einer Richtung radial zur Mittelachse 44 bewegbar.The positioning body 344 is thus movable in a direction radial to the central axis 44 in the opposite direction to the force of the spring 346 from a position resting on the radially inner stop 352 to a position resting on the radially outer stop 348.

Dabei ist die Feder 346 so dimensioniert, dass bei niedrigen Drehzahlen der Antriebswelle 228 der Positionierkörper 344 an dem radial innenliegenden Anschlag 352 anliegt und mit zunehmender Drehzahl sich von diesem entfernt und ab einer definierten Umschaltdrehzahl an dem radial außenliegenden Anschlag 348 anliegt, wie dies in Fig. 17 und 15 dargestellt ist.The spring 346 is dimensioned so that at low speeds of the drive shaft 228 the positioning body 344 rests on the radially inner stop 352 and moves away from this as the speed increases and from a defined switching speed onwards it rests on the radially outer stop 348, as shown in Fig. 17 and 15 is shown.

Der Positionierkörper 344 ist dabei vorzugsweise mit einer schräg zur Mittelachse 334 laufenden Positionierfläche 354 versehen, die im einfachsten Fall einen zur Mittelachse 334 sich in Richtung des radial innenliegenden Anschlags 352 konisch verjüngenden Verlauf aufweist.The positioning body 344 is preferably provided with a positioning surface 354 running obliquely to the central axis 334, which in the simplest case has a conically tapering course to the central axis 334 in the direction of the radially inner stop 352.

Die Positionierfläche 354 des Positionierkörpers 344 dient dabei zur Beeinflussung einer Drehposition der Einheit 260 aus Orbitalbahnausgleichsmasse 252 und Führungskörpers 254 mitsamt dem Kopplungszapfen 292, relativ zur Antriebswelle 228 wobei eine Veränderung der Drehposition durch Drehung der Einheit 260 um den Exzenterantriebszapfen 244, insbesondere dessen Exzenterachse 245, möglich ist.The positioning surface 354 of the positioning body 344 serves to influence a rotational position of the unit 260 made up of orbital path compensation mass 252 and guide body 254 together with the coupling pin 292, relative to the drive shaft 228, with a change in the rotational position by rotating the unit 260 about the eccentric drive pin 244, in particular its eccentric axis 245, is possible.

Hierzu ist der Führungskörper 254 mit einem Fortsatz 356 versehen, an welchem ein mit der Positionierfläche 354 zusammenwirkender Betätigungskörper 358 angeordnet ist (Fig. 15, 17 und 19).For this purpose, the guide body 254 is provided with an extension 356, on which an actuating body 358 which interacts with the positioning surface 354 is arranged ( Fig. 15 , 17 and 19 ).

Steht der Positionierkörper 344, wie in Fig. 17 dargestellt, in der Stellung, in welcher dieser an dem radial innenliegenden Anschlag 352 anliegt, so wirkt die Positionierfläche 354 mit ihrem bezogen auf die Mittelachse 334 radial außenliegenden Bereich auf den Betätigungskörper 358 und legt dadurch die Einheit 260 aus Orbitalbahnausgleichsmasse 252, Führungskörper 254 und Kopplungszapfen 292 in einer Drehposition um die Exzenterachse 245 relativ zur Antriebswelle 228 fest, in welcher der Massenschwerpunkt SOAGM im Abstand von der Massenausgleichsebene ME steht.The positioning body 344 is as in Fig. 17 shown, in the position in which it rests against the radially inner stop 352, the positioning surface 354 acts on the actuating body 358 with its area lying radially outer with respect to the central axis 334 and thereby places the unit 260 consisting of orbital path compensation mass 252, guide body 254 and coupling pin 292 in a rotational position about the eccentric axis 245 relative to the drive shaft 228, in which the center of mass SOAGM is at a distance from the mass compensation plane ME.

Ferner ist in dieser Drehposition die Lage der Ausnehmung 296 relativ zum Kopplungszapfen 292 so, dass diese sich in dieser Stellung des Positionierkörpers 344 nicht berühren, so dass dadurch die Einheit 260 aus Orbitalbahnausgleichsmasse 252, Führungskörper 254 und Kopplungszapfen 292 von der Einheit 250 aus dem orbitierenden Verdichterkörper 26, dem Mitnehmer 246 und dem Drehlager 248 in dem zentrifugalkraftentkoppelten Zustand ist, und der Massenschwerpunkt SOS dieser Einheit 250 die in der Massenausgleichsebene ME liegende drehzahlabhängige Zentrifugalkraft FZsos (Fig. 17 und 18) erzeugt.Furthermore, in this rotational position, the position of the recess 296 relative to the coupling pin 292 is such that they do not touch each other in this position of the positioning body 344, so that the unit 260 consisting of orbital orbit balancing mass 252, guide body 254 and coupling pin 292 is removed from the orbiting unit 250 Compressor body 26, the driver 246 and the pivot bearing 248 is in the centrifugal force decoupled state, and the center of mass SOS of this unit 250 is the speed-dependent centrifugal force FZsos ( Fig. 17 and 18 ) generated.

Damit entfaltet die Einheit 250 aus dem orbitierenden Verdichterkörper 26, den Mitnehmer 246 und dem Drehlager 248 bei niedrigen Drehzahlen die volle Zentrifugalkraft FZsos im Sinne einer Vergrößerung des Verdichterorbitalradiuses VOR die zusammen mit der Kraft FC zur Kontaktkraft in dem Berührungspunkt 322 der Spiralrippen 34, 38 beiträgt (Fig. 18).The unit 250, consisting of the orbiting compressor body 26, the driver 246 and the pivot bearing 248, thus develops the full centrifugal force FZsos at low speeds in the sense of an increase in the compressor orbital radius VOR, which together with the force FC contributes to the contact force in the contact point 322 of the spiral ribs 34, 38 ( Fig. 18 ).

Ein Vergrößern der Drehzahl bis zur Umschaltdrehzahl, bei welcher der Positionierkörper 344 durch die mit der Drehzahl zunehmende Zentrifugalkraft radial zur Mittelachse 44 entgegen der Kraft der Feder 346 nach außen bewegt wird und schließlich am radial außenliegenden Anschlag 348 anliegt, bewirkt, dass sich die Positionierfläche 354 zunehmend radial nach außen bewegt und den Betätigungskörper 358 so freigibt, dass die Einheit 260 relativ zur Exzenterachse 245 in der Drehrichtung D verschwenken kann und sich so weit bewegen kann, bis der Kopplungszapfen 292 an dem Teilbereich 304 der Wandfläche 298 der Ausnehmung 296 zur Anlage kommt und somit zwischen der Einheit 260 aus der Orbitalbahnausgleichsmasse 252, dem Führungskörper 254 und dem Kopplungszapfen 292 sowie der Einheit 250 aus dem orbitierenden Verdichterkörper 26, dem Mitnehmer 246 und dem Drehlager 248 wirksame die Kopplungseinheit 300 in dem zentrifugalkraftkoppelnden Zustand steht, in welchem die Einheit 260 aus der Orbitalbahnausgleichsmasse 252, dem Führungskörper 254 und dem Kopplungszapfen 292 in der bereits beschriebenen Art und Weise der Zentrifugalkraft FZsos entgegenwirkt und diese reduziert (Fig. 16).Increasing the speed up to the switching speed, at which the positioning body 344 is moved radially outwards to the central axis 44 against the force of the spring 346 by the centrifugal force that increases with the speed and finally rests against the radially outer stop 348, causes the positioning surface 354 increasingly moves radially outwards and releases the actuating body 358 so that the unit 260 can pivot relative to the eccentric axis 245 in the direction of rotation D and can move until the coupling pin 292 comes to rest on the portion 304 of the wall surface 298 of the recess 296 and thus between the unit 260 made up of the orbital orbit balancing mass 252, the guide body 254 and the coupling pin 292 and the unit 250 made up of the orbiting compressor body 26, the driver 246 and the pivot bearing 248, the coupling unit 300 is in the centrifugal force coupling state in which the unit 260 from the orbital orbit balancing mass 252, the guide body 254 and the coupling pin 292 counteracts and reduces the centrifugal force FZsos in the manner already described ( Fig. 16 ).

Die erfindungsgemäße Lösung schafft somit die Möglichkeit, den Kompressor so zu betreiben, dass bei niedrigen Drehzahlen die Kopplungseinheit 300 in dem zentrifugalkraftentkoppelnden Zustand ist und somit die Einheit 250, umfassend den orbitierend bewegbaren Verdichterkörper 26, den Mitnehmer 246 und das Drehlager 248 mit ihrer vollen Zentrifugalkraft FZsos wirksam ist, so dass diese Zentrifugalkraft FZsos zusammen mit der Kraft FC, die durch die aufgrund des Exzenterantriebs 242 auf den orbitierend bewegbaren Verdichterkörper 26 wirkende Kraft FA entsteht (Fig. 18), auf den Berührungspunkt 322 der Spiralrippen 34, 38 wirkt und somit die Spiralrippen 34, 38 im Berührungspunkt 322 in Anlage hält, um einen möglichst dichten Abschluss zwischen diesen zu erreichen. Dabei besteht insbesondere die Möglichkeit, die Masse der zur Einheit 250 beitragenden Komponenten so auszulegen, dass mit zunehmender Drehzahl die durch die Einheit 250 erzeugte Zentrifugalkraft FZsos mit ansteigender Drehzahl signifikant ansteigt, um bei möglichst geringer Drehzahl möglichst rasch eine ausreichend große Kraft im Berührungspunkt 322 der Spiralrippen 34, 38 zu erhalten.The solution according to the invention thus creates the possibility of operating the compressor in such a way that at low speeds the coupling unit 300 is in the centrifugal force decoupling state and thus the unit 250, comprising the orbiting movable compressor body 26, the driver 246 and the pivot bearing 248 with their full centrifugal force FZsos is effective, so that this centrifugal force FZsos together with the force FC, which is created by the force FA acting on the orbiting movable compressor body 26 due to the eccentric drive 242 ( Fig. 18 ), acts on the contact point 322 of the spiral ribs 34, 38 and thus keeps the spiral ribs 34, 38 in contact with the contact point 322 in order to achieve the tightest possible seal between them. In particular, there is the possibility of designing the mass of the components contributing to the unit 250 in such a way that as the speed increases, the centrifugal force FZsos generated by the unit 250 increases significantly as the speed increases in order to achieve a sufficiently large force in the contact point 322 as quickly as possible at the lowest possible speed To obtain spiral ribs 34, 38.

Eine derartige Auslegung hätte jedoch den großen Nachteil, dass mit weiter zunehmender Drehzahl die im Berührungspunkt 322 der Spiralrippen 34, 38 wirkende Zentrifugalkraft der Einheit 250 zu einer zu großen Kraft in dem Berührungspunkt 322 zwischen den Spiralrippen 34, 38 wird, so dass die Gefahr besteht, dass die Spiralrippen 34, 38 im Berührungspunkt 322 beschädigt werden und beispielsweise auch der Schmierfilm zwischen diesen aufgrund der zu großen Kraft auf die Spiralrippen 34, 38 im Berührungspunkt 322 reißt.However, such a design would have the major disadvantage that as the speed continues to increase, the centrifugal force of the unit 250 acting in the contact point 322 of the spiral ribs 34, 38 becomes too great a force in the contact point 322 between the spiral ribs 34, 38, so that there is a danger that the spiral ribs 34, 38 in the contact point 322 are damaged and, for example, the lubricating film between them tears due to the excessive force on the spiral ribs 34, 38 in the contact point 322.

Aus diesem Grund erfolgt bei der erfindungsgemäßen Lösung bei zunehmender Drehzahl im Bereich der Übergangsdrehzahl ein Übergang der Kopplungseinheit 300 von dem zentrifugalkraftentkoppelnden Zustand (Fig. 18) in den zentrifugalkraftkoppenden Zustand (Fig. 17) in welchem die durch die Einheit 250 erzeugte Zentrifugalkraft FZsos durch die Kopplung der Einheit 250 mit der Einheit 260 auf die Zentrifugalkraft FZR reduziert wird, so dass insgesamt bei Erreichen hoher Drehzahlen die Kraft zwischen den Spiralrippen 34, 38 im Berührungspunkt 322 begrenzt werden kann.For this reason, in the solution according to the invention, as the speed increases in the transition speed range, the coupling unit 300 transitions from the centrifugal force decoupling state ( Fig. 18 ) into the centrifugal force-coupling state ( Fig. 17 ) in which the Centrifugal force FZsos generated by the unit 250 is reduced to the centrifugal force FZR by coupling the unit 250 with the unit 260, so that overall when high speeds are reached, the force between the spiral ribs 34, 38 in the contact point 322 can be limited.

Damit schafft die erfindungsgemäße Lösung zum einen den Vorteil, ausgehend von niedrigen Drehzahlen, bei bereits bei sehr geringen Drehzahlen im Berührungspunkt 322 eine ausreichend hohe Kraft zwischen den Spiralrippen 34, 38 zu erreichen, und andererseits bei hohen Drehzahlen die Kraft im Berührungspunkt 322 zwischen den Spiralrippen 34, 38 auf ein Niveau zu begrenzen, bei welchem keine Schäden an den Spiralrippen 34, 38 auftreten.The solution according to the invention thus creates, on the one hand, the advantage of achieving a sufficiently high force between the spiral ribs 34, 38 at very low speeds in the contact point 322, and on the other hand, the force in the contact point 322 between the spiral ribs at high speeds 34, 38 to a level at which no damage to the spiral ribs 34, 38 occurs.

Claims (19)

  1. A compressor comprising a compressor housing (12), a scroll compressor unit (22) arranged in the compressor housing (12) with a first, stationarily-arranged compressor body (24) and a second compressor body (26) moveable relative to the stationarily-arranged compressor body (24), of which first and second spiral ribs (34, 38) having the shape of a circle involute engage in each other to form compression chambers (42), when the second compressor body (26) is moved relative to the first compressor body (24) on an orbital path (48), an axial guide (96) which supports the moveable compressor body (26) against movements in the direction parallel to a central axis (44) of the stationarily-arranged compressor body (24) and guides it upon movements in the direction transverse to the central axis (44), an eccentric drive (242) for the scroll compressor unit (22), which comprises a drive element (246) which is driven by a drive motor (222) and which rotates on the orbital path (48) around the central axis (44) of a drive shaft (228) and which is rotatably mounted relative to the drive shaft (228) about an eccentric drive axis (245), the drive element itself cooperating with a drive element receptacle (249) of the compressor body (26), an orbital path balancing weight (252) which counteracts an unbalance of the compressor body (26) moving on the orbital path (48) and which is also mounted rotatably about the eccentric axis (245), and a coupling (164) which prevents a self-rotation of the second compressor body (26),
    characterised in that the drive element (246) and the orbital path balancing element (252) are couplable to each other by means of a coupling unit (300) such that the coupling unit (300) with a rotating drive shaft (228) acts in a centrifugal force-coupling state such that the orbital path balancing weight (252) counteracts a centrifugal force (FZsos) of a unit (250) comprising at least the drive element (246) and the orbiting compressor body (26), in that the coupling unit (300) with a rotating drive shaft (228) acts in a centrifugal force-uncoupling state such that the orbital path balancing weight (252) does not counteract the centrifugal force (FZsos) of the unit (250) comprising at least the drive element (246) and the orbiting compressor body (26), and in that the coupling unit (300) is transferable by a positioning device (332) from the centrifugal-force-coupling state into the centrifugal-force-uncoupling state or vice versa.
  2. A compressor according to Claim 1, characterised in that the coupling unit (300) comprises two coupling elements (292, 296) of which one is connected with the orbital path balancing weight (252) and one is connected with the drive element (246), in that in particular the coupling elements (292, 296) are moveable relative to each other into the centrifugal-force-coupling state and into the centrifugal-force-uncoupling state.
  3. A compressor according to one of the preceding Claims, characterised in that one coupling element (292) is fixedly connected to the orbital path balancing weight (252) or with the drive element (246) and the other coupling element (296) is fixedly connected to the drive element (246) or the orbital path balancing weight (252) respectively.
  4. A compressor according to one of the preceding Claims, characterised in that one of the coupling elements is a coupling body (292) and another of the coupling elements is a receptacle (296) into which the coupling body (292) engages, in that in particular the coupling body (292) engages in the receptacle (296) with play, in that in particular the coupling body (292) in the centrifugal-force-coupling state abuts a partial region (304) of the receptacle (296) and in the centrifugal-force-uncoupling state is arranged so as not to contact the receptacle (296).
  5. A compressor according to Claim 4, characterised in that the coupling body (292) is configured as a coupling pin, in that in particular the coupling pin (292) is connected to the orbital path balancing weight (252) and engages in the receptacle (296) connected with the drive element (246)
  6. A compressor according to one of the preceding Claims, characterised in that the positioning device (332) operates in speed-controlled manner and below a switching speed brings the coupling unit (300) into the centrifugal-force-uncoupling state and above the switching speed brings the coupling unit (300) into the centrifugal-force-coupling state.
  7. A compressor according to one of the preceding Claims, characterised in that the positioning device (232) is arranged on the drive shaft (228).
  8. A compressor according to one of the preceding Claims, characterised in that the positioning device (332) in the centrifugal-force-coupling state allows a cooperation of the coupling elements (292, 296) and in the centrifugal-force-uncoupling state positions the coupling elements (292, 296) so as not to contact each other.
  9. A compressor according to one of the preceding Claims, characterised in that the positioning device (332) comprises a positioning body (344), which is guided on the drive shaft (228) by means of a guide body (336) with at least a component in the direction radial to the central axis (44) and is movable along the guide body (336) in speed-dependent manner, in that in particular the positioning body (344) is acted upon by means of a resilient energy store (346) against a centrifugal force acting upon the positioning body (344), in that in particular the positioning body (344) is provided with a positioning face (354) which acts on the coupling unit (300) in dependence upon a radial position of the positioning body (344), in that in particular the positioning body (344) in a first disposition, which corresponds to a speed below the switching speed, brings the coupling unit (300) into its centrifugal-force-uncoupling state, and in a disposition, which corresponds to a speed above the switching speed, brings the coupling unit (300) into its centrifugal-force-coupling state.
  10. A compressor according to one of the preceding Claims, characterised in that by means of the positioning device (332) the coupling element (292) connected to the orbital path balancing weight (252) is movable relative to the coupling element (296) connected to the drive element (246) into the centrifugal-force-coupling state or the centrifugal-force uncoupling state, in that in particular the positioning device (332) brings the orbital path balancing weight (252) together with the coupling element (292) into the centrifugal-force-uncoupling state or into the centrifugal-force-coupling state.
  11. A compressor according to one of Claims 6 to 10, characterised in that the orbital path balancing weight (252), in the centrifugal-force-uncoupling state of the coupling unit (300), is located with its centre of gravity (SOAGM) at a spacing from the weight-balancing plane (ME) and in the centrifugal-force-coupling state of the coupling unit (300) lies with its centre of gravity (SOAGM) near to or in the weight balancing plane (ME).
  12. A compressor according to one of the preceding Claims, characterised in that a first movement limitation unit (280) acts between the drive shaft (228) and the orbital path balancing weight (252).
  13. A compressor according to one of the preceding Claims, characterised in that the central axis (44) of the drive shaft (228) and a central axis (46) of the movable second compressor body (26) define a weight balancing plane (ME) running therethrough, and in that the first movement limitation unit (280) holds the orbital path balancing weight (252) on a side of a geometric transverse plane (QE) running perpendicularly to the weight balancing plane (ME) and through the central axis (44) of the drive shaft (228), said side being opposite to the eccentric axis (245).
  14. A compressor according to Claim 12 or 13, characterised in that the first movement limitation unit (288) so orientates the orbital path balancing weight (252) that a centre of gravity (SOAGM) thereof remains within an unbalanced tolerance region extending over the weight balancing plane (ME) and at both sides thereof.
  15. A compressor according to one of Claims 12 to 14, characterised in that the first movement limitation unit (280) permits a free rotatability of the guide body (254) about the eccentric axis (245) within an angular range of 0.5° (angular degree) to 5° (angular degree).
  16. A compressor according to one of Claims 12 to 15, characterised in that the first movement limitation unit (280) is formed by a first stop element (282) held on the orbital path balancing weight (252), in particular on its guide body (254), or on the drive shaft (228), and a second stop element (284) cooperating with the first stop element (282), in particular receiving the first stop element, the second stop element being arranged on the drive shaft (228) or on the orbital path balancing weight (252), in particular on its guide body (254).
  17. A compressor according to one of the preceding Claims, characterised in that the orbital path balancing weight (252) is rotatably mounted with a guide body (254) on the eccentric drive axis (245), or in that in particular the guide body (254) is fixedly connected to the orbital path balancing weight (252).
  18. A compressor according to one of the preceding Claims, characterised in that the orbital path balancing weight (252) is rotatably mounted around eccentric drive axis (245) by an eccentric drive pin (244) cooperating with the drive element (246) and the drive shaft (228), in that in particular the eccentric drive pin (244) penetrates a pin receptacle (256) of the guide body (254).
  19. A compressor according to one of the preceding Claims, characterised in the orbital path balancing weight (252) cooperates with the drive shaft (228) by means of the guide body (254) and is guided on the drive shaft (228).
EP18737172.9A 2018-06-22 2018-06-22 Scroll compresor with de-coupable orbiting counter weight Active EP3810935B1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/EP2018/066799 WO2019242865A1 (en) 2018-06-22 2018-06-22 Scroll compressor having an orbital balancing mass that can be decoupled

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP3810935A1 EP3810935A1 (en) 2021-04-28
EP3810935B1 true EP3810935B1 (en) 2023-11-29

Family

ID=62816502

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP18737172.9A Active EP3810935B1 (en) 2018-06-22 2018-06-22 Scroll compresor with de-coupable orbiting counter weight

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP3810935B1 (en)
CN (1) CN112119218B (en)
WO (1) WO2019242865A1 (en)

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3467746B2 (en) * 1994-05-27 2003-11-17 株式会社豊田自動織機 Scroll compressor
US5496157A (en) * 1994-12-21 1996-03-05 Carrier Corporation Reverse rotation prevention for scroll compressors
JPH09195957A (en) * 1996-01-17 1997-07-29 Nippon Soken Inc Scroll compressor
CN201437775U (en) * 2009-07-01 2010-04-14 松下·万宝(广州)压缩机有限公司 rotary compressor
WO2018019372A1 (en) 2016-07-27 2018-02-01 Bitzer Kühlmaschinenbau Gmbh Compressor

Also Published As

Publication number Publication date
EP3810935A1 (en) 2021-04-28
WO2019242865A1 (en) 2019-12-26
CN112119218A (en) 2020-12-22
CN112119218B (en) 2023-01-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3491245B1 (en) Compressor
DE2428228C2 (en)
EP1886035B1 (en) Swash plate pivot bearing
EP3194782B1 (en) Scroll compressor
DE3109301C2 (en) Rotary piston machine
DE60006866T2 (en) scroll compressor
DE3519244C2 (en)
DE4339203C2 (en) Coolant scroll compressor with a device for preventing uncontrolled movements of a driver
DE112017004733B4 (en) Co-rotating scroll compressor with offset bearings
DE2538577C2 (en) Arrangement for damping bending vibrations of the rotor of machines with a cantilever shaft
DE102020121442A1 (en) Balancing mechanism for scroll compressors
EP3810935B1 (en) Scroll compresor with de-coupable orbiting counter weight
EP3433502B1 (en) Medical device
EP3488971A1 (en) Electrically driven pivoting device
EP0759340B1 (en) Impact tool
WO2013186372A1 (en) Ball mill having spatial unbalance compensation
EP2041452B1 (en) Balancing device and method
EP0189786B1 (en) Axial-piston machine
DE102016103315A1 (en) compressor
DE202006009702U1 (en) Portable power tool
EP3420193B1 (en) Compressor
EP1988311B1 (en) Bearing unit and linear actuator provided with such unit
DE3922436C2 (en)
DE60110314T2 (en) axial piston pump
DE3510470A1 (en) SPIRAL COMPRESSOR

Legal Events

Date Code Title Description
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: UNKNOWN

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE INTERNATIONAL PUBLICATION HAS BEEN MADE

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE INTERNATIONAL PUBLICATION HAS BEEN MADE

PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE

17P Request for examination filed

Effective date: 20201222

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: BA ME

DAV Request for validation of the european patent (deleted)
DAX Request for extension of the european patent (deleted)
GRAP Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: GRANT OF PATENT IS INTENDED

INTG Intention to grant announced

Effective date: 20230202

GRAS Grant fee paid

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR3

GRAJ Information related to disapproval of communication of intention to grant by the applicant or resumption of examination proceedings by the epo deleted

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSDIGR1

GRAL Information related to payment of fee for publishing/printing deleted

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSDIGR3

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE

P01 Opt-out of the competence of the unified patent court (upc) registered

Effective date: 20230517

GRAP Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: GRANT OF PATENT IS INTENDED

INTC Intention to grant announced (deleted)
INTG Intention to grant announced

Effective date: 20230630

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE PATENT HAS BEEN GRANTED

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

REG Reference to a national code

Ref country code: GB

Ref legal event code: FG4D

Free format text: NOT ENGLISH

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: EP

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R096

Ref document number: 502018013718

Country of ref document: DE

REG Reference to a national code

Ref country code: IE

Ref legal event code: FG4D

Free format text: LANGUAGE OF EP DOCUMENT: GERMAN

REG Reference to a national code

Ref country code: LT

Ref legal event code: MG9D

REG Reference to a national code

Ref country code: NL

Ref legal event code: MP

Effective date: 20231129

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20240301

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IS

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20240329

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: LT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20231129