Bei einem derartigen ausgebildeten Kältemittelverdichter sitzt der Rotor üblicherweise auf einem ausgehend vom ersten Radiallager auf einer der Ver- dichterschraube gegenüberliegenden Seite frei überkragenden Abschnitt der Antriebswelle, was dazu führt, daß ein hoher Aufwand betrieben werden muß, um auf diesen frei überkragenden Abschnitt der Antriebswelle nicht mit zu großen Momenten einzuwirken, die dazu führen, daß ein Spalt zwischen dem Rotor und dem Stator auf Null verringert wird und somit der Rotor den Stator berührt, insbesondere beim Auftreten von asymmetrischen Kräften auf den Rotor.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Kältemittelverdichter der gattungsgemäßen Art derart zu verbessern, daß die Gefahr des Berührens des Stators durch den Rotor nicht mehr auftritt.

Diese Aufgabe wird bei einem Kältemittelverdichter der eingangs beschriebe- nen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Antriebswelle in dem Gesamtgehäuse durch ein drittes Radiallager gelagert ist, welches auf einer dem ersten Radiallager gegenüberliegenden Seite des Rotors angeordnet ist, und daß ein sich zwischen dem ersten Radiallager und dem dritten Radiallager erstreckender Antriebsabschnitt der Antriebswelle Fluchtungsfehler zwischen den drei Radiallagern ausgleichend ausgebildet ist.

Der Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung ist darin zu sehen, daß an sich das Vorsehen eines dritten Radiallagers für die Antriebswelle eine Überbestimmung in der Lagerung der Antriebswelle zur Folge hätte, da die Antriebswelle auf- grund zweier Radiallager, nämlich der beiderseits der Verdichterschraube angeordneten Radiallager, hinsichtlich ihrer Ausrichtung relativ zum Gesamtgehäuse eindeutig bestimmt ist, so daß, wenn man davon ausgeht, daß das dritte Radiallager nicht ohne Fluchtungsfehler zu den beiden anderen Radiallagern angeordnet werden kann, stets die Radiallager, durch durch den Fluchtungsfehler bedingte Zwangskräfte beaufschlagt sind.

Dieses Problem der überbestimmten Lagerung der Antriebswelle wird nun auch erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Antriebsabschnitt zwischen dem ersten Radiallager und dem dritten Radiallager als den Fluchtungsfehler aus- gleichender Abschnitt ausgebildet ist, das heißt, insoweit im Bereich des dritten Radiallagers gegenüber dem ersten Radiallager quer zu einer Achse beweglich ist, so daß möglichst geringe unerwünschte Zwangskräfte auf das dritte Radiallager wirken. Gleichzeitig erlaubt das dritte Radiallager aber auch eine definierte Abstützung der Antriebswelle derart, daß eine Berührung von Rotor und Stator des Elektromotors trotz auftretender Biegemomente, bei- spielsweise beim Anlaufen des Elektromotors, vermieden werden kann. Dies wäre beispielsweise dadurch erreichbar, daß der Antriebsabschnitt in irgendeinem Teilbereich sich quer zu seiner Achse bewegen läßt, wobei diese Bewegung beispielsweise durch einen gelenkigen Abschnitt innerhalb des Antriebsabschnitts realisierbar wäre.

Da jedoch aufgrund der großen zu übertragenden Drehmomente ein mecha- nisches Gelenk nur mit großem Aufwand zu realisieren ist, ist vorzugsweise vorgesehen, daß zumindest ein Teil des Antriebsabschnitts biegeelastisch aus- gebildet ist.

Eine derartige biegeelastische Ausbildung ist beispielsweise über den gesamten Antriebsabschnitt möglich. Besonders günstig ist es jedoch, wenn ein zwischen dem ersten Radiallager und dem Rotor liegender Zwischenabschnitt biege- elastisch ausgebildet ist, da dieser sich im wesentlichen unmittelbar an das erste Radiallager anschließende Zwischenabschnitt in einfacher Weise so aus- gebildet werden kann, daß er die notwendige Biegeelastizität zum Ausgleich der Fluchtungsfehler des dritten Radiallagers aufweist.

Trotz des biegeelastischen Verhaltens ist es jedoch im Rahmen der Erfindung wesentlich, daß ein Außendurchmesser des Antriebsabschnitts so gewählt ist, daß das maximal vom Elektromotor aufgebrachte Drehmoment auf den Schraubenverdichter übertragbar ist und somit der Drehantrieb des Schraubenverdichters sichergestellt ist.

Eine Dimensionierungsvorschrift des Außendurchmessers des Antriebs- abschnitts derart, daß dieser noch die erforderliche Biegeelastizität aufweist, ergibt sich daraus, daß ein Außendurchmesser zumindest eines Teils des Antriebsabschnitts kleiner als ein Fünftel der Rotorlänge, noch besser kleiner als ein Sechstel der Rotorlänge ist.

Die erfindungsgemäße Lösung schafft insbesondere die Möglichkeit, lange Rotoren und somit preisgünstige Elektromotoren einzusetzen, wobei bei der- artigen langen Rotoren die Rotorlänge vorzugsweise gleich oder größer als der 1,7-fache Rotoraußendurchmesser, noch besser gleich oder größer als der doppelte Rotoraußendurchmesser ist.

Damit sind insbesondere Elektromotoren einsetzbar, die trotz ihrer Leistung kostengünstig sind.

Hinsichtlich der Anordnung des dritten Radiallagers wurden im Zusammenhang mit der bisherigen Erläuterung der einzelnen Ausführungsbeispiele keine näheren Angaben gemacht. Beispielsweise wäre es denkbar, für das dritte Radiallager eine separate Lageraufnahme vorzusehen.

Besonders günstig ist es jedoch, wenn das dritte Radiallager von einem Deckel des Gesamtgehäuses gehalten ist. Damit besteht eine sehr einfache Möglich- keit, eine Lageraufnahme für das dritte Radiallager zu realisieren und so in das Gesamtgehäuse zu integrieren, daß der Aufbau des Gesamtgehäuses konstruktiv einfach realisierbar ist.

Hinsichtlich der Ausbildung der Radiallager wurden im Zusammenhang mit der bisherigen Erläuterung der erfindungsgemäßen Lösung keine näheren Angaben gemacht. So wäre es beispielsweise denkbar, die Lager als Wälz-oder Gleit- lager auszubilden.

Da jedoch das erste und das zweite Radiallager aufgrund der präzisen Führung der Verdichterschraube vorzugsweise als Wälzlager ausgebildet sind, ist auch vorzugsweise das dritte Radiallager als Wälzlager ausgebildet. Hinsichtlich der Schmierung des Radiallagers wurden im Zusammenhang mit der bisherigen Erläuterung der einzelnen Ausführungsbeispiele keine näheren Angaben gemacht. So ist vorzugsweise vorgesehen, daß die Antriebswelle mit einem zum dritten Radiallager führenden Schmiermittelkanal versehen ist.

Zweckmäßigerweise ist der Schmiermittelkanal so ausgebildet, daß er auch zu dem ersten und dem zweiten Radiallager führt.

Hinsichtlich des Aufbaus des Gesamtgehäuses sind die unterschiedlichsten Möglichkeiten denkbar. Beispielsweise wäre es denkbar, das Gesamtgehäuse so zu teilen, daß der Schraubenverdichter und der Elektromotor in separaten Gehäuseabschnitten angeordnet sind.

Eine besonders günstige konstruktive Lösung sieht jedoch vor, daß das Gesamtgehäuse einen Zentralabschnitt aufweist, in welchem die Verdichter- schraube und der Stator mit dem Rotor des Elektromotors angeordnet sind und welcher auf seiten des Elektromotors durch einen Gehäusedeckel abge- schlossen ist und dem Gehäusedeckel gegenüberliegend durch einen aufsetz- baren Gehäuseendabschnitt abgeschlossen ist.

Eine derartige Lösung hat den großen Vorteil, daß damit in einfacher und zweckmäßiger Weise eine Montage des gesamten Kältemittelverdichters erfolgen kann.

Besonders günstig ist es dabei, wenn ein Verdichtergehäuse des Schrauben- verdichters in dem Zentralabschnitt angeordnet ist, so daß das Verdichter- gehäuse selbst in großer Präzision relativ zum Zentralabschnitt positioniert werden kann.

Besonders günstig ist eine derartige Lösung, wenn das Verdichtergehäuse ein- stückig in den Zentralabschnitt eingeformt ist.

Hinsichtlich der Anordnung der Lageraufnahmen wurden bislang ebenfalls keine näheren Angaben gemacht. So sieht eine vorteilhafte Lösung vor, daß eine Lageraufnahme des ersten Radiallagers in dem Zentralabschnitt ange- ordnet ist.

Vorzugsweise ist auch diese Lageraufnahme einstückig in den Zentralabschnitt eingeformt.

Hinsichtlich des Vorsehens einer zweiten Lageraufnahme für das zweite Radiallager wurden ebenfalls noch keine näheren Angaben gemacht. So ist es vorteilhaft, wenn die zweite Lageraufnahme in dem Gehäuseendabschnitt angeordnet ist, da ein derartiges Anordnen der zweiten Lageraufnahme einen einfachen Zusammenbau ermöglicht.

Schließlich wurde hinsichtlich einer Aufnahme des Stators des Elektromotors ebenfalls keine näheren Angaben gemacht. Besonders günstig ist es, wenn eine Aufnahme für den Stator des Elektromotors in dem Zentralabschnitt vor- gesehen ist, wobei vorzugsweise die Aufnahme für den Stator ebenfalls ein- stückig in dem Zentralabschnitt ausgebildet ist.

Weitere Merkmale und Vorteile der erfindungsgemäßen Lösung sind Gegen- stand der nachfolgenden Beschreibung sowie der zeichnerischen Darstellung eines Ausführungsbeispiels.

In der Zeichnung zeigen : Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kältemittelverdichters.

Ein in Fig. 1 dargestelltes Ausführungsbeispiel eines als Ganzes mit 10 bezeichneten erfindungsgemäßen Kältemittelverdichters umfaßt ein Gesamtgehäuse 12, welches aus einem Zentralabschnitt 14, einem auf einer Seite 16 des Zentralabschnitts 14 angeordneten Gehäusedeckel 18 und einem an einer gegenüberliegenden Seite 20 des Zentralabschnitts 14 angeordneten Gehäuseendabschnitt 22 gebildet ist.

In dem Zentralabschnitt 14 des Gesamtgehäuses 12 ist ein als Ganzes mit 24 bezeichneter Schraubenverdichter angeordnet, welcher üblicherweise zwei Verdichterschrauben umfaßt, von denen eine Verdichterschraube 26 erkennbar ist, die ihrerseits in einem Verdichtergehäuse 28 rotierend angeordnet sind, wobei das Verdichtergehäuse 28 einstückig in den Zentralabschnitt 14 ein- geformt ist und sich von einem Einlaß 30 bis zu einem Auslaß 32 erstreckt.

Die Verdichterschraube 26 sitzt ihrerseits auf einer als Ganzes mit 34 bezeich- neten Antriebswelle, welche sich mit ihrer Längsachse 36 koaxial zur Ver- dichterschraube 26 und beiderseits über diese hinaus erstreckt, und zwar über ein einlaßseitiges Ende 38 der Verdichterschraube 26 hinausgehend mit einem ersten Lagerabschnitt 40 und über ein auslaßseitiges Ende 42 der Verdichter- schraube 26 hinausgehend mit einem zweiten Lagerabschnitt 44.

Der erste Lagerabschnitt 40 der Antriebswelle 34 wird dabei durch ein erstes Radiallager 50 drehbar in dem Zentralabschnitt 14 gelagert, wobei das erste Radiallager 50 in einer ersten Lageraufnahme 52 sitzt, die ihrerseits einstückig in den Zentralabschnitt 40 eingeformt ist und einen einlaßseitigen Abschluß des Verdichtergehäuses 28 bildet.

Der zweite Lagerabschnitt 44 ist durch ein zweites Radiallager 54 drehbar gelagert, wobei das zweite Radiallager 54 in einer zweiten Lageraufnahme 56 angeordnet ist, die ihrerseits in den Gehäuseendabschnitt 22 vorgesehen ist und Teil eines auslaßseitigen Abschlußkörpers 58 des Verdichtergehäuses 28 ist, der außerdem einen Auslaßkanal 60 aufweist.

Der auslaßseitige Abschlußkörper 58 ist dabei über die Fixierung des Gehäuse- endabschnitts 22 fest mit dem Zentralabschnitt 14 und dem Verdichter- gehäuse 28 verbunden, wobei der Zentralabschnitt 14 und der Gehäuseend- abschnitt 22 durch eine gemeinsame Trennebene 62 trennbar sind, die gleich- zeitig auch eine Trennebene 62 zwischen dem Verdichtergehäuse 28 im Zentralabschnitt 14 und dem auslaßseitigen Abschlußkörper 58 im Gehäuse- endabschnitt 22 darstellt.

Ferner erstreckt sich die Antriebswelle 34 noch über den ersten Lagerabschnitt 40 auf einer der Verdichterschraube 26 gegenüberliegenden Seite hinaus und bildet einen Antriebsabschnitt 64, welcher seinerseits einen sich unmittelbar an den ersten Lagerabschnitt 40 anschließenden Zwischenabschnitt 66 und im Anschluß an den Zwischenabschnitt 66 einen Rotorabschnitt 68 und schließlich im Anschluß an den Rotorabschnitt 68 einen dritten Lagerabschnitt 70 auf- weist, der durch ein drittes Radiallager 72 in einer dritten Lageraufnahme 74 gelagert ist, die ihrerseits einstückig an den Gehäusedeckel 18 angeformt ist und über den Gehäusedeckel 18 an dem Zentralabschnitt 14 fixiert ist.

Auf dem Rotorabschnitt 68 sitzt dabei insgesamt ein als Ganzes mit 80 bezeichneter Rotor eines Elektromotors 82, welcher von einem Stator 84 um- schlossen ist, der seinerseits fest in dem Zentralabschnitt 14 angeordnet ist und beiderseits-in Richtung der Achse 36 gesehen-Wicklungen 86 und 88 trägt.

Der Rotor 80 weist dabei in Richtung parallel zur Achse 36 der Antriebswelle 34 eine Rotorlänge RL auf und radial zur Achse 36 einen Rotorinnendurch- messer RI, welcher dem Außendurchmesser des Rotorabschnitts 68 entspricht.

Vorzugsweise weist der Rotor eine Rotorlänge RL auf, welche mindestens das 1,7-fache, vorzugsweise mehr als das zweifache des Rotoraußendurchmessers RA beträgt.

Ferner beträgt der Rotorinnendurchmesser RI weniger als ein Fünftel, noch besser weniger als ein Sechstel der Rotorlänge RL.

Aus Gründen eines möglichst einfachen Zusammenbaus ist die Antriebswelle 34 so ausgebildet, daß der dritte Lagerabschnitt 70 einen Außendurchmesser aufweist, der kleiner ist als ein Außendurchmesser des Rotorabschnitts 68 und der Außendurchmesser des Rotorabschnitts 68 ist kleiner als ein Außendurch- messer des Zwischenabschnitts 66 und dieser wiederum entspricht ungefähr in seinem Außendurchmesser dem des ersten Lagerabschnitts 40.

Bei einer fliegenden Lagerung des Rotors 80 muß der Durchmesser des Lager- abschnitts 34 und damit auch der Durchmesser des Lagerabschnitts 40 aus Festigkeitsgründen wesentlich größer als bei der vorliegenden Lösung ausgeführt werden. Bei der vorliegenden Lösung kann der Innendurchmesser des ersten Radiallagers 50 vergleichsweise kleiner ausgeführt werden, was die Verwendung eines Radiallagers mit größerer Tragzahl (und damit größerer Lebensdauer) oder eines kürzeren und billigeren Lagers mit vergleichbarer Tragzahl ermöglicht.

Näherungsweise sind jedoch der Außendurchmesser des Rotorabschnitts 68 und der Außendurchmesser des Zwischenabschnitts 66 gleich groß, so daß vorzugsweise der Außendurchmesser des Zwischenabschnitts 66 ebenfalls kleiner ist als ein Fünftel, noch besser kleiner als ein Sechstel, der Rotorlänge RL.

Die Ausrichtung der Antriebswelle 34 ist aufgrund der Notwendigkeit der präzisen Lagerung der Verdichterschraube 26 in dem Verdichtergehäuse 28 durch das erste Radiallager 50 und das zweite Radiallager 54 vorgegeben, welche vorzugsweise als Wälzlager ausgebildet sind, wobei das zweite Radiallager 54 zusätzlich auch noch als Axiallager ausgebildet ist. Damit ist die gesamte Antriebswelle 34 durch das erste Radiallager 50 und das zweite Radiallager 54 in ihrer Ausrichtung relativ zum Gesamtgehäuse 12 und somit auch zum Zentralabschnitt 14 desselben definiert ausgerichtet.

Dadurch, daß jedoch der Rotor 80 des Elektromotors 82 ein nennenswertes Gewicht aufweist und außerdem bei laufendem Elektromotor 82, insbesondere beim Anlaufen innerhalb des Stators 84, zur Achse 36 asymmetrischen Kräften ausgesetzt werden kann, wirkt auf den Antriebsabschnitt 64, insbesondere den Rotorabschnitt 68, ein erhebliches Biegemoment, welches dazu führt, daß ein Spalt S zwischen dem Rotor 80 und dem Stator 84 bei großen Kräften nicht aufrecht erhalten werden kann und somit der Rotor 80 den Stator 84 berühren könnte. Um dies zu verhindern, ist das dritte Radiallager 72 vorgesehen, welches allerdings eine geometrische Überbestimmung der Antriebswelle 34 hinsichtlich der Ausrichtung derselben durch die Radiallager 50 und 54 dar- stellt, insbesondere da stets ein derartiges drittes Radiallager 72 mit Fluchtungsfehler relativ zu den anderen Radiallagern 50 und 54 angeordnet ist, selbst wenn diese Fluchtungsfehler auch gering sind.

Aus diesem Grund ist der Antriebsabschnitt 64, insbesondere der Zwischen- abschnitt 66 desselben, so ausgebildet, daß dieser quer zur Achse 36 biege- elastisch ist, wodurch eine Überbestimmung der Ausrichtung der Antriebswelle 34 durch insgesamt drei Radiallager 50,54 und 72 vermieden werden kann.

Dabei ist der Zwischenabschnitt 66 vorzugsweise so dimensioniert, daß dieser noch in der Lage ist, das gesamte, vom Rotor 80 aufgebrachte Drehmoment zu übertragen, jedoch hinsichtlich quer zur Achse 36 gerichteten Biege- momenten nachgiebig ist, daß diese biegeelastische Nachgiebigkeit des Zwischenabschnitts 66 ausreicht, um die auftretenden Fluchtungsfehler des dritten Radiallagers 72 relativ zum ersten und zweiten Radiallager 50,54 durch eine Bewegung quer zur Achse 34 auszugleichen, und große Zwangskräfte zu vermeiden.

Die Biegeelastizität des Zwischenabschnitts 66 läßt sich am einfachsten durch einen Durchmesser desselben festlegen, der vorzugsweise kleiner als ein Fünftel, noch besser kleiner als ein Sechstel der Rotorlänge RL ist, wobei bei der erfindungsgemäßen Lösung die Möglichkeit besteht, Rotoren 80 mit einer großen Rotorlänge RL einzusetzen, da die durch diese Rotorlänge RL auf- tretenden Biegemomente sowie die Biegemomente bei Anlaufen des Elektro- motors durch das dritte, die Antriebswelle 34 zusätzlich abstützende Radiallager 72 abgefangen werden und somit kann der Spalt S zwischen dem Rotor 80 und dem Stator 84 gering gehalten werden, ohne daß die Gefahr besteht, daß sich der Rotor 80 und der Stator 84 berühren.

Insbesondere ermöglicht die vorliegende Erfindung Rotoren 80 mit einer Rotorlänge RL einzusetzen, die größer ist als das 1,7-fache des Rotoraußen- durchmessers RA, noch besser größer als das 2-fache, noch besser größer als das 2, 1-fache des Rotoraußendurchmessers RA.

Um eine vorteilhafte Schmierung der Radiallager 50,54 und 72 zu gewähr- leisten, ist vorzugsweise die Antriebswelle 34 mit einem durchgehenden Schmiermittelkanal 90 versehen, welcher so ausgebildet ist, daß er über die entsprechenden Lagerabschnitte 40,44 und 70 die jeweiligen Radiallager 50, 54 und 72 mit Schmiermittel versorgt.