<Desc/Clms Page number 1>
Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Drehkolben mit stufenförmigen Windungen fiir
Drehkolbenmaschinen aller Art.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung für die Herstellung von Drehkolben für solche Drehkolbenmaschinen aller Art, also Pumpen, Verdichter, Kraftmaschine u. dgl., die mit gleichen ineinandergreifenden Kolbenkörpern arbeiten, deren Kern von einer oder mehreren, die Kolben bildenden stufenförmigen Windungen umgeben wird. Der Schwierigkeit der Herstellung solcher Kolbenkörper wird dadurch begegnet, dass die Windungen vom Kern getrennt hergestellt und nachträglich mit diesem verbunden werden.
Die Erfindung besteht darin, dass ein zylindrischer Hohlkörper, dessen Lichtweite dem Kolbenkörperkern entspricht bzw. ein nachträglich mit einer derartigen Bohrung zu versehender Zylinder mit senkrecht zur Zylinderachse stehenden, bis zu der Bohrung reichenden, gegeneinander sowohl im Kreisumfang als auch in der Achsrichtung versetzten Sehlitzen versehen wird, so dass ein zusammenhängender, die Kolbenwindungen bildender Körper entsteht. Die Erfindung betrifft weiter eine besondere Schnittführung, um Kolbenkörper bestimmter Art herzustellen.
In der Zeichnung zeigen die Fig. 1 und 2 schematisch Seitenansicht bzw. Draufsicht der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens. Die Fig. 3 bis 5 zeigen die Abwicklungen verschiedener beispielsweiser Ausführungen von Drehkolben, die durch besondere Art der Schnittanordnung hergestellt sind.
Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Vorrichtung dient zur gleichzeitigen Herstellung zweier jeweils zusammenarbeitender Kolbenpaare. Die Arbeitsstücke sind hohlzylindrische Körper 1-4, deren Bohrung dem Kerndurchmesser des Kolbenkörpers und deren Aussendurchmesser dem Aussendurchmesser der herzustellenden Windungen entspricht.
Die Körper 1-4 sind in nicht näher dargestellter Weise mit genau parallelen Achsen drehbar gelagert und je ein Paar durch die Zahnräder 5, 6 bzw. 7, 8 derart miteinander gekuppelt, dass sie einander entgegengesetzt um genau den gleichen Winkel verdreht werden
EMI1.1
Schneckenräder in die gemeinsame Schnecke 11 eingreifen, die eine Teilscheibe (nicht dargestellt) trägt, so dass alle vier Körper paarweise entgegengesetzt um denselben Winkel, der an sich mittels der Teilscheibe beliebig gewählt werden kann, verdreht werden können. Zur Erzeugung der Schlitze dient der Fräser 12, der im vorliegenden Beispiel so eingestellt ist, dass er in die Körper 1-4 bei seiner Fortschaltung in der Richtung des Pfeiles 13 bis zu deren Achsen reichende, also den halben Umfang einnehmende Schlitze einfrässt.
Nach Herstellung des Schlitzes 14 werden die Arbeitsstücke durch Verdrehen der
EMI1.2
verdreht und das Fräswerkzeug in der Achsrichtung verstellt. Im allgemeinen ist das Mass der Verstellung kleiner als die Schlitzbreite. Hierauf wird der nächste Schlitz 15 geschnitten und so fortgefahren, bis alle Schlitze geschnitten sind, die zwischen sich die stufenförmigen Kolbenwindungen stehen lassen.
Wie nachstehend angeführt wird, hängt von dem Mass der Verdrehung der Arbeitsstücke die besondere Art der gebildeten Kolbenwindungen ab. Die Durchführung des Verfahrens, dass je zwei für das Zusammenarbeiten bestimmte Körper zwangsläufig miteinander entgegengesetzt verdreht und in einem Arbeitsgang vom selben Werkzeug geschlitzt werden, bietet die Gewähr, dass an beiden Arbeitsstücken die genau zusammenpassenden Gegenformen ausgebildet werden.
Die Stirnflanken 16 erhalten nachträglich eine den Zahnflanken entsprechende Wälzflächenform. Die Windungen werden sodann auf den zylindrischen Kernkörper mit entsprechender Passung aufgeschoben und durch Stiftschrauben
EMI1.3
<Desc/Clms Page number 2>
Herstellung eines solchen Körpers nach dem bekannten Verfahren geschieht in der Weise, dass das Fräswerkzeug, dessen Breite gleich-der-Breite b der Windungen bzw. der Schlitze ist, nach jedem Schnitt um diese Breite b axial verschoben wird, während das Werkstück nach jedem Schnitt um den halben Umfang weniger den Betrag d verdreht wird.
Da bei solchen Kolbenkörpern die nacheinander vom Arbeitsmittel durchströmten Kammern um ihre volle Breite versetzt sind, wird das Arbeitsmittel unmittelbar nacheinander zweimal rechtwinkelig abgelenkt, wodurch Stosswirkungen und Störungen des gleichmässigen Durchflusses verursacht werden. Diese Einflüsse setzen den Wirkungsgrad der Drehkolbenmaschine, gleichgültig ob es sich um Pumpen oder Kraftmaschine handelt, bedeutend herab.
Zu wesentlich günstiger arbeitenden Kolben gelangt man, wenn gemäss der Erfindung bei deren Herstellung so verfahren wird, dass die Breite b1 der einzelnen geführten Schlitzschnitte schmäler ist als die Windungsbreite b2 (siehe Fig. 4).
EMI2.1
versetzt, sondern durch schmälere kanalartige Kammern miteinander verbunden, so dass das Arbeits- mittel im wesentlichen ohne Richtungsänderung von einer Kammer in die nächste strömt, wodurch
Stosswirkungen und turbulente Erscheinungen vermieden werden. Wie aus dem Vergleich der Fig. 3 und 4 ohne weiteres zu ersehen ist, können bei gleicher Baulänge 1 durch das neue Herstellungsver- fahren (vgl. Fig. 4) mehr Kolbenkörper hintereinander gebildet werden, wodurch infolge der besseren
Abdichtung grössere Drücke überwunden werden können.
Der in Fig. 5 in der Abwicklung dargestellte
Kolbenkörper unterscheidet sich von jenem nach Fig. 4 dadurch, dass die Versetzung der Schnitte im
Umfang stufenweise grösser wird. Um die in Fig. 5 dargestellte Abwicklung zu erhalten, wurde bei der
Herstellung des Kolbenkörpers folgendermassen verfahren. Im ganzen wurden 14 Frässchnitte geführt. Es entstehen hiedurch drei Gruppen von breiteren Kammern mit als eine Art Verbindung- kanälen dienenden schmäleren Zwischenkammern. Die breiten Kammern werden hiebei stufenweise länger, die schmäleren Zwischenkammer kürzer bzw. kommen sie in der dritten Stufe ganz in Wegfall.
Der Rauminhalt der einzelnen Kammern wird daher stufenweise grösser, wodurch eine Dehnung bzw. bei entgegengestzter Förderrichtung eine Verdichtung des Arbeitsmittels erzielt wird. Die so ausge- bildeten Kolbenkörper sind vornehmlich für Kraftmaschine, Verdichter, Hochdruckpumpe u. dgl. bestimmt. Natürlich kann die Veränderung der Versetzung der Frässchnitte im Kreis eine beliebig andere sein, so kann z. B. jeder Schnitt gegen den vorhergehenden um einen verschiedenen, z. B. stetig wachsenden bzw. abnehmenden Betrag versetzt sein.
Statt die Kolbenwindungen durch Ausfräsen aus einem voll- wandigen Hohlzylinder herzustellen, kann in weiterer Ausgestaltung der Erfindung auch die ungefähre
Form des fertigen Stückes durch Grösserschmieden od. dgl. hergestellt werden, so dass die Schnittführung lediglich die genaue Form gibt, wodurch ein grosser Teil der Verspannungsarbeit erspart wird.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung von Drehkolben mit stufenförmigen Windungen für Drehkolben- masehinen aller Art, dadurch gekennzeichnet, dass ein zylindrischer Hohlkörper, dessen Lichtweite dem
Kolbenkörperkern entspricht, bzw. ein nachträglich mit einer derartigen Bohrung zu versehender Zylinder mit senkrecht zur Zylinderachse stehenden, bis in die Bohrung reichenden, gegeneinander sowohl im
Kreisumfang als auch in der Achsrichtung versetzten Schlitzen versehen wird, so dass ein zusammen- hängender, die Kolbenwindungen bildender Körper entsteht, wobei das Verfahren auch zur endgültigen
Formgebung des bereits in der Rohform mit entsprechenden Schlitzen versehenen Arbeitsstückes durch- geführt werden kann.