Nach dem Schraubenprinzip als Pumpe, Gebläse, Kompressor oder Motor arbeitende Maschine. Die Erfindung, betrifft eine nach dem Schraubenprinzip als Pumpe, Gebläse, Kom pressor oder 1Zotor arbeitende Maschine, bei der die Gänge von aufeinander rollenden Schrauben mindestens auf der einen Seite zur Schraubenachse geneigte Flanken haben.
Es ist schon vorgeschlagen worden, die geneigten Flanken so auszubilden, dass sie in der , Achsebene der Schrauben sieh über die ganze Flankenbreite dichtend berühren. Eine nähere Betrachtung zeigt aber, dass das gar nicht möglich ist. Die einzelnen Schrauben linien der Flanken haben, wie leicht einzu sehen, umso steileren Verlauf, je kleiner ihr Durchmesser ist, das heisst die innern, nahe dem Kern liegenden Schraubenlinien haben steileren Verlauf als die nahe dem Umfang liegenden äussern Schraubenlinien.
Infolge des Ineinandergreifens der beiden Schrauben gänge müssen also die steileren innern Schraubenlinien der einen Flanke mit den flacher verlaufenden äussern Schraubenlinien der andern Flanke so miteinander in Berüh- rung gebracht werden, dass sie aufeinander gleiten können, -das heisst sie müssen in tan- gentiale Berührung miteinander gebracht werden.
In der Achsebene können sich aber Schraubenlinien von ungleicher Steilheit nicht tangential berühren; sondern es können nur gedachte Schraubenlinien in ihr sich schneiden, und ein dichtendes Aufeinander gleiten von gemäss .solchen Schraubenlinien ausgebildeten Schraubenflanken ist, wie be sagt, unmöglich, weil sie sich infolge ihrer materiellen Beschaffenheit nicht-durchdringen können. Mit der vorliegenden Erfindung wird eine brauchbare Lösung für ein dichtendes Zusammenarbeiten von geneigten Schrauben flanken bezweckt.
Die Erfindung besteht darin, dass die Schraubenlinien mindestens der einen geneig ten Flanke gegenüber denjenigen gedachten gleichachsigen Schraubenlinien gleicher Stei gung, welche die Gegenflanke in der Achs ebene schneiden, um so viel in der Achsrich tung. verschoben sind, als die gedachten Schraubenlinien in die Gegenflanke achsial eindringen.
Auf der Zeichnung sind zwei Ausfüh rungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt.
Fig. 1 ist ein Schnitt nach der Linie I--1 der Fig. 2 und Fig. 2 ein Schnitt nach der Linie II-II der Fig. 1.
a .sind die Schrauben und b ist das Ge häuse eines an sich bekannten Schrauben gebläses, bei dem die Schraubengänge mit zwei verschiedenen Flanken versehen sind; von denen die eine, c, geneigt zur Schrauben achse angeordnet ist, während die andere, d, annähernd senkrecht zur Schraubenachse steht, wobei der Kopf der Schraubengänge bis dicht auf den Grund der Schrauben muttern der jeweils andern Schraube greift. Je zwei gegenläufige Schrauben sind auf den Wellen e und<I>f</I> angeordnet, die bei g, lt., <I>i</I> und k im Gehäuse gelagert sind, durch die Stirnräder<I>1,</I> und in in kraftübertragender Verbindung miteinander stehen und ihren Antrieb vom Organ n aus erhalten.
Vom Eintrittstutzen o aus wird das Fördermittel durch die Hohlräume p des als Doppelmantel ausgebildeten Gehäuses den Endräumen q zugeführt, um von hier aus durch die Schrau ben in Richtung der Gehäusemitte dem Druckstutzen r zugefördert zu werden. Um eine achsiale Verschiebung der Schrauben relativ zueinander zu verhindern, tragen die Wellen e und f keilförmig ineinander grei fende Reibscheiben s, die gleichzeitig auch ein geräuschloses Zusammenarbeiten der Zahnräder gewährleisten.
Fig. 3 ist eine in grösserem Massstabe ge zeichnete Endansicht, eines ideellen Schrau benpaares, bei .dem die geneigte Flanke der rechten Schraube ein geradliniges Profil aufweist, während die geneigte Flanke der linken Schraube so beschaffen ist, dass sie die Gegenflanke in der Achsebene trifft.
Die Fig. 4, 5, 6, 7 und 8 sind abgewickelte zylindrische Schnitte nach den Linien IV, V, VI, VII und VIII der Fig. 3; Linie IV ist dabei mit dem einen .Schraubenumfang und Linie VI mit dem einen Rollkreis iden- tisch, dessen Radius gleich dem halben Achsenabstand ist.
In diesen abgewickelten Schnitten erscheinen die Linien, welche von den Schnittzylindern IV, V, VI, VII und VIII aus den beiden zusammenarbeitenden schrägen Flanken herausgeschnitten werden, bei der linken Schraube als je eine Gerade 4', 5', 6', 7' bezw. 8' (wobei die Neigung dieser Ge raden mit abnehmendem Durchmesser des Schnittzylinders zunimmt), bei der rechten Schraube als je eine Kurve 4", 5", 6", 7" bezw. 8", von der die Gerade 4', 5', .6', 7' bezw. 8' in der Achsebene t getroffen, und,
in achsialer Richtung gesehen, um die Be träge 4"', 5"', 6"',<B>7...</B> bezw. 8"' überschnit ten wird (Fig. 4 bis 8 und 10), wobei jedoch die Kurve 6", die die Gerade 6' tangierend berührt eine Ausnahme macht (6"' = o). weil die vom Schnittzylinder VI aus der linken Flanke herausgeschnittene Schrauben linie nicht nur den gleichen Durchmesser, sondern auch die gleiche Neigung wie die von ihr in der Achsebene geschnittene Schrau benlinie der Gegenflanke hat.
Werden nun die den Geraden 4', 5', 7', 8' entsprechenden Schraubenlinien der linken Schraube (Fig. 3) bezw. die von diesen in der Achsebene geschnittenen Schraubenlinien der Gegenflanke in achsialer Richtung um die Beträge 4"', 5"', 7"' bezw. 8"', so ver schoben, dass sie sich nicht mehr überschnei den, sondern nur noch berühren, so entsteht eine neue Schraubenflanke, die die Gegen flanke nicht mehr schneidet, sondern auf der ganzen Breite tangierend berührt.
Die Berüh rung erfolgt dabei in der Linie 9 der Fig. 3, die zur einen Hälfte auf der einen Seite, zur andern Hälfte auf der andern Seite der Achs ebene sich hinzieht und im Punkte 6"" diese schneidet.
Es ist nun klar, dass auch ein entspre chend den so erhaltenen Schraubenflanken ausgebildetes materielles Flankenpaar auf seiner ganzen Breite dichtend sich berühren muss.
Anstatt nur die Schraubenlinie der einen Flanke nach den obigen Gesichtspunkten zu verschieben, können natürlich auch diejenigen beider Flanken in entgegengesetzter Rich- lung verschoben werden, zum Beispiel so, dass die in Fig. 9 gezeichnete Z-förmige Berüh rungslinie 9' entsteht. Dies hat den Vorteil, das die Herstellung solcher Schraubenflanken insofern sehr vereinfacht wird, als für deren Bearbeitung alsdann nurmehr Werkzeuge mit geraden Schnittkanten erforderlich sind.
In den Fig. 1.() und 11 sind die den Berührungs linien (Fig. 3 bezw. 9) entsprechenden Flankenprofile dargestellt.
Da die tangierende Berührung der Schrau benflanken im Schnitt IV nicht in der Achs ebene. sondern in einem Abstand x vom Kern der rechten Schraube stattfindet, so ist der innerhalb dieses Abstandes liegende Flanken teil der rechten Schraube zur Verhütung einer L ndiehtheit so auszubilden, dass er sich eng an die Aussenkante der Gegenflanke an schmiegt. Ganz ähnlich liegen die Verhält nisse am entgegengesetzten Ende der Berüh rungslinie 9 und an den beiden Enden der Berührungslinie 9' der Fig. 9.
Natürlich kann an Stelle einer tatsäch lichen Berührung auch eine ideelle Berüh rung treten, bei der an der Berührungsstelle zwischen den Flanken ein Spiel von einigen hundertstel Millimeter bezw. einem kleinen Bruchteil eines Millimeters herrscht. Man kann so die Reibung zwischen den Flanken ganz verschwinden lassen und eine Schmie- run- der Schrauben überflüssig machen.