DE1551127A1 - Rotationsschraubenmaschine - Google Patents
RotationsschraubenmaschineInfo
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- DE1551127A1 DE1551127A1 DE1966L0053518 DEL0053518A DE1551127A1 DE 1551127 A1 DE1551127 A1 DE 1551127A1 DE 1966L0053518 DE1966L0053518 DE 1966L0053518 DE L0053518 A DEL0053518 A DE L0053518A DE 1551127 A1 DE1551127 A1 DE 1551127A1
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Description
"Rotationsschraubenmaschine"
Die Erfindung bezieht sich· auf eine Schraubenmaschine,
wie sie "beispielsweise in der schwedischen Patentschrift 108 467 und im US-Patent 2 622 787 beschrieben sindo
Maschinen dieser Art besitzen zwei Schnecken mit schraubenförmigen Zähnen· Die Zähne der Schnecke (male rotor) greifen in die schraubenförmigen Zwischenräume zwischen den Zähnen
der Gregensohneeke (female rotor) ein, wobei die Schnek—
ken sich gegenseitig und gegen das umgebende Gehäuse abdichten. Derartige Haschinen mit schraubenförmigen Schnecken
können als Schraubenkompressor oder -turbine Verwendung finden«,
Bei Rotationsmaschinen ist die !"rage der Abdichtung
entlang den vorerwähnten Dichtungslinien im Hinblick auf einen hohen thermodynamischen Wirkungsgrad von entscheidender
Bedeutung, insbesondere bei hohen Drücken, Die Erfindung ist daher darauf gerichtet, swei einander entsprechende Sehne clcenprofile zu schaffen, die eine weitestgehende
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«AD OBlQiHAL
Zum Schreiben vom ...5· Mai 1..96& an !'.HQ.tatioima.clir.aubfiimaaßJiiJia.!*'.....". Blatt it...
» 1551Ί27
Verringerung der Leckverluste ermöglichen.
Eb ist bei Rotationsmaschinen bereits bekannt, den Zähnen der Schnecke ein Profil zu geben, das zu einem
relativ dicken Zahn führt, der verhältnismäßig kleine Zähne an der Gegenschnecke bedingt, insbesondere wenn die Zähnezahl
verhältnismäßig groß iet„ Bei Schraubenkompressoren
für geringe Drücke ergibt sich aus den kleinen Zähnen der Gegenschneeke kein wesentlicher Nachteil, doch bei hohen
Drücken muß die Zähnezahl der Schnecke wenigstens vier und die der Gegenschnecke wenigstens sechs betragen» Die Dicke
der Zähne der Gegenschnecke ist dabei in einem solchen Maße verringert, daß sie bei Erwärmung einer elastischen Deformation
unterworfen werden, die zu einer geringeren Betriebssicherheit führte
Bei Schraubenturbinen, die mit Treibstoff hoher Temperatur arbeiten, ist es darüber hinaus erforderlich, daß
die Wärme von den Zähnen wirksam abgeleitet wird, was wiederum eine nicht zu geringe Zahndicke der Gegenschnecke erforderlich
machte
Unter den bisher bekannten Zahnprofilen für die in Rede stehenden Maschinen befindet sich eins, das bereits
seit langem benutzt wird und einem exakten oder etwas abgewandelten Kreisbogenprofil entspricht und einen verhältnismäßig
dicken Zahn der Schnecke ergibt« Dieses "Profil erfordert jedoch einen verhältnismäßig großen Innendurchmesser
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der Schnecke, um die Zähne der Gegenschnecke nicht zu dünn
werden zu lassen. Ein derartiges Profil führt jedoch au •iner unerwünschten Verringerung des Pördervolumens.
.Wenn die Zähne der Schnecke und die zwischen den Zähnen der Gegensohneeke liegenden Zahnlücken ein kreisbogenförmiges
Profil besitzen, ist die Dichtungslinie zwar nur kurz, doch führt dieses Profil zur Bildung eines sogenannten
Zuglochs» wie es im einzelnen in der eingangs erwähnten US-Patentschrift beschrieben iste Ein solches Zugloch
führt zu einem beträchtlichen Anstieg der Leckverluste, da die Zugloohfläohe größer ist als die Diohtungsfläche zwisehen
den Schnecken.
Aus der oben erwähnten US-Patentschrift ist noch ein weiteres Zahnprofil mit Abwälzzahnflanken bekannt, doch
führt dieses Profil zu längeren Dichtungelinien· Außerdem
bilden sich auch sogenannte Taschen, die zwischen den Zähnen der Sohnecke und den Flankenflächen der Zahnlücken der
Gegensohnecke liegen, Bas Volumen dieser Taschen ändert
sieh in Abhängigkeit von der Drehzahl der Schnecken.
Bei bekannten Zahnprofilen mit Abwälzflanken wird das Profil der Gegensohnecke durch einen Punkt erzeugt, der
das Ende der entsprechenden Zahnflanke der Schnecke bestimmt und auf dem Eopfkreis liegt, während das Zahnprofil der
Schnecke im wesentlichen durch den Schnittpunkt zwischen dem Wälzkreis der Gegenschnecke und ihrer Zahnflanke be-
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BAD ORIGINAL
an ?ÄQ.taiiQnaÄ.cJirauheniaa.a.Q}iin.ft.!! Blatt 4sr„
stimmt wirdο
Schnecken, die in der vorbeschriebenen Weise zusammenarbeiten, besitzen zwar keine Zuglöcher, doch bilden
sich an deren Stelle die Torerwähnten Taschen» Die Größe
dieser Taschen hängt von der gewählten Zahndicke oder von der Zahnhöhe der Schnecke ab.
Das Hauptziel der vorliegenden Erfindung besteht somit darin, ein zwischen den oben erwähnten Zahnprofilen
liegendes Optimum zu erreichen, doho ein Zwischenprofil zu
finden,das außer verringerten Leckverlusten eine Steigerung der Dicke der Gegenzähne ermöglicht, ohne daß damit gleichzeitig
auch eine Vergrößerung des Fußkreisdurchmeesers der
Schnecke erforderlich ist. Im Vergleich zu einem entsprechenden Zahn mit Kreisbogenprofil gestattet das erfindungsgemäße
Zwischenprofil eine beträchtliche Steigerung des Pördervolumens der Schraubenmaschineβ
Das wird erfindungsgemäß durch im wesentlichen symmetrische Profile der Zähne und Zahnlücken der Schnecken
erreicht, wobei jedes der Profile auf sein Koordionatensystem
bezogen ist und der Schraubenform des entsprechenden Zahns folgt. Erfindungsgemäß ist eine Schraubenmaschine mit
wenigstens Tier Zähnen der Schnecke und wenigstens sechs Zäh·· nen der Gegenschnecke dadurch gekennzeichnet, daß das Profil
des entsprechenden Schneckenzahns ein unter 1 liegendes Verhältnis von b/h besitzt, wobei b die Länge der Tangente
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an den Wälzkreis der Schnecke zwischen der Symmetrieachse
des entaprechenden Zahns (X-Aehse) und einer der Profilflanken
ist, während h die Zahnhöhe entlang der entsprechenden Symmetrieachse, gemessen vom Wälzkreis der Schnecke
aus, ist und daß die Zahnformen der "beiden Schnecken durch
Auswahl einer oder mehrerer Kurven gebildet werden, die den
Kopfkreis der Sohnecke auf beiden Seiten der X-Achse der
Zähne berühren und der Punktion YM»=f (x^) genügen, wobei
diese Kurve bei Drehung der Schnecken nacheinander die Zahnlückenprofile der Gegenschnecke erzeugt, um eine der Funktion
yji*f (x-jji) genügende Kurve zu bilden, wobei die Berührung der letztgenannten Kurve an der äußeren Peripherie
der Gregenschnecke mit einer ausgewählten Kurve y-p«g(xp) andererseits
den Restteil der Zahnflanke des Schneckenzahns erzeugt hato
In Abhängigkeit von der Wahl des Zahnkopfes der Segenschnecke kann der Übergang vom Zahnlückenprofil zur
äußeren Berührungskurve y^gCx^) mit dem Schnittpunkt zwischen
dem Zahnprofil und dem Wälzkreis der Gregenschnecke zusammenfallen, doch handelt es sich hierbei nicht taa ein
zwingendes Erfordernis.
Bei zwei erfindungsgemäß ausgebildeten und inein« andergreifenden Schnecken ist die Zugloohfläche im Vergleich
zu einem sich bei Kreisbogenprofilen ergebenden Zugloch verringert und kann die G-röße der Taschen einem Wert angepaßt
werden, der im Hinblick auf den mit der Erfindung erreichten
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Zweck geeignet erscheint· Die Kurve, die für den Kopf des
Sehneckenzahnprofile ausgewählt wurde, erzeugt als Ganzes
das Zahnlückenprofil der Gegenschnecke, und zwar durch •inen Punkt, der eich bei der Drehung der Schnecken nach
und nach entlang dieser Kurve bewegt; daraus ergibt sich eine bessere Abdichtung und eine geringere Abnutzung der
miteinander zusammenarbeitenden Schneokenteile.
Bei Schraubenturbinen führt die Erfindung zu einem weiteren Vorteil, da es jetzt möglich ist, Kühlluft in die
Taschen zu leiten, die sich zwischen den Schnecken bilden, und auf diese Weise den Wärmeübergang auf die Sohnecken zu
verringern· Derartige Taschen können verhältnismäßig groß ausfallen, um eine wirksame Kühlung zu ermöglichen. Sie beeinflussen
dagegen die Gesamtleckverluste nicht nennenswert. Bei einem Zusammenwirken der beiden Schnecken nach der Erfindung
ergibt sich, wie oben bereits erwähnt, ein beträchtlich kleineres Zugloch, das insbesondere bei Schraubenturbinen
von größter Bedeutung ist, weil mit der Erfindung die durch
diese Zuglöcher austretende Heißgasmenge entsprechend verringert wird ο
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen des näheren
erläutert: In der Zeichnung zeigen:
1 eine Schnecke, die mit einer entsprechenden ftegenschnecke
kämmt, wobei ein theoretisches und ein prak-
0 9 8 8 3/0801 ßAD
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- -15511
tisehes Kreisbogenprofil zu Vergleichszwecken in
strichlierten linien eingezeichnet sind,
ffig, 2 in vergrößerter Darstellung einen erfindungsgemäß ge»
stalteten Solineckensahn nach J?ig« 1, wobei eine näherungsweise
Porm für eine ausgewählte Kreisfunktion an dem oberen Teil der Planke eingezeichnet ist und diese
IPorm den erzeugten Seil der Sohneekenzahnflanke
zurückverlegt o Außerdem ist in 3?ig« 2 der Unterschied
zwischen dem erfindungsgemäßen Plankenprofil und einem
vollständig erzeugten Profil sowie einem Kreisbogenprofil dargestellt;
!Figo 3 einen Schneckenzaim mit einem größeren ü?eil der Zahnflanke
, die dureh sin auegewähltes Profil gebildet .
wird, sowie die praktisch möglioas lusaa ^ K3?ü:isbo~
genprofils ο
bis 6 Kurvenscharen, die die obere Sohneekenzahnflanke bilden und der Punktion Jjf^ (3^) genügen, wobei die
verschiedenen Bezugszeichen eingetragen sind0 Bei den
dargestellten, sieh auf eine Kreis·*, Ellipsen- und parabolische Form beaiehenden Ausführungsbeispielen
wurden solche Werte eingesetzt, die eine Teransohaulichung
der Anwendung der allgemeinen Punktion für die Bildung der Zahnprofile nach der Erfindung ermöglicht!
die Größe des Zuglochs verschiedener Profile nach der Erfindung in Abhängigkeit vom Verhältnis b/h, wobei
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das Zugloch des Kreisbogenprofils für b/b. « 1
IOO96 gesetzt wurde, und
8 und 9 die Zuglöcher bei Kreisbogenprofil und einem
Profil nach der Erfindung gemäß Pig« 1 und 2.
Sohraubenmaschinen nach der Erfindung sind für
rerhältniemäßig hohe Drücke geeignet, wenn sie als Kompressor
oder als Schraubenturbine benutzt werden«, In beiden Fällen werden die Zähne wesentlichen Biegungen und Wärmeausdehnungen
unterworfen, die bei Schraubenturbinen beträchtlich sind, weil die Einlaßtemperatur des Brennstoffes über
10000O liegt«
Wegen des hohen Druckverhältnisses beträgt bei der erfindungsgemäßen Schraubenmaschine die Zahl der Sehnekkenssähne
wenigstens vier und die Zähl der Zähne der Ctegen-■ohnecke
wenigstens sechs«
In den figβ 1 und 2 ist ein Schneokenzahn 10 dargestellt,
der zwischen zwei Gegenzähne 11 eingreift. Das Zahnprofil nach der Erfindung ist mit Z bezeichnet und im
wesentlichen symmetrisch zur Mittellinie 12, die sich vom Mittelpunkt des Wälzkreises 13 mit dem Radius Rj4 «um Mittelpunkt
des Wälzkreise β 14- der Gegensehneoke mi"t dem Radius R-•rstreckt,
wobei die Mittellinie 12 die Wälzkreise Im Berührungepunkt
15 der Tangente schneidet«,
Der erfindungsgemäße Unterschied zwischen den Zahnflanken Z^ und Z2 gemäß Figo 1 und 2 führt dazu, daß sioh
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SAD
an .!iao.ta.t.i.anes.aiir.aiib.eiimaa.c.liine.i*. .„ Blatt .....-SL
"bei ein und demselben Zahn zwei Taschen 18 und 19 unterschiedlicher
Größe zwischen Zehn und Gegenzahn auf jeder Seite der Mittellinie 12 ergeben.
In Pigo 1 entsprioht b dem Abstand zwischen dem
Berührungspunkt der Tangente an den Wälzkreisen und den Punkten 16 und 17 der Zahnflanken und entsprioht der Länge
der Tangente des Wälzkreises der Schnecke zwischen der Symmetrieachse (X-Aohse) des betreffenden Zahns und jeder der
beiden Zahnflankeno Mit h ist dagegen die Profilhöhe des
Zahnes, gemessen entlang der betreffenden Symmetrieachse vom Wälzkreis der Schnecke aus, bezeichnete Erfindungsgemäß
ist das Verhältnis b/h kleiner als 1 und liegt vorzugsweise
zwischen 0,97 und 0,70„ In Jig0 1 beträgt das Verhält«
nis für das Z.-Profil etwa 0,850 Das vorerwähnte Verhältnis
ergibt sich für eine Schraubenmaschine nach der Erfindung,
bei der der Zähnkopf durch eine Kurve 40 gebildet wird, die der I'unktioiL y^f^C3^) genügt und an jeder Flanke den Kopfkreis
21 der Sohnecke mit dem Radius Ry berührtβ Der Radius
R^ der Kurve 40 kann in jedem Punkt der Kurve nach Größe und
Richtung in Abhängigkeit von einem Koordinatensystem berechnet
werden, das mit der Symmetrieachse des betreffenden Zahns zusammenfällte Entsprechende Werte für R ,iCjj. undyO^
gemäß Figo 4 bis 6 ergeben sich ebenfalls und sind für die
Berechnung der Zähne erforderliche
Die ausgewählte Kurve 40 des Schneokenzahns 10 erzeugt
bei Drehung der Schnecke das Zahnlückenprofil der Ge-
900883/0 601 bad
. απ ........!!Rxt.ta.tlonBachr.aiib.B-nTnaa.chln.e'''. Blatt ...Ml...
genschneoke zu einer Kurve 41, die der Funktion yy«f (x?) gefügt,
wobei zur Bestimmung des Zahnlückenprofils der Gegensohne oke die nachfolgende Beziehung aufgestellt werden kann,
die auf den in den Pig· 4 bis 6 eingezeichneten Variablen beruhte
(1) Pt- V°2 +Ro
R ein(fM+ ß.) r
(2) fc aresin -2 IÜLJJeL - f
Für den die Kurve 41 definierenden Punkt, d.he,
wenn ein Punkt P zugleich auf der Kurve y^ef (xjj) und der
Kurve Yj^f(Xp) liegt, gilt folgende Gleichung:
(♦) fir-T-S -f
ι -
Danach können die Koordinaten für das ftegenzahnprofil anhand
der nachfolgenden Gleichungen berechnet werdeni
(6) Jg* rtsin^t
Das vorstehende Berechnungsverfahren kann für verschieden ausgewählte funktionen yM«f(xjj) angewandt werden,
wobei die ?ig. 4 bis 6 die verschiedenen Formen des Zahns 10 mit einer abgewählten" icreie-, ellipaen- ader parabolieolien
00 9 θ 8 3 / O 8 O 1 BAD ORJQiNAL - ν ''
-an —iJtO.t.aMOJaB.ftO^^aMMraJlB.P.MllS!.?!..» Blatt
kk
Funktion wiedergeben» Bei der KreisfunktiLon ist die Benutzung
der Gleichung (4) nioht erforderlich, weil in diesem Palle jeder Punkt genügte
Ee ist bei Zahnprofilen von Sohraubenmasohinen bekannt,
den Gegenzahn mit einem Zahnkopf und den Zahn mit einer entsprechenden Zahnlücke zu versehen, wobei die Übergänge
von den Zahnflanken zum Zahnkopf und zur Zahnlücke in bestimmter Weise als Kurven ausgebildet sind* In 2ig» 1 ist
die Übergangszone vom Zahnlückenprofil 41 der Gegenschneoke
zur runden Kurve 42 mit der Funktion yy»g(Xj,) so gewählt,
das der Übergangspunkt mit dem Schnittpunkt zwischen dem Zahnlüokenprofil und dem Wälzkreis 14 der Segensohnecke zusammenfällt» Hierbei handelt es sich jedoch nicht um ein
zwingendes Erfordernis, da in Abhängigkeit von der für die Gegensohnecke gewählten Zahnform der Übergangspunkt ebensogut
auch neben dem erwähnten Schnittpunkt liegen ;<.·*μι0
Der Übergangspunkt und die Zwischenkurve 42 zwischen
der Zahnlücke und dem Kopfkreis der Gegenschneoke bilden
sonach den Restteil der Flanke des Gegenzahns, so daß entsprechende Berechnungsformeln in ähnlicher Weise, wie
oben bereits aufgezeigt, aufgestellt werden können· Andererseits kann jedoch auch die Zahnlücke des Zahne 10 zur Festlegung
der abgerundeten äußeren Kurve des Gegenzahns 11 benutzt werden·
Bei einem Zahnprofil nach der Erfindung für mit-909883/0801
BAD
an il.Ro.t.aM.Qiia.fl.o.hr.auti.eiim.as.oMiie...1.! ,.... Blatt HSL
•inander kämmende Sohnecken besitzt demnach die Wahl der
Kurve 40 mit der Funktion y«ef(%) den größten Einfluß auf
' die endgültige Form des Zahnprofils. Im Hinblick auf die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe, ein Zahnprofil zu
sohaffen, das Zuglöcher ebenso wie Taschen zuläßt, wird diese Kurve so gewählt, daß das Verhältnis b/h kleiner als 1
is to
Zu Vergleichszwecken ist in Figo 1 ein theoretisches
Kreisbogenprofil C mit demselben Wälzkreis 13 wie bei
dem erfindungsgemäßen Zahn 10 eingezeichnete Dieses Kreisbogenprofil ist jedoch für übliche Druckverhältnisse nicht geeignet,
weil sich dabei zu kleine Gegenzähne 11 ergebene In der Praxis ist es daher unumgänglich, ein Kreisbogenprofil
der bekannten Art gemäß Linie C- zu verwenden0 Der Wälzkreis
der Schnecke ist in diesem Fall mit 22 bezeichnet und besitzt einen größeren Radius R2 als der Radius Rj1 des Wälzkreises
13 ο Der entsprechend kleinere Wälzkreis der Gegenschnecke
ist mit 23 bezeichnet. Die Kreise 22 und 23 besitzen einen gemeinsamen Berührungspunkt 24 der !Tangente«
Aue Figβ 1 ergibt sich, daß daß Kreisbogenprofil
O^ eine beträchtlich geringere Fördermenge ergibt als das
•rfindungsgemäße Zahnprofil Zo Weiter unten sind tabellarisch
verschiedene Werte für unterschiedliche Profile aufgeführt,
woraus sich ergibt, daß das erfindungsgemäße Zahnprofil darüber
hinaus auch zu beträchtlich kleineren Zuglöchern und damit EU entsprechend verringerten Leckverlusten führt· Bin
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···■ an l'Ro.ta1d.oiiaaahrau]3.eiimaaeJiine.!.! Blatt
kleineres Zugloch ist auch bei Schraubenturbinen zur Vermeidung
von austretenden Gasströmen von größter Bedeutungβ
Um klar herauszustellen, welche Abwandlungen des erfindungsgemäßen Zahnprofile unter die Erfindung fallen,
wird auf die in den PIg0 2 und 3 Vergrößert dargestellten
Profile sowie auf die Alternativformen der Figo 4 bis 6 hingewiesen»
Aus Gründen der Vereinfachung wurde nur die eine
oder die andere Profilflanke des betreffenden Schneckenpaares dargestellte Dabei können zwei identische oder auch etwas
unterschiedliche Zahnflanken gleichzeitig benutzt werden, um ein im wesentlichen symmetrisches Zahnprofil zu schaffen,
das den für das Zahnprofil nach der Erfindung gegebenen Erfordernissen
entspricht. In Fig0 2 wird das Z^-Profil dadurch
gebildet, daß dem Kopfkreis 21 der Schnecke eine bestimmte Kurve 40 der ilunktion y^iX^) angefügt ist„ Diese
Kurve 40 erstreckt sich in Figo 2 zwischen den Punkten 29
und 28 und wird zum größeren Teil durch einen Kreisbogen mit dem Radius R50 gebildet, dessen Mittelpunkt der Punkt 31
istο Vom Punkt 28 bis zum Wälzkreis 13 der Schnecke mit einem
Schnittpunkt 24, doh* über mehr als die halbe länge der Zahnflanke,
fällt die Zj-Flanke mit der Linie zusammen, die duroh
den äußeren Punkt auf dem Zahnlückenprofil der Segensohnecke
oder, duroh den Übergangspunkt aum Kopfkreis 42 gebildet
wird, der sich an die Zahnlücke der Segensehnecke anschließt·
Bei einem erfindungsgemäßen Zahnprofil kann unter
aftoe BAD
9098B : / nyn 1
Ji an .!!.Rfl.tatlionfl.a.aihraubexiDiaa.ohine.·1 Blatt
bestimmten, auf die Schnecken der Fig„ 2 nicht zutreffenden
Bedingungen das Zahnflankenprofil Ζ* näherungsweise durch
ein Z»-Profil aus Kreisbögen ersetzt werden, wobei der Kurventeil zwischen den Punkten 24 und 25 dann durch einen
Kreisbogen ersetzt wird, dessen Mittelpunkt bei 26 oder im Bereich dieses Punktes liegt und den Radius R27 besitzt» Bei
einer solohen näherungsweisen Bildung des Zahnprofils erstreckt sich der Kreisbogen Z, bis zum Schnittpunkt mit dem
Kopfkreis 21, wonach eine andere bestimmte Kurve 40 (für das Z-~Profil, nicht dargestellt) eine Tangente zu einander
kreuzenden Bogenlinien bildet, so daß sioh eine abgerundete Form des Zahnkopfes für Zahn 10 ergibt*,
Wie sich aus Figo 2 ergibt, fällt die für den Kopf des Zahns 10 ausgewählte Kurve im Punkt 28 mit der Linie
zusammen, die durch den Gegenzahn 11 erzeugt wird« Zu Vergleichszeichen wurde die Verlängerung 44 der erzeugten
Linie bis zum Punkt 32 auf dem Kopfkreis 21 verlängert»
Der linke feil des Zahnprofils ist mit Z2 bezeichnet»
Für dieses Profil erstreckt sioh der erzeugte Teil über die halbe Länge des Profile zwischen den Punkten 23 und 33·
Beim Punkt 33 fällt die erzeugte Linie mit einer Kurve 40 zusammen, die erfindungegemäS für die obere Profilflanke auegewählt
wurde und den Kopfkreis 21 des Zahnrads berührt. Xn Fig« 2 ist die Kurve 40 aäherungsweiie durch einen Kreisbogen mit dem Radius R** um einen Mittelpunkt 35 ersetzt« Zu
8 0 98'· ''/O -"M BADORiQiNAL
an .iEO.iMlQnB.ft.QhrSMMnmail.iRlllR.ft.1!. : BIaH
Vergleichszweoken wurde der erzeugte Kurventeil als gestrichelte linie 36 verlängert, die den Kopfkreis 21 im Punkt
schneidetο
Das Verhältnis "b/h beträgt für die Profile Z1, I2
und SU 0,81 bis 0,86, so daß sämtliohe Profile unter die
Erfindung fallen« In Figo 3 ist das bekannte Kreisbogenprofil O^ in bezug auf ein Zahnprofil nach der Erfindung dargestellt,
das eine Kurve 40 besitzt, die in den Kopfkreis 21 übergeht, der Punktion y^fix^) genügt und so gewählt wurde,
daß sie im wesentlichen mit einer durch den Gegenzahn erzeugten Linie mit dem Verhältnis b/n « 0,96 zusammenfälltβ
Die in den Figo 1 bis 4 dargestellten Zahn- und Zahnlüokenteile entsprechender Schneckenpaare wurden zum .
Zwecke der Vereinfachung bei der Berechnung verschiedener, den nachfolgenden Tabellenwerten entsprechender Profile weggelassen«
Es ist jedoch darauf hinzuweisen, daß die dargestellten Profile nach der Erfindung und die Profile der bekannten
!Typen nicht mit solchem Kopf spiel dargestellt sind, wit es bei den in Rede stehenden Maschinen erforderlioh ist.
Da die Vergleiohsreohnungen jedoch unter denselben Annahmen
für die verschiedenen Profile durchgeführt wurden, ergeben die Tabellen I, II und III eine genaue Aussage darüber, weither
Vorteil sich mit den erfindungsgemäßen Profilen im Vergleich zu dem Cj-Profil erzielen läßt« Sämtliche Beispiele
besitzen ein Schneokenpaar mit tiner Schnecke mit Tier Weh-*
men und einer Gegenaohnecke mit aeehe Zähnen·
BAD ORlQ1NAL 909883/0801
■*» an iJLo.taiianß.a.o.lirauli.eiimaa.ohine..!.! Blatt..
!Tabelle I
Profil O1 Z2 + Z2
Dichtungsbereich zwischen
den Schnecken und 0,43 0,58
zwischen den Schnecken und
dem Gehäuse in cm2 2,15 2,08
Gesamtdichtungsflache 2,56 2,66 Zugloch 100/50 $ 0,52/0,26 0,14/0,07
Zuglochsumme 3,08/2,82 2,80/2,71 « 91/96,
In bezug auf das größere Fördervolumen beträgt
die Leckfläche für Z2 + Z2 96,5/1.16«83?6 der Leckfläche
Ton 0-,
Tabelle | II | Z1+Z2 | Z 2+Z2 | Z3+Z5 | |
Profile | 0I | 200 | 200 | 200 | |
Äußerer Sohneckendureh- messer 2R |
200 | 180 | 180 | 180 | |
Äußerer Durchmesser der Gegenschnecke |
200 | 0 | 0 | 0 | |
Zahn | 0 | 300 | 300 | 300 | |
Schneckenlänge | 300 |
Mittelpunktsabstand zwischen den Schnecken 166,6 150 150 150 Hüllwinkel, Schnecke 300° 300° 300° 300°
Hüllwinkel, Gegensohnecke 200° 200° 200° 200° Effektive Ringfläche
in om2 161,3 187 187 187
Länge der Sichtungslinie
zwischen den Schnecken
(eine Teilung) in cm 21,5 31,3 29,2 <29,2
entsprechende Fläche
(Spiel 0,2 cm) 0,43 0,63 0,58 < 0,58
Diohtungelänge zwischen den
Schnecken und dem Gehäuse
in *m 106,4 103,8 103*8
<1O3,8
909883/080 1
an .!iRotatlonasahraubeiimaaoliiiie.!.! Blatt ...Λ
2 entsprechende Fläche in cm
(Spiel 0,2 mm) | 2,13 | 0,66 | Z2 | 2, | 08 | 27 0 |
2,08 | 7 | 2, | 08 |
2 Zugloohfläche in cm |
0,52 | Tabelle III | 4 0 |
o, | 02 | 0,14 | 0, | 14 | ||
Fördervolumen in bezug auf G .j |
1,0 | °1 | 1, | 16 | 1,16 | 1, | 16 | |||
Berechnete Leckverluste in bezug auf Q- einer Schrau benturbine 1»0 |
100 1 |
o, | 8 | 0,81 | ||||||
Radiusrerhältnis R^/Ry | 6 | 0,6 | 0, | 6 | ||||||
h | ||||||||||
Profile | +Z | 2 | 4-Z1 | 64 0 |
+Z | 4 | ||||
Zugloch in bezug auf G- h/h |
,81 | ,86 | ,96 | |||||||
909883/0801 BA°
Claims (1)
- an !.!Herr AIf Lysholm, Karlaplan 11, Stockholm, SchwedenPatentansprüche ιf 1yRotationssohraubenmaschine für kompressible Flüssigkeiten, \ im wesentlichen bestehend aus einer Schnecke mit im wesentlichen symmetrischen Zähnen und einer entsprechenden Gegensohnecke, wobei die Sohnecke wenigstens vier Zähne und die Segensohneoke wenigstens sechs Zähne besitzt, dadurch gekennzeichnet , daß das Profil der Schneckensahne (10) ein Verhältnis b/h von unter 1 besitzt, wobei b die Länge der Tangente an den Wälzkreis (13) der Schnecke zwischen der Symmetrieachse (12) des betreffenden Zahns und einer der beiden Profilflanken sowie h die Profilhöhe des Zahne (10) auf der Symmetrieachse (12) vom Wälzkreis (13) der Schnecke ist, und daß die Profile der ineinander eingreifenden Sohnecken durch Auswahl einer oder mehrerer den Kopfkreis (21) der Sohnecke an beiden Seiten der X-Achse (12) dta betreffenden Zahns (10) berührenden und der funktion Ttf*f(xyr) genügenden Kurren (40) gebildet werden, wobei diese Surren bei Rotation der Sohnecken nach und nach die Zahnlückenprofile (41) der Gregenechnecke erzeugen und eine der ftleiehung yjr*f(xp) genügend· funktion bilden, während die Verbindung der Kurv· (41) xur äußeren Peripherie oder sum■fUmfang der Segensohneoke durch eine ausgewählte Kurt· (42) yj)"g(xp) andererseits den fieetteil der Zahnflanke der Sohnekke eraeugt „ 90 9 8 8 3/0801 BAD ORIGINALan ■■■,■.■■l.'.R.Q..ta.ti.Q.nBfi.c]ir,au]3,eninaa.o}iin.e..?. BlattRotationsschraubenmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Planken der Schnecke über mehr als die Hälfte ihrer Länge vom Wälzkreis der Schnecke-im wesentlichen mit Linien zusammenfallen, die durch den äußeren Punkt auf dem Zahnlückenprofil der Gegenschnecke oder durch den Übergangspunkt zu einer äußeren Kurve gebildet werden, die in das Zahnlückenprofil der Gegenschnecke übergehtβο Rotationssohraubenmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kopfteil des Zahnprofils (10) der Schnecke aus einer Kurve besteht, die innerhalb von Verlängerungen (36, 4-4) der erzeugten Linien liegt, die sich außerhalb des Kopfkreises (21) des Sehnekkenzahns (10) erstrecken,,4«, Rotationsschraubenmaschine nach den Ansprüchen 1 bis 3S dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis b/h 0,97 bis °>70 beträgt0909883/0801Leerseite
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