DE19613418C2 - Rotor für eine Fluidmaschine - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Rotor für eine Fluidmaschine zum Komprimieren und Pumpen eines Fluide mittels eines Paares von Rotoren, die miteinander in Ein­ griff sind.

Wenn eine bekannte Fluidmaschine dann verwendet wird, wenn große Änderungen in der Drehzahl vorliegen, beispiels­ weise bei einem Lader für einen Motor eines Kraftfahrzeu­ ges, ergeben sich Probleme hinsichtlich einer Verringerung der Arbeitsleistung der Fluidmaschine, wenn der Rotor schwer ist und damit das Massenträgheitsmoment des Rotors groß ist. Infolgedessen wird eine Ausnehmung oder Durch­ gangsbohrung zum Leichtermachen eines zahnausbildenden Be­ reiches des, Rotors im Zahnfuß in axialer Richtung hiervon ausgebildet, um den Rotor leichter zu machen und das Mas­ senträgheitsmoment zu verringern.

Hohle Rotoren sind beispielsweise aus der WO-93/14314 sowie der DE-PS 88 27 46 bekannt. Des weiteren zeigt die DE-PS 693 372 einen aus Scheiben zusammengesetzten hohlen Rotor, welcher Versteifungen im Inneren des hohlen Bereichs aufweist. Aus der DE-OS 24 09 554 ist ein hohler Rotor bekannt, welcher im hohlen Bereich eine Trennwand aufweist. Die EP-0637691 A1 die US-2857779 und die US-2853766 zeigen jeweils hohle Rotoren, welche an beiden Enden verschlossen sind. Die US-5310320 offenbart einen hohlen Rotor mit einem hohlen Bereich, welcher von der Ansaugseite zur Auslaßseite geöffnet ist. Des weiteren ist aus der DE 40 18 961 A1 generell bekannt, an schnell rotierenden Teilen eine Auswuchtmöglichkeit vorzusehen.

Bei einer Fluidmaschine gemäß dem Stand der Technik wird jedoch die Bohrung oder Ausnehmung vorgesehen, um das Innere eines jeden zahnbildenden Abschnittes eines jeden Rotors leichter zu machen, um so die Rotoren insgesamt leichter zu machen und ihre Massenträgheitsmomente zu verringern.

Infolgedessen besteht bei herkömmlichen Fluidmaschinen das Problem, daß jeder der Rotoren in seiner Drehrichtung nicht ausbalanciert oder ausgewuchtet ist, da kein Balance- oder Auswuchtungskorrekturbereich an einem axialen Ende ei­ nes jeden der Rotoren ausgebildet werden kann, indem bei­ spielsweise kleine Löcher oder dergleichen zum Ausbalancie­ ren oder Auswuchten eines jeden der Rotoren in seiner Dreh­ richtung ausgebildet werden.

Es ist von daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Rotor für eine Fluidmaschine so auszugestalten, daß der Rotor leicht gemacht und sein Massenträgheitsmoment verringert werden kann und daß der Rotor in seiner Dreh­ richtung leicht ausbalanciert oder ausgewuchtet werden kann.

Die Lösung der Aufgabe erfolgte erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 angegebene Merkmale.

Erfindungsgemäß wird demnach ein Rotor für eine Fluid­ maschine geschaffen, mit: einem Paar von Rotoren, die auf entsprechenden Wellen befestigt sind und miteinander in Eingriff sind durch eine Eingangsantriebskraft, die auf ei­ ne drehende Welle übertragen wird, um ein Fluid zu kompri­ mieren oder zu pumpen; und einem Gehäuse mit einem Fluid­ einlaß und einem Fluidauslaß für das Fluid, wobei: ein hoh­ ler Bereich in einem Zahnstreifenabschnitt wenigstens eines Rotors aus dem Paar der Rotoren so ausgebildet ist, daß sich der hohle Bereich entlang der Zahnstreifenrichtung er­ streckt und einen Öffnungsbereich aufweist, der sich in Richtung wenigstens einer Endfläche der beiden Endflächen des Rotors öffnet; und ein dickenbildender, rippenartiger Bereich im Öffnungsbereich angeordnet ist.

Bei dem erfindungsgemäßen Rotor für eine Fluidmaschine ist der dickenbildende Bereich für eine Auswuchtkorrektur an einer inneren Umfangsseite des hohlen Abschnittes vor­ springend in dem Öffnungsbereich ausgebildet. Infolgedessen kann dieser dickenbildende oder verdickte Bereich für eine Auswuchtkorrektur verwendet werden, um eine Balance- oder Auswuchtkorrektur unter Verwendung eines Bohrwerkzeuges oder dergleichen vorzunehmen, so daß die Auswuchtkorrektur leicht durchgeführt werden kann.

Da die Auswuchtkorrektur unter Verwendung des dicken­ bildenden oder verdickten Bereiches für die Auswuchtkorrek­ tur so gemacht weden kann, ist es nicht notwendig, die Dicke des gesamten hohlen Bereiches zu erhöhen und den Öff­ nungsbereich auszudünnen, um den Rotor auszuwuchten. Infol­ gedessen kann die Rotationssymmetrie oder Auswuchtung des hohlen Rotors problemlos eingestellt werden, wobei ein leichtes Gewicht und ein geringes Massenträgheitsmoment des hohlen Rotors aufrechterhalten werden kann.

Der Öffnungsbereich ist in dem dickenbildenden Bereich für die Auswuchtkorrektur von einer entsprechenden Materialstärke, so daß die Festigkeit des Rotors nahe dem Öffnungsbereich verbessert ist. Somit wird eine Ausdehnung des Rotors zu dem Öffnungsbereich hin und somit ein Kontakt, ein Einbrennen, Vibrationen ect. dieses Rotors, eines anderen Rotors und eines Gehäuses aufgrund dieser Ausdehnung verhindert, auch dann, wenn eine hohe Zentrifugalkraft auf den Rotor bei einer hohen Drehzahl aufgebracht wird. Infolgedessen werden Funktion und Leistungsfähigkeit des Rotors aufrechterhalten.

Wenn somit der Rotor erfindungsgemäß aus einer hohlen Struktur aufgebaut ist, um Gewicht und Massenträgheitsmo­ mente zu verringern, kann eine Auswuchtung oder Ausbalan­ cierung des Rotors leicht korrigiert oder eingestellt wer­ den und der Öffnungsbereich verbleibt verstärkt, so daß die Leistungsfähigkeit des Rotors verbessert ist.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegen­ stand der Unteransprüche.

Der dickenbildende oder verdickte Bereich für die Aus­ wuchtkorrektur kann durch eine Materialansammlung (nachfolgend als "Unwucht" bezeichnet) gebildet werden, die zumindest teilweise von einer inneren Umfangsoberfläche des hohlen Bereiches vorsteht und im Bereich der Zahnspitze angeordnet ist.

Bei diesem Aufbau wird die Rotor-Balance durch Bearbei­ tung der Unwucht durch einen Bohrer oder ein anderes spanabhebendes Werkzeug korrigiert. Somit kann, während der Rotor durch die hohle Struktur aufgebaut ist, die Auswuch­ tung oder Ausbalancierung leicht korrigiert werden. Weiter­ hin wird der Öffnungsbereich durch die Unwucht verstärkt, so daß Kontakt, Einbrennen, Vibration oder Lei­ stungsverringerung des Rotors ect. verhindert und die Lei­ stungsfähigkeit des Rotors verbessert werden.

Der dickenbildende Bereich für die Auswuchtkorrektur kann weiterhin durch einen wandverstärkenden Abschnitt ge­ bildet werden, der von einer inneren Umfangsfläche des hoh­ len Bereiches im Querschnitt die Verzahnungsrichtung schneidend vorspringt.

Hierbei wird die Rotorauswuchtung durch Bearbeitung des wandverstärkenden Abschnittes durch einen Bohrer oder der­ gleichen korrigiert. Infolgedessen kann, obgleich der Rotor durch eine hohle Struktur gebildet ist, die Auswuchtbalance des Rotors leicht korrigiert werden. Der Öffnungsbereich wird weiterhin durch den wandverstärkenden Abschnitt ver­ stärkt, der sich relativ breit von der inneren Umfangsober­ fläche aus vorwärts erstreckt. Infolgedessen wird eine Aus­ dehnung oder Umfangserweiterung des Rotors seitens des Öff­ nungsbereiches und damit Kontakt, Einbrennen, Vibrationen ect. dieses Rotors, eines anderen Rotors und eines Gehäuses aufgrund dieser Ausdehnung verhindert, selbst dann, wenn eine hohe Zentrifugalkraft auf den Rotor bei hoher Drehzahl aufgebracht wird. Infolgedessen werden Funktion und Lei­ stungsfähigkeit des Rotors aufrechterhalten.

Der dickenbildende Bereich für die Auswuchtkorrektur kann auch durch einen säulenförmigen Abschnitt gebildet werden, der innere Umfangsflächen an einer Zahnspitzenseite und einer Zahnwurzelseite miteinander entlang des Öffnungs­ bereiches in die Verzahnungsrichtung schneidender Richtung verbindet.

Bei dieser Ausführungsform der vorliegender Erfindung wird die Rotor-Balance oder Auswuchtung durch Bearbeitung des säulenförmigen Abschnittes durch einen Bohrer oder der­ gleichen korrigiert. Infolgedessen kann, obgleich der Rotor durch eine Hohlstruktur gebildet ist, die Auswuchtung des Rotors leicht korrigiert werden. Der Öffnungsbereich wird weiterhin durch den säulenförmigen Abschnitt verstärkt, der die Zahnspitzenseiten und die Zahnwurzelseiten der inneren Umfangsflächen miteinander verbindet. Infolgedessen werden Kontakt, Einbrennen, Vibrationen, eine Leistungsverringe­ rung des Rotors ect. weiter verhindert und die Leistungsfä­ higkeit des Rotors wird verbessert.

Weiterhin kann der dickenbildende Bereich für die Aus­ wuchtkorrektur durch einen wandverstärkenden Abschnitt aus­ gebildet werden, der sich in einem weitem Bereich von einer inneren Umfangsoberfläche des hohlen Bereiches im Quer­ schnitt die Verzahnungsrichtung schneidend erstreckt und kann weiterhin durch eine Unwucht gebildet werden, die zumindest teilweise von dieser inneren Umfangsoberfläche vorsteht und bis zu einem Tiefpunkt des hohlen Bereiches von dem wandverstärkenden Abschnitt aus vorsteht.

Bei dieser Ausführungsform ist die Unwucht bis zu dem Tiefpunkt des hohlen Bereiches von dem wandverstärkenden Abschnitt aus gebildet. Somit kann nach dem Einführen eines Bohrwerkzeuges oder dergleichen bis zu einer Tiefe des wandverstärkenden Abschnittes von dem Öffnungsbereich aus zur Korrektur der Rotorauswuchtung, wobei die Wandstärke abgenommen und entfernt worden ist, die Balance oder Auswuchtung des Rotors weiterhin dadurch korrigiert werden, indem die Unwucht abgetragen und entfernt wird, wobei das Bohrwerkzeug oder ein anderes spanabhebendes Werkzeug weiter eingeführt wird. Infolgedessen kann ein großes abzu­ nehmendes Gewicht zum Einstellen der Rotorbalance sicherge­ stellt werden, so daß die Einstellung der Rotorbalance oder der Auswuchtung des Rotors noch leichter und präziser vor­ genommen werden kann.

Der dickenbildende Bereich für die Auswuchtkorrektur kann weiterhin durch einen säulenförmigen Abschnitt gebil­ det werden, der innere Umfangsflächen an einer Zahnspitzen­ seite und einer Zahnwurzelseite miteinander entlang des Öffnungsbereiches im Querschnitt die Verzahnungsrichtung schneidend verbindet und kann weiterhin durch eine Unwucht gebildet werden, die zumindest teilweise in einen engen Bereich zwischen jeder der inneren umfangsseitigen Flächen vorsteht und bis in eine Tiefe ausgebildet ist, die dem hohlen Bereich von dem wandverstärkenden Abschnitt aus entspricht.

Bei dieser Ausgestaltungsform wird die Unwucht bis zu einer Tiefenrichtung oder einer tiefen Lage des hohlen Bereiches von dem säulenförmigen Abschnitt aus ausgebildet. Wenn daher ein Bohrer oder dergleichen bis zu einer Tiefe des säulenförmigen Abschnittes von dem Öffnungsbereich aus eingeführt wurde, um die Rotorbalance oder Rotorauswuchtung zu korrigieren und der säulenförmige Abschnitt spanabhebend bearbeitet wurde, kann die Rotorbalance weiterhin dadurch korrigiert werden, daß die Unwucht weiter spanabhebend bearbeitet wird, indem der Bohrer oder dergleichen weiter tiefer eingeführt wird. Infolgedessen liegt ein großes ent­ fernbares Gewicht zum Einstellen der Rotorbalance oder - auswuchtung vor, so daß der Auswucht-Einstellvorgang leich­ ter und präziser durchgeführt werden kann.

Weiterhin kann eine äußere Endfläche des dickenbilden­ den Bereiches für die Auswuchtkorrektur annähernd in der gleichen Fläche oder Ebene wie die Endfläche oder Endebene des Rotors ausgebildet werden.

Hierbei wird ein Endflächenbereich des Rotors seitens des Öffnungsbereiches erhöht, so daß eine Versiegelungs- oder Verschlußeigenschaft des unter Druck stehenden Fluides verbessert wird. Infolgedessen wird die Leistungsfähigkeit der Fluidmaschine entsprechend erhöht.

Weiterhin kann ein stömungsverhinderndes Bauteil zum Verhindern einer Strömung des Fluides entlang der Verzah­ nungsrichtung in dem hohlen Bereich ausgebildet sein.

Hierbei besteht keine Fluidverbindung zwischen der An­ saugseitenendfläche und der Auslaßseitenendfläche des Ro­ tors. Infolgedessen tritt kein Fluid durch den hohlen Be­ reich aus und die Leistungsfähigkeit des Rotors wird nicht verringert, selbst dann, wenn der Rotor in einem Schrauben- oder Schneckenkompressor verwendet wird.

Weitere Einzelheiten, Aspekte und Vorteile der vorlie­ genden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Be­ schreibung unter Bezugnahme auf illustrative Ausführungs­ formen der vorliegenden Erfindung.

Es zeigt:

Fig. 1 eine Querschnittsdarstellung durch einen Lader gemäß einer ersten Auführungsform der vorliegenden Erfin­ dung, wobei ein Schraubenrotor im Schnitt III-III von Fig. 4 gezeigt ist;

Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung auf den Schraubenrotor von Fig. 1;

Fig. 3 eine vergrößerte Draufsicht auf einen wesentli­ chen Abschnitt des Schraubenrotors von Fig. 1;

Fig. 4 eine Ansicht aus Richtung des Pfeiles VI in Fig. 2 auf eine Endfläche des Schraubenrotors an der Ansaugseite;

Fig. 5 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles VII in Fig. 2 auf eine Endfläche des Schraubenrotors an einer Aus­ laßseite;

Fig. 6 eine vergrößerte Darstellung eines Hauptab­ schnittes des Schraubenrotors gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 7 eine Querschnittsdarstellung eines Laders gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei ein Schraubenrotor im Schnitt VIIII-VIIII von Fig. 9 gezeigt ist;

Fig. 8 eine vergrößerte Ansicht auf den Schraubenrotor von Fig. 7;

Fig. 9 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles XI von Fig. 8 auf einen Schraubenrotor in Richtung der Auslaßseite gesehen;

Fig. 10 eine Ansicht in Richtung eines Pfeiles XII in Fig. 8, was eine Ansicht der Endfläche des Schraubenrotors an der Ansaugseite ist;

Fig. 11 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles XIII in Fig. 12 und eine Endfläche des Schraubenrotors gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt; und

Fig. 12 eine Querschnittsdarstellung entlang der Linie XIIII-XIIII in dem Schraubenrotor von Fig. 11.

Eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezug auf die Zeichnung beschrieben.

Fig. 1 ist eine Querschnittsdarstellung durch einen Lader 1 gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Fig. 2 ist eine Draufsicht auf einen Schraubenrotor 35 von Fig. 1. Fig. 3 ist eine vergrößerte Darstellung auf einen wesentlichen Abschnitt des Schrauben­ rotors 35 von Fig. 1. Fig. 4 ist eine Ansicht in Richtung eines Pfeiles VI in Fig. 2 und Fig. 5 ist eine Ansicht in Richtung eines Pfeiles VIII in Fig. 2.

Gemäß Fig. 1 ist der Lader 1 durch einen Eingangsan­ trieb 3, beispielsweise einen Riemenantrieb, ein Überset­ zungsgetriebe 5, ein Zeitsteuer- oder Schaltgetriebe 7, ei­ nen Schrauben- oder Schneckenkompressor 9 (das heißt eine Fluidmaschine) usw. gebildet.

Der Eingangsantrieb 3 wird von einem Kompressorgehäuse 13 durch ein Lager 11 getragen und ist durch eine Splint- oder Keilwellenverbindung mit einer Eingangswelle 15 ver­ bunden, sowie durch einen Bolzen 17 und eine Unterlegschei­ be 19 festgelegt. Der Eingangsantrieb 3 ist über einen Zahn- oder Keilriemen mit einem entsprechenden Antriebsrad seitens einer Kurbelwelle verbunden. Eine elektromagneti­ sche Kupplung ist an diesem kurbelwellenseitigen Antriebs­ rad angeordnet, um einen Motor und den Lader 1 voneinander zu trennen oder miteinander zu verbinden. Der Eingangsan­ trieb 3 wird durch eine Antriebskraft von dem Motor über diese elektromagnetische Kupplung angetrieben.

Die Eingangswelle 15 wird von einem Kugellager 21 in­ nerhalb des Gehäuses 13 gelagert. Eine Dichtung 25 ist zwi­ schen den Gehäuse 13 und einem Kragen oder Rand 23 an der Einganswelle 15 angeordnet, um einen Austritt von Öl zu verhindern.

Das Übersetzungsgetriebe 5 ist aufgebaut durch Überset­ zungszahnräder 27 und 29, die gemäß der Zeichnung große und kleine Durchmesser haben und miteinander in Eingriff ste­ hen. Das Zeitsteuer- oder Schaltgetriebe 7 wird durch Zahn­ räder 31 und 33 gebildet, welche große bzw. kleine Durchme­ ser haben und miteinander in Eingriff sind. Der Kompressor 9, der im dargestellten Ausführungsbeispiel als Luftkom­ pressor dienen möge, weist Schrauben- oder Schneckenrotoren 35 und 37 des "männlichen" bzw. "weiblichen" Typs auf (nachfolgend als "Schraubenrotoren" bezeichnet).

Das Übersetzungszahnrad 27 mit dem großem Durchmesser ist einstückig an einer rechten Endseite der Eingangswelle 15 ausgebildet. Das Übersetzungszahnrad 29 mit dem kleinen Durchmeser ist mit einer Rotorwelle 39 für den weiblilchen Schraubenrotor 37 durch eine Verkeilung 41 zusammen mit dem Zahnrad 31 großen Durchmessers verbunden. Ein Abfallen des Zahnrades 29 wird durch eine Mutter 43 verhindert. Das Zahnrad 33 kleinen Durchmessers ist mit einer Rotorwelle 47 des männlichen Schraubenrotors 35 (ein Hohlrotor) über ei­ nen Konusring-Befestigungsmechanismus 45 verbunden.

In diesem Konusring-Befestigungsmechanismus 45 ist das Zahnrad 33 in Eingriff mit dem Zahnrad 31 immer dann, wenn die Schraubenrotoren 35 und 37 nicht miteinander in Kontakt sind. Danach zieht der Konusring-Befestigungsmechanismus 45 eine Mutter 49 an und hält sie fest und positioniert die Schraubenrotoren 35 und 37 jeweils in deren Drehrichtung.

Ein linker Endabschnitt jeder der Rotorwellen 47 und 39 der jeweiligen Schraubenrotoren 35 und 37 wird in dem Ge­ häuse 13 durch ein Kugellager 51 abgestützt. Ein rechtes Ende der Rotorwellen und 47 und 39 wird in dem Gehäuse 13 durch einen Kragen 53 und ein Kugellager 55 abgestützt. Ei­ ne Dichtung 59 ist zwischen dem Gehäuse 13 und einem Kragen 57 angeordnet, der in einem linken Abschnitt einer jeden der Rotorwellen 39 und 47 angeordnet ist. Eine Dichtung 61 ist zwischen dem Gehäuse 13 und dem Kragen 53 auf einer rechten Seite der Rotorwellen 39 und 47 angeordnet. Die Dichtungen 59 und 61 sind so angeordnet, daß sie den Aus­ tritt von Luft verhindern.

Eine von den Motor über den Eingangsantrieb 3 einge­ brachte Antriebskraft wird von dem Übersetzungsgetriebe 5 erhöht und dreht über das Zeitsteuer- oder Schaltgetriebe 7 die Schraubenrotoren 35 und 37. Der angetriebene Kompressor 9 pumpt von einem Ansaug-Einlaßanschluß 63 (Stömungseinlaß) her angesaugte Luft in der Zeichnung nach links in axialer Richtung zwischen die Schraubenrotoren 35 und 37. Diese Luft wird dann von einem Auslaßanschluß 65 (Fluidauslaß) dem Motor zugeführt.

Wie in den Fig. 1 und 4 gezeigt, ist der Schrauben­ rotor 35 so aufgebaut, daß die Rotorwelle 47 mit einer Schaftbohrung 69 eines Rotorkörpers 67 verbunden ist. Auf ähnliche Weise ist der Schraubenrotor 37 so aufgebaut, daß die Rotorwelle 39 mit einer Schaftbohrung eines Rotorkör­ pers 71 verbunden ist.

In dem männlichen Schraubenrotor 35 sind drei konvexe Zahnstreifenabschnitte 73 spiral- oder schraubenförmig ver­ laufend um die gleiche Achse herum ausgebildet, wie sie die Schaftbohrung 69 hat, in der die Rotorwelle 47 eingesetzt ist.

Ein Öffnungsbereich 77, der sich zu einer Ansaugseite hin öffnet, ist im Inneren oder zwischen den jeweiligen Zahnstreifenabschnitten 73 ausgebildet. Ein hohler Bereich 75 in Spiralform erstreckt sich von dem Öffnungsbereich 77 an einer Ansaugseite-Endfläche in Richtung eines Auslaßsei­ ten-Endabschittes 79 entlang einer axialen Erstreckung oder Richtung eines jeden Zahnstreifenabschnittes 73 derart, daß dieser hohle Bereich 75 eine für die geforderte Festigkeit ausreichende Dicke oder Materialstärke hat.

Ein Unwuchtgewicht oder eine Unwucht 81 ist in dem Öffnungsbereich 77 an der ansaugseitigen Endfläche ausge­ bildet. Die Unwucht 81 steht teilweise von einer inneren Umfangsfläche des hohlen Bereiches 75 in Querschnitts­ richtung (siehe Fig. 3) vor und schneidet eine Verzahnungs­ erstreckungsrichtung oder Zahnstreifenrichtung. Die Unwucht 81 ist als Auswucht- oder Balanciergewicht vorgesehen und dient als dickenbildender Bereich für eine Aus­ wuchtkorrektur zum Korrigieren der Auswuchtung des Schrau­ benrotors 35 in dessen Drehrichtung.

Eine Wand 83 ist an dem auslaßseitigem Endabschnitt 79 angeordnet, um den hohlen Bereich 75 abzuschließen. Eine Bohrung 87 zum Tragen eines Kerns öffnet sich in der Wand 83. Die Wand 83 steht von der inneren Umfangsfläche des hohlen Bereiches 75 in Querschnittsrichtung (vergleiche Fig. 3) nach innen vor und schneidet die Zahnstreifenrich­ tung. Eine Zahnspitzenseite der Wand 83 bildet einen wand­ verstärkenden Abschnitt 85 als dickenbildender Bereich für die Auswuchtkorrektur. Die Wand 83 (wandverstärkender Ab­ schnitt 85) weist eine Dicke oder Materialstärke größer als der hohle Bereich 75 auf.

Eine äußere Endfläche sowohl der Unwucht 81 als auch der Wand 83 (wandverstärkender Abschnitt 85) ist annähernd in der gleichen Ebene wie die Endfläche des Rotorkörpers 67 des Schraubenrotors 35 ausgebildet.

Der Schraubenrotor 35 wird durch einen Präzisionsguß gefertigt, wobei der hohle Bereich 75, die Unwucht 81 und die Wand 83 (wandverstärkender Abschnitt 85) mit ausgeformt werden. Bei diesem Präzisionsguß wird die Bohrung 87 zum Aufnehmen eines Kerns in der Wand 83 (wandverstärkender Abschnitt 85) ausgebildet. Ein Stift 89 als Strömungsverhinderungsteil ist in diese Bohrung 87 eingesetzt, so daß der hohle Bereich 75 blockiert ist. Geeignete Verfahren zum Einsetzen des Stiftes 89 in diese Bohrung 87 sind Anheften, Einschrauben, Schweißen, ein Preßsitz oder dergleichen.

Gemäß dem bisher beschriebenen obigen Aufbau ist der Schraubenrotor 35 leicht im Gewicht aufgrund des hohlen Be­ reiches 75 zwischen den Zahnstreifenabschitten 73. Infolge­ dessen ist das Massenträgheitsmoment des Schraubenrotors 35 stark verringert.

Weiterhin kann der Schraubenrotor 35 in seiner Dreh­ richtung ausbalanciert oder ausgewuchtet werden dadurch, daß die Unwucht oder das Auswuchtgewicht 81 an der an­ saugseitigen Endfläche des Schraubenrotors 35 und der wand­ verstärkende Abschnitt 85 an der auslaßseitigen Endfläche des Schraubenrotors unter Verwendung eines Bohrers oder dergleichen bearbeitet werden. Insbesondere steht der wand­ verstärkende Abschnitt 85 von einem weiten Bereich oder ei­ ner großen Länge der inneren Umfangswand des hohlen Berei­ ches 75 vor, so daß eine Bearbeitungsstelle dieses wandver­ stärkenden Abschnittes 85 während der Auswuchtkorrektur entsprechend in einem großen Bereich ausgewählt werden kann.

Infolgedessen kann die Ausbalancierung oder Auswuchtung des Schraubenrotors 35 auch dann korrigiert werden, wenn der Schraubenrotor 35 im hohen Maße unwuchtig ist.

Gemäß obiger Beschreibung kann die Auswuchtung des Schraubenrotors 35 durch Bearbeitung der Unwucht 81 und des wandverstärkenden Abschnittes 85 korrigiert werden. Unterschiedlich zu dem bekannten Vorgehen ist es somit nicht nötig, die Dicke des hohlen Bereiches zu erhöhen und die Öffnung zu verengen, um den Schraubenrotor 35 auszu­ wuchten. Infolgedessen kann die Drehung des Schraubenrotors 35 problemlos ausbalanciert oder ausgewuchtet werden, wobei das geringe Gewicht und das geringe Massenträgheitsmoment des Schraubenrotors 35 aufrechterhalten werden können.

Weiterhin wird der Schraubenrotor 35 durch die Unwucht 81 nahe des Öffnungsbereiches 77 verstärkt. Infolgedessen ist es möglich, zu verhindern, daß sich der Zahn­ streifenabschnitt 73 bei Drehung des Kompressors 9 mit ho­ her Geschwindigkeit ausdehnt oder aufweitet, da eine Zen­ trifugalkraft auf den Schraubenrotor 35 aufgebracht wird.

Obgleich somit der Schraubenrotor 35 durch eine Hohlstruktur aufgebaut wird, um sein Gewicht und damit sein Massenträgheitmoment zu verringern, kann die Auswuchtung des Schraubenrotors 35 leicht korrigiert werden. Weiterhin wird eine Ausdehnung oder Aufweitung des Schraubenrotors 35 durch Verstärkung des Schraubenrotors 35 nahe des Öffnungs­ bereiches 77 bei Aufbringung einer Zentrifugalkraft auf den Schraubenrotor 35 verhindert. Somit ist es möglich, zu ver­ hindern, daß die Schraubenrotoren 35 und 37 miteinander durch eine derartige Ausdehnung oder Ausweitung in Kontakt gelangen. Somit werden weiterhin Kontakt, Einbrennen, Vi­ brationen ect. des Schraubenrotors 35 und des Gehäuses 13 verhindert. Infolgedessen werden Funktion und Arbeitsweise des Schrauben- oder Schneckenkompressors 9 normal aufrecht erhalten. Wenn somit der Schraubenrotor 35 bei einer Fluid­ maschine eingesetzt wird, kann die Fluidmaschine wirksam auch dann betrieben werden, wenn im Gebrauch oder Betrieb die Fluidmaschine oft gestartet, angehalten, beschleunigt und verzögert wird, wie es beispielsweise bei dem Lader 1 für einen Motor eines Kraftfahrzeuges der Fall ist.

Da die Drehbalance oder Auswuchtung des Schraubenrotors 35 leicht korrigierbar ist, werden Vibrationen des Schrau­ benrotors 35 verringert und die Haltbarkeit der Lager 51 und 55 wird wesentlich erhöht. Weiterhin ist der Schrauben­ rotor 35 mit dem geschilderten hohlen Aufbau oder der hoh­ len Struktur leichtgewichtig und sein Massenträgheitsmoment ist außerordentlich gering, so daß eine elektromagnetische Kupplung zum Verbinden und Lösen des Motors von bzw. mit dem Lader 1 kompakt gemacht werden kann. Der Schrauben- oder Schneckenkompressor 9 wird für gewöhnlich im Gegensatz zu einer Fluidmaschine des Roots- Typs mit einem Rotor mit Hüllkurven-Querschnitt für Hochgeschwindigkeits-Drehzahlen verwendet. Infolgedessen neigen nachteilige Einflüsse des Schrauben- oder Schneckenkompressors 9 aufgrund von Vibra­ tionen und der Zentrifugalkraft dazu, ganz erheblich im ne­ gativen Sinne durch Unwuchteffekte bei dem Schraubenrotor aufzutreten. Infolgedessen ist der Aufbau des Schraubenrotors gemäß der vorliegenden Erfindung besonderes vorteilhaft bei einem Schrauben- oder Schneckenkompressor 9 insofern, als die Auswuchtung oder Balancierung des Schraubenrotors 35 leicht korrigierbar ist und der Schraubenrotor 35 hohe Festigkeit hat.

Weiterhin liegt die äußere Endfläche einer jeden Unwucht 81 und die Wand 83 (wandverstärkender Abschnitt 85) annähernd in der gleichen Fläche oder Ebene wie die Endfläche des Rotorkörpers 67 des Schraubenrotors 35, so daß ein Endflächenbereich sowohl des Öffnungsbereiches 77 als auch des Auslaßseiten-Endabschnittes 79 entsprechend erhöht werden, wodurch eine Abdicht- oder Versiegelungsei­ genschaft gegenüber der unter Druck stehenden Luft verbes­ sert wird. Bei dem Schrauben- oder Schneckenkompressor 9 ist der Ansaug-Einlaßanschluß 63 an einer Seite des Kompressors 9 in dessen axialer Richtung gesehen und der Auslaßanschluß 65 auf der gegenüberliegenden Seite des Kompressors 9 ausgebildet. Infolgedessen wird zwischen den beiden Enden des Schraubenrotors 35 ein großer Druckunterschied oder Druckabfall bewirkt, so daß Auswirkungen hinsichtlich einer Verbesserung der Abdicht- oder Versiegelungseigenschaften wesentlich sind.

Die Unwucht 81 und der wandverstärkende Abschnitt 85 sind so angeordnet, daß die Unwucht 81 und der wand­ verstärkende Abschnitt 85 von einer Zahnspitzenseite in Richtung des hohlen Bereiches 75 vorstehen. Infolgedessen kann der Schraubenrotor 35 leicht und auch genau dadurch ausbalanciert oder ausgewuchtet werden, daß die Unwucht 81 und/oder der wandverstärkende Abschnitt 85 während der Auswuchtkorrektur spanabhebend bearbeitet werden.

Da der hohle Bereich 75 von dem Stift 89 blockiert oder verschlossen wird, ist es möglich, einen Fluidaustritt von der hochdruckseitigen Endfläche zur niederdruckseitigen Endfläche durch den hohlen Bereich 75 während eines Be­ triebs der Fluidmaschine (Kompressor 9) vollständig zu ver­ hindern. Infolgedessen kann ein Druckaustritt zwischen den Ansaug- und Auslaßseiten des Kompressors 9 verhindert wer­ den.

Eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend weiterhin unter Bezugnahme auf die Zeich­ nung beschrieben.

Fig. 6 ist eine vergrößerte Ansicht eines wesentlichen Abschnittes eines Schraubenrotors 101 des "männlichen" Typs gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfin­ dung. Funktionelle Teile, Abschnitte oder Elemente gleich oder ähnlich denjenigen der ersten Ausführungsform werden mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet und eine nochma­ lige Beschreibung dieser Teile erfolgt nicht; Unterschiede zwischen der ersten und zweiten Ausführungsform werden nachfolgend beschrieben.

Bei der dargestellten Ausführungsform ist eine Wand 105 annähernd mittig in einem hohlen Bereich 103 in Axialrich­ tung gesehen als Zwischenabschnitt in dieser Axialrichtung ausgebildet. Unwuchten 111 und 113 als dickenbildende Be­ reiche für die Auswuchtkorretur zum Auswuchten des Schrau­ benrotors 101 in dessen Drehrichtung sind in einem Öff­ nungsbereich 107 an der Ansaugseite und einem Öffnungsbe­ reich 109 an der Auslaßseite so angeordnet, daß die Unwuchten 111 und 113 nach innen von einer inneren Umfangs­ wand des hohlen Bereiches 103 aus vorspringen. Ein Stift 117 (ein Stömungsverhinderungsteil) ist in einer Durch­ gangsbohrung 115 der Wand 105 eingesetzt und versenkt.

Der Schraubenrotor 101 gemäß dieser Ausführungsform hat eine Arbeitsweise und Wirkung bzw. Vorteile ähnlich des Ro­ tors der ersten Ausführungsform.

Genauer gesagt, das Massenträgheitmoment des Schrauben­ rotors 101 wird durch den hohlen Bereich 103 erheblich ver­ ringert. Weiterhin kann der Schraubenrotor 101 durch Bear­ beiten die Unwuchten 111 und 113 durch einen Bohrer oder dergleichen ausgewuchtet oder ausbalanciert werden. Weiter­ hin ist es nicht notwendig, die Dicke oder Wandstärke des hohlen Bereiches 103 zu erhöhen und die Öffnungen zu veren­ gen, um den Schraubenrotor auszuwuchten. Infolgedessen kann die Drehung des Schraubenrotors 101 problemlos ausbalan­ ciert oder ausgewuchtet werden, wobei geringes Gewicht und geringes Massenträgheitmoment des Schraubenrotors 101 auf­ rechterhalten werden können.

Der Schraubenrotor wird durch die Unwuchten 111 und 113 nahe den Öffnungsbereichen 107 und 109 verstärkt. In­ folgedessen kann eine Ausweitung oder Ausdehnung des Zahn­ streifenabschnittes 73 verhindert werden, selbst dann, wenn der Kompressor 9 mit hoher Geschwindigkeit dreht und eine Zentrifugalkraft auf den Kompressor 9 einwirkt.

Somit ist es möglich, zu verhindern, daß die Schrauben­ rotoren 101 durch Ausdehnung oder Ausweitung bei hoher Drehzahl miteinander in Kontakt gelangen. Weiterhin können Kontakt, Einbrennen, Vibrationen ect. zwischen dem Schrau­ benrotor 101 und einem Gehäuse verhindert werden. Somit können Arbeitsweise und Leistung des Schraubenrotors normal aufrecht erhalten werden. Wenn somit dieser Schraubenrotor 101 bei einer Fluidmaschine verwendet wird, kann die Fluid­ maschine auch dann leistungsstark und problemlos betrieben werden, wenn die Fluidmaschine oft gestartet, angehalten, beschleunigt und verzögert wird, wie es beim Lader für den Motor eines Kraftfahrzeuges der Fall ist.

Weiterhin ist jede der äußeren Endflächen der Unwuchten 111 und 113 annähernd in der gleichen Ebene wie die Endfläche des Rotorkörpers des Schraubenrotors 101 ausge­ bildet, so daß die Endflächenbereiche der Öffnungsbereiche 107 und 109 entsprechend vergrößert werden, wodurch die Ab­ dichteigenschaften gegenüber Druckluft verbessert werden.

Weiterhin sind die Unwuchten 111 und 113 so angeordnet, daß jede dieser Unwuchten von einer Zahnspitzenseite in Richtung des hohlen Bereiches 103 vorsteht. Infolgedessen kann der Schraubenrotor 101 leicht und genau durch leichtes spanabhebendes Bearbeiten der Unwuchten 111 und 113 zum Zeitpunkt der Auswuchtung ausgewuchtet oder ausbalanciert werden.

Da der hohle Bereich 103 durch den Stift 117 unterteilt oder unterbrochen ist, ist es möglich, den Austritt eines Fluides von der Hochdruckseite zur Niederdruckseite durch den hohlen Bereich 103 während eines Betriebs der Fluidma­ schine (des Kompressors) zu verhindern. Somit kann ein Druckaustritt zwischen der Ansaug- und der Auslaßseite des Kompressors verhindert werden.

Eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend weiterhin unter Bezugnahme auf die Zeich­ nung beschrieben.

Fig. 7 ist eine Querschnittsdarstellug durch einen La­ der 201 gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegen­ den Erfindung. Fig. 8 ist eine Draufsicht auf einen Schraubenrotor 203 des "männlichen" Typs von Fig. 7. Fig. 9 ist eine Ansicht in Richtung des Pfeiles XI in Fig. 8 und Fig. 10 ist eine Ansicht in Richtung des Pfeiles XII in Fig. 8.

Gleiche oder einander entsprechende Teile, Elemente oder Abschnitte wie in der ersten Ausführungsform sind in der nachfolgenden Ausführungsform mit den gleichen Bezugs­ zeichen versehen und eine nochmalige Beschreibung erfolgt nicht. Unterschiedliche Funktionen, Aspekte und Wirkungs­ weisen gegenüber der ersten und zweiten Ausführungsform werden nachfolgend beschrieben.

Gemäß Fig. 7 wird der Schraubenrotor 203 dadurch gebil­ det, daß die Rotorwelle 47 mit einer Schaftbohrung 207 ei­ nes Rotorkörpers 205 verbunden wird. Wie in den Fig. 8 bis 10 gezeigt, weist der Rotorkörper 205 drei Zahnstrei­ fenabschnitte 209 jeweils in Schraubenform auf.

Hohle Bereiche 211 sind jeweils zwischen den Zahnstrei­ fenabschnitten 209 des Schraubenrotors 203 ausgebildet. Diese hohlen Bereiche 211 erstrecken sich in Zahnstreifen­ richtung und haben in Drehrichtung des Schraubenrotors 203 die gleiche Querschnittsfläche. Wie in Fig. 7 gezeigt, ist ein Wandabschnitt (strömungsverhinderndes Bauteil) 213 an der Auslaßseite (linke Seite von Fig. 7) eines hohlen Be­ reiches 211 ausgebildet. Ein Öffnungsbereich 215 ist an der Ansaugseite (rechte Seite von Fig. 7) des hohlen Bereiches 211 ausgebildet. Wie in den Fig. 7 und 9 gezeigt, sind in dem Öffnungsbereich 215 eine Unwucht 219 und ein wandverstärkender Abschnitt 217 als dickenbildender Bereich für eine Balance- oder Auswuchtkorrektur in dem Öffnungsbe­ reich 215 ausgebildet. Der wandverstärkende Abschnitt 217 steht nach innen entlang einer Kante des Öffnungsbereiches 215 in einem Breitenbereich (ein Bereich in diametraler Richtung mit Ausnahme der Seite der Rotorwelle 47) von einer inneren Unfangsfläche des hohlen Bereiches 211 im Querschnitt (siehe Fig. 7) vor und schneidet die Verlaufsrichtung der Zahnstreifen. Die Unwucht 219 steht teilweise von der inneren Unfangsfläche des hohlen Bereiches 211 im gleichen Querschnitt vor und steht auch wesentlich nach innen von dem wandverstärkenden Abschnitt 217 aus vor. Weiterhin ist jede der äußeren Endflächen des wandverstärkenden Abschnittes 217 und der Unwucht 219 im wesentlichen in der gleichen Fläche oder Ebene wie die Endfläche des Rotorkörpers 205 des Schraubenrotors 203 ausgebildet. Der hohle Bereich 211, der Öffnungsbereich 215 ect. werden während des Gießens unter Verwendung eines Kerns oder mehrerer Kerne ausgebildet.

Der Wandabschnitt 213 auf der linken Seite blockiert den hohlen Bereich 211 und verhindert einen Druckaustritt zwischen der Ansaug- und Auslaßseite des Kompressors 9. Wie in Fig. 9 gezeigt, wird der wandverstärkende Abschnitt 217 entlang einer Kante des Öffnungsbereiches 215 ausgebildet. Eine Dicke t1 des wandverstärkenden Abschnittes 217 ist größer oder dicker als eine Dicke t2 des hohlen Bereiches 211.

Der Schraubenrotor gemäß dieser Ausführungsform hat die gleichen oder ähnlichen Betriebseigenschaften und Wirkungs­ weisen wie der der ersten Ausführungsform.

Da der Schraubenrotor 203 durch den hohlen Bereich 211 leichtgewichtig gemacht werden kann, wird das Massenträg­ heitsmoment des Schraubenrotors 203 stark verringert. Wei­ terhin kann der Schraubenrotor 203 in seiner Drehrichtung ausbalanciert oder ausgewuchtet werden, indem der wandver­ stärkende Bereich 217 und die Unwucht 219 durch einen Bohrer oder dergleichen bearbeitet werden, der von dem Öff­ nungsbereich 215 her eingeführt wird. Da insbesondere der wandverstärkende Abschnitt 217 entlang einer Kante des Öff­ nungsbereiches 215 ausgebildet ist, kann die Anordnung des Schraubenrotors während des Zeitpunktes der Auswuchtung in einem weiten Bereich gewählt werden. Somit kann die Aus­ wuchtung des Schraubenrotors 203 auch dann korrigiert oder eingestellt werden, wenn der Schraubenrotor 203 eine starke Unwucht aufweist.

Der Schraubenrotor 203 wird durch den wandverstärkenden Abschnitt 217 und die Unwucht 219 nahe des Öffnungsbe­ reiches 215 verstärkt. Infolgedessen wird eine Ausdehnung oder Aufweitung der Zahnstreifenabschnitte 209 auch dann verhindert, wenn der Kompressor 9 mit hoher Geschwindigkeit dreht und eine entsprechende Zentrifugalkraft auf den Kom­ pressor wirkt. Da weiterhin der wandverstärkende Abschnitt 217 entlang der Kante des Öffnungsbereiches 215 ausgebildet ist, wird der Schraubenrotor 203 weiter verstärkt und die Aufweitung oder Ausdehnung der Zahnstreifenabschnitte 209 wird zuverlässig verhindert, auch dann, wenn der Kompressor 9 mit hoher Geschwindigkeit dreht und eine starke Zentrifu­ gal- oder Fliehkraft auf den Kompressor einwirkt.

Obgleich somit der Schraubenrotor 203 durch eine Hohlstruktur aufgebaut wird, um Gewicht und Massenträg­ heitsmoment zu verringern, kann die Ausbalancierung oder Auswuchtung des Schraubenrotors 203 leicht korrigiert oder eingestellt werden. Weiterhin wird eine Ausdehnung oder Aufweitung des Schraubenrotors 203 duch Verstärkung des Schraubenrotors 2ß3 nahe des Öffnungsbereiches 215 verhin­ dert, wenn eine Zentrifugalkraft auf den Schraubenrotor 203 einwirkt. Somit ist es möglich, zu verhindern, daß die Schraubenrotoren 203 und 37 miteinander im Zuge einer der­ artigen Ausdehnung oder Auweitung in Kontakt geraten. Wei­ terhin können Kontakt, Einbrennen, Vibrationen ect. des Schraubenrotors 203 und des Gehäuses 13 miteinander verhin­ dert werden. Somit werden Funktion und Arbeitsweise des Kompressors 9 normal aufrecht erhalten. Selbst wenn der Schraubenrotor 203 bei einer Fluidmaschine angewendet wird, kann die Fluidmaschine wirksam betrieben werden, auch dann, wenn sie oft angelassen, angehalten, beschleunigt und ver­ zögert wird, wie dies bei dem Lader 1 für den Motor eines Kraftfahrzeuges der Fall ist.

Weiterhin ist jede der äußeren Endflächen des wandver­ stärkenden Bereiches 217 und der Unwucht 219 annähernd in der gleichen Fläche oder Ebene wie die Endfläche des Ro­ torkörpers 205 des Schraubenrotors 203 ausgebildet, so daß ein Endflächenbereich des Öffnungsbereiches 215 entsprechen erhöht wird, wodurch eine Versiegelungs- oder Abdichteigen­ schaft gegenüber Druckluft verbessert wird.

Da der hohle Bereich 211 durch den Wandabschnitt 213 unterbrochen ist, ist es möglich, einen Fluidaustritt von der Hochdruckseiten-Endfläche zur Niederdruckseiten-Endflä­ che durch den hohlen Bereich 211 während eines Betriebes einer Schrauben-Fluidmaschine (Kompressor 9) vollständig zu verhindern. Somit kann ein Druckaustritt zwischen der An­ saug- und Auslaßseite des Kompressors 9 verhindert werden.

Weiterhin ist die Unwucht 219 bis in eine Tiefen­ richtung des hohlen Bereiches 211 von dem wandverstärkenden Abschnitt 217 aus ausgebildet. Somit kann, nachdem ein Boh­ rer oder dergleichen bis in die Tiefe des wandverstärkenden Abschnittes 217 von dem Öffnungsbereich 215 eingeführt wurde, um die Auswuchtung des Schraubenrotors zu korrigie­ ren, wobei der wandverstärkende Abschnitt 217 abgetragen wird, die Auswuchtung des Schraubenrotors weiterhin noch dadurch korrigiert oder nachgestellt werden kann, in dem die Unwucht 219 angeschnitten oder abgetragen wird, indem der Bohrer oder ein ähnliches Werkzeug weiter oder tiefer eingeführt wird.

Somit kann ein vergleichsweise hohes abzutragendes Ge­ wicht zum Einstellen der Rotorbalance oder der Rotoraus­ wuchtung sichergestellt werden, so daß der Auswuchtvorgang leicht und präzise durchgeführt werden kann.

Eine vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend weiterhin unter Bezugnahme auf die Zeich­ nung beschrieben.

Fig. 11 ist eine Ansicht in Richtung des Pfeiles XIII in Fig. 12 und zeigt eine Endfläche eines Schraubenrotors 301 des "männlichen" Typs gemäß dieser vierten Ausführungs­ form der vorliegenden Erfindung. Fig. 12 ist eine vergrö­ ßerte Querschnittsdarstellung eines wesentliches Bereiches des Schraubenrotors 301 von Fig. 11. Wie bislang bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder einander entsprechende Teile, Funktionsteile oder Elemente, so daß eine nochmalige Beschreibung dieser Teile nicht erfolgt; Unterschiede zwi­ schen der dritten und vierten Ausführungsform werden nach­ folgend erläutert.

Gemäß Fig. 11 weist ein Rotorkörper 303 des Schrauben­ rotors 301 drei Zahnstreifenabschnitte 305 auf, die jeweils schrauben- oder wendelförmig ausgebildet sind. Wie in Fig. 12 gezeigt, ist - wie den vorherigen Ausführungsformen - ein hohler Bereich 307 in jedem der Zahnstreifenabschnitte 305 ausgebildet.

Ein Wandabschnitt 309 ist auf der linken Seite des hoh­ len Bereiches 307 von Fig. 12 ausgebildet. Ein Öffnungsbe­ reich 311 ist auf jeder rechten Seite des hohlen Bereiches 307 ausgebildet. Eine Unwucht 315 und ein säulenförmiger Abschnitt 313 stehen von einer inneren Umfangsfläche des hohlen Bereiches 307 in Querschnittsrichtung aus nach innen vor (vergleiche Fig. 12) und schneiden hierbei die Zahn­ streifenrichtung. Der säulenförmige Abschnitt 313 verbindet eine Zahnspitze und eine Zahnwurzel eines jeden Zahnstrei­ fenabschnittes 305 entlang des Öffnungsbereiches 311. Die Unwucht 315 steht von der inneren Umfangsfläche des hohlen Bereiches 311 mit gleichem Querschnitt teilweise nach innen vor. Die Unwucht 315 erstreckt sich auch in eine Tiefenlage von dem säulenförmigen Abschnitt 313 aus. Weiterhin ist jede der äußeren Endflächen des säulenförmigen Abschnittes 313 und der Unwucht 315 annähernd in der gleichen Fläche oder Ebene wie eine Endfläche des Rotorkörpers 303 des Schraubenrotors 301. Der hohle Bereich 307, der Öffnungsbereich 311 etc. werden zum Zeitpunkt des Gießens durch einen oder mehrere Kerne gebildet.

Der Schraubenrotor gemäß dieser Ausführungsform hat die gleiche Arbeitsweise und liefert die gleichen Effekte wie die voranstehenden Ausführungsformen.

Insbesondere wird der Schraubenrotor 301 durch den hoh­ len Bereich (die hohlen Bereiche) 307 leicht im Gewicht, so daß das Massenträgheitsmoment des Schraubenrotors 301 we­ sentlich verringert ist. Weiterhin kann der Schraubenrotor 301 in seiner Drehrichtung durch Abtragen des säulenförmi­ gen Abschnittes 313 und/oder der Unwucht 315 durch einen Bohrer oder dergleichen ausbalanciert oder ausgewuchtet werden, wobei der Bohrer oder ein ähnliches Werkzeug von dem Öffnungsbereich 311 her eingeführt wird. Da insbeson­ dere der säulenförmige Abschnitt 313 so ausgebildet ist, daß er den Öffnungsbereich 311 abdeckt, kann eine Bearbei­ tungsstelle zum Zeitpunkt der Auswuchtung oder Ausbalancie­ rung entsprechend in einem weiten Bereich ausgewählt wer­ den. Somit kann die Auswuchtung des Schraubenrotors 301 auch dann korrigiert werden, wenn der Schraubenrotor 301 eine große Unwucht aufweist.

Da der Schraubenrotor 301 durch den säulenförmigen Ab­ schnitt 313 und die Unwucht 315 nahe des Öffnungsbereiches 311 verstärkt ist, wird eine Aufweitung oder Ausdehnung der Zahnstreifenabschnitte 305 auch dann verhindert, wenn der Kompressor mit hoher Drehzahl läuft und eine entsprechend hohe Zentrifugalkraft auf den Kompressor einwirkt. Weiterhin verbindet der säulenförmige Abschnitt 313 die inneren Umfangsflächen der hohlen Bereiche 307 entlang des Öffnungsbereiches 311 in diametraler Richtung des Schraubenrotors 301 miteinander. Infolgedessen können De­ formationen der Zahnstreifenabschnitte 305 in diametraler Richtung mit hoher Zuverlässigkeit verhindert werden, so daß eine Ausdehnung oder Aufweitung der Zahnstreifenab­ schnitte 305 auch dann verhindert ist, wenn der Kompressor mit hoher Drehzahl läuft und eine entsprechend hohe Zentri­ fugalkraft auf den Kompressor wirkt.

Obgleich somit der Schraubenrotor 301 in einer Hohlstruktur aufgebaut ist, um sein Gewicht und seine Mas­ senträgheit zu verringern, kann eine Auswuchtung des Schraubenrotors 301 leicht vorgenommen oder korrigiert wer­ den. Weiterhin wird eine Aufweitung oder Ausdehnung des Schraubenrotors 301 durch Verstärkung des Schraubenrotors 301 nahe des Öffnungsbereiches 311 verhindert, auch dann, wenn hohe Zentrifugalkräfte auf den Schraubenrotor 301 wir­ ken. Somit ist es möglich, zu verhindern, das der Schrau­ benrotor 301 in Kontakt mit einem anderen Schraubenrotor gerät. Weiterhin werden Kontakt, Einbrennen, Vibrationen etc. des Schraubenrotors 301 und eines umgebenden Gehäuses verhindert. Somit werden Funktion und Arbeitsweise eines Kompressors aufrecht erhalten. Wenn somit dieser Schrauben­ rotor 301 bei einer Fluidmaschine eingesetzt wird, kann die Fluidmaschine wirksam betrieben werden, auch dann, wenn die Fluidmaschine oft angelassen, angehalten, beschleunigt und verzögert wird, wie dies beim Lader für einen Motor eines Kraftfahrzeuges der Fall ist.

Weiterhin ist jede der äußeren Endflächen des säulen­ förmigen Abschnittes 313 und der Unwucht 315 annähernd in der gleichen Ebene oder Fläche wie die Endfläche des Ro­ torkörpers 303 des Schraubenrotors 301 ausgebildet, so daß eine Endfläche des Öffnungsbereiches 311 entsprechend er­ höht wird, wodurch eine Abdichteigenschaft gegenüber Druck­ luft erhöht wird.

Da der hohle Bereich 307 durch den Wandabschnitt 309 unterbrochen oder blockiert wird, ist es möglich, einen Fluidaustritt von einer Hochdruckseite zu einer Nieder­ druckseite durch den hohlen Bereich 307 während eines Be­ triebes der Fluidmaschine (des Kompressors) vollständig zu verhindern. Infolgedessen kann ein Druckaustritt zwischen der Ansaug- und der Auslaßseite des Kompressors verhindert werden.

Weiterhin ist die Unwucht 315 bis in eine tiefe Richtung des hohlen Bereiches 307 von dem säulenförmigen Abschnitt 313 aus ausgebildet. Somit kann nach einem Anboh­ ren oder dergleichen bis in eine Tiefe des säulenförmigen Abschnittes 313 von dem Öffnungsbereich 311 aus, um die Auswuchtung des Schraubenrotors zu korrigieren, wobei der säulenförmige Abschnitt 313 abgetragen wird, die Auswuch­ tung des Schraubenrotors noch dadurch weiter korrigiert werden, indem die Unwucht 315 weiter abgetragen und entfernt wird, indem der Bohrer oder ein ähnliches Werkzeug noch weiter eingeführt wird. Infolgedessen liegt ein großes Gewicht zum Einstellen der Rotorauswuchtung bereit, so daß der Auswucht-Einstellvorgang leicht und präzise durchge­ führt werden kann.

In jeder der beschriebenen dritten und vierten Ausfüh­ rungsformen kann der Wandabschnitt des Schraubenrotors durch einen Zwischenabschnitt wie in dem mittleren Bereich des hohlen Bereiches der zweiten Ausführungsform ausgebil­ det werden. Weiterhin können Öffnungsbereiche an beiden En­ den des hohlen Bereiches ausgebildet sein.

In jeder der geschilderten Ausführungsformen wurden drei Zahnstreifenabschnitte an dem Schraubenrotor erläu­ tert; es versteht sich, daß eine hiervon abweichende Anzahl von Zahnstreifenabschnitten verwendet werden kann.

Weiterhin ist die vorliegende Erfindung nicht auf den Rotor für eine Fluidmaschine beschränkt, sondern kann auch bei Rotoren eines Roots-Gebläses oder dergleichen verwendet werden.

Weiterhin kann die Balancierung oder Auswuchtung des Schraubenrotors nicht nur durch eine spanabhebende Bearbei­ tung korrigiert werden, sondern kann auch dadurch korri­ giert oder eingestellt werden, indem Stifte mit unter­ schiedlichen Gewichten in Bohrungen eingebracht werden, die in den dickenbildenden Bereichen ausgebildet sind.

Weiterhin ist die Fluidmaschine der vorliegenden Erfin­ dung in jeder der geschilderten Ausführungsformen als Kom­ pressor zu betreiben; sie kann jedoch auch als Expander ar­ beiten, welche eine Antriebsdrehkraft von dem Rotor durch ein unter Druck stehendes Fluid von dem Rotor abnimmt und das Fluid kühlt.

Insoweit zusammenfassend wurde somit ein Rotor für eine Fluidmaschine beschrieben, wobei der Rotor leichtgewichtig gemacht werden kann und das Massenträgheitsmoment des Ro­ tors verringert werden kann, wobei weiterhin der Rotor in Drehrichtung leicht ausbalanciert oder ausgewuchtet werden kann. Bei diesem Rotor für eine Fluidmaschine wird ein Fluid durch ein Paar von Rotoren komprimiert und gepumpt, die miteinander in Eingriff stehen. Innerhalb eines Zahn­ streifenabschnittes eines Rotors ist ein hohler Bereich ausgebildet. Ein dickenbildender Bereich für die Auswucht­ korrektur ist in einem Öffnungsbereich dieses hohlen Berei­ ches ausgebildet, um den Rotor in seiner Drehrichtung aus­ zuwuchten, wobei der dickenbildende Bereich an einer inne­ ren Umfangsseite oder -oberfläche des hohlen Bereiches aus vorsteht.

Claims (9)

1. Rotor für eine Fluidmaschine mit
einem Paar von Rotoren (35, 37; 101; 203; 301), die auf entsprechenden Wellen (39) befestigt sind und miteinander in Eingriff sind, um ein Fluid zu komprimieren oder zu pumpen; und
einem Gehäuse (13) mit einem Fluideinlaß (63) und einem Fluidauslaß (65) für das Fluid, wobei
hohle Bereiche (75; 103; 211; 307) in Zahnstreifen­ abschnitten (73; 209; 305) der Rotoren ausgebildet sind, wobei sich der hohle Bereich entlang der Zahnstreifen­ richtung erstreckt und einen Öffnungsbereich (77; 107; 215, 311) aufweist, der sich in Richtung wenigstens einer Endfläche der beiden Endflächen des Rotors öffnet, dadurch gekennzeichnet, daß ein dickenbildender, rippenartiger Bereich (81; 219; 315) für eine Balance- oder Auswuchtkorrektur im Öffnungsbereich angeordnet ist.

2. Rotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der dickenbildende Bereich (81; 219; 315) zumindest teilweise von einer inneren Umfangsfläche des hohlen Bereichs in Zahnstreifenrichtung vorsteht und im Bereich der Zahnspitze angeordnet ist.

3. Rotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich eine Wandverstärkung (Querrippe, Rand) (85; 217) im Öffnungsbereich ausgebildet ist.

4. Rotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich ein säulenförmiger Bereich (313) im Öffnungsbereich ausgebildet ist.

5. Rotor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine äußere Endfläche des dickenbildenden Bereichs für die Auswuchtkorrektur annähernd in der gleichen Ebene wie die Endfläche des Rotors ausgebildet ist.

6. Rotor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine strömungsverhindernde Trennwand in dem hohlen Bereich ausgebildet ist.

7. Rotor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwand den Endabschnitt des hohlen Bereichs (211; 307) bildet und der dickenbildende Bereich (81; 219; 315) am anderen Endabschnitt des hohlen Bereichs (211; 307) ausgebildet ist.

8. Rotor nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der dickenbildende Bereich (81; 219; 315) an der ansaugseitigen Endfläche des Rotors ange­ ordnet ist.

9. Rotor nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der dickenbildende Bereich (81; 219; 315) an der auslaßseitigen Endfläche des Rotors ange­ ordnet ist.