DE2004755A1 - Method of manufacturing a rotor - Google Patents

Method of manufacturing a rotor

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DE2004755A1 DE19702004755 DE2004755A DE2004755A1 DE 2004755 A1 DE2004755 A1 DE 2004755A1 DE 19702004755 DE19702004755 DE 19702004755 DE 2004755 A DE2004755 A DE 2004755A DE 2004755 A1 DE2004755 A1 DE 2004755A1
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Stamford Robert Francis Newbury Berkshire Vanderstegen-Drake (Großbritannien)
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Plenty & Son Ltd., Newbury, Berk·. shire (Großbritannien)
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Description

Verfahren zum Herstellen eines RotorsMethod of manufacturing a rotor

Die Erfindung betrifft Pumpen, Gebläse und ähnliche Vorrichtungen, bei denen zwei oder mehr Rotoren synchron für das zwangsläufige Verdrängen eines Strömungsmittels angetrieben werden, wie Schraubenpumpen und Gebläse und Rootes Gebläse. Auf eine derartige Vorrichtung wird im folgenden mit den Worten "Vorrichtung der angegebenen Art" bezug genommen.The invention relates to pumps, blowers and similar devices, in which two or more rotors are driven synchronously for the inevitable displacement of a fluid, like screw pumps and blowers and Rootes blowers. Such a device is referred to in the following with the words "device of the specified type "is referred to.

Das Herstellen von Metallrotoren für derartige Vorrichtungen hat bisher Fräs- und Schleifarbeiten erforderlich gemacht, die kostspielig sind und eine sehr spezialisierte Ausrüstung erfordern. The manufacture of metal rotors for such devices has previously required milling and grinding work are expensive and require very specialized equipment.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, das Herstellen derartiger Rotoren zu vereinfachen.The invention is now based on the object of simplifying the manufacture of such rotors.

Zum Herstellen eines Rotors für eine Vorrichtung der angegebenen Art verfährt nun erfindungsgemäß in kennzeichnender Weise dergestalt, daß ein Kern genau in einer Form ausgerichtet wird, die genau so geformt ist, daß dieselbe dem gewünschten Profil des Rotors entspricht, sodann ein geeignetes härtbares Material in den Raum zwischen dem Kern und der Form gegossen, der Kern und die daran befestigte Umkleidung des härtbaren Materials einstückig von der Form getrennt wird, sobald das Material erhärtet 1st.In order to produce a rotor for a device of the specified type, the procedure according to the invention is now in a characterizing manner, that a core is precisely aligned in a shape that is precisely shaped to match the desired profile of the Corresponding to the rotor, then a suitable hardenable material is poured into the space between the core and the mold, the core and the attached casing of the hardenable material is separated in one piece from the mold as soon as the material has hardened.

Der gegebenenfalls aus Gußmetall bestehende Kern kann eine dem herzustellenden Rotor entsprechende allgemeine Form aufweisen oder in Form einer Stange vorliegen. Eine vermittels eines derartigen Verfahrens hergestellte Schraube weist einen Kern aus einem Material auf, der mit einem zweiten Material überzogen ist.The core, optionally made of cast metal, can have a general shape corresponding to the rotor to be manufactured or it can be in the form of a rod. A screw produced by means of such a method has a core made of one material which is coated with a second material.

009836/1293 - 2 -009836/1293 - 2 -

Die Erfindung betrifft ebenfalls eine vermittels eines derartigen Verfahrens hergestellte Schrauben, bestehend aus einem Kern eines Materials und überzogen mit einer ausgeformten Schicht eines zweiten Materials.The invention also relates to a screw produced by means of such a method, consisting of a core of a Material and covered with a molded layer of a second material.

Das Material des Kerns besteht vorzugsweise aus Metall bedingt durch die dimensionale Instabilität und nicht ausreichende Starrheit von Kunststoffen der derzeitig zur Verfügung stehenden Art, jedoch wird in Betracht gezogen, daß Kunststoffe zur Verfügung stehen werden, die möglicherweise mit Kohlenstoffasern oder anderen Fasern hoher Zerreißfestigkeit verstärkt sind, wodurch eine Schraube erhalten wird, die vollständig aus Kunststoff gefertigt P ist, wenn sie auch eine Verbundstruktur aufweist.The material of the core is preferably made of metal due to the dimensional instability and insufficient rigidity of plastics of the currently available type, however, it is contemplated that plastics will be available, possibly with carbon fibers or others Fibers of high tensile strength are reinforced, as a result of which a screw is obtained that is made entirely of plastic Is P if it also has a composite structure.

Das auf den Kern aufzuformende Material ist vorzugsweise ein geeigneter Kunststoff und kann ein Metallfüllmittel enthalten.The material to be molded on the core is preferably a suitable one Plastic and may contain a metal filler.

Der Erfindungsgegenstand kann zum Herstellen massiver Rotoren praktisch beliebiger verwickelter Konfiguration angewandt werden, wobei erhebliche Ersparnisse sowohl bezüglich der Ausrüstung als auch der Arbeitskräfte erzielt werden. Die Gießform kann herkömmlichen Aufbau besitzen.The subject invention can be used to manufacture solid rotors of virtually any intricate configuration, with substantial savings in both equipment and manpower. The mold can be conventional Own structure.

Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung erläutert:The invention is explained below, for example, with reference to the accompanying drawing:

Fig. 1 ist eine diagrammförmige Draufsicht auf ein typisches w Schraubengebläse, wobei ein Paar erfindungsgemäß hergestellter Schrauben vorliegt.Fig. 1 is a diagrammatic top view of a typical w screw blower with a pair of screws made in accordance with the present invention.

Fig. 2 ist eine perspektivische Ansicht der in der Fig. 1 wiedergegebenen Schrauben, jedoch ohne das umgebende Gehäuse.FIG. 2 is a perspective view of that shown in FIG. 1 Screws, but without the surrounding case.

In der Fig. 2 sind zwei eng angepaßte Schrauben 10, 12 in einem umschließenden Gehäuse 14 angeordnet, wobei ein Einlaß an einem Ende und ein Auslaß an dem anderen Ende (nicht gezeigt) vorliegt. Es erfolgt ein synchroner Antrieb vermittels eines außerhalb angeordneten herkömmlichen Getriebes (nicht gezeigt), das an die entsprechenden Wellen 16,18 angeschlossen ist.In Fig. 2, two tightly fitted screws 10, 12 are disposed in an enclosing housing 14, with an inlet on one End and an outlet at the other end (not shown). There is a synchronous drive by means of an external one conventional transmission (not shown) which is connected to the corresponding shafts 16,18.

Die eine Schraube 10, die sogenannte innere Schraube, weist vier kreisbogenförmige Vorspringende Flügel 20 auf, die mit sechs entsprechenden kreisbogenförmigen Ausnehmungen 22 an der anderenOne screw 10, the so-called inner screw, has four circular arc-shaped projecting wings 20, which with six corresponding circular arc-shaped recesses 22 on the other

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Schraube 12, der sogenannten äußeren Schraube, mit ausreichend lichtem Abstand so in Eingriff stehen, daß bei der Arbeitstemperatur des GEbläses eine Laufpassung vorliegt. Um die Abdichtung zwischen den Schrauben zu verbessern, werden dieselben oftmals mit einer durchgehenden vorspringenden Rippe 23 oder Ausnehmung versehen, die sich längs der Scheitel der Flügel 20 oder Vorsprünge 24 erstrecken, die die Ausnehmungen 22 trennen. Da die Arbeitsweise derartiger Gebläse allgemein bekannt ist, erübrigt es sich hier eine weitere Erläuterng derselben zu geben. Eine ins einzelne gehende Beschreibung eines deratrigen Gebläses findet sich auf den Seiten 365 und 366 der Veröffentlichng "Engineering" 19. März 1965, veröffentlicht von der Engineering Limited, Bedford Street, London W.C. 2.Screw 12, the so-called outer screw, are engaged with sufficient clearance so that at the working temperature the fan is a running fit. To improve the seal between the screws, they are often used provided with a continuous projecting rib 23 or recess extending along the apex of the wings 20 or projections 24 which separate the recesses 22. Since the operation of such fans is well known, unnecessary there is a further explanation of the same here. A detailed description of such a blower can be found on pages 365 and 366 of the publication "Engineering" March 19, 1965, published by Engineering Limited, Bedford Street, London W.C. 2.

Die Erfindung betrifft nun insbesondere das eigentliche Verfahren des Aufbaues der zwei Schraubenelemente, der bisher für das Erzielen sehr enger Toleranzen eine langwierige und verwickelte Bearbeitung erforderter.Erfindungsgemäß wird das innere Teil 12 vermittels Gießen eines Kunststoffes auf einen zylinderförmigen Metallkern 26 in einer geeignet geformten Form unter Ausbilden eines äußeren Teils oder Umkleidung 28 hergestellt, deren Oberfläche genau mit dem gewünschten Profil übereinstimmt, so daß nur eine geringfügige oder keine weitere Bearbeitung erforderlich ist.The invention now relates in particular to the actual method of building the two screw elements, which so far for the achievement of very tight tolerances requires lengthy and complex machining. According to the invention, the inner Part 12 by pouring a plastic onto a cylindrical Metal core 26 made in a suitably shaped form to form an outer portion or cladding 28, whose surface exactly matches the desired profile, so that little or no further processing is required is.

In ähnlicher Weise wird das äußere Teil oder Umkleidung 30 des inneren Teils 10 auf einen Metallkern 32 gegossen, der mit einer derartigen Form versehen ist, daß sich eine Verbesserung der mechanischen Festigkeit und der Wärmeleitfähigkeit ergibt.Similarly, the outer part or casing 30 of the inner part 10 is cast onto a metal core 32, which is formed with is provided in such a shape that there is an improvement in mechanical strength and thermal conductivity.

Die gewählte Form des Kerns hängt sehr von dem vorgesehenen Anwendungsgebiet der Schraube ab, z.B. ob es sich um ein Gebläse oder eine Flüssigkeitspumpe handelt, sowie der Art des in Anwendung kommenden Kunststoffes.The chosen shape of the core depends very much on the intended area of application of the screw, e.g. whether it is a fan or a liquid pump, as well as the type of plastic used.

Für ein zufriedenstellendes Arbeiten ist die Auswahl des Kunststoffes außerordentlich wichtig. Als geeignete Kunststoffe gelten Polyamide, Epoxy- oder Phenolkunststoffe mit Metallfüllmitel und Polyvinylchlorid. Geeignete Füllmittel für den Kunststoff sind Gußeisenpulver, Bronzepulver, Graphitkohlenstofffasern, Schiefer und Stein. Der Anteil des Füllmittels ist wich-The choice of plastic is essential for satisfactory work extremely important. Suitable plastics are polyamides, epoxy or phenolic plastics with metal fillers and polyvinyl chloride. Suitable fillers for the plastic are cast iron powder, bronze powder, graphite carbon fibers, Slate and stone. The proportion of filler is important

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tig, daß ein größerer Anteil an Füllmittel die Lebensdauer verringern kann. Es ist bevorzugt, einen Anteil des Füllmittels in der Schraube von 90% oder mehr anauwenden.tig that a larger proportion of filler reduce the service life can. It is preferable to use a proportion of the filler in the screw of 90% or more.

Derartiges Material ist zum Herstellen der Schrauben von Schraubenpumpen mit äußerem Zeitausschalter geeignet, so daß die Schrauben sich während des normalen Laufens nicht berühren. Es ist jedoch in Betracht gezogen, daß auch andere Kunststoffe entwickelt werdenkönnen, die für sich berührende Schrauben und somit Oberflächenabrieb geeignet sind.Such material is used to manufacture the screws of screw pumps with an external timer so that the screws do not touch each other during normal running. However, it is It is contemplated that other plastics may also be developed which may be used for screws in contact and thus surface abrasion are suitable.

es ist bevorzugt, daß es sich bei dem Gießen um ein Vakuumgießen handelt, um so das Gußstück frei von Lunkern zu halten.it is preferred that the casting be vacuum casting acts so as to keep the casting free of voids.

Das Material des Kernsbesteht vorzugsweise aus Metall bedingt durch die dimensionale Instabilität und nicht ausreichende Starrheit der derzeitig zur Verfügung stehenden Kunststoffe, jedoch ist in Betracht gezogen, daß möglicherweise mit Kohlenstofffasern oder anderen Fasern hoher Zerreißfestigkeit verstärkte Kunststoffe entwickelt werden, wodurch sich eine vollständig aus Kunststoff gefertigte Schraube ergibt, die immer noch einen Verbundaufbau aufweist.The material of the core is preferably made of metal due to the dimensional instability and insufficient rigidity of currently available plastics, however, it is contemplated that possibly using carbon fibers or other fibers with high tensile strength reinforced plastics are developed, which makes it completely out Plastic-made screw results, which still has a composite structure.

Der Kern kann entweder zylinderförmig sein, wie dies der Fall bei dem Kern 26 ist, oder es kann sich um ein schraubenförmig ausgebildetes Gußstück oder gescmiedetes Stück handeln, wie dies der Fall bezüglich des Kerns 32 ist, oder es kann jede andere geeignete Form, wie eine geradlinige oder verdrillte polygonale Form sein.The core can either be cylindrical, as is the case with core 26, or it can be helical formed casting or forged piece, as is the case with respect to the core 32, or any other suitable shape such as a straight line or twisted polygonal shape.

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Claims (8)

PatentansprücheClaims 1. Verfahren zum Herstellen eines Rotors für eine Vorrichtung, wie z.B. ein Gebläse oder Flüssigkeitspumpe, dadurch g e k e η η ζ ei c h ne t , daß ein Kern genau in einer Form ausgerichtet wird, die genau so geformt ist, daß dieselbe dem gewünschten Profil des Rotors entspricht, sodann ein geeignetes härtbares Material in den Raum zwischen dem Kern und der Form gegossen, der Kern und die daran befestigte Umkleidung des härtbaren Materials einstückig von der Form getrennt wird, sobald das Material erhärtet ist.1. Method of manufacturing a rotor for a device such as E.g. a blower or liquid pump, which means that a core is precisely aligned in a shape which is precisely shaped to match the desired profile of the rotor, then a suitable hardenable Material poured into the space between the core and the mold, the core and the attached casing of the hardenable Material is separated from the mold in one piece as soon as the material has hardened. 2. Rotor, hergestellt nach dem Verfahren des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine äußere Umkleidung (28,30) über einem Kern (26,32) eines hierzu unterschiedlichen Materials ausgeformt ist.2. Rotor made by the method of claim 1, characterized in that an outer casing (28,30) over a Core (26,32) is formed from a different material for this purpose. 3. Rotor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern (26,32) aus Metall besteht.3. Rotor according to claim 2, characterized in that the core (26,32) consists of metal. 4. Rotor nach Ansprüchen 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern (32) eine grobe Form entsprechend der abschließend vorliegenden Form, jedoch kleiner als dieselbe, aufweist.4. Rotor according to claims 2 or 3, characterized in that the core (32) has a rough shape corresponding to the finally present Shape but smaller than the same. 5. Rotor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern (32) eine schraubenförmige Konfiguration aufweist.5. Rotor according to claim 4, characterized in that the core (32) has a helical configuration. 6. Rotor nach den Ansprüchen 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Umkleidung (28,30) aus Kunststoff besteht.6. Rotor according to claims 2 to 5, characterized in that the casing (28,30) consists of plastic. 7. Rotor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoff mit einem pulverförmigen Füllmittel ve/nischt/"vorliegt.7. Rotor according to claim 6, characterized in that the plastic mixed with a powdery filler. Ii IIi i 8. Rotor nach Anspruch 7, dadurch gekennzei<|hfiet, Jlaß das Füllmittel ein Metallpulver ist. D8. Rotor according to claim 7, characterized in that the filler is used is a metal powder. D. 009836/1293009836/1293 LeerseiteBlank page
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