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Verfahren und Werkzeug zum Ausbilden einer r Scheiteldichtungsnut
in einem mehrflügeligen Rotor eines Rotationskolbenmotors.
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bearbeiten eines mehrflügeligen
Rotors eines Rotationskolbenmotors, insbesondere zum Ausbilden einer Scheiteldichtungsnut
an einem Scheitel eines mehrflügeligen Rotors eines Rotationskolbenmotors.
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In einem bekannten Verfahren zum Ausbilden einer rechteckigen Scheiteldichtungsnut
an einem Scheitel eines mehrflügeligen Rotors eines Rotationskolbenmotors wird zunächst
eine Vornut ausgebildet, die kleiner ist als die gewünschte Scheiteldichtungsnut1
und wird diese Vornut auf die gewünschte Größe geläppt oder-geschlirSen.
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Dieses übliche Verfahren hat Jedoch Nachteile, die darin bestehen,
daß es nicht mit hohem Wirkungsgrad ausgeführt werden kann und das erhaltene Produkt
selbst bei Anwendung des Preßpolierverfahrens keine genügend hohe Präzision besitzt.
Dies ist darauf zur##ckzuführen, daß während des Preßpolierens die oberen Ränder
der rechteckigen Nut infolge
der am Grund der Nut stattfindenden,
plastischen Verfornung auseinandergespreizt werden, so daß die Wirkung des Preßpolierens
vollkommen beseitigt wird.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht nun darin, die vorerwähnten Nachteile
des üblichen Verfahrens zum Ausbilden einer Scheiteldichtungsnut zu beseitigen.
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Dabei soll die Erfindung zum Ausbilden einer im Querschnitt genau
rechteckigen Scheiteldichtungsnut am Scheitel eines mehrflügeligen Rotors eines
Rotationskolbenrotors ein mit hohem Wirkungsgrad anwendbares Verfahren und Werkzeug
schaffen.
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Ferner soll die Erfindung zum Ausbilden der Nut ein Preßpolierverfahren
schaffen, das für die Massenproduktion geeignet ist und in dem die Innenwandung
der Nut in ihrem ganzen Ausmaß eine ausgezeichnete Preßpolierung erhält.
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In dem erfindungsgemäßen Verfahren wird zuerst eine Schwalbenschwanznut
von vorherbestimmter Größe ausgebildet, die dann durch Preßpolieren zu der gewünschten
Scheiteldichtungsnut verformt wird.
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Die Erfindung schafft ferner ein zur Durchführung des erfindungsgemäßen
Verfahrens geeignetes Kombinationswerk-Zeug.
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Nach einem Merkmal der Erfindung werden die vorstehend angegebenen
und weitere Aufgaben in einem Verfahren zum Ausbilden einer im Querschnitt genau
rechteckigen Scheiteldichtungs nut an einem Scheitel eines mehrflügeligen Rotors
eines Rotationskolbenmotors dadurch gelöst, daß am Scheitel durch
Räumen
eine schwalbenschwanzförmige Vornut ausgebildet wird, deren Breite an ihrem Grunde
im wesentlichen der gewiinscihten Breite der schließlich erwünschten Scheiteldichtungsnut
entspricht und deren Breite an ihren oberen Rändern etwas kleiner ist, als die schließlich
erwünschte Breite, und daß durch Preßpolieren dieser schwalbenschwanz förmi gen
Vornut die gewünschte Scheiteldichtungsnut ausgebildet wird, die am Grund und an
ihren oberen Rändern dieselbe9 gewünschte Breite hat.
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Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung werden die genannten Aufgaben
durch die Schaffung eines Koit#binationswerkzeuges gelöst, das zur Durchführung
des Verfahrens geeignet ist und das gekennzeichnet ist durch einen im vorderen Bereich
des Werkzeuges angeordneten, allmählich ansteigenden schwalbenschwanz förmi gen
Teil, der mehrere schwalbenschwanzförmige Messer aufweist, die in der Längsrichtung
des Werkzeuges derart hintereinander angeordnet sind, daß ihre Höhe und Breite zum
hinteren Ende des Werkzeuges hin stufenweise fortschreitend zunehmen, so daß durch
Anpressen dieses Teils gegen den Scheitel parallel zu der Achse des Rotors in diesem
eine schwa1benschwanzfo#rmige Vornut ausgebildet werden kann, die an ihrem Grunde
im wesent chen die gewünschte Breite der schließlich erwünschten Scheiteldichtungsnut
hat und die an ihren oberen Rändern eine etwas geringere als die schließlich erwünschte
Breite hat, sowie einen im hinteren Bereich des Werkzeuges angeordneten Preßpolierteil
mit mehreren Preßpolierknöpfen, ds in der Längsrichtung des Werkzeuges derart hintereinander
aageorinet sind, daß ihre Ausbauchung zum hinteren Ende des Werkzeuges hin stufenweise
fortschreitend zunimmt, so daß durch Anpressen des Preßpolierteils gegen die schwalbenschwanzförmige
Yornut parallel zu der Achse des Rotors die Scheiteldichtungsnut ausgebildet werden
kann, die all ihrem Grunde und an ihren oberen Rändern die gleiche, gewünschte Breite
hat.
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Nachstehend wird die Erfindung ausführlicher anhand der beigefügten
Zeichnungen beschrieben.
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In diesen zeigen: Fig. la bis lc schematisch im Schnitt einen Scheitelteil
eines Rotors, in dem mit Hilfe der Schritte des erfindungsgemaß#en Verfahrens nacheinander
eine rechteckige Vornut, eine schwalbenschwanzförmige Vornut und die gewünschte
rechteckige Scheiteldichtungsnut ausgebildet worden sind.
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Fig. ld zeigt schematisch im Schnitt einen Scheitelteil eines Rotors,
in dem nach dem üblichen Verfahren eine mangelhafte rechteckige Nut ausgebildet
worden ist.
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Fig. 2 und 3 zeigen in der Draufsicht und in der Seitenansicht ein
Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Werkzeuges, Fig. 4 bis 6 Je einen Querschnitt
längs der Linie IV-IV, V-V bzw. VI-VI in Figur 3 und Fig. 7 und 8 in einer Draufsicht
bzw. einer Seitenansicht eine Abänderung da.# erfindungsgemäßen Werkzeugs.
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Fig. 9 zeigt eine querschnitt längs der Linie IX in Figur 8.
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Fig. lo und 11 zeigen in einer Draufsicht bzw. einer Seitenansicht
ein weiteres Merkmal des abgeänderten Werkzeuges gemäß Figur 7.
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Fig. 12 zeigt einen Querschnitt längs der Linie x XII in Figur 10.
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In allen Zeichnungsfiguren bezeichnen gleiche Bezugsziffern gleiche
oder einander entsprechende Teile.
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In den Figuren la bis ld ist mit 10 ein Scheitelteil eines mehrflügeligen
Rotors eines Rotationskolbenmotors bezeichnet. Gemäß Figur la ist in dem Scheitelteil
10 eine rechteckige Vornut 11 mit der Breite W ausgebildet worden. Gemäß Figur lb
ist in dem Scheitelteil 10 eine schwalbenschwanzförmige Vornut 12 ausgebildet worden.
Figur lc zeigt die fertige, rechteckige Dichtungsnut 13. Man erkennt, daß die Schwalbenschwai#iut
12 am Grund die Breite W' und an ihren oberen Rändern die Breite W " hat. Die Breite
der gewünschten rechteckigen Nut 13 ist in Figur lc mit W " ' bezeichnet.
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Zwischen den Breiten W, W' und W'.' sowie W''' bestehen folgende
Beziehungen: Die Breite W' der schwalbenschwan#förmigen Nut 12 ist größer als die
Breite W der rechteckingen Vornut 11 und im wesentlichen gleich der Breite oder
etwas kleiner als die Breite W " ' der fertigen rechteckigen Nut 13. Die Breite
W" der Schwalbenschwanznut 12 an ihren oberen Rändern ist etwas größer als die Breite
W der rechteckigen Vornut 11.
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Gemäß Figur ld dagegen ist in dem üblichen Verfahren in dem Scheitelteil
lo durch Räumen die gestrichelt angedeutete, rechteckige Vornut 11 ausgebildet worden,
die eine Breite W von beispielsweise etwa 4,o mm hat und ist diese rechteckige Nut
11 danach durch Preßpolieren zu der gewünschten rechteckigen Scheiteldichtungsnut
15 verformt worden, welche die Breite W " von z.B. etwa 4,oil mm hat.
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Dabei ist jeder der oberen Ränder der Nut 13 um etwa 20 run auswärtsgedrückt
worden, so daß der bekannte Grat 14 gebildet worden ist. Nach dem üblichen Verfahren
kann dahder keine genau rechteckige Scheiteldichtungsnut ausgebildet werden.
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Bei der Anwendung des Verfahrens und des Werkzeuges gemäß der Erfindung
wird die rechteckige Vornut 11 mit einer Breite W von beispielsweise etwa 3,9 mm
hergestellt und wird die schwalbenschwanzförmige Vornut 12 mit einer Breite W' von
etwa 3,95 mm an ihrem Grunde und mit einer Breite W" von etwa 3,9 mm an ihren oberen
Rändern ausgebildet, während die gewünschte rechteckige Scheiteldichtungsnut 13
eine Breite W" ' von etwa 4,ol mm mit sehr genauen Seitenwandungen hat.
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In den Figuren 2 bis 6 ist ein Kombinationswerk oder eine Räumnadel
15 zum Ausbilden einer rechteckigen Scheiteldichtungsnut gemäß der Erfindung dargestellt.
Das tombinantionswerkzeug 15 kann zweckmäßig in seinem vorderen Bereich einen allmählich
ansteigenden Messerteil 16 von geeigneter Länge haben. Dieser Messerteil 16 besteht
aus einer Anzahl von rechteckigen Messern 16a, die in der Längsrichtung des Werkzeuges
15 derart hintereinander angeordnet sind, daß ihre Höhe zu dem hinteren Ende des
Werkzeuges 15 hin stufenweise fortschreitend zunimmt. Diese Messer dienen zum fortschreitenden
Ausbilden der rechteckigen Vornut 11, deren Breite W beträchtlich kleiner ist als
die Breite W"' der gewünschten Scheiteldichtungsnut 13.
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Das Kombinationswerkzeug 15 besitzt ferner in seinem vorderen bzw.
mittleren Bereich einen allmählich ansteigendenschwalbenschwanzförmigen Teil 17,
der ebenfalls eine geeignete Länge hat und von einer Anzahl von schwalbenschwanzförmigen
Messern 17a gebildet wird. Diese Messer 17a sind in der Längsrichtung des Werkzeuges
15 derart hintereinander
angeordnet, daß ihre Höhe und Breite zum
hinteren Ende des Werkzeuges 15 hin stufenweise fortschreitend zunehmen. Die Messer
17a dienen zum frotschreitenden Ausbilden der schwalbenschwanzförmigen Vornut 12,
deren Breite W' am Grund im wesentlichen der Breite W " ' der gewünschten Scheiteldichtungsnut
13 entspricht und deren Breite W " an ihren oberen Rändern etwas kleiner ist als
die genannte Breite W?Ir.
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In seinem hinteren Bereich ist das Eombinationswerkzeug 15 mit einem
Pre-ßpolierteil 18 versehen, der mehrere Preßpolierknöpfe 18a besitzt, die in der
Längsrichtung des Werkzeuges 15 hintereinander angeordnet sind und deren Ausbauchung
zu dem hinteren Ende des Werkzeuges 15 hin stufenweise fortschreitend zunimmt. Mit
Hilfe dieses Preßpolierteils wird die gewünschte Scheiteldichtungsnut 13 mit der
gewünschten Breite W " ' ausgebildet. Diese drei Teile 16, 17 und 18 sind auf geeignete
Weise, z.B. mit Hilfe von Schrauben 20 und 20', an einer Haltevorrichtung Pg, 19',
1911 befestigt, wie es am besten in den Figuren 4 bis 6 gezeigt ist.
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den Man kann/allmahlich ansteigenden, schwalbenschwanz-.förmigen
Teil und den Preßpolierteil auch getrennt an zwei verschiedenen Haltevorrichtungen
21 und 22 bestigen, die in den Figuren 7 bis 11 gezeigt sind. Dabei besitzt der
zum direkten Ausbilden der schwalbenschwanzförmigen Vornut dienende, schwalbenschwanzförmige
Teil wieder eine Anzahl von schwalbenschwanzförmigen Messern 21a, die in der Längsrichtung
des Werkzeuges hintereinander angeordnet sind und deren Höhe und Breite zum hinteren
Ende des Werkzeuges hin stufenweise fortschreitend zunehmen. Dieser schwalbenschwanzformige
Teil kann zweckmäßig in einem
hinteren Bereich des Werkzeuges angeordnet
sein. Der nicht mit einem Bezugszeichen versehene, allmählich ansteigende Messerteil
kann gegebenenfalls in einem vorderen Bereich des Werkzeuges angeordnet sein. Dagegen
erstreckt sich der Preßpolierteil 22 auf dem Werkzeug im wesentlichen über dessen
ganze Länge, wie es aus den Figuren lo und 11 hervorgeht. Dieser Preßpolierteil
22 besitzt wieder eine Anzahl von Preßpolierknöpfen 22a, die so angeordnet sind,
daß ihre Ausbauchung zum hinteren Ende des Werkzeuges hin stufenweise fortschreitend
zunimmt. Mit Hilfe des Preßpolierteils 22 kann man daher die gewünschte Scheiteldichtungsnut
mit der gewünschten Breite ausbilden.
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Zum Ausbilden einer im Querschnitt genau rechteckigen, gewünschten
Scheiteldichtungsnut durch Bearbeitung eines Scheitelteiis eines mehrflügeligen
Rotors in einem Rotationskolbenmotor wird zunächst das Kombinationswerkzeug 15 an
einer geeigneten, nicht gezeigten Räummaschine befestigt.
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Das Werkzeug 15 wird dann von der Räunaschine gemäß den Figuren la
bis lc gegen den Scheitelteil lo gepreßt und gleichzeitig gezogen, so daß zunächst
mit Hilfe des allmählich ansteigenden Messerteils 16 die rechteckige Vornut 11 ausgebildet
wird, die dann durch Bearbeiten mittels des allmählich ansteigenden schwalbenschwanzförmigen
Teils zu der schwalbenschwanzförmigen VX<ut 12 verformt wird. Durch Preßpolieren
dieser schwaJbenschwansförmigen Nut mit Hilfe des Preßpolierteils 18 wird schließlich
die gewünschte rechteckige Scheiteldichtungsnut 13 hergestellt.
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Die Anwendung des Werkzeuges nach der zweiten Ausführungsform wird
nicht genauer beschrieben, da der schwalbenschwanzförmige Teil 21 und der Preißpolierteil
22, die voneinander getrennt vorgesehen sind, ähnlich betätigt werden, wie in dem
zuerst beschriebenen Ausführungsbeispiel, bis auf die Tatsache, daß die Bearbeitung
in zwei Schritten erfolgt.
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Die Erfindung ermöglicht die Ausbildung von in einem mehrflügeligen
Rotor eines Rotationskolbenmotors in Massenfertigung genau bearbeiteten Scheiteldichtungsnuten.
Dies geht ohne weiteres daraus hervor, daß eine Anzahl von Rotoren übereinandergestapelt
und gleichzeitig geräumt und preßpoliert werden können.
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Man erkennt ferner, daß das Verfahren und das Werkzeug gemäß der
Erfindung es ermöglichen, in einem Scheitelteil eines mehrflügeligen Rotors eines
Rotationskolbenmotors ein Scheiteldichtungsnut leicht, mit hoher Präzision und hoher
Reproduzierbarkeit auszubilden.