DE4030789A1

DE4030789A1 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung eines hauptrotors

Info

Publication number: DE4030789A1
Application number: DE19904030789
Authority: DE
Inventors: Giovanni Aquino; Ewan Choroszylow
Original assignee: Giovanni Aquino; Ewan Choroszylow
Current assignee: Dresser Rand Co
Priority date: 1989-09-29
Filing date: 1990-09-28
Publication date: 1991-04-11
Anticipated expiration: 2010-09-29
Also published as: JP2813448B2; FR2652527B1; JPH03170223A; FR2652527A1; DE4030789B4; US5598618A; WO1991004830A1; AU6520490A

Description

Die Erfindung betrifft das Gebiet der Globoidschrauben bzw. Globoidschnecken zur Verwendung als Hauptrotoren in Kompressoren, Expandern und dergleichen, und insbe sondere ein neues und verbessertes Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung einer Globoidschraube zu diesem Verwendungszweck.

Ein Anwendungsbereich der vorliegenden Erfindung ist die Herstellung von Hauptrotoren für Ein-Schrauben kompressoren oder -Expander, obwohl die Grundsätze der vorliegenden Erfindung auf verschiedene Weise anwend bar sind. In einem Ein-Schraubenkompressor oder -Expander hat der Hauptrotor die Form einer Globoid schraube, deren spiralförmige Nut ein spiralförmiges Gewinde entlang der Länge des Rotors begrenzt, und ist aus einem zylindrischen Körper eines geeigneten Materials, üblicherweise Metall, hergestellt.

Bei der Herstellung solcher Hauptrotoren ist der Bearbeitungsprozeß mit zahlreichen Überlegungen ver bunden. Das Herstellungsverfahren sollte einen schnellen Schneidvorgang ermöglichen, um die Bear beitungszeit auf eine Weise zu reduzieren, die unzu lässige Werkzeugbelastungen und -Abnutzung vermeidet. Außerdem sollte das Schneidwerkzeug ein hohes Maß an Variabilität beim Schneidvorgang gewähren. Es ist zudem wünschenswert, daß bei einem Bearbeitungsverfahren und der zugehörigen Vorrichtung die endgültig angestrebte Hauptrotornutgeometrie nicht durch die Geometrie, d. h. das Profil und die Form des Schneidwerkzeuges diktiert oder begrenzt ist, so daß ein vorgegebenes Schneidwerk zeug die Möglichkeit eröffnet, unterschiedliche Haupt rotorgeometrien zu erzeugen, und zwar mit unterschied lich zulässigen Toleranzen.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein neues und verbessertes Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung einer Globoidschraube zur Verwendung als Hauptrotor in einem Kompressor oder Expander anzugeben. Dabei soll die endgültige Haupt rotornutgeometrie durch die Geometrie des Schneidwerk zeugs nicht diktiert oder begrenzt sein. Der Bearbei tungsvorgang soll schnell und ohne unzulässige Werk zeugbelastung und Werkzeugabnutzung ablaufen, wobei ein hohes Maß an Variabilität des Schneidvorganges ge währleistet sein soll. Schließlich soll das erfindungs gemäße Verfahren effizient, effektiv und wirtschaft lich sein.

Die vorliegende Erfindung gibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung einer Globoidschraube zur Verwendung als Hauptrotor in einem Kompressor oder Ex pander an, bei der bzw. dem ein zylindrischer Rotor körper drehbar um seine Längsachse befestigt wird, ein Schneidwerkzeug mehrere Zähne in Umfangsrichtung be abstandet in einer Ebene aufweist und eine Drehachse hat, die senkrecht zu dieser Ebene verläuft, und um diese Achse drehbar befestigt und so angeordnet ist, daß die Ebene parallel zur Rotorkörperlängsachse ver läuft, so daß die Schneidwerkzeugdrehachse senkrecht zur Rotorlängsachse angeordnet ist, wobei der Rotor körper und das Schneidwerkzeug mit synchronisierten Geschwindigkeiten gedreht werden. Der Rotorkörper und das Schneidwerkzeug werden so zueinander positioniert, daß die Drehachse des Schneidwerkzeugs und die Längs achse des Rotorkörpers relativ zueinander bewegt werden, um den Abstand zwischen den Achsen während der Drehung des Schneidwerkzeugs und des Rotorkörpers zu verringern, so daß die Schneidwerkzeugzähne den Rotorkörper während jeder Schneidwerkzeugdrehung berühren, um Material von dem Rotorkörper durch eine Fräswirkung abzutragen und ein Globoidschraubenprofil mit einer Nut auszubilden, die zwei voneinander beabstandete Seitenwände hat und sich auf einer spiralförmigen Bahn entlang des Rotor körpers erstreckt. Die relative Geschwindigkeit zwischen dem Rotorkörper und dem Schneidwerkzeug wird über eine vorgegebene Zeitspanne um einen vorgegebenen Betrag geändert, um eine positionelle Änderung zwischen den Schneidwerkzeugzähnen und dem Material des Rotorkörpers hervorzurufen, was zu einer gewünschten Änderung in dem Globoidschraubenprofil führt, wobei die relative Ge schwindigkeit erhöht oder verringert wird, abhängig davon, welche Nutseitenwand bearbeitet werden soll, wobei die Geschwindigkeitsänderung ein Ausmaß hat, das von der Lage der gewünschten Nutseitenwand abhängt. Im Ergebnis eröffnet ein einziges Schneidwerkzeug die Möglichkeit, unterschiedliche Hauptrotorgeometrien mit unterschiedlichen Toleranzzielen zu erzeugen.

Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfin dung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung sowie anhand der Zeichnung. Dabei zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht des Haupt rotors und der Absperrotoren eines Ein- Schraubenkompressors mit weggelassenen Teilen;

Fig. 2 eine Querschnittsansicht entlang einer Linie 2-2 in Fig. 1;

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht einer Vorrich tung zur Ausführung des erfindungsgemäßen Hauptrotor-Herstellungsverfahrens;

Fig. 4 eine Aufsicht auf eine Form eines Schneid werkzeugs zur Verwendung in der Vorrichtung gemäß Fig. 3;

Fig. 5 eine Aufsicht auf das Schneidwerkzeug gemäß Fig. 4 von der entgegengesetzten Seite;

Fig. 6 eine Aufsicht auf eine andere Ausführungs form eines Schneidwerkzeugs zur Verwendung in der Vorrichtung gemäß Fig. 3;

Fig. 7 eine Aufsicht auf die andere Seite des Schneidwerkzeugs gemäß Fig. 6;

Fig. 8 eine Aufsicht auf eine weitere Ausführungs form eines Schneidwerkzeuges zur Verwendung in der Vorrichtung gemäß Fig. 3;

Fig. 9 eine Aufsicht auf die andere Seite des Schneidwerkzeugs gemäß Fig. 8;

Fig. 10 eine fragmentarische radiale Ansicht zur Verdeutlichung einer Anfangsstufe in der Ausbildung der Nut des Rotorkörpers;

Fig. 11 und 12 eine fragmentarische Radialansicht und Seitenansicht zur Verdeutlichung der Stufe der Ausbildung der Nut, in der die endgültige Nuttiefe erreicht ist;

Fig. 13 und 14 eine fragmentarische Radialansicht und Seitenansicht zur Verdeutlichung eines Aspektes der relativen Geschwindigkeits änderung zwischen dem Rotorkörper und dem Schneidwerkzeug gemäß der vorliegenden Erfindung und

Fig. 15 und 16 eine fragmentarische Radialansicht und Seitenansicht zur Erläuterung eines wei teren Aspektes der relativen Geschwindig keitsänderung zwischen dem Rotorkörper und dem Schneidwerkzeug gemäß der vorliegen den Erfindung.

Die Fig. 1 und 2 zeigen einen Ein-Schraubenkompressor, der allgemein mit 10 bezeichnet ist und einen Haupt rotor 12 und zwei Absperrotoren 14 und 16 aufweist. Der Hauptrotor 12 hat die Form einer Globoidalschraube bzw. -schnecke und weist eine Welle 18 auf, die drehbar um eine Achse 20 (Fig. 1) ist, wobei der Hauptrotor mit einer spiralförmigen Nut 22 versehen ist, die ein spi ralförmiges Gewinde 24 in einem Rotorkörper 26 begrenzt. Der Hauptrotor 12 ist ein Beispiel für Hauptrotoren, die nach dem nachfolgend beschriebenen Verfahren herge stellt werden. Die Spitze des Gewindes 24 befindet sich auf einer zylindrischen Fläche, die symmetrisch zur Drehachse 20 ist, und wirkt mit einem Gehäuse zusammen, von dem ein Teil in Fig. 20 mit dem Bezugszeichen 30 versehen ist.

Die Absperrotoren 14 und 16 haben die Form von Flügel rädern mit Wellen 36 und 38, die um Achsen 40 bzw. 42 drehbar angeordnet sind, wie Fig. 1 zeigt. Der Absperr rotor 14 hat mehrere Zähne 46 entlang seines Umfangs, die sich radial nach außen erstrecken und in einer gemeinsamen Ebene liegen, die im wesentlichen senk recht zur Drehachse 40 liegt. Auf gleiche Weise hat der Absperrotor 16 mehrere Zähne 48 an seinem Umfang, die sich radial nach außen erstrecken und in einer gemein samen Ebene liegen, die im wesentlichen senkrecht zur Drehachse 42 verläuft. Die Drehachsen 40 und 42 der Absperrotoren 14 bzw. 16 liegen im wesentlichen parallel zueinander und sind im wesentlichen senkrecht zur Dreh achse 20 des Hauptrotors 12 angeordnet. Die Absperr rotoren 14 und 16 sind drehbar in dem Gehäuse 30 mittels Lageranordnungen 50, 52 und 54, 56 gehalten. Bei diesem in Fig. 2 dargestellten Kompressor liegen die Zähne 46 und 48 der Absperrotoren 14 und 16 in Ebenen, die gering fügig versetzt sind.

Im Betriebszustand begrenzen die Zähne 46 und 48 der Ab sperrotoren 14 und 16 mit dem Rotorgewinde 24 Fluidex pansions- oder -Kompressionskammern, die nacheinander in Verbindung mit einer Auslaßöffnung für das Hochdruck fluid gebracht werden, wie dies allgemein bekannt ist. Während in den Fig. 1 und 2 ein Ein-Schraubenkompressor abgebildet ist, ist die vorliegende Erfindung auf die Herstellung von Globoidschraubenhauptrotoren zur Ver wendung in dynamischen Fluidenergieumwandlern mit Kom pressoren und Expandern geeignet.

Fig. 3 zeigt eine Vorrichtung zur Ausführung des Haupt rotor-Herstellungsverfahrens. Ein zylindrischer Rotor körper 60, der zu bearbeiten ist, ist an einer Welle 62 befestigt, die drehbar von einem Arm 64 gehalten ist. Ein allgemein mit 68 bezeichnetes Schneidwerkzeug ist auf einer Welle 70 befestigt, deren Achse im rechten Winkel zur Achse der Welle 62 liegt. Das Schneidwerkzeug 68 kann so wie in Fig. 3 abgebildet mit oben liegenden Schneidkanten ausgerichtet werden, oder umgekehrt mit unteren Schneidkanten. Die Welle 70 ist mit dem Ausgang eines Rechtwinkelgetriebe kastens 72 verbunden, der das Schneidwerkzeug 68 um die Achse der Welle 70 dreht. Der Rotorkörper 60 wird von einer geeigneten Einrichtung (nicht dargestellt) gehalten und die Drehung der Welle 62 wird durch eine Folge von Rädern 80a bis 80f auf die Eingangswelle 82 einer Ge schwindigkeitssteuereinrichtung oder Phasenwechslers 84 übertragen. Die Ausgangswelle 86 der Phasenabgleichvor richtung 84 ist über eine Folge von Rädern 88a bis 88c mit der Eingangswelle des Getriebekastens 72 verbunden. Bei dieser Anordnung wird während des Schneidvorgangs der Rotorkörper 60 in Richtung eines Pfeils 90 gedreht, das Schneidwerkzeug 68 wird in Richtung eines Pfeil 92 gedreht, und die Kombination der Phasenabgleichvorrich tung 84, des Getriebekastens 72 und des Schneidwerk zeugs 68 wird linear in Richtung des Pfeils 94 auf den Rotorkörper 60 zu bewegt.

Im einzelnen bilden die Räder 80a bis 80f eine Parallelogramm-Transmission, so daß dann, wenn sich die Phasenabgleichvorrichtung, der Getriebekasten 72 und das Schneidwerkzeug 68 auf den Körper 60 bewegen, keine Winkelbewegung des Schneidwerkzeugs 68 infolge der Relativbewegung des Getriebes bzw. Zahnradvorge leges 80 auftritt. In diesem Zusammenhang ist der Ge triebezug 80a bis 80b in zwei Sätze mit Rädern bzw. Zahnrädern 80a bis 80c eines Satzes, der drehbar auf einem ersten Arm 81a gehalten ist, der schwenkbar an einem Ende der Welle 62 befestigt ist, und mit Rädern 80d bis 80f des zweiten Satzes unterteilt, der drehbar an einem zweiten Arm 81b befestigt ist, der seiner seits schwenkbar an einem Ende der Welle 82 angebracht ist, wobei die anderen Enden der Arme 81a, 81b anein ander angelenkt sind.

Das bei dem Hauptrotor-Herstellungsverfahren verwendete Schneidwerkzeug 68 ist ein sternförmiges Mehr-Zahn- Schneidwerkzeug, das das erforderliche Hauptrotorprofil erzeugt. Das Schneidwerkzeug 68 entfernt Material durch eine Schleif-, Fräs-, Hobel- und Drechselwirkung. Das Hauptrotorwerkstück 60 und das Schneidwerkzeug 68 werden synchron gedreht. Im einzelnen wird die relative Drehung zwischen dem Schneidwerkzeug 68 und dem Rotorkörper 60, die zur Materialentfernung erforderlich ist, dadurch erreicht, daß der Körper 60 und das Schneidwerkzeug 68 mit Geschwindigkeiten gedreht werden, die proportional zu dem Verhältnis der Hauptrotornuten zu den Absperr rotorzähnen sind. Beispielsweise hat der Hauptrotor 12 gemäß den Fig. 1 und 2 6 Nuten, wie am besten aus Fig. 2 zu ersehen ist, während jeder Absperrotor 14, 16 elf Zähne hat, weshalb die Geschwindigkeit des Schneidwerkzeugs 68 6/11 der Geschwindigkeit des Körpers 60 beträgt. Außerdem bewegt sich am Anfang der Bearbeitung die Drehachse des Schneidwerkzeugs 68 rela tiv zur Drehachse des Rotorkörpers 60. Diese Bewegung in Richtung des Hauptrotorkörpers 60 ist in Fig. 3 durch den Pfeil 94 angezeigt. Während dieser Bewegung verbleibt der Drehradius des Schneidwerkzeugs 68 jedoch konstant. Die Vorschubgeschwindigkeit in Richtung des Pfeils 94 ist durch das Material des Blocks 60, das Material und die Festigkeit des Schneidwerkzeugs 68, die Art des Schneidwerkzeugs 68, die Stabilität der Halterung des Körpers 60 und des Schneidwerkzeugs 68, durch die aufgebrachte Kraft und dadurch bestimmt, ob Kühlung angewandt wird oder nicht.

Der Mehrpunkt-Bearbeitungsprozeß unter Verwendung des Mehrzahn-Schneidwerkzeugs 68 ist eine schnelle Lösung, da mehrere Zähne zur selben Zeit Material abtragen. Diese Lösung bringt ferner signifikant niedrige Werk zeugspannungen und Werkzeugabnutzung mit sich. Wenn zudem ein oder zwei Zähne brechen, muß die Bearbeitung nicht aufgeschoben werden. Außerdem hat das Mehrpunkt- Schneidwerkzeug Schneidkanten, die Material durch die Wirkung der Werzeugflanken und der Vorderkante entfernen, wobei der Hauptschneidvorgang an den Flanken auftritt. Dies führt zu einem hohen Maß an Variabilität bei dieser Mehrpunktlösung. Jeder Zahn kann an jeder Seite schnei den, wechselweise aufeinanderfolgende Zähne können wechselweise aufeinanderfolgende Flanken der Haupt rotornut 22 schneiden und einige Zähne können so ausge bildet sein, daß sie nur leichten Feinschliff ausführen, wobei dies in näheren Einzelheiten beschrieben wird. Das Schneidwerkzeug 68 hat typischerweise eine Anzahl von Zähnen, die der Anzahl der Zähne des Absperrotors bzw. Torrotors entspricht, der mit dem herzustellenden Hauptrotor verwendet wird. Das Schneidwerkzeug 68 könnte weniger Zähne haben, was zu einer geringeren Materialmenge und damit zu einer längeren Bearbeitungs zeit führen würde.

Das Profil und die Form jedes Schneidwerkzeugzahns ist nicht äquivalent mit der Form der endgültigen gewünschten Hauptrotornutgeometrie. Die endgültige Geometrie wird durch einen zusätzlichen Grad an Freiheit erhalten, die das Schneidwerkzeug 68 während der Syn chrondrehung mit dem Hauptrotorkörper 60 erhält. Dieser extra-Freiheitsgrad ist eine relative Geschwindigkeits änderung zwischen dem Schneidwerkzeug 68 und dem Haupt rotorkörper 60, bewirkt durch die Phasenabgleichvor richtung 84 während des Schneidvorgangs. Im einzelnen ruft die Phasenabgleichvorrichtung 84 eine kleine und kurzzeitige, jedoch wichtige Änderung in der Drehge schwindigkeit des Schneidwerkzeugs 68 hervor, während die Drehgeschwindigkeit des Hauptrotorkörpers 60 konstant bleibt, wodurch die Position der Schneidkante des Schneid werkzeugs 68 relativ zu dem Material des Körpers 60 während des Bearbeitungsvorgangs verlagert wird, wobei die Geschwindigkeitsänderung eine Winkelphasenänderung hervorruft. Dies kann als Positionsphasenänderung be trachtet werden, wobei die Geschwindigkeitsänderung eine Winkelphasenänderung hervorruft. Alternativ könnte die Geschwindigkeit des Hauptrotorkörpers 60 geändert werden, während die Geschwindigkeit des Schneidwerk zeugs 68 konstant gehalten wird, um dieselben Ergebnisse zu erhalten. Das Vorstehende ermöglicht die Verwendung eines Mehrpunktwerkzeugs oder Schneidwerkzeugs 68 auf sehr flexible Weise mit dem Ergebnis, daß ein vorge gebenes Schneidwerkzeug die Möglichkeit hat, unter schiedliche Hauptrotorgeometrien zu erzeugen, und zwar mit unterschiedlichen zulässigen Toleranzen.

Der Hauptrotorherstellungsprozeß ermöglicht viele Kom binationen der Parameter des Schneidwerkzeugprofils und damit der Nutgeometrie. Der Schneidwerkzeugaufbau ist eine Funktion des zu schneidenden Hauptrotorma terials, der zum Schneiden verfügbaren Kraft, der Ge schwindigkeit, mit der geschnitten werden soll, des Grades der erforderlichen Vorbearbeitung und der Oberflächenfeinheit der Nut, um einige Faktoren zu erwähnen. Jedes Mehrpunktwerkzeug hat die Möglich keit, eigenartige Variationen der Hauptrotoren her zustellen. Beispielsweise ist es möglich, mit dem selben Schneidwerkzeug auf derselben Werkzeugmaschine und mit demselben Aufbau, d. h. ohne Entfernung des Schneidwerkzeugs, Hauptrotoren zu erzeugen, die unter schiedliche Abstände zu passenden Bauteilen und unter schiedlich zulässige Toleranzbereiche haben.

Der Hauptrotor-Herstellungsvorgang kann mit einem ein zigen Schneidwerkzeug oder mit mehreren Schneidwerk zeugen ausgeführt werden. Als Beispiel für letzteres würde der Prozeß mit einem ersten oder groben Schneid werkzeug beginnen, gefolgt von einem zweiten oder Zwischenschneidwerkzeug, und mit einem dritten oder Feinbearbeitungsschneidwerkzeug enden. Dies ist in den Fig. 4 bis 9 abgebildet, wobei die gegenüber liegenden Flächen eines ersten oder groben Schneidwerk zeugs 100 in den Fig. 4 und 5 abgebildet sind. Das Schneidwerkzeug 100 hat einen scheibenähnlichen Haupt körper 102 und mehrere identische Zähne 104, die in Um fangsrichtung beabstandet sind und sich von dem Körper 102 radial nach außen erstrecken. Jeder Zahn 104 hat relativ kurze Flanken 106, eine im wesentlichen konstante Breite und endet in einer relativ breiten Vorder- oder Außenkante 108. An einer Fläche jedes Zahns 104 ist eine Anflächung bzw. flache Schicht ausgespart, die einen Karbideinsatz 110 aufnimmt, der mit einer geeig neten Befestigungseinrichtung 112 angebracht ist, um den Abrieb zu verringern und die Schneidwirkung zu erhöhen.

Die Fig. 6 und 7 zeigen ein Zwischenschneidwerkzeug 116 mit einem scheibenähnlichen Hauptkörperabschnitt 118 und mehreren im wesentlichen identischen Zähnen 120, die in Umfangsrichtung beabstandet sind und sich von dem Körper 118 radial nach außen erstrecken. Jeder Zahn hat relativ längere Flanken 122 im Vergleich zu dem Schneidwerkzeug 100, hat eine radial nach außen schräg zulaufende Breite und endet in einer relativ kürzeren Außenkante 124. Die Fig. 8 und 9 zeigen ein Feinbearbeitungsschneidwerkzeug 126 mit einem schei benähnlichen Hauptkörperteil 128 und mehreren identischen Zähnen 130, die in Umfangsrichtung beabstandet sind und sich radial von dem Körper 128 nach außen erstrecken. Jeder Zahn hat eine glatte Flanke 132 und eine gezackte Flanke 134. Die Flanken sind etwas länger als diejenige des Schneidwerkzeugs 116 mit dem Ergebnis, daß sich jeder Zahn zu einer relativ kürzeren Außenkante 138 verjüngt.

Die gezackten Kanten des Schneidwerkzeugs 126 erzeugen kleinere Metallchips bzw. -Späne während des Schneid vorgangs, wodurch die Belastung des Werkzeugs reduziert wird. Außerdem hat gemäß den Fig. 8 und 9 jeder Zahn des Schneidwerkzeugs 126 nur eine Schneidkante, d. h. die Kante mit den Zacken 134. Dies hat den Zweck, die Belastung zu reduzieren. Wenn es andererseits kein Belastungsproblem gibt, kann jeder Schneidwerkzeugszahn zwei Schneidkanten haben. Dies hätte andererseits den Vorteil, daß die Notwendigkeit vermieden ist, das Schneidwerkzeug umzukehren, wenn der Schneidvorgang von einer Nutflanke zur anderen umgeschaltet wird, was noch näher beschrieben wird. Bei dem in den Fig. 8 und 9 abgebildeten Schneidwerkzeug 126 mit einer einzigen Kante ist es erforderlich, das Schneid werkzeug umzukehren, wenn der Schneidvorgang von einer Nutflanke zur anderen geändert wird.

Aus dem Vorstehenden ergibt sich, daß eine breite Viel zahl von Schneidwerkzeuggrößen, -Geometrien und Ausge staltungen möglich ist. In den Fig. 8 und 9 sind Einzel-Schneidkanten zur Verringerung der Belastung dargestellt. Eine andere Lösung zur Verringerung der Belastung sind abwechselnde Schneidkanten. Beispiels weise können, mit Bezug auf die Fig. 6 und 7, ab wechselnde Schneidkanten erreicht werden, indem die rechten Flanken jedes zweiten Zahns 120 Schneidkanten sind. Wenn außerdem die linken Flanken jeden zweiten Zahns 120 ebenfalls Schneidkanten sind, müßte das Schneidwerkzeug 126 nicht umgekehrt werden, wenn der Schneidvorgang von einer Nutflanke zur anderen geändert wird. Alternierende Schneidkanten werden zur Verringerung der Belastung verwendet, wenn jedoch ein Belastungs problem nicht besteht, können Schneidkanten an beiden Flanken jedes Schneidwerkzeugszahns vorgesehen sein.

Die Fig. 10 bis 16 zeigen verschiedene Zustände während der Ausbildung der Nut 22 in dem Körper 60 durch das erfindungsgemäße Hauptrotorherstellungsver fahren. In jeder dieser Ansichten enthält die Nut 22 zwei Seitenwandflächen, die sich von einer Nut bodenwand erstrecken, und diese sind in entsprechen den Ansichten der verschiedenen Zustände ihrer Aus bildung dargestellt. Während jede Ansicht nur einen einzigen Schneidwerkzeugszahn zur Erleichterung der Abbildung zeigt, trifft diese Abbildung für alle Schneidwerkzeugzähne zu. Fig. 10 zeigt den Anfangs zustand bei der Bildung der Nut in dem Körper 60, wenn jeder Schneidwerkzeugzahn beginnt, allmählich Material von dem Körper 60 zu entfernen. Im einzelnen ist ein einziger Zahn 150 eines Schneidwerkzeugs 152 während eines frühen Zustandes des fortschreitenden Eindringens in den Körper 60 dargestellt, wenn das Schneidwerkzeug 152 und der Körper 60 mit synchroni sierten Geschwindigkeiten gedreht werden, sowie während des frühen Zustandes der fortschreitenden linearen Be wegung des Schneidwerkzeugs 152 in Richtung des Körpers 60. Der Zahn 150 hat zwei Flanken 154, 156, die sich radial von dem scheibenähnlichen Schneidwerkzeugkörper nach außen erstrecken und in einer Außenkante 158 enden. Die in Fig. 10 abgebildete Nut hat zwei Seitenwände 160 und 162, die durch die Schneidwirkung der Zahn flanken 154 bzw. 156 gebildet sind, und eine Innen- oder Bodenwand 164, die durch die Schneidwirkung der Zahn kante 158 gebildet ist. Während nur ein einziger Zahn 150 abgebildet ist, versteht es sich, daß das Schneid werkzeug 152 mehrere Zähne hat, die mit dem Zahn 150 identisch sind und sich radial von dem Körper des Schneidwerkzeugs 152 im Umfangsabschnitt nach außen erstrecken, ähnlich wie dies bei den Schneidwerkzeugen gemäß den Fig. 4 bis 9 abgebildet ist. Wenn der Körper 60 und das Schneidwerkzeug 152 relativ zuein ander gedreht werden, und das Schneidwerkzeug 152 linear zunehmend in Richtung des Körpers 60 bewegt wird, werden im Ergebnis die Nutseitenwände 160, 162 und die Innenwand 164 entlang des Körpers 60 in einer spiralförmigen Bahn ausgebildet. Während das in Fig. 10 abgebildete Schneidwerkzeug 100 gemäß den Fig. 4 und 5 ähnelt, kann dieser Vorgang mit jedem ausge wählten Schneidwerkzeug sternförmiger Mehrzahngestalt ausgeführt werden.

Die Fig. 11 und 12 zeigen den Zustand bei der Aus bildung der Nut, bei der die endgültige Nuttiefe er reicht ist. Im einzelnen ist ein einziger Zahn 170 eines Schneidwerkzeugs 172 am Ende des progressiven Eindringens in den Körper 160 abgebildet, wenn das Schneidwerkzeug 172 und der Körper 60 mit sychroni sierten Geschwindigkeiten relativ zueinander gedreht werden, und demnach am Ende der progressiven linearen Bewegung des Schneidwerkzeugs 172 in Richtung des Pfeils 173 auf den Körper 60 zu. Der Zahn 170 hat eine radial nach außen sich verjüngende Breite und zwei Zahnflanken 174, 176, die sich von dem scheiben ähnlichen Schneidwerkzeugkörper radial nach außen er strecken und in einer Außenkante 178 enden. Die in den Fig. 11 und 12 dargestellte Nut hat zwei Seiten wände 180 und 182, die durch die Schneidwirkung der Zahnflanken 174 bzw. 176 ausgebildet sind, sowie eine Innenwand oder Boden 184, die durch die Schneidwirkung der Zahnkante 178 ausgebildet ist. Die endgültige Tiefe der Nut wird zwischen der Nutinnenwand 184 und der Außen fläche des Körpers 60 gemessen und wird durch die Di mension angezeigt, die in Fig. 11 mit 188 bezeichnet ist. Während nur ein einziger Zahn 170 abgebildet ist, versteht es sich, daß das Schneidwerkzeug 172 mehrere Zähne hat, die mit dem Zahn 170 identisch sind und sich von dem Körper des Schneidwerkzeugs 152 im Umfangs abstand radial nach außen erstrecken, wie dies bei den Schneidwerkzeugen gemäß den Fig. 4 bis 9 der Fall ist. Wenn der Körper 60 und das Schneidwerk zeug 172 relativ zueinander gedreht werden und das Schneidwerkzeug 172 allmählich auf den Körper 60 zu bewegt wird, werden die Nutseitenwände 180, 182 und Innenwand 184 in einer spiralförmigen Bahn entlang des Körpers 60 ausgebildet. Während das Schneidwerk zeug 172 in den Fig. 11 und 12 dem Schneidwerkzeug 116 in den Fig. 6 und 7 ähnelt, kann der vor stehende Vorgang mit jedem ausgewählten Schneidwerk zeug einer sternförmigen Mehrzahngestalt ausgeführt werden. Außerdem kann die Ausbildung der Nut von dem in Fig. 10 abgebildeten Anfangszustand bis zu dem Zustand endgültiger Tiefe gemäß den Fig. 11 und 12 mit anderen Schneidwerkzeugen in anderen Stufen als bei dem dargestellten Beispiel ausgeführt werden, oder unter Verwendung eines einzigen Schneidwerkzeugs von einer Anfangstiefe zur Endtiefe.

Aus der Betrachtung der Fig. 11 ist ersichtlich, daß in dieser Ausbildungsstufe der Nut deren Geometrie im wesentlichen mit dem Profil und der Form der Schneid werkzeugzähne übereinstimmt. In diesem Zusammenhang und mit Ausnahme der oben beschriebenen Schneidwerk zeuge mit alternierenden Flanken hat jedes in dem Hauptrotor-Herstellungsverfahren verwendete Schneid werkzeug Zähne mit identischer Form, Größe und Profil. Wie jedoch schon oben erwähnt, besteht ein wichtiger Vorteil des erfindungsgemäßen Hauptrotor-Herstellungs verfahrens darin, daß das Profil und die Form jedes Schneidwerkzeugzahns nicht äquivalent ist mit der Form der endgültigen, gewünschten Hauptrotornut geometrie. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die endgültige Nutgeometrie durch einen zusätzlichen Freiheitsgrad erhalten, den das Schneidwerkzeug während seiner synchronisierten Drehung bezüglich des Hauptrotorkörpers 60 erhält. Dieser Zusatzfrei heitsgrad basiert auf einer momentanen relativen Ge schwindigkeitsänderung zwischen der Drehung des Schneid werkzeugs und der Drehung des Hauptrotorkörpers 60, be wirkt durch die Phasenabgleichvorrichtung 84. Im ein zelnen ruft die Phasenabgleichvorrichtung 84 eine kleine, jedoch bedeutende, kurzzeitige Änderung, d. h. momentane Erhöhung oder Verringerung der Drehgeschwin digkeit des Schneidwerkzeugs hervor, während die Dreh geschwindigkeit des Hauptrotorkörpers 60 konstant bleibt, wodurch die Position der Schneidkante des Schneidwerkzeugs relativ zu dem Material des Körpers 60 während des Bearbeitungsprozesses verlagert wird, was die endgültige Geometrie der Nutseitenwände be stimmt. Dies kann als Positionsphasenänderung be trachtet werden, wobei die Geschwindigkeitsänderung eine Winkelphasenänderung hervorruft. Abhängig davon, welche Nutseitenwand bearbeitet werden soll, wird die Schneidwerkzeugsdrehgeschwindigkeit gegenüber der Drehgeschwindigkeit des Hauptrotorkörpers 60 erhöht oder verringert, wie dies in den Fig. 13 bis 16 dargestellt ist.

Die vorstehenden Ausführungen werden durch die folgende Erläuterung näher erklärt. Es sei angenommen, daß zwei Fahrzeuge mit 60 m. p. h. Seite an Seite entlang einer Autobahn fahren. Für einen kleinen Moment erhöht der Fahrer des einen Fahrzeugs die Geschwindigkeit auf 65 m. p. h., während das andere Fahrzeug weiterhin mit 60 m. p. h. fährt. Das schnellere Fahrzeug wird gegen über der Position des anderen Fahrzeugs vorrücken. Wenn die Geschwindigkeit des einen Fahrzeugs wieder auf 60 m. p. h. zurückkehrt, fahren die Fahrzeuge mit einem festen Abstand voneinander weiter. Somit führt die momentane relative Geschwindigkeitsänderung zu einer relativen Positionsänderung.

In den Fig. 13 und 14 ist zur Vereinfachung der Darstellung dasselbe Schneidwerkzeug 172 dargestellt, das zur Herstellung der endgültigen Nuttiefe ver wendet wurde, wie dies im Zusammenhang mit den Fig. 11 und 12 beschrieben ist. Das Schneidwerkzeug 172 wird in Richtung des Pfeils 196 gedreht, während der Rotorkörper 60 in Richtung des Pfeils 198 umläuft. Während der in den Fig. 13 und 14 abgebildeten Stufe des Bearbeitungsverfahrens wird die Drehgeschwindigkeit des Schneidwerkzeugs 172 kurzzeitig gegenüber ihrer synchronisierten Geschwindigkeit oder Phasengeschwin digkeit erhöht, mit der die endgültige Nuttiefe er reicht wurde, mit dem Ergebnis, daß die Schneidwerk zeugflanke 176 und die Kante 178 weiteres Material von dem Körper 60 einwärts der ursprünglich ausge bildeten Nutseitenwand 182 antragen, um eine neue und endgültige Nutseitenwand 202 zu bilden. Eine teil weise fertige Nutinnenwand 204 wird ebenfalls erhalten. Die Lage der endgültigen Nutseitenwand 202 wird durch das von der Phasenabgleichvorrichtung 84 hervorgerufene Maß der Erhöhung der Drehgeschwindigkeit der Schneid vorrichtung 172 bestimmt. Außerdem wird dies stufen weise oder auf wachsende Weise aus mehreren Gründen ausgeführt. Zum einen soll ein Überschneiden ver mieden werden, zweitens im Einklang mit der Festigkeit und der Schneidkapazität des Werkzeugs stehen, und drittens erfordert es Zeit, die gesamte spiralförmige Bahn mit mehreren Rotornuten zu schneiden. Beispiels weise enthält in einer Ausführungsform die Phasenab gleichvorrichtung 84 einen Phasenpositionierer, der kommerziell von Candy Corp. unter der Bezeichnung Modell Pos 1-2 erhältlich ist, mit einer manuell be tätigbaren Drehsteuerung, die eine Skala mit Gradein teilung enthält, um eine Gradanzeige der voreilenden oder nacheilenden Beziehung zwischen der Drehung der Eingangswellen und Ausgangswellen der Phasenabgleich vorrichtung 84 anzugeben. Somit wird eine gewünschte Phasenänderung, d. h. voreilende oder nacheilende Beziehung zwischen der Drehgeschwindigkeit des Rotor körpers und der Schneideinrichtung durch ensprechende Einstellung der Steuerung ausgewählt. Im einzelnen wird von der Bedienungsperson eine wachsende Phasen änderung ausgewählt, und das Geräusch des Schneidvor gangs wird von der Bedienungsperson akustisch über wacht, um festzustellen, wann der Zuwachs oder Teil des Schneidvorgangs beendet ist, wodurch die nächste wachsende Phasenänderung eingeleitet werden kann.

Da die Winkellage, d. h. der Neigungsgrad der Schneid werkzeugflanke 176, bekannt ist, kann die erforderliche Winkelphasenänderung zur Festlegung paralleler Nutsei tenwände bestimmt werden. Dies ist aus einem Vergleich der Winkeländerung in der Position der Flanken 176 gemäß den Fig. 11 und 13 ersichtlich. In diesem Zusammenhang müssen die endgültigen Nutseitenwände parallel in der Ebene der Absperrotoren liegen, damit der Betrieb einwandfrei funktioniert. Während des vor hergehenden Vorgangs verbleibt die Drehachse des Schneidwerkzeugs 172 stationär gegenüber der Drehachse des Rotorkörpers 60.

Während in den Fig. 13 und 14 nur ein einziger Zahn 170 abgebildet ist, geschieht das vorstehend beschrie bene mit jedem der zahlreichen Zähne, so daß dann, wenn das Schneidwerkzeug 172 und der Rotorkörper 60 rotieren, die Nutseitenwand 202 und Innenwand 204 in einer spiralförmigen Bahn entlang des Körpers 60 aus gebildet werden. Während zum Zwecke der Vereinfachung das Schneidwerkzeug 172 dargestellt ist, kann der vor stehende Vorgang mit jedem ausgewählten Schneidwerkzeug ausgeführt werden, das mit der Nutgeometrie kompatibel ist, wenn die endgültige Nuttiefe erreicht ist.

Mit Bezug auf die Fig. 15 und 16 wird das Schneid werkzeug 172 in Richtung des Pfeils 210 gedreht, und der Rotorkörper 60 dreht in Richtung des Pfeils 212. Während der in den Fig. 15 und 16 dargestellten Stufe des Bearbeitungsvorgangs ist die Drehgeschwindig keit des Schneidwerkzeugs 172 gegenüber ihrer früheren Geschwindigkeit oder Phasengeschwindigkeit verringert, in der die endgültige Nuttiefe erhalten wurde, mit dem Ergebnis, daß die Schneidwerkzeugflanke 174 und Kante 178 zusätzliches Material von dem Körper 60 einwärts der ursprünglich ausgebildeten Nutseitenwand 180 ab trägt, um eine neue und endgültige Nutseitenwand 218 zu bilden. Die endgültige Nutinnenwand 220 wird auch erhalten. Das Vorstehende wird in Stufen ausgeführt unter manueller Steuerung der Phasenabgleichvorrich tung 84, wie weiter oben beschrieben. Die Lage der endgültigen Nutseitenwand 218 wird durch die Größe und Dauer der Verringerung der Drehgeschwindigkeit des Schneidwerkzeugs 172, hervorgerufen durch die Phasenabgleichvorrichtung 84, bestimmt. Die Winkel phasenänderung, die zur Erzielung paralleler Nutseiten wände erforderlich ist, wird durch die Neigung der Flanke 174 bestimmt, wie weiter oben beschrieben, und dies ist durch Vergleich der Winkeländerung in der Position der Lage 174 in den Fig. 11 und 15 ersicht lich. Während des vorstehenden Vorgangs verbleibt die Drehachse des Schneidwerkzeugs 172 stationär zu der Drehachse des Rotorkörpers 60. Während in den Fig. 15 und 16 nur ein einziger Zahn 170 abgebildet ist, tritt der vorstehende Vorgang bei jedem der zahlreichen Schneidwerkzeugzähne auf, so daß während der Drehung des Schneidwerkzeugs 172 und des Rotorkörpers 60 die Nutseitenwand 218 und Innenwand 220 in einer spiral förmigen Bahn entlang des Körpers 60 ausgebildet wer den. Während das Schneidwerkzeug 172 zur Vereinfachung der Darstellung abgebildet ist, kann der vorstehende Vorgang mit jedem ausgewählten Schneidwerkzeug ausge führt werden, das mit der Nutgeometrie kompatibel ist, die mit Erreichen der endgültigen Nuttiefe existiert.

Somit hat die endgültige oder fertig bearbeitete Nut mit Seitenwänden 202 und 218 und Innenwand 220 eine Geometrie, die sich von dem Profil und der Form der Schneidwerkzeugzähne 170 unterscheidet. Die end gültige Nutgeometrie ist in vorteilhafter Weise un abhängig von der Schneidwerkzeugzahngeometrie und nicht auf diese beschränkt, so daß eine beträchtliche Flexibilität und Variation in der endgültigen Geome trie der Nuten möglich ist, die durch das erfindungs gemäße Hauptrotor-Herstellungsverfahren ausgebildet sind. Während bei den vorhergehenden Vorgängen be schrieben ist, daß die Schneidwerkzeuggeschwindigkeit zuerst kurzzeitig erhöht und dann kurzzeitig verringert wird, um die Nutseitenwand 202 vor der Seitenwand 218 auszubilden, kann die Reihenfolge auch umgekehrt sein, um die Seitenwand 218 vor der Seitenwand 202 auszu bilden, indem zuerst die Schneidwerkzeuggeschwindig keit kurzzeitig gesenkt und anschließend kurzzeitig erhöht wird.

Die vorliegende Erfindung wird durch das nachfolgen de Beispiel weiter erläutert. Ein Hauptrotorkörper aus Aluminium mit einem Außendurchmesser von 7,1 inch wurde mit 110 r. p. m gedreht. Zwei Schneidwerkzeuge wurden während aufeinanderfolgender Stufen des Be arbeitungsvorgangs eingesetzt. Das erste Schneid werkzeug oder Vorbearbeitungsschneidwerkzeug mit relativ breiteren Zähnen bestand aus Hochgeschwindig keitswerkzeugstahl und hatte einen Außendurchmesser von 6,6 inches. Dieses Schneidwerkzeug wurde mit 60 r. p. m. gedreht, und die Vorschubgeschwindigkeit des Schneidwerkzeuges in Richtung des Rotorkörpers betrug 0,05 inch/min. Die auf dieses Schneidwerk zeug nach der endgültigen Eindringung von 1,2 inches ausgeübte Phasenänderung betrug 0,06° für alle 13 Drehungen des Rotorkörpers. Ein zweites Schneidwerk zeug oder Endbearbeitungswerkzeug mit relativ schmaleren Zähnen, ebenfalls aus Hochgeschwindig keitswerkzeugstahl, mit einem Außendurchmesser von 7,1 inch, wurde dann eingesetzt und mit 60 r. p. m. gedreht. Die Vorschubgeschwindigkeit des Schneid werkzeugs in Richtung des Rotorkörpers betrug 0,03 inch/min. Das Schneidwerkzeug drang zusätzlich 0,25 inch für eine endgültige Nuttiefe von 1,45 inch ein. Die auf dieses Schneidwerkzeug nach dem end gültigen Eindringen ausgeübte Phasenänderung betrug 0,06° für alle dreizehn Drehungen des Rotorkörpers. Die Phasenabgleichvorrichtung 84 war ein Candy Corp. Modell Pos 1-2, wie oben erwähnt, und die Rechtwinkel getriebebox 72 war von Boston Gear kommerziell erhält lich.

In der Anordnung gemäß Fig. 2 ist das Geschwindig keitsverhältnis zwischen dem Rotorkörper 60 und dem Schneidwerkzeug 68 durch die Transmission einschließ lich der Zahnräder 80 und 86 bestimmt, die der Ge schwindigkeitsänderung unterworfen sind, die von der Phasenabgleichvorrichtung 84 hervorgerufen wird. Al ternativ können der Körper 60 und das Schneidwerkzeug separat von bürstenlosen Gleichstrommotoren mit einem Geschwindigkeitsverhältnis angetrieben werden, das von einer geeigneten elektronischen Servosteuerein richtung gesteuert wird. Die elektronische Steuerung ruft auch die Phasenänderung hervor, die für eine gewünschte Nutgeometrie erforderlich ist. Da bürsten lose Gleichstrommotoren mit relativ hoher Geschwindig keit laufen, wird eine die Geschwindigkeit verringernde Transmission wie ein Riemen oder ein Getriebe zwischen dem Schneidwerkzeug 68 und seinem Antriebsmotor ver wendet.

Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Aus führungsbeispiele beschränkt.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung einer Globoidschraube zur Verwendung als Hauptrotor in einem Kompressor oder Expander, gekennzeichnet durch

a) Bereitstellen eines zylindrischen Rotorkörpers mit einer Längsachse,
b) drehbares Befestigen des Rotorkörpers um seine Längsachse,
c) Bereitstellen eines Schneidwerkzeugs mit mehreren Zähnen, die in Umfangsrichtung beabstandet in einer Ebene angeordnet sind, wobei das Schneidwerkzeug eine Drehachse hat, die senkrecht zu der Ebene verläuft,
d) drehbares Befestigen des Schneidwerkzeugs um die Achse, wobei das Schneidwerkzeug so angeordnet wird, daß seine Ebene parallel zur Rotorkörper längsachse verläuft, derart, daß seine Drehachse senkrecht zu der Rotorlängsachse liegt,
e) Drehen des Rotorkörpers und des Schneidwerkzeugs mit sychronisierten Geschwindigkeiten und
f) Positionieren des Rotorkörpers und des Schneid werkzeugs relativ zueinander auf solche Weise, daß die Schneidwerkzeugzähne den Körper berühren, um durch eine Fräswirkung Material von dem Rotor körper zu entfernen, um ein Globoidschraubenprofil auszubilden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des Posi tionierens des Rotorkörpers und des Schneidwerk zeugs das Bewegen der Drehachse des Schneidwerk zeugs und der Längsachse des Rotorkörpers zueinander umfaßt, während der Rotorkörper und das Schneidwerk zeug gedreht werden.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehachse des Schneidwerkzeugs und die Längsachse des Rotorkörpers aufeinander zu bewegt werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des Posi tionierens des Rotorkörpers und des Schneidwerkzeugs das Bewegen des Schneidwerkzeugs in Richtung des Rotor körpers umfaßt, während der Rotorkörper und das Schneid werkzeug gedreht werden.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des Positionierens des Rotorkörpers und des Schneidwerkzeugs auf solche Weise ausgeführt wird, daß mehrere Schneidwerkzeug zähne gleichzeitig während jeder Drehung des Schneid werkzeugs Material von dem Rotorkörper abtragen.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptrotor zusammen mit einem Absperrotor in einem Kompressor verwendet wird und daß die Drehgeschwindigkeiten des Rotorkör pers und des Schneidwerkzeugs durch ein Verhältnis zwischen der Anzahl der Nuten in dem Hauptrotor und der Anzahl der Zähne in dem Absperrotor bestimmt sind.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehgeschwindigkeit des Schneidwerkzeugs der Drehgeschwindigkeit des Rotorkörpers im Verhältnis der Anzahl der Rotornuten zur Anzahl der Absperrotorzähne entspricht.

8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptrotor mit einem Absperrotor in einem Kompressor verwendet wird und daß das Schneidwerkzeug eine Anzahl von Zähne hat, die der Anzahl der Zähne des Absperrotors entspricht.

9. Verfahren nach Anspruch 1, ferner gekennzeichnet durch einen Schritt des Änderns der relativen Geschwindigkeit zwischen dem Rotor körper und dem Schneidwerkzeug über eine vorgegebene Zeitspanne und in einem vorgegebenen Ausmaß, wodurch eine positionelle Änderung zwischen den Schneidwerk zeugzähnen und dem Material des Rotorkörpers hervor gerufen wird, was zu einer gewünschten Änderung im Globoidschraubenprofil führt.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Globoidschrauben profil eine spiralförmige Nut mit zwei beabstandeten Seitenwänden aufweist und daß der Schritt des Änderns der relativen Geschwindigkeit zwischen dem Rotor körper und dem Schneidwerkzeug ein Vergrößern oder Verringern der relativen Geschwindigkeit umfaßt, in Abhängigkeit davon, welche Seitenwand bearbeitet werden soll, wobei das Ausmaß von der gewünschten Lage der Seitenwand abhängt.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidwerkzeugge schwindigkeit gegenüber der sychronisierten Drehge schwindigkeit erhöht oder verringert wird, je nachdem, welche Nutseitenwand bearbeitet werden soll.

12. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidwerkzeugge schwindigkeit gegenüber der sychronisierten Drehge schwindigkeit in einem Ausmaß geändert wird, das aus reicht, Seitenwände auszubilden, die parallel in der Ebene eines Absperrotors liegen, der mit dem Haupt rotor in einem Kompressor operativ verbunden ist.

13. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Globoidschraubenprofil in mehreren Stufen unter Verwendung unterschiedlicher Schneidwerkzeuge in den verschiedenen Stufen ausge bildet wird.

14. Verfahren zur Herstellung einer Globoidschraube zur Verwendung als Hauptrotor in einem Kompressor oder Expander, gekennzeichnet durch folgende Schritte:

a) Bereitstellen eines zylindrischen Rotorkörpers mit einer Längsachse und drehbares Befestigen des Rotorkörpers um diese Längsachse,
b) Bereitstellen eines Schneidwerkzeugs mit wenig stens einem Zahn an einem Umfang in einer Ebene, mit einer Drehachse des Schneidwerkzeugs, die senkrecht zu der Ebene liegt,
c) drehbares Befestigen des Schneidwerkzeugs um die Achse und Anordnen des Schneidwerkzeugs in einer Weise, daß seine Ebene parallel zu der Rotor körperlängsachse und seine Drehachse senkrecht zu der Rotorlängsachse liegen,
d) Drehen des Rotorkörpers und des Schneidwerkzeugs mit synchronisierten Geschwindigkeiten,
e) Positionieren des Rotorkörpers und des Schneid werkzeugs zueinander auf eine Weise, daß die Schneidwerkzeugdrehachse und die Rotorkörper längsachse relativ zueinander bewegt werden, um den Abstand zwischen den Achsen zu verringern, während der Rotorkörper und das Schneidwerkzeug gedreht werden, so daß der Schneidwerkzeugzahn den Rotorkörper während jeder Schneidwerkzeug drehung berührt, um durch eine Fräswirkung Material von dem Rotorkörper abzutragen und ein Globoidschraubenprofil einschließlich einer Nut auszubilden, die zwei beabstandete Seitenwände hat, und sich in einer spiralförmigen Bahn entlang des Rotorkörpers erstreckt, und
f) Ändern der relativen Geschwindigkeit zwischen dem Rotorkörper und dem Schneidwerkzeug über eine vorgegebene Zeitspanne in einem vorgegebenen Ausmaß, um eine positionelle Änderung zwischen dem Schneidwerkzeugzahn und dem Material des Rotor körpers hervorzurufen, mit der Folge einer ge wünschten Änderung in dem Globoidschraubenprofil, wobei die relative Geschwindigkeit vergrößert oder verringert wird, je nachdem, welche Nutseitenwand bearbeitet werden soll, und das Ausmaß der Geschwin digkeitsänderung von der Lage der gewünschten Nut seitenwand abhängt.

15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneidwerkzeug mehrere Zähne aufweist, die in Umfangsrichtung beab standet sind, und daß der Schritt des Positionierens des Rotorkörpers und des Schneidwerkzeugs auf solche Weise ausgeführt wird, daß mehrere Schneidwerkzeug zähne während der Drehung des Schneidwerkzeugs den Rotorkörper gleichzeitig berühren.

16. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneidwerkzeug in Richtung des Rotorkörpers bewegt wird, während der Rotorkörper und das Schneidwerkzeug gedreht werden.

17. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptrotor zusammen mit einem Absperrotor in einem Kompressor verwendet wird und daß die Drehgeschwindigkeit des Rotorkörpers und des Schneidwerkzeugs durch ein Verhältnis zwischen der Anzahl der Nuten des Hauptrotors und der Anzahl der Zähne des Absperrotors bestimmt wird.

18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehgeschwindigkeit des Schneidwerkzeugs gleich ist der Drehgeschwindig keit des Rotorkörpers multipliziert mit dem Verhältnis der Anzahl von Hauptrotornuten zur Anzahl von Ab sperrotorzähnen.

19. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptrotor mit einem Absperrotor in einem Kompressor verwendet wird und daß das Schneidwerkzeug eine Anzahl von Zähne hat, die der Anzahl der Zähne des Absperrotors entspricht.

20. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidwerkzeugge schwindigkeit gegenüber der synchronisierten Drehge schwindigkeit über eine Zeitspanne geändert wird, die ausreicht, um Nutseitenwände auszubilden, die parallel in der Ebene eines Absperrotors liegen, der operativ mit dem Hauptrotor in einem Kompressor verbunden ist.

21. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Globoidschrauben profil in mehreren Stufen unter Verwendung unter schiedlicher Schneidwerkzeuge in den verschiedenen Stufen ausgebildet wird.

22. Vorrichtung zur Herstellung einer Globoidschraube aus einem zylindrischen Rotorkörper mit einer Längs achse, zur Verwendung als Hauptrotor in einem Kom pressor oder Expander, gekennzeichnet durch

a) eine Einrichtung zur drehbaren Befestigung des zylindrischen Rotorkörpers (60) um dessen Längs achse (62),
b) ein Schneidwerkzeug (68) mit mehreren, in Umfangs richtung beabstandeten Zähnen in einer Ebene und mit einer Drehachse, die senkrecht zu der Ebene liegt,
c) eine Einrichtung zur drehbaren Befestigung des Schneidwerkzeugs um die Achse, wobei das Schneid werkzeug so angeordnet ist, daß seine Ebene parallel zur Längsachse des Rotorkörpers liegt, und daß seine Drehachse senkrecht zur Längsachse des Rotorkörpers angeordnet ist,
d) eine Antriebseinrichtung, die operativ mit dem Rotor körper und dem Schneidwerkzeug verbunden ist, um den Rotorkörper und das Schneidwerkzeug mit syn chronisierten Geschwindigkeiten zu drehen und
e) eine Einrichtung zum Bewegen des Schneidwerkzeugs und des Rotorkörpers relativ zueinander, so daß die Drehachse des Schneidwerkzeugs und die Längsachse des Rotorkörpers zueinander bewegt werden, während das Schneidwerkzeug und der Rotorkörper gedreht werden, so daß die Schneidwerkzeugzähne den Rotor körper während der Drehung des Schneidwerkzeugs berühren und durch eine Fräswirkung Material von dem Körper abtragen, um ein Globoidschraubenprofil auszubilden.

23. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zur rela tiven Bewegung des Schneidwerkzeugs (68) und des Rotor körpers (60) operativ mit dem Schneidwerkzeug verbun den ist, um dieses in Richtung des Rotorkörpers zu bewegen, während der Rotorkörper und das Schneidwerk zeug gedreht werden.

24. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneidwerkzeug (68) mehrere Zähne in einer sternförmigen Anordnung auf weist, so daß die mehreren Zähne den Rotorkörper (60) während der Drehung des Schneidwerkzeugs gleichzeitig berühren.

25. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptrotor (12) zu sammen mit einem Absperrotor (14, 16) in einem Kom pressor verwendet wird und daß das Schneidwerkzeug (68) eine Anzahl von Zähnen hat, die mit der Anzahl von Zähnen des Absperrotors übereinstimmt.

26. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß ferner eine Einrichtung (84) operativ mit der Antriebseinrichtung verbunden ist, um die relative Geschwindigkeit zwischen dem Rotorkörper (60) und dem Schneidwerzeug (61) über eine vorgegebene Zeitspanne in einem vorgegebenen Maß zu verändern, um eine Positionsänderung zwischen den Schneidwerkzeugzähnen und dem Material des Rotor körpers hervorzurufen, was zu einer gewünschten Än derung des Globoidschraubenprofils führt.

27. Vorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß das Globoidschrauben profil eine spiralförmige Nut (22) mit zwei von einander beabstandeten Seitenwänden aufweist und daß die Geschwindigkeitsänderungseinrichtung (84) eine Phasenänderungseinrichtung aufweist, um die relative Geschwindigkeit zu erhöhen oder zu verringern, in Abhängigkeit davon, welche Nutseitenwand bearbeitet werden soll, und in einem Ausmaß, das von der Lage der gewünschten Seitenwand abhängt.

28. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneidwerkzeug mehrere verschiedene Schneidwerkzeuge (104, 116, 126) umfaßt, die in verschiedenen Stufen während der Aus bildung des Globoidschraubenprofils eingesetzt werden.

29. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Schneidwerkzeugzahn (104, 120, 130) gegenüberliegende Flanken aufweist, die von einer Außenkante verbunden sind, und daß der Hauptteil des Schneidvorgangs an den Flanken auftritt.

30. Vorrichtung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Schneidwerkzeugzahn (104) eine relativ konstante Breite hat mit relativ kurzen Flanken (106), die in einer relativ breiten Außenkante (108) enden.

31. Vorrichtung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Schneidwerkzeugzahn (120) eine schräg sich verjüngende Breite hat mit relativ langen Flanken (122), die in einer relativ kurzen Außenkante (124) enden.

32. Vorrichtung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Schneidwerkzeug zahn (130) Zacken an einer Flanke (134) aufweist.

33. Vorrichtung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Schneidwerkzeug zahn nur an einer Flanke eine Schneidkante aufweist.

34. Vorrichtung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß alternierende Zähne Schneidkanten an einer Flanke aufweisen.

35. Vorrichtung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Schneidwerkzeug zahn (104) mit einem Einsatz (110) eines abriebfesten Materials versehen ist.

36. Vorrichtung zur Herstellung einer Globoidschraube aus einem zylindrischen Rotorkörper mit einer Längs achse, zur Verwendung als Hauptrotor in einem Kom pressor, gekennzeichnet durch

a) eine Einrichtung zur drehbaren Befestigung des zy lindrischen Rotorkörpers (60) um seine Längsachse (62),
b) ein Schneidwerkzeug mit wenigstens einem Zahn am Umfang in einer Ebene und mit einer Drehachse, die senkrecht zu der Ebene liegt,
c) eine Einrichtung zur drehbaren Befestigung des Schneidwerkzeugs um die Achse, wobei das Schneidwerk zeug so angeordnet ist, daß seine Ebene parallel zu der Längsachse des Rotorkörpers liegt und daß seine Drehachse senkrecht zur Längsachse des Rotorkörpers verläuft,
d) eine Antriebseinrichtung, die operativ mit dem Rotorkörper und dem Schneidwerkzeug verbunden ist, um diese mit synchronisierten Geschwindigkeiten zu drehen,
e) eine Einrichtung zur Bewegung des Schneidwerkzeugs und des Rotorkörpers relativ zueinander, derart, daß die Drehachse des Schneidwerkzeugs und die Längs achse des Rotorkörpers relativ zueinander bewegt werden, während das Schneidwerkzeug und der Rotor körper gedreht werden, so daß der Schneidwerkzeugzahn den Rotorkörper während jeder Drehung des Schneid werkzeugs berührt und Material von dem Körper durch eine Fräswirkung abträgt, um ein Globoidschrauben profil mit einer Nut (22) mit zwei beabstandeten Seitenwänden auszubilden, die sich in einer spiral förmigen Bahn entlang des Rotorkörpers erstreckt, und
f) eine Einrichtung (84), die operativ mit der An triebseinrichtung verbunden ist, um die relative Ge schwindigkeit zwischen dem Rotorkörper und dem Schneid werkzeug über eine vorgegebene Zeitspanne um ein vor gegebenes Maß zu ändern, um eine Lageveränderung zwi schen dem Schneidwerkzeugzahn und dem Material des Rotorkörpers hervorzurufen, was zu einer gewünschten Änderung in dem Globoidschraubenprofil führt, wobei die relative Geschwindigkeit erhöht oder verringert wird, je nachdem, welche Nutseitenwand bearbeitet werden soll, und das Ausmaß der Geschwindigkeitsän derung von der gewünschten Lage der Nutseitenwand abhängt.

37. Vorrichtung nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (84) zur relativen Bewegung des Schneidwerkzeugs und des Ro torkörpers operativ mit dem Schneidwerkzeug (68) ver bunden ist, um dieses in Richtung des Rotorkörpers (60) zu bewegen, während der Rotorkörper und das Schneidwerkzeug gedreht werden.

38. Vorrichtung nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneidwerkzeug mehrere beabstandete Zähne entlang seines Umfangs aufweist, so daß mehrere Zähne den Rotorkörper (60) gleichzeitig während jeder Schneidwerkzeugdrehung berühren.

39. Vorrichtung nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptrotor (12) zu sammen mit einem Absperrotor (14, 16) in einem Kom pressor verwendet wird und daß das Schneidwerkzeug (68) soviel Zähne hat wie der Absperrotor.

40. Vorrichtung nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneidwerkzeug mehrere unterschiedliche Schneidwerkzeuge (104, 116, 126) aufweist, die in verschiedenen Stufen der Aus bildung des Globoidschraubenprofils eingesetzt werden.

41. Vorrichtung nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Schneidwerkzeugzahn (104, 120, 130) gegenüberliegende Flanken hat, die von einer Außenkante verbunden sind, und daß der Haupt schneidvorgang an den Flanken auftritt.

42. Vorrichtung nach Anspruch 41, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Schneidwerkzeugzahn (104) eine relativ konstante Breite hat mit relativ kurzen Flanken (106), die in einer relativ breiten Außenkante (108) enden.

43. Vorrichtung nach Anspruch 41, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Schneidwerkzeugzahn (120) eine sich verjüngende Breite hat mit relativ langen Flanken (122), die in einer relativ kurzen Außenkante (124) enden.

44. Vorrichtung nach Anspruch 41, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Schneidwerkzeugzahn (130) Zacken entlang einer Flanke (134) aufweist.

45. Vorrichtung nach Anspruch 41, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Schneidwerkzeugzahn nur an einer Flanke eine Schneidkante aufweist.

46. Vorrichtung nach Anspruch 41, dadurch gekennzeichnet, daß abwechselnde Zähne Schneid kanten an einer Flanke aufweisen.

47. Vorrichtung nach Anspruch 41, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Schneidwerkzeugzahn (104) mit einem Einsatz (110) eines abriebfesten Ma terials versehen ist.