WO2011069845A2 - Drehkolben- oder schraubenrotor als hohlkörper aus einem kaltgewalzten stahlprofil - Google Patents

Drehkolben- oder schraubenrotor als hohlkörper aus einem kaltgewalzten stahlprofil Download PDF

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    • F04C2240/00—Components
    • F04C2240/20—Rotors

Definitions

  • Rotary or screw rotor as a hollow body
  • the present invention relates to a rotary or screw rotor for
  • fast-rotating media transport for a compressor, a pump, a blower or the like, which arranged over at least two end of a rotor shaft
  • Drain port having housing is mounted.
  • Rotors of the subject type are within, for example
  • a rotary piston rotor is understood to be a rotor whose lateral surface has projections or depressions running parallel to the main axis.
  • a screw rotor is a rotor in which this
  • Formations or depressions run helical with high pitch. Both types of rotors are usually dependent on the number of longitudinally extending ones
  • Moldings designed with multiple leaves and act for fast-rotating media transport with a correspondingly shaped counter body form-fitting non-contacting together.
  • the dynamic sealing takes place only by the small air gap and tight tolerances. Accordingly, a rotary piston or Screw rotor of interest here type as well as their counter body to produce very precise.
  • DE 1 003 471 1 discloses a technical solution in which hollow rotors are used instead of solid rotors. It is proposed to assemble a rotor for a rotary compressor from a plurality of cast parts, which collide in normal planes to the rotor axis, the teeth of the individual castings have open cup-shaped cavities to one side and the castings are lined up on a rotor shaft such that the hollow rotor closed end faces receives.
  • this technical solution makes it possible to reduce the weight relative to solid rotors, the process-related production outlay - in particular with regard to casting - appears quite high.
  • a rotor for low-speed eccentric pumps, screw pumps or motors by making a tube, which is cylindrical in its original shape, into a helical shape by means of a coiled mandrel or by a coiled die.
  • the rotor produced in this way is detachable but non-twisting with a
  • the object of the present invention to provide a rotary piston or screw rotor for fast-rotating media transport, the hollow rotor body can be produced with high precision and manufacturing technology simple forming technology.
  • a hollow rotor body is made of a cold-rolled sheet metal whose open end faces are coupled via radially extending torque transmitting means to the rotor shaft, so that forms a closed body, wherein in the final shape over its lateral surface directly sealing hollow rotor body with a solid or hollow
  • the advantage of the solution according to the invention lies in the fact that a particularly lightweight rotary piston or screw motor can be generated, which saves material can be produced. Due to the extreme lightweight construction also less drive energy is required to the rotary piston or screw rotor according to the invention in the desired
  • Rotary or screw rotor is further characterized by high dynamics, short acceleration times and improved operating characteristics. Because of the at least predominantly Umformischen production by the special manufacturing process of cold rolling arises - if at all - only a slightly zerditionstechnischer
  • the rotor shaft is designed to be subdivided into a first shaft journal and a second journal journal whose respective proximal ends are connected to the end-side edge region of the hollow piston via a driver disk coaxially attached thereto.
  • the rotor shaft does not need to be carried out continuously, but only in the storage area on both sides of the hollow rotor body. A connection with the hollow rotor body via the
  • Rotor shaft nevertheless running consistently and / or formed integrally with the drive plates.
  • the cross-sectional contour in the front-side edge region of the hollow piston should be equal to the cross-sectional contour of the drive plate to be fastened thereto. Because this is the prerequisite for at least partially inserting the drive plate in the respective end regions of the hollow rotor shaft and then preferably sealingly welded. To determine the insertion depth, the drive plate can also with a encircling collar.
  • the sealing welding is preferably carried out by low-distortion hybrid welding process in which material properties, quality and dimensional accuracy are taken into account.
  • the rotor shaft parts designed as shaft journals from a solid profile, in particular by turning from steel.
  • the shaft journals may have different turned shoulders to form bearing seats for ball bearings or the like.
  • the shaft journals in continuation of the general inventive concept also from a hollow material forming technology or casting technology to produce in order to achieve a further weight saving.
  • the wall thicknesses based on the dynamic load to dimension.
  • the hollow rotor body is at least partially filled with a thermally and / or sound-insulating lightweight building material.
  • a thermally and / or sound-insulating lightweight building material By this measure, an efficient resonance tuning of the hollow rotor body with the speed band for the operation can be made to to reduce the noise emission.
  • the filling of the hollow rotor body in the direction of the shaft ends also acts thermally insulating, so that a thermal load is kept away from the bearing points.
  • Rotor body is to cause the final grinding only a small material removal.
  • a high-precision but hollow rotor body can be manufactured efficiently.
  • the hollow rotor body according to the invention is particularly suitable for forming a multi-wing screw rotor, a multi-wing rotary piston rotor, a gear rotor or claw rotor.
  • This can be in accordance with well-known Bauroze compressors for compressing gases, blower for conveying gases, with generation of pressure or vacuum to vacuum, but in particular compressed air produced.
  • Figure 1 is an exploded view of a rotary piston rotor with a hollow
  • FIG. 2 shows a schematic partial sectional view of the rotary piston rotor according to FIG. 1
  • FIG. 3 shows a side view of a screw rotor with a hollow rotor body
  • FIG. 5 shows a cross section through a three-wing screw rotor pairing
  • Figure 6 shows a cross section through a three-bladed rotary piston rotor pairing.
  • a rotary piston rotor shown in exploded view is rotatably mounted in a housing 1 only indicated here, wherein a media transport through a
  • a rotor shaft 5 is rotatably supported by two end-side bearings 6a and 6b relative to the stationary housing 1.
  • a cooperating with a hollow rotor body 7 counter body to achieve the
  • the hollow rotor body 7 is made of a precision cold-rolled metal sheet.
  • the open end faces 8a and 8b of the hollow rotor body 7 are radially extending torque transmitting means in the form of drive plates 9a and 9b on the
  • Rotor shaft 5 coupled.
  • the rotor shaft 5 is not designed to be continuous, but consists of a first shaft journal 10a and a second shaft journal 10b, which are each mounted coaxially on their respective associated drive plate 9a and 9b via their proximal ends.
  • Rotor body 7 corresponds to the cross-sectional contour of the thereto to be fastened
  • the shaft journals 10a and 10b are designed as solid profiles in this embodiment, which are produced by turning steel.
  • the shaft journals 10a and 10b have several paragraphs for the formation of sealing ring seats, bearing seats and gear seats.
  • the drive plate 9b (exemplary) is inserted in the illustrated mounted position in the end region of the hollow rotor body 7 such that a flush-ended end is achieved.
  • the journal 10 b protrudes (by way of example) into the interior of the hollow rotor body 7.
  • the attachment of the aforementioned components together in this embodiment takes place exclusively by welding.
  • Rotary piston rotor is finally ground to fit after forming.
  • FIG. 3 is shown as a further variant, a screw rotor, which is constructed analogously to the rotary piston rotor described in detail above, but with the
  • a counter-body 12 "cooperates with a four-rotor screw rotor with a hollow rotor body 7", the hollow body of which is likewise produced by cold rolling of metal sheets.
  • the rotor body 7 "as well as its counter body 12” have a direct dynamic sealing over their lateral surfaces 11 "and 13" together.
  • FIG. 5 shows the variant of a three-wing screw rotor in analog
  • FIG. 6 shows, as a further exemplary embodiment, the interaction of a three-winged rotary piston rotor 7 "" with a likewise three-winged counter-body 12 “”. shown.
  • the cross section through the profile from the exploded view of FIG. 1 corresponds to the three-winged rotor from FIG. 6.

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Abstract

Drehkolben- oder Schraubenrotor zum schnelldrehenden Medientransport für einen Verdichter oder ein Gebläse, welcher über mindestens zwei endseitig einer Rotorwelle (5) angeordnete Lagerstellen (6a,6b) drehbar in einer Förderkammer (2) eines mindestens einen Zu- und einen Ablaufanschluss aufweisenden Gehäuses (1) gelagert ist, wobei ein hohler Rotorkörper (7) aus einem kaltgewalzten Metallblech vorgesehen ist, dessen offenen Stirnseiten (8a,8b) über sich radial erstreckende Drehmomentübertragungsmittel an der Rotorwelle (5) angekoppelt sind, und der in der Endform über seine Mantelfläche (11) unmittelbar dynamisch dichtend mit einem massiven oder ebenfalls hohlen Gegenkörper (12) zusammenwirkt.

Description

Drehkolben- oder Schraubenrotor als Hohlkörper
aus einem kaltgewalzten Stahlprofil
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Drehkolben- oder Schraubenrotor zum
schnelldrehenden Medientransport für einen Verdichter, eine Pumpe, ein Gebläse oder dergleichen, welcher über mindestens zwei endseitig einer Rotorwelle angeordnete
Lagerstellen drehbar in einer Förderkammer eines mindestens einen Zu- und einen
Ablaufanschluss aufweisenden Gehäuses gelagert ist.
Rotoren der erfindungsgegenständlichen Art werden innerhalb von beispielsweise
Verdichtern für Druckluft oder Gebläsen zum Lufttransport verwendet, um das gasförmige Medium von einem Zulauf zu einem Ablauf zu transportieren und dabei gegebenenfalls zu verdichten. Unter einem Drehkolbenrotor wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung ein Rotor verstanden, dessen Mantelfläche parallel zur Hauptachse verlaufende Anformungen oder Einsenkungen besitzt. Ein Schraubenrotor ist dagegen ein Rotor, bei dem diese
Anformungen oder Einsenkungen schraubenlimenförmig mit hoher Steigung verlaufen. Beide Arten von Rotoren sind gewöhnlich je nach Anzahl der sich längs erstreckenden
Anformungen mehrflügelig ausgeführt und wirken zum schnelldrehenden Medientransport mit einem korrespondierend hierzu geformten Gegenkörper formschlüssig nicht- kontaktierend zusammen. Die dynamische Abdichtung erfolgt dabei lediglich durch den geringen Luftspalt und enge Toleranzen. Dementsprechend sind ein Drehkolben- oder Schraubenrotor der hier interessierenden Art sowie auch deren Gegenkörper besonders präzise zu fertigen.
Aus dem Stand der Technik ist es daher allgemein bekannt, derartige Drehkolben- oder Schraubenrotoren massiv aus Vollmaterial herzustellen. Diese werden gewöhnlich aus geschmiedeten, warmgewalzten, warmstranggepressten oder gegossenen Rohlingen zerspanungstechnisch in Form, Maß und Toleranz gebracht. Nachteilhaft ist insbesondere das hohe Gewicht sowie der herstellungstechnische Aufwand.
Aus der DE 1 003 471 1 geht eine technische Lösung hervor, bei der anstatt massiver Rotoren Hohlrotoren verwendet werden. Es wird vorgeschlagen, einen Rotor für einen Drehkolbenverdichter aus mehreren Gussteilen zusammenzusetzen, welche in Normalebenen zur Rotorachse zusammenstoßen, wobei die Zähne der einzelnen Gussteile nach einer Seite offene becherförmige Hohlräume aufweisen und die Gussteile derart auf einer Rotorwelle aneinandergereiht sind, dass der hohle Rotor geschlossene Stirnseiten erhält. Zwar ist mit dieser technischen Lösung eine im Vergleich zu massiven Rotoren relative Gewichtseinsparung möglich, jedoch erscheint der verfahrenstechnische Herstellungsaufwand - insbesondere im Hinblick auf das Gießen - recht hoch.
Aus der DE 195 01 514 AI geht eine andere Rotorkonstruktion hervor, die zwar
leichtbauender realisiert ist, jedoch nicht für die hier interessierenden schnelldrehenden Medientransport- oder Verdichtungsanwendungen geeignet ist. Es wird vorgeschlagen, einen Rotor für langsam drehende Exzenterpumpen, Schraubenpumpen oder -motoren herzustellen, indem ein in der Ausgangsform zylindrisches Rohr in eine Wendelform gebracht wird, und zwar durch Press- oder Ziehverfahren über einen gewendelten Dorn oder/und durch eine gewendelte Matrize. Der so hergestellte Rotor ist lösbar aber verdrehsicher mit einem
Antriebskopf verbunden und trägt innenseitig einen zylindrischen Stützkörper. Diese
Anordnung wird über den Antriebskopf langsam drehend angetrieben, wobei der Medientransport zwischen dem gewendelten Rotor und dem Stützkörper erfolgt. Hierdurch wird eine Förderung von viskosen oder inhomogenen Massen mit festen Bestandteilen nach Art eines Schneckenförderers vorgenommen.
Der Gedanke, einen solchen gewendelten Rotor auch als Drehkolben- oder Schraubenrotor zum schnelldrehenden Medientransport über die äußere Mantelfiäche einzusetzen, scheiterte bislang an dem Vorurteil der Fachwelt, dass die eingangs erläuterten Toleranzbedingungen mit der Herstellungstechnologie des letztegenannten Standes der Technik nicht einzuhalten sind.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Drehkolben- oder Schraubenrotor zum schnelldrehenden Medientransport zu schaffen, dessen hohler Rotorkörper sich hochgenau und fertigungstechnisch einfach umformtechnisch herstellen lässt.
Die Aufgabe wird ausgehend von einem Drehkolben- oder Schraubenrotor gemäß des Oberbegriffs von Anspruch 1 in Verbindung mit dessen kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Die nachfolgenden abhängigen Ansprüche geben vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung oder spezielle Anwendungen wieder.
Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass ein hohler Rotorkörper aus einem kaltgewalzten Metallblech hergestellt ist, dessen offene Stirnseiten über sich radial erstreckende Drehmomentübertragungsmittel an der Rotorwelle angekoppelt sind, so dass sich ein geschlossener Körper bildet, wobei der in der Endform über seine Mantelfläche unmittelbar dichtende hohle Rotorkörper mit einem massiven oder ebenfalls hohlen
Gegenkörper zusammenwirkt.
Der Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung liegt insbesondere darin, dass ein besonders leichter Drehkolben- oder Schraubenmotor erzeugbar ist, welcher sich materialsparend herstellen lässt. Durch den extremen Leichtbau ist auch weniger Antriebsenergie erforderlich, um den erfindungsgemäßen Drehkolben- oder Schraubenrotor in die gewünschte
schnelldrehende Bewegung zu versetzen. Durch die geringe Schwungmasse bei hohen Drehzahlen wirken daneben auch vergleichsweise geringe Kräfte auf die Lagerstellen der Rotorwelle, die daher kleiner dimensioniert werden können. Der erfindungsgemäße
Drehkolben- oder Schraubenrotor zeichnet sich weiterhin durch eine hohe Dynamik, kurze Beschleunigungszeiten und verbesserte Betriebskennlinie aus. Wegen der zumindest überwiegenden umformtechnischen Herstellung durch das spezielle Fertigungsverfahren des Kaltwalzens entsteht - wenn überhaupt - ein nur geringer zerspannungstechnischer
Fertigungsanteil.
Gemäß einer die Erfindung verbesserden Maßnahme ist vorgesehen, dass die Rotorwelle in einen ersten Wellenzapfen sowie einen zweiten Wellenzapfen unterteilt ausgeführt ist, deren jeweiligen proximalen Enden über eine koaxial hieran befestigte Mitnehmerscheibe mit dem stirnseitigen Randbereich des Hohlkolbens verbunden ist. Somit braucht die Rotorwelle nicht mehr durchgängig ausgeführt werden, sondern nur noch im Lagerbereich beidseits des hohlen Rotorkörpers. Eine Verbindung mit dem hohlen Rotorkörper erfolgt über die
Mitnehmerscheiben, die gleichzeitig zur Drehmomentenübertragung im Sinne einer
Funktionsintegration den hohlen Rotorkörper auch stirnseitig schließen, so dass dieser ein vorteilhaft vollkommen abgeschlossenes Volumen bildet. Alternativ hierzu kann die
Rotorwelle trotzdem auch durchgängig ausgeführt und/oder mit den Mitnehmerscheiben einstückig ausgebildet sein.
Vorzugsweise sollte die Querschnittskontur im stirnseitigen Randbereich des Hohlkolbens gleich der Querschnittskontur der hieran zu befestigenden Mitnehmerscheibe sein. Denn dies bildet die Voraussetzung dafür, die Mitnehmerscheibe in die jeweiligen Endbereiche der hohlen Rotorwelle zumindest teilweise einzusetzen und anschließend vorzugsweise dicht zu verschweißen. Zur Bestimmung der Einstecktiefe kann die Mitnehmerscheibe auch mit einem umlaufenden Bund versehen werden. Das Dichtschweißen erfolgt vorzugsweise durch verzugsarmes Hybridschweißverfahren bei dem Werkstoffeigenschaften, Qualität und Maßhaltigkeit berücksichtigt werden.
Gemäß einer weiteren, die Erfindung verbessernden Maßnahme wird vorgeschlagen, dass die Befestigung der proximalen Enden der Rotorwellenteile an der Mitnehmerscheibe
vorzugsweise über Schraubmittel erfolgt. Denn hierdurch ist es möglich, die Rotorwellenteile oder den hohlen Rotorkörper im Verschleißfall auszutauschen, ohne dass die gesamte aus Rotorwellenteilen, Mitnehmnerscheiben und hohlem Rotorkörper bestehende Rotoranordnung getauscht werden muss. Eine Lösesicherung der Schraub Verbindung sollte allerdings vorgesehen werden. Alternativ hierzu ist es auch denkbar, die Verbindungsstelle zwischen Rotorwellenteil und Mitnehmerscheibe ebenfalls durch Schweißen auszuführen. Alle vorstehend genannten Bauteile sind insoweit vorzugsweise aus einem schweißbaren Material herzustellen.
Es ist denkbar, die als Wellenzapfen ausgebildeten Rotorwellenteile aus einem Vollprofil spanend, insbesondere durch Drehen aus Stahl herzustellen. In diesem Falle können die Wellenzapfen verschiedene angedrehte Absätze aufweisen, um Lagersitze für Kugellager oder dergleichen zu bilden. Daneben ist es auch denkbar, die Wellenzapfen in Weiterführung des allgemeinen Erfindungsgedankens ebenfalls aus einem Hohlmaterial umformtechnisch oder auch gießtechnisch herzustellen, um eine weitere Gewichtseinsparung zu erzielen. Hierbei ist jedoch insbesondere hinsichtlich der Wandstärken anhand der dynamischen Belastung zu dimensionieren.
Gemäß einer anderen, die Erfindung verbessernden Maßnahme wird vorgeschlagen, dass der hohle Rotorkörper zumindest teilweise mit einem thermisch und/oder schallisolierenden Leichtbaustoff gefüllt ist. Durch diese Maßnahme kann eine effiziente Resonanzabstimmung des hohlen Rotorkörpers mit dem Drehzahlband für den Betrieb vorgenommen werden, um die Schallemission zu reduzieren. Ferner wirkt die Füllung des hohlen Rotorkörpers in Richtung Wellenenden auch thermisch isolierend, so dass eine thermische Belastung von den Lagerstellen fern gehalten wird.
Hat der Rotorkörper besonders enge Toleranzen zu erfüllen, die beispielsweise in der Verdichter- und Gebläsetechnik gefordert sind, so wird vorgeschlagen, den zuvor
umformtechnisch hergestellten hohlen Rotorkörper final spanend durch Schleifen zu bearbeiten, um diesen auf das geforderte Passungsmaß zu bringen. Wegen des recht präzise durchführbaren erfindungswesentlichen Umformschritts des Kaltwalzens des hohlen
Rotorkörpers ist beim finalen Schleifen nur ein geringer Materialabtrag zu bewirken. Somit lässt sich auch ein hochpassgenauer aber hohler Rotorkörper effizient fertigen.
Der erfindungsgemäß hohle Rotorkörper eignet sich insbesondere zur Bildung eines mehrflügeligen Schraubenrotors, eines mehrflügeligen Drehkolbenrotors, eines Zahnradrotors oder Klauenrotors. Hiermit lassen sich gemäß allgemein bekannter Bauprinzipe Verdichter zum Komprimieren von Gasen, Gebläse zum Fördern von Gasen, mit Erzeugung von Druck oder Unterdruck bis hin zu Vakuum, insbesondere jedoch Druckluft herstellen.
Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigt:
Figur 1 eine Explosionsdarstellung eines Drehkolbenrotors mit einem hohlen
Rotorkörper,
Figur 2 eine schematische Teilschnittdarstellung des Drehkolbenrotors nach Figur 1, Figur 3 eine Seitenansicht eines Schraubenrotors mit einem hohlen Rotorkörper,
Figur 4 einen Querschnitt durch eine vierflügelige Schraubenrotorpaarung,
Figur 5 einen Querschnitt durch eine dreiflügelige Schraubenrotorpaarung, und
Figur 6 einen Querschnitt durch eine dreiflügelige Drehkolbenrotorpaarung.
Gemäß Figur 1 ist ein in Explosionsdarstellung gezeigter Drehkolbenrotor in einem hier nur angedeuteten Gehäuse 1 drehbar gelagert, wobei ein Medientransport durch eine
innenliegende Förderkammer 2 ausgehend von einem Zulaufanschluss 3 (Ansauganschluss) zu einem Ablaufanschluss 4 (Druckanschluss) erfolgt. Eine Rotorwelle 5 ist drehbar über zwei endseitige Lagerstellen 6a und 6b gegenüber dem ortsfesten Gehäuse 1 gelagert. Ein mit einem hohlen Rotorkörper 7 zusammenwirkender Gegenkörper zur Erzielung der
Medientransportwirkung ist in dieser Ansicht verdeckt.
Der hohle Rotorkörper 7 ist aus einem präzise kaltgewalzten Metallblech hergestellt. Die offenen Stirnseiten 8a und 8b des hohlen Rotorkörpers 7 sind über sich radial erstreckende Drehmomentübertragungsmittel in Form von Mitnehmerscheiben 9a bzw. 9b an der
Rotorwelle 5 angekoppelt. Die Rotorwelle 5 ist nicht durchgängig gestaltet, sondern besteht aus einem ersten Wellenzapfen 10a und einem zweiten Wellenzapfen 10b, die jeweils über ihre proximalen Enden koaxial an der je zugeordneten Mitnehmerscheibe 9a bzw. 9b angebracht sind. Die Querschnittskontur im stirnseitigen Randbereich des hohlen
Rotorkörpers 7 entspricht der Querschnittskontur der hieran zu befestigenden
Mitnehmerscheibe 9a bzw. 9b, so dass diese durch dichtes Verschweißen deckelartig den hohlen Rotorkörper 7 verschließen. Gemäß Figur 2 sind in diesem Ausführungsbeispiel die Wellenzapfen 10a und 10b als Vollprofile ausgeführt, welche spanend durch Drehen aus Stahl hergestellt werden. Die Wellenzapfen 10a und 10b besitzen mehrere Absätze zur Ausbildung von Dichtringsitze, Lagersitze und Zahnradsitze. Die Mitnehmerscheibe 9b (exemplarisch) ist in der dargestellten montierten Stellung in den Endbereich des hohlen Rotorkörpers 7 derart eingeschoben, dass ein bündig stirnseitiger Abschluss erzielt wird. Bei dieser Ausführungsform ragt außerdem der Wellenzapfen 10b (exemplarisch) in das Innere des hohlen Rotorkörpers 7 hinein. Die Befestigung der vorgenannten Bauteile miteinander erfolgt in dieser Ausführungsform ausschließlich durch Schweißen. Die Außenoberfläche 11 des dreiflügeligen
Drehkolbenrotors ist nach dem Umformen final auf Passung geschliffen.
In der Figur 3 ist als weitere Variante ein Schraubenrotor dargestellt, der analog zu dem vorstehend detailliert beschriebenen Drehkolbenrotor aufgebaut ist, jedoch mit dem
Unterschied, dass der hohle Rotorkörper 7' umformtechnisch mit einem Schraubenrotorprofil versehen ist.
Gemäß Figur 4 wirkt mit einem hier vierflügeligen Schraubenrotor mit hohlem Rotorkörper 7" ein Gegenkörper 12" zusammen, dessen Hohlkörper ebenfalls durch Kaltwalzen von Metallblechen hergestellt ist. Der Rotorkörper 7" sowie dessen Gegenkörper 12" wirken unmittelbar dynamisch dichtend über ihre Mantelflächen 11 " und 13" zusammen.
Die Figur 5 zeigt die Variante eines dreiflügeligen Schraubenrotors in analogem
Zusammenwirken eines hohlen Rotorkörpers 7" ' mit einem korrespondierend hierzu geformten hohlen Gegenkörper 12' ".
In der Figur 6 ist als weitere exemplarische Ausführungsform das Zusammenwirken eines dreiflügeligen Drehkolbenrotors 7"" mit einem ebenfalls dreiflügeligen Gegenkörper 12"" dargestellt. Der Querschnitt durch das Profil aus der Explosionszeichnung aus Figur 1 entspricht dem dreiflügeligen Rotor aus der Figur 6.
Auch das Zusammenwirken eines zweiflügeligen Drehkolbenrotors mit einem ebenfalls dreiflügeligen Gegenkörper ist möglich. Im Übrigen sind auch andere Querschnittsformen denkbar, wie beispielsweise Zahnradrotorprofile oder auch Klauenrotoren, wie diese hinsichtlich des Querschnitts bereits aus dem allgemeinen Stand der Technik hervorgehen.
Bezugszeichenliste
Gehäuse
Förderkammer
Zulaufanschluss
Ablaufanschluss
Rotorwelle
Lagerstelle
hohler Rotorkörper
Stirnseite
Mitnehmerscheibe
Wellenzapfen
Mantelfläche
Gegenkörper
Mantelfläche des Gegenkörpers

Claims

A n s p r ü c h e
1. Drehkolben- oder Schraubenrotor zum schnelldrehenden Medientransport für einen Verdichter oder ein Gebläse, welcher über mindestens zwei endseitig einer Rotorwelle (5) angeordnete Lagerstellen (6a,6b) drehbar in einer Förderkammer (2) eines mindestens einen Zu- und einen Ablaufanschluss aufweisenden Gehäuses (1) gelagert ist,
dadurch gekennzeichnet, dass ein hohler Rotorkörper (7) aus einem kaltgewalzten
Metallblech vorgesehen ist, dessen offenen Stirnseiten (8a,8b) über sich radial erstreckende Drehmomentübertragungsmittel an der Rotorwelle (5) angekoppelt sind, und der in der Endform über seine Mantelfläche (11) unmittelbar dynamisch dichtend mit einem massiven oder ebenfalls hohlen Gegenkörper (12) zusammenwirkt.
2. Drehkolben- oder Schraubenrotor nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass die Rotorwelle (5) in einen ersten Wellenzapfen (10a) sowie einen zweiten Wellenzapfen (10b) unterteilt ausgeführt ist, deren jeweiligen proximalen Enden über eine koaxial hieran befestigte Mitnehmerscheibe (9a; 9b) mit dem stirnseitigen Randbereich des Rotorkörpers (7) verbunden ist.
3. Drehkolben- oder Schraubenrotor nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass die Rotorwelle (5) in einen ersten Wellenzapfen (10a) und Mitnehmerscheibe (9a) ein Bauteil bilden und die zweiten Wellenzapfen (10b) und die Mitnehmerscheibe (9b) ein weiteres Bauteil bilden die mit dem stirnseitigen Randbereich des Rotorkörpers (7) verbunden sind.
4. Drehkolben- oder Schraubenrotor nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass die Rotorwelle (5) aus einer durchgehenden Welle mit den Wellenenden (10a; 10b) die an den Mitnehmerscheiben (9a; 9b) verbunden ist, welche ihrerseits mit dem stirnseitigen Randbereich des Rotorkörpers (7) verbunden sind.
5. Drehkolben- oder Schraubenrotor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die innenliegende Querschnittskontur im stirnseitigen Randbereich des Rotorkörpers (7) gleich der Querschnittskontur der hieran zu befestigenden Mitnehmerscheibe (9a; 9b) ist.
6. Drehkolben- oder Schraubenrotor nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass die stirnseitige Verbindung des hohlen Rotorkörpers (7) am Randbereich der Mitnehmerscheibe (9a; 9b) durch dichtes axiales Verschweißen erfolgt.
7. Drehkolben- oder Schraubenrotor nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass die stirnseitige Verbindung des hohlen Rotorkörpers (7) am Randbereich der Mitnehmerscheibe (9a; 9b) auf der außenliegenden Querschnittskontur des hohlen Rotorkörpers (7) durch dichtes radiales Verschweißen erfolgt.
8. Drehkolben- oder Schraubenrotor nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigung der proximalen Enden der Wellenzapfen (10a ,10b) an der Mitnehmenscheibe (9a,9b) über Schweißen oder Schrauben erfolgt.
9. Drehkolben- oder Schraubenrotor nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass die Wellenzapfen (10a,10b) Vollprofile sind und als mehrere Absätze aufweisende Drehteile aus Stahl spanend gefertigt sind.
10. Drehko Iben- o der S chraubenrotor nach Anspruch 2 ,
dadurch gekennzeichnet, dass die Wellenzapfen (10a, 10b) Hohlpro file sind und mehrere Absätze aus Stahl umformtechnisch gefertigt sind.
11. Drehkolben- oder Schraubenrotor nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass der hohle Rotorkörper (7) zumindest teilweise mit einem thermisch und/oder schallisolierenden Leichtbaustoff gefüllt ist.
12. Drehkolben- oder Schraubenrotor nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass der hohle Rotorkörper (7) als ein mehrflügeliger
Schraubenrotor, ein mehrflügeliger Drehkolbenrotor, ein Zahnradrotor oder Klauenrotor ausgebildet ist.
13. Drehkolben- oder Schraubenrotor nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass zur finalen Bearbeitung die Rotorwelle (5) und der
Rotorkörper (7) mantelf ächenseitig auf Passung geschliffen sind.
14. Verdichter zum Komprimieren von Gasen, insbesondere Luft, mit einem Drehkolbenoder Schraubenrotor nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 13.
15. Gebläse zum Fördern von Gasen, insbesondere Luft, mit einem Drehkolben- oder Schraubenrotor nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 13.
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