DE3544143C2

DE3544143C2 -

Info

Publication number: DE3544143C2
Application number: DE3544143A
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Utsunomiya Tochigi Jp Sakamaki; Susumu Hanyu Saitama Jp Sugishita; Yukio Kazo Saitama Jp Horikoshi; Hiroshi Ashikaga Tochigi Jp Okamura; Kanji Sano Tochigi Jp Shimizu
Original assignee: Nippon Piston Ring Co Ltd
Current assignee: Nippon Piston Ring Co Ltd
Priority date: 1984-12-26
Filing date: 1985-12-13
Publication date: 1990-01-11
Also published as: DE3544143A1; GB2169032A; KR860005153A; FR2575232B1; FR2575232A1; GB2169032B; CN1003251B; KR890000687B1; CN85109191A; GB8530113D0; CA1281891C; JPS61152987A; US4649612A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Ro tors für Rotationskolbenpumpen, wobei eine Vielzahl von sich radial erstreckenden Schieberausnehmungen in einem hohlen zy lindrischen Körper und eine entsprechende Anzahl von Radial schlitzen in zwei Seitenplatten ausgebildet werden, und der hohle zylindrische Körper und die beiden Seitenplatten zu ei nem Rotationskörper zusammengebaut werden.

In der JP 59-1 55 592 A ist ein leicht herstellbarer Rotor vor geschlagen, der aus einem hohlen Körper besteht, wobei beide Seitenplatten an beiden Seiten des Körpers verschweißt sind und eine oder beide Drehwellen an den Seitenplatten fixiert sind. Jedoch besteht bei diesem Rotor das Problem, daß es nicht immer leicht ist, die Schieberausnehmung zu dem Maß zu bear beiten, daß der Schieber gleichmäßig in der Ausnehmung gleitet. Der Grund hierfür besteht darin, daß die Schieberausnehmung mit dem zylindrischen Körper einstückig ist.

In der WO 84/03 329 wird zum Herstellen von Rotoren für Rota tionskolbenpumpen vorgeschlagen, in dem zylindrischen Hohlkör per nutartige Vertiefungen einzuformen, welche direkt zur Aufnahme der Schieber dienen. Ein derartiges Herstellungsver fahren ist nicht nur technisch aufwendig, sondern auch mit dem Mangel behaftet, daß die Ränder nach dem Verschweißen der Seitenplatten mit dem Hohlkörper nachgearbeitet werden müssen, damit die eingesetzten Schieber ohne Behinderung glei ten können.

Aus der DE-OS 30 46 335 ist eine Rotorkonstruktion bekannt, bei der separat gefertigte Schieberführungen aus einem ver schleißfesten Material in den Rotorkörper eingesetzt werden, wo sie mit einer Leichtmetallegierung umgossen und auf diese Weise im Rotorkörper fixiert werden. Damit ergibt sich ein kompliziert hergestellter und entsprechend schwerer Rotor.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, ein Verfahren zum Herstellen eines Rotors gemäß der oben umrisse nen Art anzugeben, welcher leicht im Gewicht ist und mit Schie berausnehmungen versehen ist, die vor dem Einbau derart bear beitet sind, daß sie ein gleichmäßiges Gleiten der Schieber gestatten.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß separat hergestellte U-förmige Bauteile die Schieberausnehmungen bil den, daß in dem hohlen zylindrischen Körper sich über die ge samte Länge erstreckende Axialschlitze ausgebildet werden, daß in die Fassungen bildenden Axial- und Radialschlitze die U- förmigen Bauteile eingesetzt und an dem hohlen zylindrischen Körper und den beiden Seitenplatten mittels Lötens fixiert wer den, daß die U-förmigen Bauteile obere Ränder aufweisen, die etwas über den Außenumfang des hohlen zylindrischen Körpers hinausragen, und daß das Lötmaterial in den Schlitzen der Sei tenplatten und an der Umfangsfläche des hohlen zylindrischen Körpers vor dem Einsetzen der U-förmigen Bauteile angeordnet wird.

Der hohle zylindrische Körper des so hergestellten Rotors ist mit sich axial über die gesamte Länge erstreckenden Schlitzen ausgebildet, während die beiden Seitenplatten mit Radialschlit zen versehen sind. Die axial sich über die volle Länge er streckenden Schlitze und die Radialschlitze bilden eine Viel zahl von Fassungen, von denen jede die separat hergestellte, U-förmige Schieberausnehmung aufnehmen kann, wenn der zylin drische Körper um die beiden Seitenplatten zu einem Rotorkör per zusammengebaut werden. Jede Schieberausnehmung wird in die Fassung eingesetzt und dann mit dem Rotorkörper mittels Lö tens verbunden. Die Schlitze können vor oder nach Zusammenbau des zylindrischen Körpers und der beiden Seitenplatten herge stellt werden. Wenn der Schlitz nach dem Zusammenbau herge stellt wird, wird der Rotorkörper beispielsweise aus einem Me tallrohr o.dgl. hergestellt. Wenn die Schlitze vorher ausge bildet werden, besteht der Rotorkörper aus einer Vielzahl von bogenförmigen Platten.

Die Seitenplatte und die Drehwelle können separat voneinander oder miteinander einteilig hergestellt sein. Beispielsweise sind beide Bauteile miteinander mittels Schweißens verbunden, wenn sie separat hergestellt werden. Oder die beiden Bauteile werden als ein Körper durch Gießen oder Schmieden geformt. Die beiden Seitenplatten können separat voneinander hergestellt oder miteinander einteilig unter Zwischenschaltung der Dreh welle sein.

Die sich axial über volle Länge erstreckenden Schlitze sowie die Radialschlitze in den beiden Seitenplatten sind einfach in ihrer Ausbildung und leicht herstellbar. Die U-förmige Schieberausnehmung ist leicht in eine Fassung einsetzbar, die von den Schlitzen sowohl in dem Rotorkörper als auch in den beiden Seitenplatten gebildet ist. Die Schieberausnehmung wird nach Einsetzen in den Schlitz an dem zylindrischen Körper und den beiden Seitenplatten mittels Lötens befestigt. Es ist leicht, ein Lötmaterial wie beispielsweise ein Kupferlot u. dgl. in den Schlitzen in der Seitenplatte einzusetzen. Für den Zweck eines leichten Anordnens des Lötmaterials ist die Schieberausnehmung so angeordnet, daß ihre oberen Kanten et was von der Außenfläche des Rotorkörpers vorstehen, wobei das Lötmaterial zwischen der Umfangsfläche des Rotorkörpers und den davon abragenden oberen Rändern angeordnet wird.

Die erzielbaren Vorteile bestehen im wesentlichen darin, daß die Schieberausnehmung unabhängig von dem Rotorkörper herge stellt wird und aus einem Material besteht, welches als Schie berausnehmung geeignet ist, wobei das Verfahren relativ ein fach und wirksam im Vergleich mit dem bekannten Verfahren ist, bei welchem die Schieberausnehmung einteilig in dem Rotorkör per ausgebildet wird. Auch ist die Schieberausnehmung genau und hinsichtlich ihrer Gleiteigenschaften vorteilhaft. Der Rotorkörper kann in seiner Form einfach sein und ist leicht herstellbar, weil er von den Schieberausnehmungen getrennt ist. Insgesamt schafft die Erfindung ein einfaches Verfahren zum Herstellen eines Rotors, der hinsichtlich der Gleitbarkeit der Schieber äußerst zufriedenstellend ist.

Die Erfindung wird nachfolgend an Ausführungsbeispielen anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert.

In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 perspektivisch Bauteile, die zu einem Rotor körper zusammenzusetzen sind,

Fig. 2 perspektivisch einen Rotorkörper aus den Bau teilen nach Fig. 1,

Fig. 3 perspektivisch in teilweise weggebrochener An sicht den Rotorkörper, welcher mit Fassungen versehen ist, die von Schlitzen begrenzt sind, um Schieberausnehmungen aufzunehmen,

Fig. 4 perspektivisch den Rotorkörper und die Schie berausnehmungen, welche in die Fassungen in dem Rotorkörper einzusetzen sind,

Fig. 5 perspektivisch einen vollständigen Rotor,

Fig. 6 eine der Fig. 1 ähnliche Ansicht einer anderen Ausführungsform,

Fig. 7 bis 9 Schnittansichten verschiedener Ausführungsformen,

Fig. 10 eine Ansicht ahnlich Fig. 1 einer weiteren Aus führungsform,

Fig. 11 bis 15 Schnittansichten weiterer Ausführungsformen.

Nach Fig. 1 ist ein Rotor aus einem hohlen zylindrischen Körper in der Form eines geschnittenen Stahlrohres und zwei Seiten platten 20, 30 in der Form einer Stahlscheibe konstruiert, die entsprechend mit Mittelbohrungen 22, 32 und ringförmigen Schei ben 24, 34 versehen sind. Die eine Seitenplatte 20 ist mit der Mittelbohrung 22 auf einer Drehwelle 40 angeordnet und darauf verschweißt, welche massiv ist und mit einem dickeren Mittel abschnitt 42 zwischen den gegenüberliegenden Endabschnitten 44, 46 ausgebildet ist, deren Durchmesser ähnlich dem Innen durchmesser der Mittelbohrungen 22, 32 in den beiden Seiten platten 20, 30 ist. Der Hohlkörper 11 ist mit seinen beiden Seiten an den Ringscheiben 24, 34 in den beiden Seitenplatten 20, 30 angeordnet und damit verschweißt. Die Drehwelle 40 weist einen Endabschnitt 46 auf, welcher in die Mittelbohrung 32 in der anderen Seitenplatte 20 eingesetzt und dort verschweißt ist. Somit sind die erwähnten Bauteile zu dem Rotorkörper 12 nach Fig. 2 zusammengebaut.

Der Rotorkörper nach Fig. 2 ist durch Bearbeitung zu dem Rotor körper 12 nach Fig. 3 geformt, welcher mit vier Fassungen 50 ausgebildet ist, die je von Radialschlitzen 25, 35 in den beiden Seitenplatten 20, 30, sich über die volle Länge erstrecken den Axialschlitzen 15 in dem zylindrischen Körper 11 und einer flachen Aussparung 45 in dem dickeren Abschnitt 42 der Drehwelle 40 begrenzt sind.

Wie durch die Pfeile in Fig. 4 angezeigt ist, werden separat hergestellte U-förmige Schieberausnehmungen 60 in die entspre chenden Fassungen 50 eingesetzt. Nicht gezeigte Kupferplatten als Lötmittel werden vorher in die radialen Schlitze 25, 35 beider Seitenplatten 20, 30 und in die flache Aussparung der Drehwelle 40 eingesetzt. Die Schieberausnehmung 60 ist aus einer Stahlplatte mittels Pressens hergestellt, weist einen gleichmäßigen U-förmigen Querschnitt auf und ist so geformt, daß ihre oberen Ränder etwas von der Außenfläche des Rotor körpers 12 abragen. Das Lötmittel wird längs der oberen ab ragenden Ränder der Schieberausnehmung 60 angeordnet. Nach dem Einsetzen der Schieberausnehmung in die Fassung wird der Rotorkörper in einem Lötofen angeordnet; es ergibt sich dann der Rotor 10 nach Fig. 5. Vor Einsetzen in den Ofen wird der Rotorkörper mit einem Abzug 16 versehen, der sich von dem In neren zur Atmosphäre erstreckt, wie dies in Fig. 4 gezeigt ist. Sonst würde ein Löten durch die Wärmeausdehnung des innen vorhandenen Gases oder der Luft verhindert, welches durch Ver brennen des Hartlötmittels entsteht. Jedoch ist der Abzug nach dem Löten verstopft. Somit erfordert der gelötete Rotor nicht mehr als einfache Bearbeitungsvorgänge an den Schieber ausnehmungen, in welchen die entsprechenden Schieber gleich mäßig gleiten.

Wie in Fig. 6 gezeigt ist, können die Schlitze 15, 25, 35 vorher in dem zylindrischen Körper 11 und den beiden Seiten platten 20, 30 ausgebildet werden. Die Längsschlitze 15 werden durch Schneiden eines Stahlrohres in vier ähnliche gewölbte Teile eines geschlitzten Zylinders hergestellt. Die Radial schlitze 25, 35 sind denen nach Fig. 3 mit der Ausnahme ähn lich, daß sie vorher ausgebildet sind. Demzufolge wird der gleiche Rotor wie nach Fig. 3 erhalten, wenn die bogenförmigen Teile und die beiden Seitenplatten zusammengebaut sind. Die flache Ausbauchung in dem dicken Abschnitt der Drehwelle kann vor dem Zusammenbau ausgebildet werden.

Bei einer leichtgewichtigen Ausführungsform sind voneinander getrennte Drehwellen 40, 40 vorgesehen, die an den entspre chenden Seitenplatten 20, 30 fixiert sind, so daß sich die Drehwelle nicht durch das Innere des hohlen Rotors 10 er streckt, wie dies in Fig. 7 gezeigt ist.

Nach Fig. 8 ist eine Seitenplatte 20 einstückig mit einer Dreh welle 40 ausgebildet, an welcher die andere Seitenplatte 30 mittels Schweißens befestigt ist. Die Drehwelle 40 weist einen mittleren dickeren Abschnitt 42 zum Verstärken der Schieberaus nehmung auf, die in dem dickeren Abschnitt gelötet ist.

Wie in Fig. 9 gezeigt ist, sind die beiden Seitenplatten 20, 30 einstückig mit den entsprechenden Drehwellen 40, 40 aus gebildet, die miteinander innerhalb des Rotors 10 verbunden sind. Die Drehwellen 40, 40 weisen einen gemeinsamen dicke ren Abschnitt 42 auf, um die Schieberausnehmunng innerhalb des Rotors 10 zu verstärken.

Wie in Fig. 10 gezeigt ist, sind die vorher als ein Stück ge fertigten beiden Seitenplatten 20, 30 und die Drehwelle 40 mit einem Paar halbzylindrischer Körper 11, 11 abgedeckt und damit verschweißt.

Wie in Fig. 11 gezeigt ist, ist eine Hohlwelle 41 in die Mit telbohrungen 22, 32 der beiden Seitenplatten 20, 30 einge setzt, welche vorher an dem zylindrischen Körper 11 befestigt worden ist. Dann wird der zylindrische Körper 11 mit Schlitzen zum Einsetzen der Schieberausnehmungen versehen, weil keine von entgegengesetzten Seiten abragende Welle vorhanden ist. Die Drehwelle 40 wird in den Rotorkörper eingesetzt, nachdem die Schlitze ausgebildet sind.

Der Rotorkörper besteht aus zwei zylindrischen Körpern 11, 11 und einer mittleren Verstärkungsscheibe 42, wie dies in Fig. 12 bis 15 gezeigt ist. Der Rotor nach Fig. 12 weist eine Drehwel le 40 auf, die einstückig mit einer Seitenplatte 20 ausgebildet ist und Schultern 46, 47 aufweist. Die andere Seitenplatte 30 und die Verstärkungsscheibe 42 liegen an den entsprechenden Schultern 46, 47 der Drehwelle. Die beiden zylindrischen Körper 11, 11 sind jeweils zwischen einer der beiden Seitenplatten 20, 30 und der Verstärkungsscheibe 42 fixiert.

Der Rotor nach Fig. 13 weist eine Drehwelle 40 auf, die mit der mittleren Verstärkungsscheibe 42 einstückig ausgebildet ist. Zwei zylindrische Körper 11, 11 sind von jeder Seite auf die Verstärkungsscheibe 42 aufgesetzt, bevor die beiden Seitenplat ten 20, 30 auf die Drehwelle 40 geschoben werden. Die beiden zylindrischen Körper 11, 11 sind sowohl mit der Verstärkungs scheibe 42 als auch den Seitenplatten 20, 30 verschweißt. Die Verstärkungsscheibe 42 ist so ausgebildet, daß sie einen dicke ren Mittelabschnitt zum Zwecke des Verbesserns eines Verstär kungseffektes aufweist, wie dies in Fig. 14 gezeigt ist.

Der Rotor nach Fig. 15 weist eine Verstärkungsscheibe 42 auf, welche getrennt von den beiden Drehwellen 40, 40 her gestellt ist. Es ist ein Verbindungsteil 43 vorgesehen, um die beiden Drehwellen 40, 40 und die Verstärkungsscheibe 42 miteinander zu verbinden. Die beiden Seitenplatten 20, 30 sind auf die entsprechenden Drehwellen 40, 40 aufgesetzt, um die beiden zylindrischen Körper 11, 11 zu fixieren.

Die U-förmigen Bauteile 60 sind oben als Schieberausnehmungen bezeichnet worden.

Claims

Verfahren zum Herstellen eines Rotors für Rotationskolbenpum pen, wobei eine Vielzahl von sich radial erstreckenden Schie berausnehmungen in einem hohlen zylindrischen Körper und ei ne entsprechende Anzahl von Radialschlitzen in zwei Seiten platten ausgebildet werden, und der hohle zylindrische Körper und die beiden Seitenplatten zu einem Rotationskörper zusam mengebaut werden, dadurch gekennzeichnet, daß separat hergestellte U-förmige Bauteile die Schieberaus nehmungen bilden, daß in dem hohlen zylindrischen Körper sich über die gesamte Länge erstreckende Axialschlitze ausgebildet werden, daß in die Fassungen bildenden Axial- und Radial schlitze die U-förmigen Bauteile eingesetzt und an dem hohlen zylindrischen Körper und den beiden Seitenplatten mittels Lötens fixiert werden, daß die U-förmigen Bauteile obere Rän der aufweisen, die etwas über den Außenumfang des hohlen zylin drischen Körpers hinausragen, und daß das Lötmaterial in den Schlitzen der Seitenplatten und an der Umfangsfläche des hohlen zylindrischen Körpers vor dem Einsetzen der U-förmigen Bautei le angeordnet wird.