BE1027047A1

BE1027047A1 - Schroefrotor en werkwijze om dergelijke schroefrotor te vervaardigen

Info

Publication number: BE1027047A1
Application number: BE20195087A
Authority: BE
Inventors: Karen Anna Leon Mariën; Peter Michel; Patrick Hirsch
Original assignee: Atlas Copco Airpower Nv
Priority date: 2019-02-12
Filing date: 2019-02-12
Publication date: 2020-09-03
Also published as: BR112021015627A2; BE1027047B1; CN111550406A; JP2022520570A; CN211525073U; WO2020165689A1; EP3924626A1; JP2023100725A; CN111550406B; US20220128054A1; DE112020000801T5

Abstract

Schroefrotor, daardoor gekenmerkt dat de schroefrotor (1) vervaardigd is uit polymeer, waarbij de schroefrotor (1) is samengesteld uit een as (2) met daarop een rotorlichaam (3), waarbij het polymeer van de as (2) is versterkt met vezels (4), waarbij de as (2) voorzien is van detailleringen (5a, 5b) die ingrijpen op het rotorlichaam (3) of op complementaire detailleringen (5c) in het rotorlichaam (3) , één en ander zodanig dat de detailleringen (5a, 5b, 5c) een axiale en/of rotationele beweging van de as (2) ten opzichte van het rotorlichaam (3) verhinderen.

Description

: Schroefrotor en werkwijze om dergelijke schroefrotor te vervaardigen, | 5D De huidige uitvinding heeft betrekking op sen schroefrotor. Meer speciaal, is de schroefroror volgens de uitvinding 3 bedoeld voor vloeistoïgeïinjecteerde compressoren, expanders : LO en vacuinpompen, 9 Het is bekend dat dergelijke schroefrctoren traditioneel # vervaardigd worden uit gietijzer of -staal, welke geccten # worden in een ruwe schroefvorm of gesmeed in een ruwe is cilindrische vorm waarna deze wordt afgewerkt met behulp van groove en fijnere siiip-, vijl-, frees- en andere verspaanbewerkingen van zowel de as als het rotorlichaam met het schroefprofial) van de schroeefrctor tot de uiteindelijke aïgewerkte schroefvorm.

Deze afwerking is nodig omdat het gietproces niet tcelaat om een vorm te bekomen binnen de zeer nauwkeurige toleranties die nodig zijn om de uiteindelijke machine goed te laren functicneren.

Alhoewel dergelijke gekende schroefrotoren goed functioneren, is de afwerking door middel van slijpen, vijlen, frezen en dergelijke zeer arbeidsintensief en zeer tijdsintensief.

Bovendien zorgt dit alles ervoor dat de kostprijs wordt : opgedreven, 9 Zen ander nadeel bestaat erin dat er veel materiaal 9 3 weggemachineerd wordt tijdens de afwerking, wat seen verlies 9 of verspiliing inhoudt van grondstoffen. 9 Een ander nadeel is het gewicht van dergelijke gekende : schroefrotoren door het gebruik van gcietijzer of -staal, # 10 9 De huidige uitvinding heeft Lot doel aan minstens één van 9 de voornoemde en andere nadelen een oplossing te bieden.

De huidige uitvinding heeft een schroefrotor als voorwerp, met als kenmerk dat de schroefrotor vervaardigd is uit een polymeer, waarbij de schroefrotor is samengesteld uit een as met daarop een rotoriichaam, waarbij het polymeer van de as is versterkt met vezels, waarbij de as voorzien is van detailieringen die ingrijpen op het rctorlichaam of op Compiementaire detailleringen in het rotoriichasm, den en ander zodanig dat de detailleringen een axiale en/cf rotationele beweging van de as ten opzichte van het rotoriichaam verhinderen, Door een polymeer te gebruiken, zal de schroefrotor niet alieen lichter zijn dan de klassieke gekende metalen schroefrotoren, bovendien is het beter bestand tegen corrosie en kan het gemakkelijker in comleze vormen gemaakt worden,

; Dergelijke schroefrotor kan bijvoorbeeld gemaakt worden door middel van een spuitgietproces waarmee het mogelijk is 9 om een ruwe schroefvorm te vervaardigen die reeds zeer goed [ de uiteindelijke afgewerkte schroefvorm benadert, zodat de 9 5 afwerking door middel van verspaanbewerkingen om deze ruwe # schroefvorm binnen de vereiste toleranties te krijgen veel 9 beperkter zal zijn of zelfs niet nodig zal zijn, | Bovendien is het bewerken van de composiet schroefrotor 9 10 veel eenvoudiger en gemakkelijker dan het bewerken van een | gietiizeren of gietstalen schroeïrotor. 9 Dit heeft tot gevoig dat er veel minder werk en tijd nodig 9 is voor de afwerking, wat een serieuze kostenbesparing met 9 15 zich meebrengt, Ook zal er minder materiaal verloren gaan omdat men al zal starten met een ruwe schroefvorm die reeds zeer dicht tegen de uiteindelijke vorm zit.

ZU Alhoewel het voor de uitvinding enkel noodzakelijk is dat voor de as gebruik gemaakt wordt van een met vezels versterkt polymeer, is het niet uitgeslsten dat ook het rotorlichaam vervaardigd wordt uit een polymeer dat versterkt is met vezels, De detailleringen van de 235 vormen afwijkingen van de as in of uit het oppervlak van de as, dit wil zeggen afwijkingen naar de centerlijn van de as toe cf van de centerlijn van de as weg.

{ De detailleringen van de as en de overeenkomstige of complementaire detailleringen op of in het rotorliichaam zuilen een mechanische blokkering veroorzaken tussen de as 9 en het rotor!ichaam, waardoor axiale krachten en koppel [ 5 kunnen overgedragen worden van de as naar het rotorlichaam en omgekeerd.

Alhoewel de detailleringen op de as zelf aangebracht kunnen zijn, is het ook mogelijk dat de 3 detailleringen van de as gevormd worden door middel van een | tussenlichaam of spie die op de as wordt voorzien in een : 19 daartoe voorziene uitsparing. 9 Bij voorkeur strekken de vezels in de as zich voornamelijk 9 in de axiale richting uit.

Dit zal ervoor zorgen dat de as | de nodige stijfheid en sterkte heeft. 9 15 Het is geweten dat bijvoorbeeld bij schroefrotoren in een schroefcompressor zeer grote axiale krachten en gaskrachten op de schroefrctor worden uitgeoefend, zodat het van cruciaal belang is dat de as de nodige stijfheid bezit, =0 Het is mogelijk dat het rotorlichaam is opgebouwd uit twee of meer concentrische lagen, waarbij een binnenste laag voorzien is van detailleringen die ingrijpen op de volgende laag, één en ander zodanig dat de detailleringen een axiale en/of rotationele beweging van de ene laag ten opzichte van de volgende laag verhinderen, Dit zal vooral toegepast worden om grotere sohroefrotoren te vervaardigen door middel van spuitgieten, zodat de dikte van elke laag maximaal acht millimeter is.

; Door het rotorlichaam in meerdere stappen cf etappes te : Spuitgieten, kan het volume van materiaal dat per stap of [ etappe wordt toegevoegd beperkt worden, zodat het 9 spuitgietproces en het vervolgens afkoelen gemakkelijker | S gecontroleerd kan worden, [it zal ertoe bijdragen dat de | uiteindelijke mechanische eigenschappen van de schroefrotor 9 optimaal zijn. De detailleringen zijn analcog aan en hebben 9 dezeifde [unctie als de hoger vermelde detailleringen van : de as.

| 10 9 De uitvinding betreft ook een werkwijze als voorwerp voor 9 Het vervaardigen van een schroefrotor, bestaande uit een as 9 en een rotoriichaam met als kenmerk dat de schroefrotor 9 vervaardigd is uit een polymeer en dat de werkwijze de volgende stagpen omvat: A} het voorzien van een as: B} het souitgieten van het rotorlichaam, gebruikmakende van een daartoe voorziene matrijs, waarbij voornoemde as gebruikt wordt als inzetstuk in de matrijs.

Door het proces in minstens twee stappen uit te voeren, zal het spuitgietproces van stap B veel eenvoudiger zijn in vergelijking met een scuitgietproces waar de schroefrotor in sen stap wordt spuitgegoten, onder andere wat betreft de krimp van het materiaal, de afmetingen en de mechanische eigenschappen, welke bij een meerstaosproces zoals volgens de uitvinding gemakkelijker te controleren zijn. Een ander voordeel is dat door de as te gebruiken als inzetstuk in de matrijs van het rotorlichsam, het rotorlichaam op of rond de as wordt gegoten, waardcor er

; bij het gieten van het rotorlichaam een thermische binding ontstaat Lussen de as en het rotorlichaam.

Dit zal ervoor [ zorgen dat de as niet kan bewegen ten opzichte van het [ rotoriichaam. ß 5 immers, bij het spuitgieten van het rotorlichaam zal het 9 asoppervlak terug copwarmen door contact met het hete | gesmolten met vezels versterkt polymeer dat wordt F ingespoten in de matrijs en zo een thermische binding : in kunnen aangaan met het materiaal van het rotorlichaam dat [ errond gegoten wordt. 9 Met het inzicht de kenmerken van de uitvinding beter aan te tonen, zijn hierna, als voorbeeld zonder enig beperkend karakter, enkele voorkeurdragende varianten beschreven van een werkwijze volgens de uitvinding voor het vervaardigen van een sohroefrotor, met verwijzing naar de bijgaande cekeningen, waarin:

figuur 1 schematisch en in ggerspectief een mogelijke uitLvyoeringsvorm weergeeft van een schroefrotor volgens de uitvinding; figuur 2 de as van de sSchroesïrotor van [iguur 1 weergeeft;

figuur 3 schematisch een doorsnede weergeeft volgens de lijn III-ITI in figuur 2; figuur 4 schematisch een doorsnede weergeeft volgens de lijn IV-IV in figuur 1; figuren 5 tot 7 schematisch variante uitvoeringsvormenvan figuur 2 weergeven.

De in figuur 1 schematisch weergegeven schroefrotor 1 volgens de uitvinding is sarengesteld uit een as 2 met { daarop een rotorlichaam 3. 9 5 De schrosfrotor 1 kan toegepast worden in sen | vloeistofgeinjecteerde compressor, expander of vaculmponmp. 9 Het rotorlichaam 3 is in het weergegeven voorbeeld | cilindrisch van vorm, Het is echter niet uitgesloten dat 9 10 het rotorlichaam 3 een conische vorm heeft. Het gebruik van 9 sen conische rotor heeft als voordeel dat de krachten beter : verdeeld worden en dat de compressie kan verhoogd worden, in figuur 2 is de as 2 apart weergegeven.

Voigens de uitvinding is de schroefrotor 1 vervaardigd uit sen polymeer. Hierbij is voor de uitvinding minstens de as Z vervaardigd uit een met vezels 4 versterkt polymeer en kan het rotoriichaam 3 uit een polymeer zonder vezels 4 vervaardigd zijn, maar in het weergegeven en hieronder beschreven voorbeeld, is het rotorlichaam 3 ook vervaardigd uit een met vezels 4 versterkt polymeer.

Het polymeer kan bijvoorbeeld een polyamide of polyimide zijn. De uitvinding is hiertce echter niet beperkt. Zo zou het polymeer ock polvetheretherketon (PEEK) kunnen zijn.

{ Mogelijk is het polymeer aen thermoharder, zoalz { bijvoorbeeld een epoxy, een vinyl ester of een onverzadigd | polyester. | 3 De vezels 4 omvatten bij voorkeur, doch niet noodzakelijk, | kocistoïvezels of glasvezels, De vezels kunnen cok een | organisch polymeer, zoals bijvoorbeeld aramide vezels, : onvatten, Ook koolstofnanobuizen behoren tot de [ mogelijkheden, 9 in een mogelijke uitvoeringsvorm is het met vezels A | versterkt poiymeer een zogenaamd self-reinforced polymer, waarbij de vezels vervaardigd zijn uit hetzelfde polymeer ais de matrix.

Bis voorkeur is het met vezels 4 versterkt: polymeerpolyamide, volyimide of PEEK met tussen de 12 en 69 gewichtsprocent vezels. Bij voorkeur is het gewichtspercent van de vezels gelegen tussen 25 en 45, Het is niet uitgesloten dat de as 2 uit een ander polymeer is vervaardigd dan het rotorlichaam 3, waarbij het rotorlichaan 3 uit een al dan niet met vezels 4 versterkt poivmeer kan vervaardigd zijn, Zo zou bijvoorbeeld het met vezels 4 versterkt polymeer van de as 2 eenzelfde of een hogere verwekingstemperatuur kunnen hebben dan het met vezels 4 versterkt polymeer van het rotorlichaam 3.

Het verschil in verwekingtemseratuur van verschillende lagen varieert bij voorkeur tussen nul en twintig graden Celsius, Dit zal vooral voordelen cpleveren bij de productie of vervaardiging van de schroefrotor 1, zoals Later verduidelijkt zal worden. | In dit geval, maar niet ncodzakelijk voor de uitvinding, ; 10 strekken de vezels 4 in de as 2 zich in hoofdzakelijk de # axiale richting X-X" uit, | Dit is schematisch weergegeven in de doorsnede van figuur : 35 | Door deze oriéntatie van de vezels 4, zal de as 2 de nodige stijfheid bezitten, Zoals bekend, wordt de as 2 tijdens de werking van de machine waar de schroefrotor 1 in gemonteerd is, blootgesteld aan grote axiale krachten en gaskrachten.

Zoals in figuur 3 zichtbaar is, is de as 2 een volle as 2, Het is niet uitgesloten dat de as 2 hol is, dit wil zeggen dat er een longitudinale holte loopt doorheen de as 2, Dit zai zogenaamde flowproblemen bij de productie van de as 2 voorkomen. In dit geval, maar niet noodzakelijk, zijn de vezels 4 in het rotorlichaam 3 willekeurig of ad random georiënteerd.

+0 BE2019/5087 ; Volgens de uitvinding, en zoals duidelijk te zien is in : figuren 2, 3 en 4, is de as 2 voorzien van detailleringen 9 > Een aantal van deze detailieringen 5a kunnen ingrijpen op [ het rotorlichaam 3, een aantal van deze detailleringen 5b 9 Eunnen ingrijpen op complementaire detailleringen 5c in het 9 rotorlichaam 3, waarbij één en ander zodanig is uitgevoerd | dat de detailleringen Da, 55, Sc sen axiale en/of 9 10 rotationele beweging van de as 2 ten opzichte van het : rotorlichaam 3 verhinderen, 9 Dit zal aan de hand van de figuren verklaard worden. 9 15 Zoals te zien is in figuren 2 en 3, is de as 2 voorzien van 9 twee detailleringen Sa in de vorm van een ringvormige uitstuiping, waarbij de projectie op de as 2 volgens de axiale richting X-X’, cyclisch-symmetrisch en coaxiaal is met de centeriijn X-X" van de as 2.

Met coyclisch-symmetriscoh wordt hier bedoeld: secties of segmenten welke zich herhalen bij rotatie rond de centerlijn.

Alhoewel deze detailiering Sa in dit geval een ringvormige uitstulping betreft, kan deze detailiering Sa ook een andersvormige uitstuiping, grcef cf ring omvatten.

Deze detailleringen Sa kunnen ingrijpen op het rotorlichaam 3 zelf, zoals te zien is in figuur 1.

# Dergelijke detailleringen 5a zullen axiale krachten kunnen { overdragen van de as 2 naar het rotorlichaam 3 en | omgekeerd. | 5 Ze vormen als het ware een aanslag voor het rotorlichaam 3 9 op de as Z en vice versa, zodat wanneer er een axiale 9 kracht wordt uitgeoefend op het rotorlichaam 3, deze via | deze aanslag kan overgedragen worden op de as 2. 9 10 Het is niet uitgesioten dat deze detailleringen 5a zich op 9 gen andere locatie, verder van het uiteinde 6 van de as 2, 9 tevinden. Hierbij zullen deze detailleringen Sa dan niet 9 ingrijpen co het rotorlichaam 3 zelf, maar OD complementaire detailleringen 50 van het rotorlichaam 3.

Tevens is de as 2 ook voorzien van een aantal detallieringen 5b welke kunnen ingrijgen op overeenkomstige detailleringen Sc van het rotorlichaam 3.

In dit geval betreffen deze detailieringen 5b uitstulpingen langsheen de axiale richting X-X’ van de as 2, welke ervoor zorgen dat de dwarsdoorsnede van de as 2 zeshoekig wordt. Deze detailleringen Sb bevinden zich op een locatie van de as 2 waarover het rotorlichaam 3 gelegen is, zoals af te leiden vait uit de vergelijking van figuren 1 en 2.

Zoals te zien is in figuur 4, heeft het rotorlichaam 2 overeenkomstige detailleringen 5c, welke ingrijpen op de detaiileringen 5b van de as 2.

: Via dergelijke detailleringen 5b, 350 kan de koppel { overgedragen worden van de as 2 naar het rotorlichaam 3, : Dit zal vooral van belang zijn voor de aandrijving van de schroefrotor 1 door een motor via de as 2,

In plaats van uitstulpingen welke zich in de axiale $ richting X-X' uitstrekken, kan ook een groef, ring of 9 dergelijke toegepast worden als detailleringen 5b, 5c. 9 10 Zoais te zien is in figuren 1 en 2, is de as 2 in dit geval 9 ter plaatse van sen kogvlak 7 voorzien van een koppelstuk 8 dat voorzien is van een schroefdraad 9 waarin een bout kan aangebracht worden, Met behulp van de bout kan de as 2 gekoppeld worden met bijvoorbeeld een aandrijfas van een motor of dergelijke.

Alhoewel in het weergegeven voorbeeld de schroeïrotor 1 is opgebouwd uit zeen as 2 met een rotorlichaam 3, is het niet uitgesioten dat het rotorlichaam 3 zelf is cogebouwd uit twee of meer concentrische iacen, waarbij een binnenste laag voorzien is van detailleringen 5b, 5c die ingrijpen og de volgende Laag, één en ander zodaniq dat de detailleringen Sb, 50 een axiale en/of rotationele beweging van de ene laag ten opzichte van de volgende laag verhinderen, Het principe is met andere woorden zeer gelijkaardig aan het principe tussen de as 2 en het rotoriichaam 3, zoals hierboven uitgelegd,

Dit zal vooral voordelig zijn in het geval van een grote schroefrotor 1, tijdens net productieproces, zoals nieronder zal worden toegelicht, 9 5 De schroefrotor uit figuren 1 tot 4 kan vervaardigd worden | volgens een werkwijze volgens de uitvinding, 9 De werkwijze om de schroefrotor 1, vervaardigd uit een met | vezels à versterkt polymeer, te produceren door 9 10 spuitgieten, omvat in essentie twee stappen: 9 A) het voorzien van een as; | B) het spuitgieten van het rotorlichaam 3, 9 vebruikmakende van een daartoe voorziene matrijs, waarbij | voornoemde as 2 gebruikt wordt als inzetstuk in de matrijs. 9 35 Bij voorkeur, maar niet noodzakelijk, omvat de voornoende stap & het spuitgieten van de as 2 van de schroefrotor 1, gebruikmakende van sen daartoe voorziene matrijs.

Het is echter niet noodzakelijk voor de uitvinding.

De as 2 zou bijvoorbeeld ook geëxtrudeerd kunnen worden.

In Stap À za) voor het spuitgieten van de as 2 hierbij gebruikgemaakt worden van een matrijs met detailleringen Sa, 5D, zodat de voornoemde detailleringen Ba, 5b van de as 2 gecreëerd worden.

Om ervoor te zorgen dat de vezels 4 zich in de axiale richting E-X" uitstrekken in de as 2, kan het met vezels 4 versterkt polymeer in de axiale richting X-X’ worden ingespoten in de matrijs.

: Door de as 2 vervoigens als inzetstuk in de matrijs van het rotoriichaam 3 te gebruiken, zullen in Het rotorlichaam 3 overeenkomstige detailleringen Sc als het ware automatisch | gecreëerd worden, 9 5 Door voor de as 2 een ander met vezels 4 versterkt polymeer ce gebruiken dan het met vezels 4 versterkte polymeer van het rotoriichaan 3, waarbij het met vezels 4 versterkte 9 polymeer van de as 2 eenzelfde or hogere | 10 verwekingstemperatuur heeft dan dat van het rotorlichaam 3, 9 zal de as 2 in zijn geheel niet smelten of verzachten : wanneer het rotoriichaam 3 errond wordt gegoten.

Zo blijven # de mechanische eigenschappen van de as 2 intact en kan 9 vermeden worden dat de vezels 4 van de as 2 hun oriëntatie # 15 verliezen wanneer het polymeer van de as 2 enigszins zou verzachten, Het is niet uitgesioten dat stap B, het spuitgieten van het rotorlichaam 3, in twee of meer stagpen wordt gedaan, waarbij telkens meer materiaal aan het rotorlichaam 3 wordt toegevoegd door gebruik te maken van opsenvolgende matrijzen, waarbij het in de voorgaande step cecreëerde rotorlichaam-deeistuk gebruikt wordt als inzetstuk in de voigende matrijs,

Op deze manier zal het rotorlichaam 3 zelf uit twee of meer concentrische lagen opgebouwd kunnen worden, waarbij door gecoruik te maken van matrijzen met detailleringen 5c ervoor gezorgd kan worden dat een binnenste laag voorzien kan worden van detailieringen Sc welke ingrijpen op de volgende laag die errond gegoten wordt.

| Dergelijke aanpak is vooral voordelig bij grote : schroefrotoren 1, omdal er zo voor gezorgd kan worden dat { het materiaal dat toegevoegd wordt per stao beperkter | gehouden wordt, zodat de afkoeling gecontroleerd kan | 5 gebeuren, zodat er geen of veel minder mechanische | spanningen gecreëerd worden.

9 Indien het rotoriichaan 3 een conische vorm bezit, heeft 9 dit als voordeel dat het gemakkelijker te ontvormen is, dit wil zeggen dat het eenvoudiger is om het uit de mal te | halen, 9 Om het vcorncemde koppelstuk 8 in het kopvlak 7 van de as 2 9 te kunnen inbrengen, wordt in de matrijs van de as 2 ter 9 15 piaatse van het betreffende kopvlak 7 van de as 2, het [ koppelstuk 8 aangebracht, Zodoende kan het koppelstuk 8 tijdens het gietproces geïntegreerd worden in de as 2, Alternatief kan men na stap B het voornoemde koppelstuk 8 in een daartoe voorziene holte in een kopvlak 7 van de as 2 zelÉtapnend aanbrengen.

Het moge duidelijk zijn dat in de weergegeven en beschreven voorbeelden van figuren là tot 5 slechts een aantal mogelijke voorbeelden weergeven var mogelili*ixe uitvoeringsvormen van detailleringen 5a, 5b.

Een andere mogelijke uitvoeringsvorm is weergegeven in figuur 5, waarbij de detailleringen Sa, 5b minstens éénuitstuiping 5b omvatten, welke een helixvorm of spiraalvorm | aanneemt rondom de as 2, In piaats van een uitstuiping kan het ook een helixvormige ; 3 of spiraalvormige groef zijn.

De uitstuiping of detaillering 5b is gelegen cp een locatie | van de as Z waarover het rotoriichaam 3 gelegen is, zodat ; tijdens het spuitgietproces complementaire detailleringen gevormd worden in het rctorlichaam 3, : De helixvormige detaillering 5b zal een combinatie van | zowel rotationele als axiale krachten kunnen overdragen on zo een axiale en rotationele beweging van de as 2 ten opzichte van het rotorlichaam 3 te verhinderen, Figuur 6 geeft nog een andere uitvoeringsvorm weer, waarbij de as 2 voorzien is van een detaillering 5b welke kan ingrijpen op een overeenkomstige detaillering Sc van het rotorlichaan 3. in dit geval betreft deze detaillering 5b een ringvormige uitstulping rondom de as 2, Deze detaillering 5b bevindt zich op een locatie van de as 2 waarover het rotorlichaam 3 gelegen is.

Deze detaillering Sb zal axiale krachten kunnen overdragen van de as 2 naar net rotorlichaam 3 en omgekeerd.

Fiquur 7 geeft nog een andere variant weer, waarbij de as 2 voorzien is van meerdere detailleringen 5b in de vorm van

| langwerpige uitstuipingen welke zich in de axiale richting | uitstrekken Langsheen de as 2 en verspreid rondom de as Z zijn aangebracht. | 5 Het is duidelijk op basis van de voornoemde varianten dat 9 de detailleringen Sa, Sb op verschiliende manieren 9 uitgevoerd kunnen worden en dat de weergegeven voorbeelden | allerminst beperkend zijn,

9 LO De huidige uitvinding is geenszins beperkt tot de als 9 voorbeeld beschreven en in de figuren weergegeven 9 uitvoeringsvorren, doch een dergelijke werkwijze en | schroefrotor kunnen volgens verschillende varianten worden verwezenlijkt zonder buiten het kader van de uitvinding tetreden,

Claims

: BE2019/5087 : 18 | Conclusies. | l,- Schroefrotor, daardoor gekenmerkt dat de schroefrotor 9 5 (1) vervaardigd is uit polymeer, waarbij de schroefrotor 9 {13 is samengesteld uit sen as {2) met daerop een | rotoriichaam (3), waarbij het polymeer van de as (2) is 9 versterkt met vezels {4}, waarbij de as {2} voorzien is van 9 detailleringen (5a, 5b) die ingrijpen op het rotorlichaam 9 10 {33 of cop complementaire detailleringen (Rec) in het 9 rotorlichaam {3}, Ban en ander zodanig dat de | detailleringen (Ba, Sb, 5c) een axiale en/of rotationele beweging van de as {2} ten opzichte van het rotorlichaam {3} verhinderen.

2.- Schroefrotor volgens voorgaande conclusie 21, daardoor gekenmerkt dat de detailleringen {5a, 5b} minstens één groef, ring, uitstuiping of dergelijke omvatten, waarbij de projectie op een vlak loodrecht cp de as (2) volgens de axiale richting (X-X"), coyclisch-svmmetrisch en coaxiaal met de centerliin (X-X’) van de as (2) is.

3.7 Schroefrotor volgens conclusie 1 of 2, daardoor gekenmerkt dat de detailleringen (5a, 5b) minstens den groeï, ring, uitstuiping of dergelijke omvatten, welke zich uitstrekt in de axiale richting (X-X"}, waarbij deze detaillering (5a, Sb) zich op een locatie van de as (2) bevindt waarover het rotorlichaam (3) gelegen is.

: 4,- Schroefrotor volgens één van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat de vorm van het rotorlichaam (3) cilindrisch of conisch is, : 3D. Schroefrotor volgens één van de vcorgaande conclusies, 9 daardoor gekenmerkt dat de as (2) hol is. | 6, Schroefrotor volgens één van de voorgaande conclusies, | daardoor gekenmerkt dat de detailleringen (Sa, Sb} minstens : 12 één groef, uitstulping of dergelijke omvatten, welke een : ë = ; + : helixvorm aanneemt rondom de as (23. | 7. Schroefrotor volgens één van de voorgaande conclusies, : daardoor gekenmerkt dat de vezels (4) in de as {2} zich hoofdzakelijk in de axiale richting (X-X°}) uitstrekken, 8,- Schroefrotor volgens één van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat het rotorlichaam (3) minstens gedeeltelijk vervaardigd is uit een met vezels (4} versterkt polymeer,

3. Schroefrotor volgens conclusie 8, daardoor gekenmerkt dat de vezels (4) in het rotorlichaam (3) willekeurig of ad random georiënteerd zijn, ld." Schroefrotor voigens één van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat het polymeer een polyamide, polyimide of PEER is.

# il.- Schroefrotor volgens fen van de conclusies 1 tot 3, { daardoor gekenmerkt dat het polymeer een thermoharder is, | of meer specifiek een epoxy, een vinyl ester of een 9 onverzadigd polyester is, 9 i2,- Schroefrotor volgens één van de voorgaande conciusies, 9 daardoor gekenmerkt dat de vezels (4) koolstofvezels of giasvezels omvatten. 9 10 9 i3.- Schroefrotor volgens één van de voorgaande conclusies, | daardoor gekenmerkt dat de vezels {4} een organisch 9 polymeer omvatten,

14.- Schroefrotor volgens conclusie 13, daardoor gekenmerkt dat de vezels (4) gevormd uit een organisch polymeer aramide vezels zijn.

15.- Schroefrotor volgens één van de conclusies 1 rot 3, daardoor gekenmerkt dat het polymeer sen self-reinforced poiymer is, van aramide vezels in een aramide polymeer matrix. i6,- Échroefrotor volgens één van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat de as (2) vervaardigd is van een ander polymeer dan het rotorlichaam (3).

L7.- SchroeËÏrotor volgens voorgaande conclusie 10, daardoor gekenmerkt dat het polymeer van de as 2} eenzelfde of hogere verwekingstemperatuur heeft dan het polymeer van het rotoriichaam (3).

>; BE2019/5087 { 18.- Schroefrotor volgens één van de voorgaande conclusies, : daardoor gekenmerkt dat de as {2} ter plaatse van een | kopvliak {7} voorzien is van sen koppelstuk (8) dat voorzien | is van een schroefdraad (9) waarin een bout kan aangebracht | 5 worden. 19,- Schroefrotor volgens één van de voorgaande conclusies, { daardoor gekenmerkt dat het rotoriichaam (2) is opgebouwd | uit twee of meer concentrische lagen, waarbij een binnenste 9 19 laag voorzien is van detailleringen {Sc} die ingrijpen op : de volgende Laag, éen en ander zodanig dat da detailleringen (5c) sen axiale en/of rotationele beweging 9 van de ene laag Len opzichte van de volgende laag # verhinderen.

9 20.- Werkwijze voor het vervaardigen van een schroefrotor | {1} bestaande uit een as (2) en een rotorlichaam (3), daardoor gekenmerkt dat de schroefrotor {1} vervaardigd is uit een polymeer en dat de werkwijze de volgende stappen Omvat! A} het voorzien van een as (23: B} net spuitgieten van het rotorlichaam {3}, gebruikmakende van een daartoe voorziene matrijs, waarbij voornoemde as {lj gebruikt wordt als inzetstuk in de matrijs.

21.- Werkwijze volgens conclusie 20, daardoor gekenmerkt dat stap B, het spuitgieten van het rotoriichaam (13, in twee of meer stappen gebeurt, waarbij telkens meer materiaal aan het rotoriichaam {1} wordt toegevoegd door gebruik te maken van opeenvolgende matrijzen, waarbij hetin de voorgaande stap gecreëerde rotorlichaam-deelstuk gebruikt wordt als inzetstuk in de volgende matrijs. 9 22. Werkwijze volgens conclusie 20 of 21, daardoor 9 5 gekenmerkt dat stan A, het voorzien van een as {2), het | spuitgieten van de as 12) van de schroeïrotor {1} omvat, 9 gebruikmakende van een daartoe voorziene matrijs, { 23,- Werkwijze voigens conclusie 22, daardoor gekenmerkt 9 10 dat voor het spuitgieten van de as (2) het met vezels (4) | versterkt polymeer in de axiale richting (X-KX’} wordt 9 ingespoten in de matrijs, 9 24,- Werkwijze volgens conclusie 22 of 23, daardoor 9 15 gekenmerkt dat in stap À gebruik gemaakt wordt van een # matrijs met detailleringen ({ba, 5b), één en ander zodanig dat de detailieringen {5a, 5b) zullen verhinderen dat de aldus vervaardigde as {2} en rotorlichaam (3) ten opzichte van elkaar radiaal en/of axiaal kunnen bewegen,

25.- Werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies 22 tot Z4, daardoor gekenmerkt dat in de matrijs voor de as (2), ter plaatse van een kopvlak (7) van de as, een koppelstuk (8) aangebracht wordt als een inzetstuk in de matrijs dat voorzien is van een schroefdraad (9) waarin een cout kan aangebracht worden of dat na de vcorncemde stap B het voornoemde koppelstuk (83) in een daartoe voorziene holte in een kopvlak (7) van de as (2) zelftanpend wordt aangebracht.