BE1027161B1 - Blazer voor transportband - Google Patents

Abstract

Een compressor (1) voor het reinigen van een transportband door het blazen van een gas naar de transportband, omvat een draaibare aandrijfas (8) geschikt voor rotatie om een rotatie-as, en een behuizing (2) met een geleidingskanaal (20). Het geleidingskanaal wordt begrensd door een buitenste contour (61) en wordt overwegend begrensd door een binnenste contour. De binnenste contour is onderbroken en is voorzien voor het invoegen van minstens één schoepenrad (10) zodanig dat een radiale buitenkant (74) van het schoepenrad het onderbroken gedeelte van de binnenste contour nauwkeurig opvult. Het geleidingskanaal, in een meridionale doorsnede, omvat drie in stromingsrichting opeenvolgende segmenten, waarbij het eerste segment (A), in een axiale richting, een radiale helling heeft naar de rotatie-as toe, het tweede segment (B) in axiale richting een radiale helling heeft weg van de rotatie-as, en het derde segment (C) in axiale richting, een radiale helling naar de rotatie-as toe. De compressor omvat verder een blaasmondstuk dat rechtstreeks gemonteerd is of kan worden aan een achterzijde van de compressor en dat op de uitstroomopening van het geleidingskanaal aansluit.

Description

Blazer voor transportband Toepassingsgebied van de uitvinding Deze uitvinding heeft in het algemeen betrekking op roterende stromingsmachines. Meer specifiek heeft de onderhavige uitvinding betrekking op turbocompressoren die toegepast worden voor het schoonmaken van transport- of procesbanden. Achtergrond van de uitvinding Perslucht, bijvoorbeeld gegenereerd door centrifugale compressoren, wordt in blaastoestellen industrieel onder andere voor het schoon blazen van onderdelen ingezet. In de verwerkende industrie en in de voedingsindustrie is door centrifugale compressoren een gerichte stroming van lucht beschikbaar om transport- of procesbanden snel en contaminatievrij schoon te maken. Gebruik van perslucht is een minder verslijtende manier van schoonmaken dan het traditionele gebruik van schrapers, borstels e.d., dat tot een uitrafelen van en krasvorming op de transportbanden kan leiden. Het genereren van perslucht is vaak duur, eist een hoge energieopbrengst en het realiseerbaar debiet is eerder beperkt bij hoge drukken. Centrifugale compressoren leveren een relatief hoog debiet op en verbruiken in het algemeen minder energie, maar de realiseerbare drukken zijn eerder laag. Voldoende sterke centrifugale compressoren zijn groot en zwaar. Ze zijn hierdoor moeilijker te integreren in bestaande configuraties.

Samenvatting van de uitvinding In het vak van pompen en ventilatoren is het bekend dat, volgens de gelijkvormigheidwetten (Engels: affinity laws), bij een constant toerental n en constante dichtheid p van lucht een verhoogd debiet Q best door een vergrote diameter D van de compressorschoep bereikt wordt (derde macht volgens vgl. 1a hieronder}, terwijl een verhoogde druk p eveneens door een vergrote diameter D van de compressorschoep bereikt wordt (tweede macht volgens vgl. 1b hieronder). Nadelig hierbij is dat de te leveren arbeid W met de vijfde macht van de diameter van de compressorschoep stijgt (volgens vgl. 1c hieronder) en dat er bijgevolg een grote compressorschoep en een grote zware motor nodig zijn om voldoende druk en debiet op te bouwen en ook de ervoor benodigde energie op te brengen. Q 1=Q 2*(D_1/D_2)n3 (1a) p_1=p_2 * (D_1/D_2)%2 (1b) W_1 = W_2 * (D_1/D_2)/5 (1c)

Voldoende druk en debiet kunnen bijvoorbeeld door een groot gedimensioneerde centrifugale/radiale compressor met een sterke motor bereikt worden. In een centrifugale compressor wordt lucht axiaal of gedeeltelijk axiaal en gedeeltelijk radiaal aangezogen en vervolgens door de centrifugale compressor naar buiten gedreven in een richting substantieel loodrecht op de draaiende as. De grote dimensies van de volute van de compressor zorgen voor minder inbouwmogelijkheden bij transportbandsystemen. Bovendien zijn er veel wrijvingsverliezen te verwachten.

In het geval van een constante diameter D van de compressorschoep en constante dichtheid p van lucht geldt dat een verhoogd debiet Q best door een verhoogde toerental n bereikt wordt (lineair volgens vgl. 2a hieronder), terwijl een verhoogde druk p eveneens door een verhoogde toerental n kan bekomen worden (tweede macht volgens vgl. 2b hieronder). Nadelig hierbij is dat ook in dit geval de te leveren arbeid W stijgt, echter met de derde macht van de toerental n (volgens vgl. 2c hieronder).

Q 1=Q 2*{(n_1/n_2) (2a) p1=p_2*(n_1/n_2)/2 (2b) W_1= W_2 * (n_1/n_2)#3 (2c) Er kan dus vastgesteld worden dat, voor het bereiken van dezelfde drukken als teweeg gebracht door een vergrote diameter van de compressorschoep, bij gelijk blijvende diameter van de compressorschoep, omwille van de lagere te leveren arbeid die door een verhoogde toerental optreedt, een kleinere motor kan ingezet worden.

In de praktijk zijn compressoren van het axiaal type gekend voor gebruik voor hogere toerentalen bij kleinere diameter van de compressorschoep. In een axiale compressor wordt lucht axiaal of gedeeltelijk axiaal en gedeeltelijk radiaal aangezogen en vervolgens door de axiale compressor in de richting van de draaiende as naar buiten gedreven. In vergelijking met centrifugale compressoren ontbreken de axiale compressoren een sterke drukopbouw maar kunnen ze compacter gebouwd worden en ondergaan ze minder wrijvingsverliezen. Bovendien kan verwacht worden dat het debiet van een axiale compressor groter zou zijn dan wat er voor de toepassing aan transportbandsystemen gevraagd is.

Het is een doelstelling van uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding om compactere en lichtere compressoren van gereduceerde afmetingen te voorzien die voor een installatie bij, bijvoorbeeld onder, industriële transportbanden kan toegepast worden, en die tegelijk door voldoende asvermogen de nodige overdruk en debiet voor het schoon blazen daarvan opbrengen. Hierbij kunnen volgende typische waarden als richtlijn voor het schoon blazen van transportbanden gebruikt worden, zonder dat echter de uitvinding daartoe beperkt is: een compacte compressor die met een aanvaardbaar asvermogen van ongeveer 0.7-3 kW, bijvoorbeeld 2 kW, de nodige overdruk van ongeveer 8-20 kPa, bijvoorbeeld 18 kPa, en het nodige massadebiet (lucht) van 70-114g/s kan leveren om een transportband van 40 cm schoon te blazen en het deponeren van goederen op ongewenste plaatsten significant te verminderen of tot nul te herleiden.

De bovengenoemde doelstelling wordt verwezenlijkt door een compressor volgens uitvoeringsvormen van de uitvinding. De huidige uitvinding omvat verder eveneens het gebruik van een dergelijke compressor in een transportbandsysteem.

In het bijzonder omvat een compressor volgens uitvoeringsvormen van de huidige uitvinding, die voor het schoon blazen van transportbanden geschikt is, een geleidingskanaal waardoor in werking een gas, bijvoorbeeld lucht, stroomt. Dit geleidingskanaal is als een holle tussenruimte in een dubbelwandige behuizing van de compressor gevormd en wordt daarin door een radiaal binnenste contour en een radiaal buitenste contour begrensd. De radiaal binnenste contour is onderbroken en voorzien voor het invoegen van minstens één schoepenrad, zodanig dat een radiale buitenkant van het minstens één schoepenrad het onderbroken gedeelte van de binnenste contour op nauwkeurige manier opvult en afsluit. Een gedeelte van de radiaal binnenste contour wordt hierbij dus door de radiale buitenkant van een op een aandrijfas gemonteerd schoepenrad gevormd. Deze radiale buitenkant van het schoepenrad sluit perfect passend en zonder opmerkelijke, de stroming beïnvloedende onderbreking aan de wederzijds gesitueerde gedeelten van de radiaal binnenste contour aan.

Drie opeenvolgende segmenten van het geleidingskanaal zijn zodanig gericht dat ze zowel een radiale component als ook een axiale component omvatten, dus dat ze diagonaal met een hellingsgraad ten opzichte van de aandrijfas verlopen. Hierbij vertoont het eerste segment, in axiale richting, een radiale helling naar de aandrijfas toe, terwijl het tweede, minstens gedeeltelijk door de buitenkant van het schoepenrad begrensde segment, in axiale richting een radiale helling weg van de aandrijfas vertoont. Het derde segment vertoont opnieuw, in axiale richting, een radiale helling naar de aandrijfas toe. Het derde segment loopt bij voorkeur in axiale richting in de uitstroomopening uit. Een axiaal gericht instroomsegment van het geleidingskanaal kan het eerste segment voorafgaan en daarop aansluiten. Zulk axiaal gericht instroomsegment kan met behulp van een laminaire gasstroming de door een binnen de behuizing bevestigde motor gegenereerde warmte bijkomend wegvoeren en op die manier de motor efficiënt koelen.

Tot grote verbazing van de vakman heeft een compressor volgens de uitvinding dus kenmerken van een mixed-flow compressor, wat op het eerste gezicht niet aangewezen lijkt,

omdat een mixed-flow compressor bij hoge toerentalen minder efficiënt werkt dan een axiale compressor. De nodige overdruk en debiet zijn met een axiale compressor alleen door extreem hoge toerentalen realiseerbar maar dat komt de levensduur van de lagers niet ten goede uit. Aan de andere kant zijn de radiale compressoren vanwege hun niet compacte afmetingen zelfs bij lagere toerentalen niet optimaal, vandaar de mixed-flow compressor die door het samenspel van radiaal en axiaal stromingsgedrag ook bij aanvaardbaar hoge toerentalen en voldoende debiet een verrassend positieve invloed heeft op de compacte werkwijze van de compressor voor het schoon blazen van transportbanden.

Naast het schoon blazen van transportbanden is het verder mogelijk een compressor volgens de uitvinding te gebruiken voor het drogen van vloeibare resten en overblijfsels op de transportband zoals, bijvoorbeeld, bij door het verder reinigen van de transportband achtergelaten vocht.

Het is een voordeel van uitvoeringsvormen van de uitvinding dat, hoewel hoog, de toerentalen van de aandrijfas niet extreem hoog zijn, en bijgevolg de aslager niet overmatig belast worden en verslijt. Het is duidelijk dat, in uitvoeringsvormen van de huidige uitvinding, de levensduur verhoogt en onderhoudsperioden verder van elkaar gespreid kunnen worden.

Volgens voorkeursdragende uitvoeringsvormen van de uitvinding is het geleidingskanaal in de behuizing voorzien van een veelheid aan statorbladen. Deze zijn voorzien, in richting van de stromingsrichting van het gas, voor de uitstroomopening van het geleidingskanaal, maar na de voorziene veelheid aan rotorbladen. De statorbladen zijn in het derde segment van het geleidingskanaal voorzien, dat diagonaal naar de aandrijfas gericht is en daarop toeloopt. Het integreren van de voor de uitstroomopening voorziene statorbladen verbetert de laminaire uitstroomkarakteristiek van het gas bij het verlaten van de geleidingskanaal. Daardoor worden zich eventueel voordoende turbulenties opzettelijk verminderd of zelfs verhinderd, en wordt het rendement van de compressor verhoogd.

Volgens voorkeursdragende uitvoeringsvormen van de uitvinding omvat de compressor een aanzuigstuk dat gemonteerd is of kan worden aan een voorzijde of ingangszijde van de compressor, en dat op de instroomopening van het geleidingskanaal aansluit. Het aanzuigstuk zorgt voor een verbeterde en veiligere manier om het instromend gas toe te voeren aan de instroomopening van het geleidingskanaal, bijvoorbeeld wordt er zelfs bij een groot debiet een voldoende voorziening van instromend gas gegarandeerd zonder dat de stroming in het geleidingskanaal vastloopt of volkomen verbroken wordt.

Volgens voorkeursdragende uitvoeringvormen van de uitvinding omvat de compressor een blaasmondstuk dat gemonteerd is of kan worden aan een achterzijde of uitgangszijde van de compressor en dat op de uitstroomopening van het geleidingskanaal aansluit. In het blaasmondstuk wordt de opgebouwde overdruk aan de uitstroomopening van het geleidingskanaal efficiënt omgezet tot hoge uitstroomsnelheden (bijv. uitstroomsnelheid groter dan 100 m/s) aan het tegenoverliggend uitende van het blaasmondstuk. Het blaasmondstuk en 5 het daarin voorzien kanaal kunnen zich in een eerste richting loodrecht op de aandrijfas waaierachtig uitbreiden om aldus een blaasspleet te vormen, en tegelijk in een tweede richting onder een vooraf gedefinieerde hoek, bijvoorbeeld tussen 60° en 90°, tov. de aandrijfas in de vorm van een bek uitstrekken. Een mesvormige stroming van gas die zich bij voorkeur over de hele breedte van de transportband uitstrekt is het resultaat.

Volgens specifieke uitvoeringvormen van de uitvinding omvat de compressor een set van onderdelen die onderling kunnen bevestigd worden; bijv. kunnen de aandrijfas, de behuizing, het schoepenrad, een statorstuk, evenals de optioneel aanwezige motor, het blaasmondstuk en het aanzuigstuk apart worden geproduceerd. Omwille van de hoge mate aan modulariteit is het testen, vervangen of herstellen van onderdelen bij onderhoud van de compressor meer kostenbesparend.

Het schoepenrad kan uit elk geschikt materiaal vervaardigd zijn, afhankelijk van de toepassing. Bij voorkeur is het schoepenrad uit plastiek vervaardigd en kan het worden gespuitgiet. Dit garandeert een gewicht besparende constructie met lage materiaalspanningen. Bovendien kan materiaal aan een achterkant van het schoepenrad (dit is de kant die afgekeerd is van de de rotorbladen dragende buitenkant) of aan een binnenkant afgescheiden of verwijderd worden om het schoepenrad uitgebalanceerd op de aandrijfas te monteren. Alternatief kan op een geschikte plaats van het schoepenrad materiaal worden toegevoegd om het schoepenrad uit te balanceren.

Een motor kan worden voorzien voor het aansturen van de draaibeweging van de aandrijfas. Een dergelijke motor kan volledig in de behuizing ingevoerd worden, en erin vastgemaakt worden. Op die manier zorgt de dubbelwandige constructie van de behuizing voor een koeling van de motor door het erlangs stromend gas enerzijds, en voor een bescherming van de motor tegen opwaaiende stofpartikels en andere schadelijke deeltjes anderzijds. Als gevolg daarvan kunnen hogere toerentalen van de motor ook zonder actieve koeling toegepast worden.

Verder kunnen afdichtringen tussen op elkaar aangebrachte onderdelen van de compressor en/of afdichtende capsules of te plaatsen deksels aan de voorzijde en achterzijde van de compressorbehuizing de motor in een verhoogde mate tegen indringende substanties beschermen. Dat kan het veilig schoonmaken van de compressor of de transportband garanderen. Het is op die manier ook mogelijk een compressor te maken bestand tegen abrasieve stoffen en/of agressieve stoffen zoals bijvoorbeeld, maar niet beperkt daartoe, zuren, basen, olie, voor het schoon blazen van transportbanden die in werking met dergelijke stoffen in contact komen.

Volgens sommige uitvoeringsvormen kan het aantal rotorbladen van het aantal statorbladen verschillen. Op die manier wordt een sirene effect bewust tegengegaan, wat een geluidsarme compressorwerking bevordert.

Het is een voordeel van uitvoeringsvormen van de huidige uitvinding dat een veelheid van transportbandsystemen kunnen worden schoon geblazen zodanig dat schoonmaaktijden en kosten bespaard worden. Ongewenste deeltjes, vuiligheid en resten zoals overschot, poeder, stof, puin/afval, voedselresten, spaanders, scherven, roet kunnen in verschillende bedrijfstaken zoals bijvoorbeeld voedselindustrie, verpakkingsindustrie, mijnbouw, steengroeve, farmaceutische industrie, enz. op een efficiënte en energiebesparende manier afgeblazen worden. Ook wordt het verbruik van duurdere perslucht vermeden, ten gunste van een geëlektrificeerde motoraansturing gepaard met het gebruik van lucht uit de omgeving als persbaar gas. Het is bovendien een voordeel van een compressor volgens uitvoeringsvormen van de uitvinding dat hij, door het blazen, ook bij dunne en/of oneffen transportbanden kan ingezet worden.

Uitvoeringsvormen van de huidige uitvinding leiden tot een verminderde of zelfs onbestaande slijtage van de transportbanden, in tegenoverstelling tot conventionele schapers, borstels e.d. Transportbanden die door reparatiewerken niet operationeel zijn, en daarmee gepaarde kosten, worden bijgevolg gereduceerd. De zeer compacte constructie van compressoren, die door uitvoeringsvormen van de uitvinding worden voorzien, laat een installatie onder de transportband toe, waardoor het bovenoppervlak van de transportband ter beschikking staat voor procedés langs de lopende transportband.

Transportbandsystemen die compressoren volgens uitvoeringsvormen van de uitvinding omvatten kunnen deze laatste op een eenvoudige manier onder de transportband monteren. De lichte en compacte constructie van de compressoren, en vooral de lichte en compacte motoren, resulteren in een draagbare compressor die op verschillende plaatsen onder eenzelfde transportband of onder verschillende transportbanden kan vastgemaakt worden. Bovendien zorgt een regelbare vastmaakinrichting ervoor dat een vastmaakhoek en/of een vastmaakpositie van de daaraan vast gemonteerde compressor ten opzichte van de transportband gemakkelijk kan veranderd worden. Daardoor is het onder andere mogelijk het gas dat de compressor verlaat naar een verticaal afdraaiend deel van de transportband toe te richten om het schoon blazen te bevorderen. In sommige transportbandsystemen kunnen ook meerdere compressoren achter elkaar onder de transportband vastgemaakt worden zodanig dat ook aan hoge vereisten van het verwijderen van hardnekkige overblijfsels of aan uitzonderlijke hygiëne regels kan voldaan worden.

Specifieke en voorkeurdragende aspecten van de uitvinding zijn opgenomen in de aangehechte onafhankelijke en afhankelijke conclusies.

Kenmerken van de afhankelijke conclusies kunnen worden gecombineerd met kenmerken van de onafhankelijke conclusies en met kenmerken van verdere afhankelijke conclusies zoals aangewezen en niet enkel zoals uitdrukkelijk in de conclusies naar voor gebracht.

Voor het samenvatten van de uitvinding en de bereikte voordelen ten opzichte van de stand van de techniek werden bepaalde doelstellingen en voordelen van de uitvinding hierboven beschreven.

Het is uiteraard te begrijpen dat niet noodzakelijk al deze doelstellingen of voordelen kunnen bereikt worden door elke specifieke uitvoeringsvorm van de uitvinding.

Dus, bijvoorbeeld, vakmensen zullen onderkennen dat de uitvinding kan worden belichaamd of uitgevoerd op een wijze die één voordeel of een groep van voordelen zoals hierin aangereikt bereikt of optimaliseert, zonder daarbij noodzakelijk andere doelstellingen of voordelen te bereiken die hierin kunnen aangereikt of gesuggereerd zijn.

Bovenstaande en andere aspecten van de uitvinding zullen duidelijk zijn en verhelderd worden met verwijzing naar de hiernavolgende beschreven uitvoeringsvorm(en). Korte beschrijving van de figuren De uitvinding zal nu verder worden beschreven, bij wijze van voorbeeld, met verwijzing naar de bijhorende figuren zoals hierna kort beschreven.

FIG 1 is een buitenaanzicht in perspectief van een op een vastmaakinrichting gemonteerde compressor volgens een uitvoeringsvorm van de uitvinding.

FIG 2 is een voor- en FIG 3 een achteraanzicht van de in FIG 1 getoonde compressor.

FIG 4 is een meridionaal aanzicht van de in FIG 1 getoonde compressor.

FIG 5 is een vergroot meridionaal aanzicht van een gedeelte van de compressor volgens een uitvoeringsvorm van de uitvinding.

FIG 6 is een grafiek van de radiale afstanden van de binnenste en de buitenste contour van het geleidingskanaal in functie van een relatieve aspositie.

FIG 7 is een buitenaanzicht in perspectief van een schoepenrad volgens uitvoeringsvormen van de huidige uitvinding, dat kan gebruikt worden in compressoren volgens uitvoeringsvormen van de uitvinding.

FIG 8 is een grafiek die de stromingshoekfunctie van een rotorbladlijnprofiel weergeeft in functie van een genormeerde bladlijnprofiellengte.

FIG 9 en FIG 10 zijn een meridionaal aanzicht en een half transparant zijaanzicht, respectievelijk, van een statoronderdeel van een compressor volgens uitvoeringsvormen van de uitvinding.

FIG 11 is een half open gesneden aanzicht van een gedeelte van een statoronderdeel dat kan gebruikt worden in compressoren volgens uitvoeringsvormen van de uitvinding.

FIG 12 is een buitenaanzicht in perspectief van een voorbeeld van een transportbandsysteem volgens een uitvoeringsvorm van de uitvinding, waarbij het blaassysteem op een frame is gemonteerd weg van de transportband. De uitvinding is echter daartoe niet beperkt; vaak zal het blaassysteem op een frame worden vast gemaakt op een locatie dichter bij de transportband.

De figuren zijn enkel schematisch en niet limiterend. In de figuren kunnen de afmetingen van sommige onderdelen overdreven en niet op schaal zijn voorgesteld voor illustratieve doeleinden. Afmetingen en relatieve afmetingen komen niet noodzakelijk overeen met effectieve uitvoeringsvormen van de uitvinding.

Referentienummers in de conclusies mogen niet worden geïnterpreteerd om de beschermingsomvang te beperken.

In de verschillende figuren verwijzen dezelfde referentienummers naar dezelfde of gelijkaardige elementen. Gedetailleerde beschrijving van illustratieve uitvoeringsvormen De huidige uitvinding zal beschreven worden met betrekking tot bijzondere uitvoeringsvormen en met verwijzing naar bepaalde tekeningen, echter de uitvinding wordt daartoe niet beperkt maar is enkel beperkt door de conclusies.

Het dient opgemerkt te worden dat de term "omvat", zoals gebruikt in de conclusies, niet als beperkt tot de erna beschreven middelen dient geïnterpreteerd te worden; deze term sluit geen andere elementen of stappen uit. Hij is zodoende te interpreteren als het specificeren van de aanwezigheid van de vermelde kenmerken, waarden, stappen of componenten waarnaar verwezen wordt, maar sluit de aanwezigheid of toevoeging van één of meerdere andere kenmerken, waarden, stappen of componenten, of groepen daarvan niet uit. Dus, de omvang van de uitdrukking “een inrichting omvattende middelen A en B" dient niet beperkt te worden tot inrichtingen die slechts uit componenten A en B bestaan. Het betekent dat met betrekking tot de huidige uitvinding, A en B de enige relevante componenten van de inrichting zijn.

Verwijzing doorheen deze specificatie naar “één uitvoeringsvorm” of “een uitvoeringsvorm” betekent dat een specifiek kenmerk, structuur of karakteristiek beschreven in verband met de uitvoeringsvorm is opgenomen in tenminste één uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding. Dus, voorkomen van de uitdrukkingen “in één uitvoeringsvorm” of “in een uitvoeringsvorm” op diverse plaatsen doorheen deze specificatie hoeven niet noodzakelijk allemaal naar dezelfde uitvoeringsvorm te refereren, maar kunnen dit wel doen. Voorts, de specifieke kenmerken, structuren of karakteristieken kunnen gecombineerd worden op eender welke geschikte manier, zoals duidelijk zou zijn voor een gemiddelde vakman op basis van deze bekendmaking, in één of meerdere uitvoeringsvormen.

Vergelijkbaar dient het geapprecieerd te worden dat in de beschrijving van voorbeeldmatige uitvoeringsvormen van de uitvinding verscheidene kenmerken van de uitvinding soms samen gegroepeerd worden in één enkele uitvoeringsvorm, figuur of beschrijving daarvan met als doel het stroomlijnen van de openbaarmaking en het helpen in het begrijpen van één of meerdere van de verscheidene inventieve aspecten. Deze methode van openbaarmaking dient hoe dan ook niet geïnterpreteerd te worden als een weerspiegeling van een intentie dat de uitvinding meer kenmerken vereist dan expliciet vernoemd in iedere conclusie. Eerder, zoals de volgende conclusies weerspiegelen, inventieve aspecten liggen in minder dan alle kenmerken van één enkele voorafgaande openbaar gemaakte uitvoeringsvorm. Dus, de conclusies volgend op de gedetailleerde beschrijving zijn hierbij expliciet opgenomen in deze gedetailleerde beschrijving, met iedere op zichzelf staande conclusie als een afzonderlijke uitvoeringsvorm van deze uitvinding.

Voorts, terwijl sommige hierin beschreven uitvoeringsvormen sommige, maar niet andere, in andere uitvoeringsvormen inbegrepen kenmerken bevatten, zijn combinaties van kenmerken van verschillende uitvoeringsvormen bedoeld als gelegen binnen de reikwijdte van de uitvinding, en vormen deze verschillende uitvoeringsvormen, zoals zou begrepen worden door de vakman.

In de hier voorziene beschrijving worden talrijke specifieke details naar voren gebracht. Het is hoe dan ook te begrijpen dat uitvoeringsvormen van de uitvinding kunnen uitgevoerd worden zonder deze specifieke details. In andere gevallen zijn welgekende werkwijzen, structuren en technieken niet in detail getoond om deze beschrijving helder te houden.

DEFINITIES In de context van de huidige uitvinding is onder gas elk elementair gas en elk gasmengsel te begrijpen zoals, bijv. lucht. In brandveilige toepassingen kunnen dus ook zuurstofvrije, niet brandbare gassen, bijvoorbeeld, gebruikt worden. De vakman kan ook met het oog op gassen met gesuspendeerde vloeistofpartikels of gesuspendeerde vaste stof partikels passende aanpassingen uitvoeren aan een compressor volgens uitvoeringsvormen van de huidige uitvinding (bijv. door het aanpassen van de rotorbladen of geleidingskanaalsegmenten). In de context van de huidige uitvinding is onder een meridionaal aanzicht of meridionale doorsnede een vlakke doorsnede te begrijpen die de aandrijfas (ook omwentelingsas van het schoepenrad) en een daarop loodrechte staande radiale as bevat.

FIG 1 is een buitenaanzicht in perspectief van een op een vastmaakinrichting 101 gemonteerde compressor 1. De compressor 1 omvat een omsluitende en beschermende behuizing 2, een trechtervormig aanzuigstuk 3 dat aan een voorzijde (instroomzijde) van de behuizing 2 bevestigd is en een blaasmondstuk 4 in de vorm van een bek dat aan een tegenoverliggende achterzijde (uitstroomzijde) van de behuizing 2 bevestigd is.

Voor de onderdelen 2, 3 en 4 van de compressor 1 is een lichte bouwwijze ten voordele van gewichtsbesparing aan te raden, bijv. door het vervaardigen uit lichte spanningsarme kunststoffen, bijv. door spuitgieten.

Niettemin kunnen ook lichte, bijv. dunwandige, ontwerpen op basis van bijvoorbeeld metaal gebruikt worden.

In bijzondere uitvoeringsvormen kunnen onderdelen 2, 3 en 4 van de compressor 1 voorzien zijn van een beschermende (binnen- en/of buiten-) laag, bijvoorbeeld voor een betere chemische weerstand, bijv. bij gebruik van zuren op of in de omgeving van de transportband.

De compressor kan op een stevige manier met een — vastmaakinrichting 101 verbonden zijn.

Een voorbeeld van een vastmaakinrichting 101 omvat een paar in een transversale richting (loodrecht op de compressoras staande) lopende staven 102 waarop de compressor 1 verschuifbaar gemonteerd is.

Verder omvat de vastmaakinrichting 101 een paar dunne parallel georiënteerde platen 103 die loodrecht op de staven 102 kunnen bevestigd worden.

In dit geval zijn er een reeks van paren instelboringen 104 voor het bevestigen van de staven 102 voorzien.

De opeenvolging van paren instelboringen 104 is zodanig geschikt dat een vastmaakhoek van de op de staven 102 gemonteerde compressor 1 ten opzichte van een hoger liggende, horizontale transportband (niet getoond) regelbaar is.

FIG 2 is een vooraanzicht (ingangszijde) van de compressor 1 in FIG 1. Duidelijk zichtbaar in FIG 2 is een klemkop 105 met een laag profiel die zoals een klemtang de staven 102 in twee in het klemlichaam voorziene geleidingsuitsparingen verschuifbaar inklemt.

Voorts is er een capsule of dop 5 van de compressor 1 zichtbaar welke de motor in de behuizing 2 op een veilige manier beschermt.

FIG 3 is een achteraanzicht van de compressor 1 in FIG 1. In uitvoeringsvormen van de huidige uitvinding wordt minstens één connector voor transfer van elektrische signalen voorzien.

In FIG 3 wordt één geïsoleerde elektrische aanvoerinrichting 6 voor elektrische aandrijving de motor van de compressor 1 geïllustreerd. Daarnaast kan er eventueel een tweede connector worden voorzien voor transfer van stuursignalen van en naar een aanstuureenheid (aan/uit, sneller/trager draaien, foutcode). De minstens één connector, bijvoorbeeld de aanvoerinrichting 6, is of zijn op een voordelige wijze opzij aangebracht en belemmeren dus niet de instromende of uitstromende lucht en kunnen verder niet tegen de transportband botsen.

FIG 4 is een meridionaal aanzicht van de compressor 1 in FIG 1. De dubbelwandige behuizing 2 omvat een radiaal binnenste contour en een radiaal buitenste contour die samen de het geleidingskanaal 20 vormende tussenruimte begrenzen. Een instroomopening 21 en een uitstroomopening 22 zijn aan tegenoverstaande zijden van de compressor 1 voorzien. De motor 7 is aan een aandrijfas 8 gekoppeld en is, in de voorgestelde uitvoeringsvorm, in een beschermde plaats binnen de behuizing 2 vastgemaakt. Lagers 9 stabiliseren en positioneren de draaibare aandrijfas 8. De draaibeweging van de as 8 wordt bij een werkende compressor 1 overgedragen aan het schoepenrad 10 dat met de aandrijfas 8 verbonden is. Het is duidelijk dat het blaasmondstuk 4 eveneens een binnenkanaal omvat dat bekvormig is en naar een uiteinde toe dunner wordt, en zo de opgebouwde overdruk aan de uitstroomopening efficiënt in een versnelde gasstroming omzet. Tegelijk verbreedt het blaasmondstuk 4 waaierachtig in een transversale richting (hier niet te zien wegens loodrecht op de bladzijde staand) zodanig dat een mesvormige stroming aan het uiteinde van het blaasmondstuk 4 bij voorkeur de hele breedte van de transportband afdekt. Het blaasmondstuk 4 kan op de behuizing 2 bevestigd worden, bijv. via een kraag opgeschroefd worden, of via een losmaakbare kliksluiting vastgemaakt worden.

FIG 5 is een vergroot meridionaal aanzicht van een gedeelte van de compressor.

In deze figuur is verduidelijkt dat het schoepenrad 10 aan de aandrijfas 8 kan worden vastgemaakt, bijv. door middel van een schroef of bout, zodanig dat een buitenkant van het schoepenrad 10 ter hoogte van een segment B van het geleidingskanaal 20, een anders ontbrekend gedeelte van een radiaal binnenste contour tijdens werking van de compressor 1 vervangt. Het geleidingskanaal 20 is zichtbaar in segmenten onderverdeeld. Door een axiaal gericht instroomsegment 23 wordt het aangezogen gas naar de schoepenrad 10 toe gestuurd.

Voordat het segment B met de rotorbladen bereikt wordt, ondergaat het aangezogen gas in segment A een centripetale kracht die hetzelfde gas naar de as 8 toe afleidt. Een aan het segment B aansluitend segment C dwingt het erin stromend gas terug in de axiale richting naar de uitstroomopening 22. Bij voorkeur sluiten de segmenten A, B en C op elkaar aan in een niet-

hoekige, gebogen configuratie. Dit betekent dat de richtingscoëfficiënt van de raaklijnen aan de binnenste, resp. buitenste, contouren in naast elkaar liggende punten een continu verloop kent.

Het is als voordelig aan te zien dat het de segmenten A-C omvattende gedeelte van het geleidingskanaal 20 gevormd wordt door aparte onderdelen zoals 2b, 80, 10 van een set. Deze onderdelen kunnen op een mogelijkerwijze nauwkeurigere manier vervaardigd worden en kunnen, indien nodig, ook gemakkelijk vervangen worden. Het blaasmondstuk 4 kan ook als een dergelijk apart onderdeel voorzien zijn. De onderdelen 2b, 80 en 4 kunnen modulair op elkaar gemonteerd worden en kunnen onderling via afdichtringen 30a, 30b hermetisch verzegeld worden. Voorts kunnen de onderdelen 2b, 80, 4 door schroef- of kliksluiting losmaakbaar met een basisstuk 2a tot een volledige behuizing 2 uitgebouwd worden.

FIG 6 is een functionele weergave van een gedeelte van het geleidingskanaal 20 volgens een specifieke uitvoeringsvorm van de huidige uitvinding, waarbij de radiale afmetingen van de binnenste contour 60 en de buitenste contour 61 van het geleidingskanaal worden weergegeven in functie van de axiale afstand X. In deze figuur kan een opeenvolging van segmenten A, Ben C gezien worden, waarbij het eerste segment A, in axiale richting, een radiale helling naar de aandrijfas toe vertoont; het tweede segment B, in axiale richting een radiale helling weg van de aandrijfas vertoont, en het derde segment C, in axiale richting, opnieuw een radiale helling naar de aandrijfas toe vertoont. Het tweede segment B wordt aan de binnenkant minstens gedeeltelijk begrensd door de buitenkant 74 van het schoepenrad. Het ontbrekend gedeelte 64 van de binnenste contour 60 in segment B is dus nauwkeurig door het buitenoppervlak 74 van de schoepenrad 10 vervangen zodanig dat het geleidingskanaal ook in segment B vloeiend verloopt zonder dat het er doorheen stromende gas van een door het geleidingskanaal 20 voorgeschreven richting afwijkt. Het derde segment C loopt dan in axiale richting in de uitstroomopening 22 uit. De axiale richting aan de instroomkant van segment A kan bijvoorbeeld door een er op aangesloten axiaal gericht instroomsegment 23 (als verder gedeelte van het geleidingskanaal 20) gegarandeerd worden. De positie 62 van de schoepenrad 10 in het segment B is door een eerste paar dikke strepen aangeduid en die van de statorbladen 82 in gebied 63 in het segment C is door een daaropvolgend tweede paar dikke strepen aangeduid.

Radiale afstanden voor de drie segmenten A-C kunnen als gemiddelde radiale afstand van de binnenste contour 60 en de buitenste contour 61 berekend worden, of kunnen alternatief ook betrekking hebben op enkel één van de radiale contouren 60, 61. Op de zelfde wijze kunnen ook hellingsgraden in elk segment aangeduid worden. In voorkeurdragende uitvoeringsvormen van de uitvinding zijn hellingsgraden absoluut beperkt tot minder dan of gelijk aan 60 graden, bijv. beperkt tot minder dan of gelijk aan 50 graden, bijv. minder dan of gelijk aan 45 graden.

De drie segmenten A-C kunnen als asymmetrische Bézierkrommen of splines continue uitsparingen in de behuizing 2 vormen en daardoor een typische vloeiende S-vorm in het meridionaal aanzicht weergeven.

FIG 7 is een buitenaanzicht in perspectief van een schoepenrad 10 volgens uitvoeringsvormen van de huidige uitvinding. Het schoepenrad 10 omvat een centrale axiale boring 70 voor het aanbrengen op de aandrijfas 8. Het schoepenrad 10 kan uit elk geschikt materiaal vervaardigd zijn, bij voorkeur uit licht materiaal, zoals bijvoorbeeld licht plastiek, bijv.

spuitgietbaar plastiek dat lage spanningen vertoont. Bovendien kan voor het uitbalanceren van het schoepenrad 10 materiaal aan een binnenkant 714, 71b verwijderd worden, bijv. door boren, afschuren of afslijpen. Rondom de hele omtrek van een buitenkant 74 zijn een veelheid aan rotorbladen 72 gerangschikt. De tussenruimten 73 tussen twee op elkaar volgende rotorbladen 72 vormen een veelheid aan het instromend gas geleidende kamers als het schoepenrad 10 het geleidingskanaal 20 van de compressor 1 vervolledigt. De rotorbladen 72 hebben een gebogen vleugelachtige vorm en kunnen door een lijnprofiel op de buitenkant 74 beschreven worden waaraan een diktefunctie wordt toegewezen. Het specifiek lijnprofiel van de rotorbladen 72 leidt tot een compacte vorm van het schoepenrad 10 met kleine diameter, bijv. kleiner dan of gelijk aan 12 cm, en tot gereduceerde wrijvingsweerstanden. Bijgevolg kan het — asvermogen ook verminderd worden.

Elk statorblad 72 kan door een gebogen lijnprofiel van variërende materiaaldikte functioneel beschreven worden. Als voorbeeld kan de materiaaldikte continu, vanaf geen dikte, superlineair naar een eerste diktewaarde tussen 0,6 mm en 1,2 mm toe stijgen als ongeveer 10 % van de rotorbladlijnlengte bereikt wordt, vervolgens nagenoeg lineair stijgen naar een maximale waarde tussen 1,4 mm en 1,8 mm dikte als ongeveer 70 % van de statorbladlijnlengte bereikt wordt en daarna weer continu superlineair dalen naar een finale waarde tussen 0,8 mm en 1,2 mm dikte. Tegelijk kan, zoals grafisch in FIG 8 getoond, een instromingshoek van het rotorbladlijnprofiel als volgt beschreven worden: de instromingshoek bedraagt tussen +57 graden en +67 graden ten opzichte van de omwentelingsas en verandert continu dalend naar een uitstromingshoek van het lijnprofiel toe. De uitstromingshoek is nagenoeg +6 graden ten opzichte van de omwentelingsas voor een laminaire stroming, bijv. tussen +5 graden en +7 graden.

FIG 9 en FIG 10 zijn een meridionaal aanzicht en een half transparant zijaanzicht van een statoronderdeel 80. Op het overeenkomstig gedeelte van de radiaal binnenste contour 60, dat kegelvormig naar de omwentelingsas toeloopt, is een veelheid aan statorbladen 82 aangebracht die over de hele omtrek heen verdeeld zijn. Bij een dertigtal rotorbladen 72 op het schoepenrad 10 (bijv. tussen 30 en 35 rotorbladen) kan er een met één blad of meer dan één blad verminderd of vermeerderd aantal statorbladen 82 voorzien zijn zodanig dat een geluidsarme werking van de compressor 1 bereikt wordt. Ook de statorbladen zijn aerodynamisch gevormd om zowel wrijvingsweerstand te reduceren als een zo goed mogelijk laminaire stroming aan de uitstroomopening 22 van het geleidingskanaal 20 te realiseren. Elk statorblad kan door een gebogen lijnprofiel van variërende materiaaldikte functioneel beschreven worden, bijv. kan de materiaaldikte continu, vanaf geen dikte, naar een maximale waarde tussen 1 mm en 2mm dikte stijgen als ongeveer 50 % van de statorbladlijnlengte bereikt wordt, en daarna weer continu dalen naar geen dikte. Tegelijk kan een instromingshoek van het statorbladlijnprofiel als volgt beschreven worden: de instromingshoek bedraagt tussen -65 graden en -55 graden ten opzichte van de omwentelingsas en verandert continu stijgend naar een uitstromingshoek van het lijnprofiel toe. De uitstromingshoek is nagenoeg 0 graden ten opzichte van de omwentelingsas voor een laminaire stroming, bijv. tussen -1 graden en +2 graden.

FIG 11 is een halfopen gesneden aanzicht van een gedeelte van een statoronderdeel 80. Deze figuur verduidelijkt dat de statorbladen 82 zich, bij het benaderen van de op de omwentelingsas (verlenging van de as 8) liggende spits 120 van de binnenste contour 60, van de buitenste contour 61 losmaken. De doorsnede van het geleidingskanaal 20 toont naar de uitstroomopening 22 toe een vergrote radiale afstand tussen binnenste contour 60 en buitenste contour 61 (dus een verbreding van het geleidingskanaal). Doordat het geleidingskanaal echter in zijn geheel dichter bij de omwentelingsas ligt, kan een doorstroomoppervlak van het geleidingskanaal (oppervlak loodrecht op de omwentelingsas) in sommige uitvoeringsvormen bijna constant kan gehouden worden.

FIG 12 is een buitenaanzicht in perspectief van een voorbeeld van transportbandsysteem

100. Het transportbandsysteem 100 omvat een compressor 1 volgens één van de hierboven beschreven uitvoeringsvormen, een vastmaakinrichting 101 gelijksoortig met degene die in FIG 1 wordt uitgelegd en een transportbandstructuur. De transportbandstructuur omvat een basischassis 142, bijv. een rechthoekig chassis, met daarop opgerichte verticaal omhoog rijzende palen 143 die met twee parallel verlopende leidrails 141 verbonden zijn. De leidrails 141 voeren de transportband (niet getoond) horizontaal in twee tegengesteld bewegende lagen over de compressor 1 heen. De transportband (bijv. 40 cm breed) wordt door rollen 140 van de transportrichting afgeleid en teruggebracht. De vastmaakinrichting 101 is geschikt om een vanuit het blaasmondstuk stromend gas doelgericht op de omrolkant te sturen waardoor overblijfsels efficiënt weggeblazen worden zonder opmerkelijke wrijvingsweerstanden door het transportbandoppervlak te ondergaan. De compressor 1 of de compressor en de vastmaakrichting 101 zijn gemakkelijk verplaatsbaar en kunnen met andere transportbandstructuren gebruikt worden of langs dezelfde transportbandstructuur verschoven worden. Meerdere compressorenkunnen door een respectievelijke vastmaakinrichting onder dezelfde transportband heen geïnstalleerd worden, bijvoorbeeld twee of meer compressoren kunnen naast elkaar gemonteerd worden teneinde een bredere transportband te kunnen schoon blazen. Dergelijke compressoren kunnen geschrankt worden opgesteld in functie van de breedte van de blaasmond ten opzichte van de breedte van de transportband. Opgewaaide deeltjes kunnen verder door filters afgezonderd worden en/of in naburige opvangbakken verzameld worden.

De voorgaande beschrijving geeft details van bepaalde uitvoeringsvormen van de uitvinding. Het zal echter duidelijk zijn dat, hoe gedetailleerd het voorgaande ook blijkt in tekst, de uitvinding op vele manieren kan toegepast worden.

Claims (17)

Conclusies

1. Compressor (1) geschikt voor het reinigen van een transportband door het blazen van een gas naar de transportband, omvattend: - een zich in een axiale richting uitstrekkende draaibare aandrijfas (8) geschikt voor rotatie om een rotatie-as, - minstens één op de aandrijfas gemonteerd schoepenrad (10) met een radiale buitenkant (74) waarop een veelheid aan rotorbladen (72) zijn aangebracht, - een behuizing (2) omvattend een geleidingskanaal (20) met een instroomopening (21) voor het instromen van het gas en een uitstroomopening (22) voor het uitstromen van een gas, welk geleidingskanaal begrensd wordt door een radiaal buitenste contour (61) en overwegend begrensd wordt door een radiaal binnenste contour (60), waarbij de radiaal binnenste contour (60) onderbroken is en voorzien is voor het invoegen van het minstens één schoepenrad zodanig dat de radiale buitenkant van het minstens één schoepenrad het onderbroken gedeelte (64) van de binnenste contour op nauwkeurige manier opvult en afsluit en de veelheid aan rotorbladen in het geleidingskanaal aanwezig zijn, en waarin het aldus door contouren en schoepenrad begrensde geleidingskanaal, in een meridionale doorsnede bekeken, drie in stromingsrichting opeenvolgende segmenten (A-C) omvat, waarbij het eerste segment (A), in axiale richting, een radiale helling naar de rotatie-as toe vertoont, het tweede, gedeeltelijk door de buitenkant van het schoepenrad begrensde segment (B), in axiale richting een radiale helling weg van de rotatie-as vertoont, en het derde segment (C), in axiale richting, een radiale helling naar de rotatie-as toe vertoont, en - een blaasmondstuk (4) dat gemonteerd is of kan worden aan een achterzijde van de compressor en dat op de uitstroomopening (22) van het geleidingskanaal aansluit.

2. Compressor volgens conclusie 1, waarin een hellingsgraad van elk van de drie segmenten beperkt is tot 60 graden.

3. Compressor volgens conclusie 1 of 2, verder omvattend een veelheid aan vaststaande, gebogen, in het derde segment van het geleidingskanaal aanwezige statorbladen.

4. Compressor volgens conclusie 3, waarin de behuizing een set van onderdelen bevat en een onderdeel ervan de veelheid aan statorbladen omvat.

5. Compressor volgens één van de voorgaande conclusies, waarin elk rotorblad door een gebogen lijnprofiel van variërende materiaaldikte voorzien is en een instromingshoek van het lijnprofiel tussen 57 graden en 67 graden ten opzichte van de rotatie-as bedraagt en/of een uitstroomhoek van het lijnprofiel tussen 5 graden en 7 graden ten opzichte van de rotatie-as bedraagt.

6. Compressor volgens één van de voorgaande conclusies, verder omvattend een motor (7) gekoppeld aan de aandrijfas (8) voor het aansturen van een draaibeweging daarvan.

7. Compressor volgens conclusie 6, waarbij de behuizing aangepast is voor het huisvesten van de motor (7).

8. Compressor volgens één van conclusies 6 of 7, waarin de compressor verder door een massadebiet lucht tussen 70-114 g/s en/of een maximaal toerental tussen 2*10* rpm en 4*10% rpm en/of een maximale diameter van het schoepenrad tussen 8 cm en 14 cm gekenmerkt is.

9. Compressor volgens één van de conclusies 6 tot 8, waarin de motor (7) een interface omvat voor het ontvangen van signalen van een afstandsbediening, en een regelschakeling voor het regelen van de motor via ontvangen of interne signalen.

10. Compressor volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij het schoepenrad aan een radiale binnenkant en/of aan een axiale achterkant losmaakbaar materiaal omvat voor het uitbalanceren van het schoepenrad op de aandrijfas.

11. Compressor volgens één van de conclusies 6 tot 10, waarin een axiale lengte van de compressor tussen 20 cm en 30 cm is en/of een radiale diameter van de compressor tussen 10 cm en 20 cm is.

12. Compressor volgens één van de conclusies 1 tot 10 of 11, verder omvattend een aanzuigstuk (3) dat gemonteerd is of kan worden aan een voorzijde van de compressor en dat op de instroomopening (21) van het geleidingskanaal aansluit.

13. Compressor volgens één van de voorgaande conclusies, waarin het schoepenrad en/of de veelheid aan rotorbladen uit een spuitgietbare kunststof bestaan.

14. Compressor volgens één van de voorgaande conclusies, waarin het derde segment (C) in axiale richting in de uitstroomopening (22) uitloopt.

15. Compressor volgens één van de voorgaande conclusies, waarin het tweede segment (B) van het geleidingskanaal (20) een in stromingsrichting convergerende vorm heeft.

16. Transportbandsysteem omvattend een in een horizontale richting beweegbare transportband, minstens één compressor volgens één van de voorgaande conclusies, en een vastmaakinrichting voor het vastmaken van de compressor onder de transportband.

17. Transportbandsysteem volgens conclusie 16, waarin een vastmaakhoek en/of een vastmaakpositie van de vastmaakinrichting ten opzichte van de transportband regelbaar is.