JP5635081B2 - セルホイール及びセルホイールを製造するための方法 - Google Patents

セルホイール及びセルホイールを製造するための方法 Download PDF

Info

Publication number
JP5635081B2
JP5635081B2 JP2012511111A JP2012511111A JP5635081B2 JP 5635081 B2 JP5635081 B2 JP 5635081B2 JP 2012511111 A JP2012511111 A JP 2012511111A JP 2012511111 A JP2012511111 A JP 2012511111A JP 5635081 B2 JP5635081 B2 JP 5635081B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cell
inner cylinder
blade
edge
outer cylinder
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2012511111A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2012527557A (ja
Inventor
メルツ カール
メルツ カール
Original Assignee
エムエーツェー レーザーテック アーゲー
エムエーツェー レーザーテック アーゲー
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by エムエーツェー レーザーテック アーゲー, エムエーツェー レーザーテック アーゲー filed Critical エムエーツェー レーザーテック アーゲー
Publication of JP2012527557A publication Critical patent/JP2012527557A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5635081B2 publication Critical patent/JP5635081B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04FPUMPING OF FLUID BY DIRECT CONTACT OF ANOTHER FLUID OR BY USING INERTIA OF FLUID TO BE PUMPED; SIPHONS
    • F04F13/00Pressure exchangers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D53/00Making other particular articles
    • B21D53/26Making other particular articles wheels or the like
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D53/00Making other particular articles
    • B21D53/26Making other particular articles wheels or the like
    • B21D53/267Making other particular articles wheels or the like blower wheels, i.e. wheels provided with fan elements
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49229Prime mover or fluid pump making
    • Y10T29/49236Fluid pump or compressor making
    • Y10T29/49245Vane type or other rotary, e.g., fan

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)
  • Supercharger (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)

Description

本発明は金属製のセルホイールに関し、当該セルホイールは、回転軸に対称的に位置する円筒形の外筒と、外筒に対して同軸に位置する円筒形の内筒とを備え、外筒と内筒との間の空間が、回転軸と平行に方向付けられたセルエッジによって区切られたセル壁部分により、軸対称に配置された複数のセルに分割され、当該セルエッジが、軸対称に配置された軸断面で、回転軸と同軸に配置された円筒殻表面の交点ラインに位置する。セルホイールの製造に適した方法も、発明の範囲に含まれる。
ここ数年間、ダウンサイジングのプロセスは、新しい過給エンジンの設計において中心となる課題の1つであった。ダウンサイジングによって、燃料消費が抑えられ、それにより、車両の排気物質の発生を抑えることができる。これらの目的は今日ますます重要になってきている。それは、化石燃料による高いエネルギー消費は大気汚染をもたらし、法的規制が徐々に厳しくなる中で自動車製造業者は行動を起こさざるを得なくなっているからである。ダウンサイジングは、排気量の大きいエンジンを排気量を抑えたエンジンで代替することとして理解される。この方法により、エンジンをチャージすることによってエンジンの出力が一定に維持される。目的は、小型エンジンによって、同じ出力の自然吸気エンジンと同じ出力を得ることである。ダウンサイジングにおける新しい知見は、特に排気量1リットル以下の非常に小さなオットーサイクルエンジンの場合に、圧力波過給で最良の結果が得られると示している。
圧力波過給器内では、ローターはセルホイールとして構成され、共通の筐体を有する空気及び排気ハウジングによって囲まれている。小さなエンジンに過給するための最新の圧力波過給器の開発は、大きさ直径100mm以下のセルホイールに至った。最大セル容量を達成しつつ重量を減らすために、セル壁の厚さは0.2mm以下を目標とする。排気筒入り口温度が約1000℃の高温と仮定すると、セルホイールのための材料としてほぼ耐熱鋼のみが考慮できる。セル壁厚みが薄く、寸法安定性且つ高精度のセルホイールを製造するのは今日ではほとんど不可能であり、可能だとしてもかなりの追加コストが必要となる。
セルホイールのチャンバーを、一列に並べ、部分的に重ね合わされたZ型の形状で形成することはすでに提案されている。しかしながら、そのようなセルホイールの製造は多くの時間を必要とする。これに加えて、必要となる許容差を満たすのに十分な精度でのZ形状の位置合わせと位置の正確な固定は、ほとんど実施不可能である。
個々のセルの腐食によって、固形体からセルホイールを製造することはすでに提唱されている。しかしながら、この方法によっては、0.2mmのセル壁厚さを達成するのは不可能である。腐食方法のさらなる根本的な欠点は、それに関連する高い材料費及び加工費である。
欧州特許1375859A号から、本明細書冒頭に述べたような種類のセルホイールが既知である。セルホイールは、外筒、外筒に対して同軸に位置する内筒、及び外筒と内筒との間にそれらに同軸に位置するように配置された中間筒を備える。外筒と中間筒との間、及び、中間筒と内筒との間には、回転軸に対して放射状にブレードが配置されている。個々のセルは、2つの隣接するブレード及び隣接する筒によって区切られている。実際条件下での負荷試験において、特にセル壁厚さが0.5mm以下の場合に、筒の変形及びブレードの振動が起こることが示されている。このような不安定な挙動によって、短期間でセルホイールに不具合が起きる。
本発明の目的は、本明細書冒頭に述べたような種類のセルホイールを提供することであり、当該セルホイールは、セル壁厚さが同程度と仮定すると、先行技術によるセルホイールよりも剛性が高い。さらに、セルホイールは、先行技術の欠点を避けつつも、必要な精度で、単純且つ費用対効果の高い方法で製造することが可能であるように設計される。本発明のさらなる目的は、過給内燃機関、特に、規模が排気量1リットル以下の過給小型オットーサイクルエンジンの圧力波過給器において用いるための、寸法安定性を有する軽量セルホイールを提供することである。本発明のさらなる目的は、セル壁厚さ0.4mm以下の寸法安定性且つ高精度のセルホイールを高い費用対効果で製造するための方法を提供することである。
本明細書冒頭に述べたような種類のセルホイールにおいて、本発明による課題の解決は、外筒及び内筒が、断面が網目状に配置された形状のネットワークから成るセル構造を、接続したセル壁部分から区切り、セル構造では、セルエッジが対でそれぞれセル壁部分を区切ることによって達成され、同時に隣接する円筒殻表面と、隣接する軸断面とに同時に接し、円筒殻表面上それぞれのセルエッジは、隣接する円筒殻表面の隣接する2つの軸断面上に位置する各セルエッジとともに、2つのさらなるセル壁部分をそれぞれ区切る。
本発明によって用いられるセル構造の利点によって、セルホイールは既知のセルホイール実質的に剛性が高い。さらに、中間筒が存在しないことによって、かなりの軽量化に加えて、チャネルの断面が大きく広がる。
セル構造は、好ましくは、3個又は4個のシリンダーシェル表面を備えるが、4個を越える円筒殻表面を有するセル構造もまた考慮可能である。
特に好適な、費用対効果の高い、本発明によるセルホイールを製造するための方法においては、ハニカム構造の工業製造に基づき、異なる点において部分的に接続されたブレードから成るブレードアセンブリーを引き延ばすことによってセル構造が形成される。
本方法は、順に実行される以下の工程、
(a)セルホイールの長さに対応する長さ、及び、外筒と内筒との間の環状スペースの規定の厚さに適切に調整された幅を有する、規定の数のブレードを準備する工程と、
(b)ブレードアセンブリーを形成するために、セルエッジの形状で、ブレードを規定の点において、セルエッジを構築しつつ長手軸方向で対として溶接する工程と、
(c)ブレードアセンブリーをブレードの平面に垂直な方向zに引き延ばすとともに、環状セル構造を形成するために、引き延ばされたブレードアセンブリーを引き延ばす工程と、
(d)対応するセルエッジに沿って、引き延ばされ曲げられたブレードアセンブリーの2つの端部ブレードを接続する工程と、
(e)内筒を環状セル構造内にスライドさせ、且つ外筒を環状セル構造上にスライドさせる工程と、
(f)外筒と内筒をブレードエッジに接続する工程、を特徴とする。
対応するセルエッジに沿って、引き延ばされ曲げられたブレードアセンブリーの2つの端部ブレードを接続するとともに、外筒及び内筒を前記ブレードエッジに接続することが、好ましくは、レーザービーム又は電子ビームによって部品をともに溶接することによって実行される。
本発明によるセルホイールを製造するためのさらなる好適な方法は、順に実行される以下のステップ、
(a)セルホイールの長さに対応する長さ、及び、外筒と内筒との間の環状スペースの規定の厚さに適切に調整された幅を有する、所定の数のブレードを準備するステップと、
(b)ブレードを、環状セル構造によって前もって決定された最終的な形状にしたがって成形するとともに、必要であれば、個々のセルを形成するためにブレード対を接続するステップと、
(c)成型されたブレード又はセルを所定の点で、所定の数で内筒の外側に配置するとともに、ブレード又はセルを互いに接続して環状セル構造を形成し内筒に接続するステップと、
(d)外筒を環状セル構造上にスライドさせるステップと、
(f)外筒と内筒をブレードエッジに接続するステップ、を特徴とする。
ブレード対を形成するために個々のセルを接続するとともに、環状セル構造を形成するためにブレード又はセルを互いに接続することが、好ましくはレーザービーム又は電子ビームによって部品をともに溶接することによって実行される。
本発明による方法を用いて製造されたセルホイールは、好ましくは過給内燃機関のための圧力波過給器、特に1リットル以下の排気量を有するオットーサイクルエンジンで用いられる。
本発明のさらなる利点、特徴、及び詳細は、以下の好ましい例示的な実施形態の説明から、また図面を参照して明らかとなり、図面はただ例示の目的のみであり、限定するものとして捉えるべきではない。図面は略図的に示されている。
圧力波過給器のセルホイールの側面図である。 図1のセルホイールの正面の斜視図である。 線I−Iに沿った、図1のセルホイールの回転軸に垂直な断面図である。 図1のセルホイールの変形の側面図である。 図4のセルホイールの正面の斜視図である。 線II−IIに沿った、図4のセルホイールの回転軸に垂直な断面図である。 図3のセルホイールを製造するための、ともに溶接されたブレードアセンブリーの上面図である。 線III−IIIに沿った、図7のブレードアセンブリーの断面図である。 引き延ばされ曲げられてセル構造となり、外筒及び内筒に溶接されたあとの、図8のブレードアセンブリーの詳細である。 図7のブレードアセンブリーの溶接変形である。 図7のブレードアセンブリーから製造されたセルホイールの斜視図である。 引き延ばされ曲げられてセル構造となり、外筒及び内筒に溶接されたあとの、図8のブレードアセンブリーの寸法を有する図13のブレードアセンブリーの詳細である。 図6のセルホイールを製造するための、ともに溶接されたブレードアセンブリーの上面図である。 線IV−IVに沿った、図13のブレードアセンブリーの断面図である。 引き延ばされ曲げられてセル構造となり、外筒及び内筒に溶接されたあとの、図13のブレードアセンブリーの詳細である。 図13のブレードアセンブリーから製造されたセルホイールの斜視図である。 ブレードが取り付けられ、接合された部品を備える、図3によるセルホイールの内筒の斜視図である。 セルホイール軸に対して直角の、図17の構成の一部の拡大断面図である。 ツールが挿入され且つ外筒が被さった、図17の構成の長軸方向の断面図である。 線B−Bに沿った、図19の構成の一部分の拡大断面図である。 図19の構成の斜視図である。 セルホイール軸に対して直角の、図21の構成の断面図である。 図22の領域Xの拡大した詳細である。 ブレードが取り付けられ、接合された部品を備える、図6によるセルホイールの内筒の斜視図である。 セルホイール軸に対して直角の、図24の構成の一部の拡大断面図である。 ツールが挿入され且つ外筒が被さった、図24の構成の長手軸方向の断面図である。 線B−Bに沿った、図26の構成の一部分の拡大断面図である。 図26の構成の斜視図である。 セルホイール軸に対して直角の、図28の構成の断面図である。 図29の領域Yの拡大した詳細である。
図1〜3及び図4〜6に示す、圧力波過給器(図示せず)のセルホイール10は、回転軸に対称的に位置する円筒形の外筒12と、外筒12と同軸に位置する円筒形の内筒14とから成る。外筒12及び内筒14は、断面が網目状に構成された形状のネットワークから成るセル構造17を、接続したセル壁部分19から区切っている。外筒12と内筒14との間の環状スペースは、回転軸yと平行に配向したセルエッジ20によって区切られたセル壁部分19によって、複数の軸対称に配置されたセル22、22’、22”、22a、22bに分割されている。セルエッジ20は、回転軸yに同軸に配置された円筒殻表面18a、18b、18b1、18b2、18cと、軸対称に構成された軸断面21との交点上に位置する。セルエッジ20はそれぞれセル壁部分19を区切り、同時に隣接する円筒殻表面18a、18b、18b1、18b2、18c、及び隣接する軸断面21と同時に接する。円筒殻表面18a、18b、18b1、18b2、18c上の各セルエッジ20は、隣接する円筒殻表面18a、18b、18b1、18b2、18cの隣接する2つの軸断面21上に位置する各セルエッジ20とともに、2つのさらなるセル壁部分19をそれぞれ区切っている。円筒殻表面18a、18b、18b1、18b2、18cと軸断面21との交点の半分はセルエッジ20によって占有され、占有されていない界面は、円筒殻表面18a、18b、18b1、18b2、18c上の隣接するセルエッジ20の間、及び、軸断面21上の隣接するセルエッジ20の間にそれぞれ位置する。このようなセルエッジ20の構成と、セル壁部分19をそれぞれ1組で区切るセルエッジ20が、隣接する円筒殻表面18a、18b、18b1、18b2、18c上及び隣接する軸断面21上に同時に位置するという上述の条件とによって、セルホイール10の横断面にデルタ型の大規模なパターンが生み出され、それによって個々のセル22、22a、22bの断面が形成される。完成したセルホイールでは、環状セル構造17は内筒14及び外筒12によって区切られる。この方法によって、デルタ型断面の隣接するセル、外筒12及び内筒14の中間スペースが、三角形の断面を有するさらなるセル22’、22”を生み出す。
図1〜3に示すセルホイール10において、環状セル構造のセルエッジは72個の軸対称の軸断面21と、3個の円筒殻表面18a、18b、18cとの交点上に位置し、ここで、完成したセルホイール10において、外側円筒殻表面18a及び内側円筒殻表面18cは外筒12又は内筒14の内壁と一致する。このようにして、36個のデルタ型の断面のセル22と、2×36個の三角形の断面のセル22’、22”が得られる。セル構造17は回転軸又はセルホイール軸yに対して360°/36=10°の回転角で回転対称性を有する。
図4〜6に示すセルホイール10において、環状セル構造のセルエッジは72個の軸対称の軸断面21と、4個の円筒殻表面18a、18b1、18b2、18cとの交点上に位置し、ここで、完成したセルホイール10において、外側円筒殻表面18a及び内側円筒殻表面18cは外筒12又は内筒14の内壁と一致する。このようにして、2×36個のデルタ型の断面のセル22a、22bと、2×36個の三角形の断面のセル22’、22”が得られる。セル構造17は回転軸又はセルホイール軸yに対して360°/36=10°の回転角で回転対称性を有する。
図1〜3及び図4〜6において例として示され、それぞれ例えば100mmの直径D及び長さLを有するセルホイール10は、全体でセル108個と144個をそれぞれ有する。外筒12、内筒14、セル壁部分19は、標準的な壁の厚さ、例えば0.4mmを有し、例えばインコネル2.4856等の高耐熱性金属材料から成る。上記部品は、回転軸yの方向にセルホイール10の長さと釣り合う同じ長さLを有し、回転軸yと垂直のセルホイール10の2つの面の間に延びる。2つの面の領域において、ラビリンス・シールのプロフィル24が配置され、このプロフィルは外筒12を取り囲む。ラビリンス・シールの形成に必要な、プロフィル24に対する対応するプロフィルは、セルホイール10を格納するために提供されているセルホイールハウジング(図示せず)の内壁に見出される。
セルホイールの製造が、以下の例示的な実施形態の説明においてより詳細に説明される。
図7〜11に見られるように、第1の製造方法において、長さl幅bのブレード16が個々に1つずつ合同に積み重ねられ、さらなるブレード16を取り付ける前に、横方向にブレード16の長軸方向と平行に導かれたレーザービームによって、規定の点において2つの最も上層にあるブレード16がともに溶接される。
ブレード16は薄層であり、平面のシート状金属部品であり、ロール状のシート状金属ストリップから規定の長さに通常切断される。
ブレードの長さlは、セルホイール10の長さLに対応する。ブレード16又はブレードアセンブリー26の長さbは、外筒12と内筒14との間の環状スペース又は環状セル構造17の幅又は厚さBよりも大きく、ブレードアセンブリー26の幅bが小さくなることを可能にする。これは、ブレードアセンブリー26がその後に引き延ばされ曲げられてセル構造17になる時に起こる。
図3に示すセル構造17の形成のために、全部で72個のブレード16が2つの長軸に沿ったエッジ16kの領域及び全体の長さlにわたって長軸方向の中点16mで交互に溶接され、それによって、最終的には72個のともに溶接されたブレード16のアセンブリー26が形成される。ともに溶接されたブレード16のアセンブリー26はその後、ブレード16の平面に垂直な方向zに引き延ばされ、環状セル構造17になるように、アセンブリー26の最初と最後のブレード16が接触するまで曲げられる。この位置では、アセンブリーのブレード16の2つの端部が長軸方向の中点16mに沿ってともに溶接される。
次の工程では、管状の筒の形状の外筒12と内筒14が、前面から被されるか又は潜り込まされる。溶接操作を実行する前に、環状に曲げられたセル構造17のセル壁が、前面から挿入されたツールにより、正確な位置で、所定の角度に固定される。外筒12及び内筒14の位置づけ後、ともに溶接されたブレード対16の長軸に沿ったエッジ16kが、それぞれの長軸エッジ16kに沿って導かれたレーザービームによって、外筒12又は内筒14を通じて、外筒12又は内筒14に溶接される(図9及び図19〜23)。
図6に示すセル構造17の形成のために、全部で72個のブレード16が第1の長軸に沿ったエッジ16k及び長軸方向の中点と第2の長軸に沿ったエッジ16kの間の領域並びに第2の長軸に沿ったエッジ16k及び長軸方向の中点と第1の長軸に沿ったエッジ16kとの間の領域において、全体の長さlにわたって交互に溶接され、それによって、最終的には72個のともに溶接されたブレード16のアセンブリー26が形成される。ともに溶接されたブレード16のアセンブリー26はその後、ブレード16の平面に垂直な方向zに引き延ばされ、環状セル構造17になるように、アセンブリー26の最初と最後のブレード16が接触するまで曲げられる。この位置では、アセンブリーの2つの端部ブレード16が対応するエッジに沿ってともに溶接される。
次の工程では、管状の筒の形状の外筒12と内筒14が、前面から被されるか又は潜り込まされる。溶接操作を実行する前に、環状に曲げられたセル構造17のセル壁が、正面から挿入されたツール34により、正確な位置で、所定の角度に固定される。外筒12及び内筒14の位置づけ後、ともに溶接されたブレード対16の長軸に沿ったエッジ16kが、それぞれの長軸に沿ったエッジ16kに沿って導かれたレーザービームによって、外筒12又は内筒14を通じて、外筒12又は内筒14に溶接される(図15及び図26〜30)。
図9と図12との比較によって、図3及び図6による異なるセル数のセル構造を、外筒と内筒との間に、所定の寸法の環状スペースに設置できることが示された。
ブレードアセンブリー26を形成するためのブレード16の対溶接において、全ての溶接シームはブレード16の平面に垂直に導かれたレーザービームによって形成することができる(図8及び図13)。図10に示す別形では、長軸に沿ったエッジ16kが、ブレード16の平面と横方向に平行に導かれたレーザービームを用いて、一対ごとに溶接される。
図17及び18並びに図24及び25は、図3又は図6による上述したセルホイール10の製造の別形として、あらかじめ製造された内筒14又はフランジ筒15の提供を示す。内筒14又はフランジ筒15は、環状セル構造17によってあらかじめ定められた最終形状にあらかじめ形成された個々のブレード16、又はセル22又は22a、22bを形成するために対で溶接されたブレードを有する。既に述べた製造タイプとの根本的な違いは、既に製造された内筒14が適切に備えられていることである。個々のブレード16又はセル22又は22a、22bを互いに接合することは、回転軸yに垂直に導かれたレーザービーム30によって、突き合わせエッジに沿って、外側から実施される。個々のブレード16又はセル22又は22a、22bを内筒14に溶接することは、突き合わせエッジに沿って、対応する軸断面21に対するある角度で導かれたレーザービーム30’によって、すみ肉溶接を形成しながら外側から実施されるか、又は、突き合わせエッジに沿って、回転軸yに垂直に導かれたレーザービーム30”によって、ビードオンプレート溶接を形成しながら、内筒14の内側から実施される。最後のセルを内筒に溶接することは、しかしながら、いかなる場合でも内筒14の内側から実行される。内筒14は継ぎ目のない筒、又は、筒状に曲げられ、突き合わせエッジに沿って、長軸に沿った溶接シームを形成するように溶接されたシート状金属スリップでもよい。
図17又は24からわかるように、セル22又は22a、22bを形成するように対で溶接されたブレード16を備えた内筒14は直接ドライブシャフト13に接続される。つまり、フランジ筒はここで省くことができるか、あるいは、内筒14はブレードを備えるに先立って、フランジ筒15にすでに被さっている。
内筒14のフランジ筒15への接続は、例えば、内筒14とフランジ筒15とのエンドエッジをレーザービーム30(図示せず)によって溶接することによって実行することができる。
図3によるセルホイールの製造についての図19〜23、及び、図6によるセルホイールの製造についての図26〜30に示すように、すでに内筒14に溶接されたブレード16又はセル22は、前面から挿入されたツール34によって所定の角度に固定される。外筒12が被さったあとで、レーザービーム30を用いて、ビードオンプレート溶接によって、下に位置するブレード16又はセル22又は22a、22bの自由なエンドエッジに溶接される(図22及び23又は図29及び30)。
10 セルホイール
12 外筒
13 ドライブシャフト
14 内筒
15 フランジ筒
16 ブレード
17 セル構造
18a、18b、18c 円筒殻表面
19 セル壁部分
20 セルエッジ
21 軸断面
22、22a、22b、22’、22” セル
24 ラビリンス・シール部分
26 ブレードアセンブリー
30、30’、30” レーザービーム
34 ツール
y 回転軸

Claims (13)

  1. 回転軸(y)に対称的に位置する円筒形の外筒(12)と、該外筒(12)に対して同軸で位置する円筒形の内筒(14)とを備え、前記外筒(12)と前記内筒(14)との間の空間が、前記回転軸(y)と平行に配向されたセルエッジ(20)によって区切られたセル壁部分(19)により、軸対称に配置された複数のセル(22、22a、22b、22’、22”)に分割され、それによって、前記セルエッジ(20)が、軸対称に配置された軸断面(21)、前記回転軸(y)と同軸に配置された円筒殻表面(18a、18b、18b1、18b2、18c)の交点ラインに位置し、前記外筒(12)及び前記内筒(14)が、断面が網目状に構成された形状のネットワークから成るセル構造(17)を、接続したセル壁部分(19)から区切り、前記セル構造では、セルエッジ(20)が対でそれぞれセル壁部分(19)を区切り、同時に隣接する円筒殻表面(18a、18b、18c)と、隣接する軸断面(21)とに同時に接し、前記円筒殻表面(18a、18b、18c)上のそれぞれのセルエッジ(20)は、隣接する円筒殻表面(18a、18b、18c)の隣接する2つの前記軸断面(21)上に位置する各セルエッジとともに、2つのさらなるセル壁部分(19)をそれぞれ区切って構成されるセルホイール(10)を、金属から製造する方法であって、

    (a)前記セルホイール(10)の長さ(L)に対応する長さ(l)及び前記外筒(12)と前記内筒(14)との間の前記環状スペースの所定の厚さ(B)に適切に調整された幅(b)を有する、所定の数のブレード(16)を準備する工程と、
    (b)ブレードアセンブリー(26)を形成するために、前記セルエッジ(20)の形状で、所定の点(16k、16m、16m1、16m2)において、長軸方向で、前記ブレード(16)を対として溶接する工程と、
    (c)前記ブレードアセンブリー(26)を前記ブレード(16)の平面に垂直な方向に引き延ばすとともに、前記環状セル構造(17)を形成するために、引き延ばされた前記ブレード(16)を曲げる工程と、
    (d)対応するセルエッジ(20)に沿って、引き延ばされ曲げられた前記ブレードアセンブリー(26)の前記2つの端部ブレード(16)を接続する工程と、
    (e)前記内筒(14)を前記環状セル構造(17)にスライドさせ、且つ前記外筒(12)を前記環状セル構造(17)上にスライドさせる工程と、
    (f)前記外筒(12)と前記内筒(14)を前記ブレードエッジ(16k)に接続する工程とが、順に実行されることを特徴とする方法。
  2. 引き延ばされ曲げられた前記ブレードアセンブリー(26)の2つの前記端部ブレード(16)を対応するセルエッジ(20)に沿って接続するとともに、前記外筒(12)及び前記内筒(14)と前記ブレードエッジ(16k)との接続が、レーザービーム又は電子ビーム(30)によって部品をともに溶接することによって実行されることを特徴とする請求項に記載の方法。
  3. 前記セル構造(17)が、3つの円筒殻表面(18a、18b、18c)を備えることを特徴とする、請求項1又は2に記載のセルホイール。
  4. 前記セル構造(17)が、4つの円筒殻表面(18a、18b1、18b2、18c)を備えることを特徴とする、請求項1又は2に記載のセルホイール。
  5. 前記セル構造(17)が、4つを越える円筒殻表面(18a、18b1、18b2、18c)を備えることを特徴とする、請求項1又は2に記載のセルホイール。
  6. 前記セルホイールを製造するために用いられる材料の厚みが0.4mm以下であることを特徴とする、請求項1〜4のいずれか一項に記載のセルホイール。
  7. 回転軸(y)に対称的に位置する円筒形の外筒(12)と、該外筒(12)に対して同軸で位置する円筒形の内筒(14)とを備え、前記外筒(12)と前記内筒(14)との間の空間が、前記回転軸(y)と平行に配向されたセルエッジ(20)によって区切られたセル壁部分(19)により、軸対称に配置された複数のセル(22、22a、22b、22’、22”)に分割され、それによって、前記セルエッジ(20)が、軸対称に配置された軸断面(21)で、前記回転軸(y)と同軸に配置された円筒殻表面(18a、18b、18b1、18b2、18c)の交点ラインに位置し、
    前記外筒(12)及び前記内筒(14)が、断面が網目状に構成された形状のネットワークから成るセル構造(17)を、接続したセル壁部分(19)から区切り、前記セル構造では、セルエッジ(20)が対でそれぞれセル壁部分(19)を区切り、同時に隣接する円筒殻表面(18a、18b、18c)と、隣接する軸断面(21)とに同時に接し、前記円筒殻表面(18a、18b、18c)上のそれぞれのセルエッジ(20)は、隣接する円筒殻表面(18a、18b、18c)の隣接する2つの前記軸断面(21)上に位置する各セルエッジとともに、2つのさらなるセル壁部分(19)をそれぞれ区切って構成されるセルホイール(10)を、金属から製造する方法であって、
    (a)前記セルホイール(10)の長さ(L)に対応する長さ(l)及び前記外筒(12)と前記内筒(14)との間の前記環状スペースの所定の厚さ(B)に適切に調整された幅(b)を有する、所定の数のブレード(16)を準備する工程と、
    (b)前記ブレード(16)を、前記環状セル構造(17)によって前もって決定された最終的な形状にしたがって成形するとともに、必要であれば、個々の前記セル(22、22a、22b)を形成するためにブレード対を接続する工程と、
    (c)成型された前記ブレード(16)又は前記セル(22、22a、22b)を所定の点で、所定の数で前記内筒(14)の外側に配置するとともに、前記環状セル構造(17)を形成するために前記ブレード(16)又は前記セル(22、22a、22b)を互いに接続、及び前記ブレード(16)又は前記セル(22、22a、22b)を前記内筒(14)に接続する工程と、
    (d)前記外筒(12)を前記環状セル構造(17)上にスライドさせる工程と、
    (e)前記外筒(12)と前記内筒(14)とを前記ブレードエッジ(16k)に接続する工程とが、順に実行されることを特徴とする方法。
  8. 前記ブレード対を接続して個々の前記セル(22、22a、22b)を形成するとともに、前記環状セル構造(17)を形成するために前記ブレード(16)又は前記セル(22、22a、22b)の互いの接続、及び前記内筒(14)への接続が、レーザービーム又は電子ビーム(30)によって部品をともに溶接することによって実行されることを特徴とする請求項に記載の方法。
  9. 前記セル構造(17)が、3つの円筒殻表面(18a、18b、18c)を備えることを特徴とする、請求項7又は8に記載のセルホイール。
  10. 前記セル構造(17)が、4つの円筒殻表面(18a、18b1、18b2、18c)を備えることを特徴とする、請求項7又は8に記載のセルホイール。
  11. 前記セル構造(17)が、4つを越える円筒殻表面(18a、18b1、18b2、18c)を備えることを特徴とする、請求項7又は8に記載のセルホイール。
  12. 前記セルホイールを製造するために用いられる材料の厚みが0.4mm以下であることを特徴とする、請求項11のいずれか一項に記載のセルホイール。
  13. 内燃機関を過給するための圧力波過給器における請求項1〜12のいずれか一項に記載のセルホイール(10)の使用。
JP2012511111A 2009-05-19 2010-04-27 セルホイール及びセルホイールを製造するための方法 Active JP5635081B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP09006742A EP2253853A1 (de) 2009-05-19 2009-05-19 Zellenrad und Verfahren zu seiner Herstellung
EP09006742.2 2009-05-19
PCT/CH2010/000108 WO2010133002A1 (de) 2009-05-19 2010-04-27 Zellenrad und verfahren zu seiner herstellung

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2012527557A JP2012527557A (ja) 2012-11-08
JP5635081B2 true JP5635081B2 (ja) 2014-12-03

Family

ID=40810727

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012511111A Active JP5635081B2 (ja) 2009-05-19 2010-04-27 セルホイール及びセルホイールを製造するための方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20120057994A1 (ja)
EP (2) EP2253853A1 (ja)
JP (1) JP5635081B2 (ja)
ES (1) ES2435006T3 (ja)
PT (1) PT2433015E (ja)
WO (1) WO2010133002A1 (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2450121A1 (de) * 2010-11-03 2012-05-09 MEC Lasertec AG Verfahren zur Herstellung eines Zellenrades
HUE034654T2 (en) 2012-06-07 2018-02-28 Mec Lasertec Ag Cellular wheel, mainly for pressure waves
CN117583789B (zh) * 2024-01-17 2024-03-29 云南渝霖模板制造有限公司 一种挂篮自动化焊接装置及其焊接方法

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB693009A (en) * 1950-07-06 1953-06-17 Brown Fintube Co Method and product of the method of making tubes having internal fins
US2803578A (en) * 1954-01-14 1957-08-20 California Reinforced Plastics Extensible zigzag pack and method of making same
GB840408A (en) * 1958-02-28 1960-07-06 Power Jets Res & Dev Ltd Improvements in and relating to pressure exchangers
US3109580A (en) * 1961-01-20 1963-11-05 Power Jets Res & Dev Ltd Pressure exchangers
GB920624A (en) * 1961-02-21 1963-03-13 Power Jets Res & Dev Ltd Improvements in or relating to pressure exchanger cell rings
CH405827A (de) * 1963-07-10 1966-01-15 Bbc Brown Boveri & Cie Zellenrad für Druckwellenmaschinen
US4309972A (en) * 1979-12-03 1982-01-12 Ford Motor Company Centrifugal advanced system for wave compression supercharger
US4450027A (en) * 1982-08-09 1984-05-22 Colson Wendell B Method and apparatus for fabricating honeycomb insulating material
US4676855A (en) * 1985-10-25 1987-06-30 Hunter Douglas, Inc. Method of fabricating honeycomb structures
JPH0735730B2 (ja) * 1987-03-31 1995-04-19 日本碍子株式会社 圧力波式過給機用排気ガス駆動セラミックローターとその製造方法
JPH0255630A (ja) * 1988-08-22 1990-02-26 Nissan Motor Co Ltd ハニカム構造体
US5106444A (en) * 1988-12-22 1992-04-21 Comfortex Corporation Method for making a multi-cellular collapsible shade
DE3906551A1 (de) * 1989-03-02 1990-09-06 Asea Brown Boveri Gasdynamische druckwellenmaschine
US5160563A (en) * 1989-10-05 1992-11-03 Graber Industries, Inc. Method and apparatus for making an expandable cellular shade
US5043038A (en) * 1989-12-08 1991-08-27 Hunter Douglas Inc. Method of manufacture of expandable and collapsible single-panel shades of fabric
JP2829356B2 (ja) * 1990-08-24 1998-11-25 株式会社西部技研 全熱交換器用素子およびその製造法
US5437936A (en) * 1991-05-13 1995-08-01 Johnson; Jeffrey D. Honeycomb core structure and method and apparatus relating thereto
AT408785B (de) * 1995-11-30 2002-03-25 Blank Otto Ing Aufladeeinrichtung für die ladeluft einer verbrennungskraftmaschine
US6672186B2 (en) * 2000-04-13 2004-01-06 Comfortex Corporation Method of making a single-cell window covering
US6527895B1 (en) * 2000-08-17 2003-03-04 Newell Window Furnishings, Inc. Method and apparatus for making a cellular structure
EP1375859B1 (de) 2002-06-28 2007-07-18 Swissauto Engineering S.A. Verfahren zur Regelung einer Verbrennungsmaschine mit einer Gasdynamischen Druckwellenmaschine
US6991023B2 (en) * 2003-04-24 2006-01-31 Sunpower, Inc. Involute foil regenerator
TWI277511B (en) * 2005-08-17 2007-04-01 Metal Ind Res & Dev Ct Honeycomb insulating panel and method of making the same
CN102240151B (zh) * 2010-05-10 2013-08-28 德侑股份有限公司 窗帘用双蜂巢结构及其制程

Also Published As

Publication number Publication date
JP2012527557A (ja) 2012-11-08
EP2253853A1 (de) 2010-11-24
EP2433015B1 (de) 2013-09-11
PT2433015E (pt) 2013-12-12
WO2010133002A1 (de) 2010-11-25
EP2433015A1 (de) 2012-03-28
ES2435006T3 (es) 2013-12-18
US20120057994A1 (en) 2012-03-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2384712C2 (ru) Газотурбинная установка (варианты) и ее корпус
US9376936B2 (en) Exhaust gas turbocharger housing
US7614150B2 (en) Method for manufacturing a stator or rotor component
US9950442B2 (en) Method of producing honeycomb structural body
US8833515B2 (en) Method for the production of a sound absorber, especially for a gas turbine exhaust cone
KR101278750B1 (ko) 터보차저 및 터보차저의 제조 방법
CN102472115B (zh) 涡轮壳体
US20060000077A1 (en) A method of manufacturing a stator component
US8389438B2 (en) Non-cylindrical catalytic-converter carrier element and tool, and method for manufacturing it
JPH08334020A (ja) エキゾーストマニホルド集合部構造
JP5635081B2 (ja) セルホイール及びセルホイールを製造するための方法
US9121281B2 (en) Turbocharger and turbocharger wheel housing
RU2331778C2 (ru) Способ изготовления компонента статора или ротора
CN104350236A (zh) 用于废气涡轮增压器的涡轮机壳体
US8756808B2 (en) Method for producing a cellular wheel
US9562435B2 (en) Cellular wheel, in particular for a pressure wave supercharger
US6070830A (en) Faceted exhaust nozzle
CN102575525B (zh) 过渡管道及其制造方法、包括过渡管道的燃气涡轮机
EP2167256A1 (en) A method for producing an annular wall structure
KR101095123B1 (ko) 가스 동압 파형 장치
CN207297195U (zh) 一种汽车用egr连接管
KR101235781B1 (ko) 배기 매니폴드
JPH11107747A (ja) 排気マニホールド用コレクタ及びその製造方法
CN103967595B (zh) 板金涡轮壳体
JP2002188440A (ja) 集合管の製造方法並びにこの方法によって製造された集合管

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20130228

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20131227

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20140107

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20140401

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20140924

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20141015

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5635081

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250