NL1009754C2 - Werkwijze voor het vervaardigen van een schoep of schot van plaatmetaal. - Google Patents

Description

WERKWIJZE VOOR HET VERVAARDIGEN VAN EEN SCHOEP OF SCHOT VAN PLAATMETAAL

De uitvinding heeft betrekking op een rotatie* inrichting, omvattende: (a) een huis met een centrale, in hoofdzaak axiale eerste mediumdoorvoer en ten minste één in 5 hoofdzaak axiale tweede mediumdoorvoer; (b) een zich in dat huis en tot buiten dat huis uitstrekkende rotor-as, die ten opzichte van dat huis roteerbaar gelagerd is en een in dat huis geaccomodeerde rotor draagt, welke rotor met een centrale derde 1 10 mediumdoorvoer aan de genoemde eerste mediumdoorvoer aansluit, welke derde mediumdoorvoer zich vertakt in een r aantal angulair equidistante rotorkanalen, die zich elk in een respectief althans min of meer radiaal hoofdvlak uitstrekken vanaf de derde mediumdoorvoer naar een 15 respectieve vierde mediumdoorvoer, waarbij de eindzone van de derde mediumdoorvoer en de eindzone van de vierde mediumdoorvoer zich elk in hoofdzaak axiaal uitstrekken en elk rotorkanaal een gebogen vorm bezit, bijvoorbeeld een algemene U-vorm of een algemene S-vorm bezit, een 20 middendeel vertoont dat zich in een richting met althans een aanzienlijke radiële component uitstrekt, en elk rotorkanaal een stroombuis-dwarsdoorsnede-oppervlak, dat _ wil zeggen een doorsnede dwars op elke lokale -

hoofdrichting, vertoont, die in de richting van de derde 25 mediumdoorvoer naar de vierde mediumdoorvoer toeneemt Z

vanaf een relatieve waarde 1 tot een relatieve van ten _ minste 4. - (c) een in dat huis geaccomodeerde stator, 1 omvattende: ' 30 (c.1) een eerste centraal lichaam dat een in ~ hoofdzaak omwentelingssymetrisch, bijvoorbeeld althans n min of meer cilindrisch, althans min of meer conisch, — gekromd of hybride gevormd buitenvlak met een vloeiende

1. 5 4 I

2 vorm bezit, dat samen met een binnenvlak van het huis een algemeen in hoofdzaak omwentelingssymetrische, bijvoorbeeld cilindervormige mediumdoorvoerruimte met een radiële afmeting van ten hoogste 0,4x de straal van 5 het genoemde buitenvlak begrenst, in welke mediumdoorvoerruimte een aantal angulair equidistante, paarsgewijs statorkanalen begrenzende, statorschoepen zijn geaccomodeerd, welke statorschoepen elk aan hun naar de rotor gerichte, een vijfde mediumdoorvoer vormende 10 eindzone een substantieel, in het bijzonder ten minste 60°, van de axiale richting afwijkende richting bezitten, en aan hun andere, een zesde mediumdoorvoer vormende eindzone een weinig, in het bijzonder ten hoogste 15°, van de axiale richting afwijkende richting bezitten; welke 15 vijfde mediumdoorvoeren voor mediumstroming in in hoofdzaak axiale richting aansluiten aan de vierde mediumdoorvoeren, en op in hoofdzaak dezelfde radiële posities zijn geplaatst, en welke zesde mediumdoorvoeren : in verbinding staan met de ten minste ene tweede 20 mediumdoorvoer; (c.2) een tweede centraal lichaam, waarbij zich tussen de zesde mediumdoorvoer en de ten minste ene tweede mediumdoorvoer een aantal, in de richting vanaf de zesde mediumdoorvoeren naar de ten minste ene tweede 25 mediumdoorvoer toelopende, door het buitenvlak van het tweede centrale lichaam en het cilindervormige binnenvlak van het huis begrensde spruitstuk-kanalen uitstrekken; waarbij een algemene mediumdoorstromingsbaan is gedefinieerd tussen de eerste mediumdoorvoer en de ten 30 minste ene tweede mediumdoorvoer door respectievelijk de eerste mediumdoorvoer, de derde mediumdoorvoeren, de j rotorkanalen, de vierde mediumdoorvoeren, de * statorkanalen, de zesde mediumdoorvoeren, de spruitstuk- kanalen, de tweede mediumdoorvoeren, en omgekeerd, met 35 tijdens bedrijf in hoofdzaak vloeiende en continue overgangen tussen de genoemde delen; en waarbij de opbouw zodanig is, dat er tijdens bedrijf een wederzijdse krachtkoppeling bestaat tussen de ! i f-n ~ .

• t 3 j rotatie van de rotor , en aldus de rotatie van de as, enerzijds, en de druk in het de genoemde mediumdoorstromingsbaan doorstromende medium.

Ter toelichting van de nieuwe 5 vervaardigingswijze voor een rotatie-inrichting van het nieuwe type waarop de uitvinding betrekking heeft volgt hieronder een inleiding dienaangaande.

Rotatie-inrichtingen zijn in vele uitvoeringen bekend.

10 Bekend is bijvoorbeeld een centrifugaalpomp met een axiale invoer en een te verpompen vloeistof radiaal onder invloed van centrifugale krachten naar buiten slingerende rotor met schoepen en één of meer " bijvoorbeeld in hoofdzaak tangentiële afvoeren.

15 Verder is bekend een axiale compressor met in cascade gerangschikte groepen rotor- en statorschoepen. “

De structuur omvat vele duizenden uiterst complex : gevormde onderdelen, die bovendien aan hoge eisen van : maatnauwkeurigheid en mechanische sterkte moeten voldoen.

20 Een voorbeeld hiervan is een gasturbine, waarbij in dit geval gasvormig medium onder druk door een daarvoor bestemde bron wordt afgegeven en wordt gericht op de schoepen van een rotor, zodanig dat deze rotor met kracht wordt aangedreven voor bijvoorbeeld het roterend 25 aandrijven van een machine, zoals een elektrische generator.

Deze bekende inrichtingen vertonen stromings-instabiliteiten, in het bijzonder bij geringe debieten.

Deze veroorzaken veelal een onbalans in de 30 rotorbelasting, die aanleiding geeft tot zware trillingen, onbeheersbare toerentalvariaties en zeer = zware mechanische belastingen van lagers, assen en schoepen.

Alle bekende rotatie-inrichtingen bezitten nog = 35 verdere technische tekortkomingen.

Bijvoorbeeld is vaak het rendement relatief laag en sterk afhankelijk van het toerental. - 1 Π Π 0 ~ £ 4 i U \j ν' ί : - 4

Bovendien zijn de bekende inrichtingen meestal volumineus, zwaar en duur.

Bij het toepassen van giettechnieken voor het vervaardigen van een rotor moeten de schoepen een zekere 5 minimale wanddikte bezitten, die aanleiding geeft tot ongewenste verkleiningen van het effectieve doorstroomvolume en verliezen door loslating en zogvorming. Bovendien beperkt de schoepwanddikte en de noodzakelijke schoepenvorm het aantal te accommoderen 10 schoepen. Verder lijdt de giettechniek onvermijdelijk tot ongewenste oppervlakte-ruwheid en onbalans als gevolg van onbedoelde en onbeheersbare dichtheidsverschillen, bijvoorbeeld als gevolg van insluitsels.

Verder is de treksterkte van gegoten metalen en 15 legeringen beperkt.

Bekende centrifugaalpompen lijden verder aan zogenaamde slip, het verschijnsel, dat de stroming slecht aanligt aan de zuigzijde van het stroomkanaal, dat wordt begrensd door naburige schoepen. Door de expansiehoek ~ 20 tussen de schoepen is er sprake van een slipgebied of een gebied met "dood water", waarin zich een grootschalige stationaire wervel bevindt, waardoor de doorstroming in dat gebied nul is. Hierdoor is de uitgangsdruk van de centrifugaalpomp sterk pulserend.

25 Verder zijn bekende inrichtingen zodanig opgebouwd, dat ze tijdens bedrijf veel lawaai produceren.

Alle als bijvoorbeeld waterpomp werkende bekende inrichtingen bezitten een beperkte drukcapaciteit. Bijvoorbeeld voor toepassingen als 30 brandweerpomp worden daarom vaak pompen met elkaar in cascade geplaatst om de vereiste druk, ook wel uitgedrukt als opvoerhoogte van het te verpompen water, te realiseren.

Bij de bekende rotatie-inrichtingen wordt het 35 verder soms als een nadeel ervaren, dat mediuminvoer en mediumuitvoer niet dezelfde richting vertonen, maar bijvoorbeeld haaks op elkaar gericht zijn. Onder bepaalde omstandigheden kan het gewenst zijn, althans de ! r· ; . . ; , ] ï V u u i j 4 5 mogelijkheid te hebben, de invoer en de uitvoer dezelfde richting te geven.

Bekende inrichtingen zijn verder niet in staat, te werken met media met sterk uiteenlopende 5 viscositeiten.

Bij bekende inrichtingen lopen de stromingssnelheden van de doorstromende media tijdens het doorstromen door een inrichting zeer sterk uiteen. Als gevolg van de optredende versnellingen treedt 10 geluidproductie en rendementsverlies op. In dit verband zou het gewenst zijn, de doorstroomsnelheid van doorstromend medium door een rotatie-inrichting onder alle omstandigheden bijvoorbeeld binnen gebied van 0,2-5 x een richtwaarde gelijk te houden.

15 De uitvinding richt zich specifiek op het vervaardigen van de statorschoepen en de rotorschotten, die bij voorkeur worden toegepast voor een rotatie-inrichting van het beschreven type.

Het is wezenlijk, dat het modelleren van de 20 schoepen of de schotten met hoge nauwkeurigheid

plaatsvindt om een in hoofdzaak mediumdichte aansluiting aan de oppervlakken te verkrijgen, waarmee de schoepen en I

de schotten afdichtend moeten samenwerken. ï

Een statorschoep dient aan hoge eisen van 25 nauwkeurigheid te voldoen, hetgeen technisch zeer moeilijk realiseerbaar is in verband met de ruimtelijk uiterst gecompliceerde vorm van een dergelijke schoep. “

Een rotorschot dient met hoge nauwkeurigheid te worden vervaardigd en bij voorkeur door lassen te worden — 30 verbonden met twee rotorschotels. De betreffende lasplaatsen zijn met normale lastechnieken onbereikbaar, zodat men geneigd zou zijn toevlucht te nemen tot andere verbindingsmethodes zoals solderen, lijmen, schroefverbindingen, lip-gatverbindingen en dergelijke.

35 Wezenlijk voor de werkwijze volgens de uitvinding is, dat de vormnauwkeurigheid van de schoepen ^ en schotten aan zeer hoge eisen moet voldoen.

1000754 7 6

De werkwijze volgens conclusie 1 maakt in het algemeen een vervaardiging met hoge maatnauwkeurigheid moge ijk.

De werkwijze volgens conclusie 2 betreft een 5 speciale werkwijze die is bestemd voor het vervaardigen van een statorschoep. Dergelijke schoepen vertonen een min of meer deels-helixvormige opbouw, terwijl hun radiaal naar binnen respectievelijk naar buiten gerichte randen een exacte deels-cilindrische vorm dienen te 10 bezitten. Een dergelijke opbouw is ruimtelijk uiterst gecompliceerd. De werkwijze volgens conclusie 2 maakt niettemin het vervaardigen van statorschoepen met een zeer hoge mate van vormnauwkeurigheid mogelijk.

Opgemerkt wordt, dat de haaks omgezette 15 langsrandzones zeer geschikt zijn voor het bijvoorbeeld door lijmen verbinden met een desbetreffend cilindrisch contactvlak.

Conclusie 3 heeft betrekking op een voorkeursuitvoering van de werkwijze volgens conclusie 2, 20 volgens welke het vormen van de omgezette langsrandzones simultaan plaatsvindt met het op de hierboven geschreven wijze modelleren van een statorschoep.

Conclusie 4 betreft een werkwijze die in het bijzonder, maar niet uitsluitend, geschikt is voor het 25 vormen van de statorschoepen.

Conclusie 5 betreft een werkwijze die in het bijzonder, maar niet uitsluitend, geschikt is voor het vervaardigen van een rotorschot.

Conclusie 6 betreft een voorkeurswerkwijze voor 30 het vervaardigen van een rotor. De werkwijze kan zeer snel en met hoge nauwkeurigheid worden uitgevoerd.

Teneinde de stroombanen tussen de stroomdoorvoeruitsteeksels zo scherp mogelijk te definiëren verdient de werkwijze volgens conclusie 6 de 35 voorkeur. Hierdoor wordt vermeden, dat er thermische verschillen tussen de verschillende lasposities ontstaan, die de kwaliteit van een te vervaardigen rotor nadelig ' zouden kunnen beïnvloeden.

<r; Γ*. C C·· *? i , f *' r ! 5 · 7

Conclusie 8 betreft een matrijs voor het uitvoeren van de werkwijze volgens conclusie 2.

Conclusie 9 betreft een rotorschot of statorschoep, die is vervaardigd met de werkwijze volgens 5 een van de betreffende conclusies, terwijl conclusie 10 een rotor betreft, die is vervaardigd onder toepassing van de werkwijze volgens conclusie 6 of 7.

De uitvinding zal nu worden toegelicht aan de hand van bijgaande tekeningen. In de tekeningen tonen: 10 figuur 1 gedeeltelijk in dwarsdoorsnede, gedeeltelijk in opengewerkt zijaanzicht, een eerste uitvoeringsvoorbeeld van een rotatie-inrichting; figuur 2 een gedeeltelijk weggebroken perspectivisch aanzicht van de inrichting volgens figuur 15 1 dat geschematiseerd is voor het weergeven van de ruimtelijke opbouw; figuur 3 een variant van een spruitstuk; ~ figuur 4 een gedeeltelijk weggebroken 1 perspectivisch aanzicht van een tweede 20 uitvoeringsvoorbeeld van een rotatie-inrichting; : figuur 5A een uitgeslagen aanzicht van een deel van een stator met statorkanalen begrenzende statorschoepen; figuur 5B een uitgeslagen aanzicht van een 25 statorschoep; figuur 5C een met figuur 5A corresponderend aanzicht van twee statorschoepen ter toelichting van de geometrische verhoudingen; figuur 5D een gerectilineariseerd aanzicht van 30 het statorkanaal volgens figuur 5C; figuur 5E een grafiek van de kanaalbreedte als Ξ functie van de kanaalafstand; figuur 5F de ingesloten hoek als functie van de kanaalafstand; 35 figuur 6A een schematische dwarsdoorsnede van een derde uitvoeringsvoorbeeld van een rotatie- inrichting; Ξ 1009754 8 ƒ \ figuur 6B een met figuur 6A corresponderend aanzicht van een variant.

figuur 7 een perspectivisch plof-aanzicht vanaf de onderzijde van de interne structuur met rotor en 5 stator van een vierde uitvoeringsvoorbeeld van een rotatie-inrichting, met weglating van het huis en de onderste rotorschotel; figuur 8 vanaf de bovenzijde van de stator volgens figuur 7, met weglating van het huis en de rotor; 10 figuur 9 een perspectivisch plof-aanzicht vanaf de onderzijde, corresponderend met figuur 7, van de rotor; figuur 10A een met figuur 8 corresponderend perspectivisch aanzicht van het statordeel van een vijfde 15 uitvoeringsvoorbeeld, waarbij het spruitstuk anders is uitgevoerd; figuur 10B een met figuur 10A corresponderend aanzicht van een variant; figuur IOC een met figuur 10B corresponderend 20 aanzicht van een variant; figuur 10D een grafische weergave van het verband tussen de tangentiële afstand tussen twee schoepen en de axiale positie; figuur 10E de kanaalbreedte als functie van de 25 kanaalpositie; figuur 10F een grafische weergave van de ingesloten hoek als functie van de kanaalpositie; figuur 11 een gedeeltelijk weggebroken perspectivisch aanzicht van een deel van een zesde 30 uitvoeringsvoorbeeld van een rotatie-inrichting; figuur 12A een gedeeltelijk schematisch perspectivisch aanzicht van een matrijs voor het vormen van rotorschoepen; figuur 12B een dwarsdoorsnede volgens de lijn 35 B-B in figuur 12A; figuur 12C een geschematiseerd plof-aanzicht van een inrichting voor het vervaardigen van een statorschoep; '5 f' Γ. i"; - 1 · I J U U t f O '{.

9 figuur 12D een perspectivisch aanzicht van de inrichting volgens figuur 12C; figuur 13A een sterk geschematiseerd plof-aanzicht van een inrichting voor het samenstellen van een 5 rotor volgens figuur 9; figuur 13B een schematisch gedeeltelijk perspectivisch aanzicht van een opstelling van een aantal geleidingsblokken in de vervaardigingsfase van een stator; 10 figuur 13C een onder figuur 13B getekend, gedeeltelijk weggebroken perspectivisch aanzicht van de volgens figuur 13B vervaardigde stator; figuur 13D een samenstel van warmte en elektriciteit geleidende blokken conform figuur 13B;

15 figuur 14 een schematische grafiek ter I

vergelijking van het rendement als functie van het relatieve debiet van een bekende rotatie-inrichting en een inrichting volgens de onderhavige octrooiaanvrage; figuur 15 de door een inrichting volgens de 20 uitvinding te genereren druk als functie van het debiet bij verschillende toerentallen in vergelijking met een 1 bekende pomp; ~ figuur 16 een met figuur 15 corresponderende ^ grafische weergave van een andere uitvoering; 25 figuur 17 een perspectivisch aanzicht van een verder uitvoeringsvoorbeeld van de rotatie-inrichting - volgens de uitvinding; figuur 18 een opengewerkt perspectivisch aanzicht van de inrichting volgens figuur 17; 30 figuur 19 een plof-aanzicht van de inrichting volgens figuur 17; figuur 20 een perspectivisch aanzicht van de " motor; = figuur 21 een perspectivisch aanzicht van de ï 35 stromingskanalen-eenheid, die zich uitstrekken tussen de t zesde mediumdoorvoer en de tweede mediumdoorvoer; en - figuur 22 een bovenaanzicht van de eenheid ~ volgens figuur 21.

1000754 : 10

Figuur 1 toont een rotatieinrichting 1. Deze omvat een huis 2 met een centrale, axiale eerste mediumdoorvoer 3 en drie axiale tweede mediumdoorvoeren 4, 5, 6. Verder omvat de inrichting 1 een zich in het 5 genoemde huis 2 en tot buiten dat huis 2 uitstrekkende as 7, die ten opzichte van het huis 2 roteerbaar gelagerd is en een in het huis 2 geaccomodeerde rotor 8 draagt, die hierna zal worden gespecificeerd. De rotor 8 sluit met een centrale derde mediumdoorvoer 9 aan de eerste 10 mediumdoorvoer 3 aan. De derde mediumdoorvoer 9 vertakt zich in een aantal angulair equidistante rotorkanalen 10, die zich elk in een respectief, althans min of meer radiaal hoofdvlak uitstrekken vanaf de derde mediumdoorvoer 9 naar een respectieve vierde 15 mediumdoorvoer 11. De eindzone van de derde mediumdoorvoer 9 en de eindzone van de vierde mediumdoorvoer 11 strekken zich elk in hoofdzaak in axiale richting uit. Zoals figuur 1 toont, vertoont elk rotorkanaal 10 een algemene flauwe S-vorm, ongeveer 20 correspondeerd met een halve cosinus-functie en vertoont een middendeel 12, dat zich in een richting uitstrekt met althans een aanzienlijke radiële component. Elk rotorkanaal vertoont een dwarsdoorsnede-oppervlak, dat zich vergroot vanaf de derde mediumdoorvoer naar de 25 vierde mediumdoorvoer.

Verder omvat de rotatie-inrichting 1 een in het huis 2 geaccomodeerde stator 13. Deze stator 13 omvat een eerste centraal lichaam 14 en een tweede centraal lichaam 23.

30 Het eerste centrale lichaam 14 bezit aan zijn aan de rotor 8 grenzende zone een cilindervormig buitenvlak 15, dat samen met een cilindervormig binnenvlak 16 van het huis 2 een algemeen cilindervormige mediumdoorvoerruimte 17 met een radiële afmeting van ten 35 hoogste 0,2x de straal van het cilindervormige buitenvlak 15 begrenst, in welke mediumdoorvoerruimte 17 een aantal angulair equidistante, paarsgewijs statorkanalen 18 begrenzende statorschoepen 19 zijn geaccomodeerd, welke s- r c' - ’ ' . : '· ; I Ü ü ü '> 11 statorschoepen 19 elk aan hun naar de rotor 8 gerichte, een vijfde mediumdoorvoer 24 vormende eindzone 20 een ; substantieel, in het bijzonder ten minste 60° van de axiale richting 21 afwijkende richting bezitten, en aan 5 hun andere, een zesde mediumdoorvoer 25 vormende eindzone 22 een weinig, in het bijzonder ten hoogste 15°, van de axiale richting 21 afwijkende richting bezitten, welke vijfde mediumdoorvoeren 24 aansluiten aan de vierde mediumdoorvoeren 11, en welke zesde mediumdoorvoeren 25 10 in verbinding staan met de drie tweede mediumdoorvoeren 4, 5, 6.

Het tweede centrale lichaam is zodanig uitgevoerd, dat zich tussen de zesde mediumdoorvoer 25 en ^ de tweede mediumdoorvoeren 4, 5, 6 drie, in de richting 15 vanaf de zesde mediumdoorvoeren 25 naar de tweede ~ mediumdoovoeren 4, 5, 6 toelopende spruitstuk-kanalen 26 1

uitstrekken. Deze spruitstuk-kanalen worden tevens begrensd door het buitenvlak 29 van het tweede centrale lichaam 23 en het cilindervormige binnenvlak 16 van het L

20 huis 2.

In figuur 1 is een algemene mediumdoorstromingsbaan 27 met pijlen aangeduid. Deze : baan 27 is gedefinieerd tussen de eerste mediumdoorvoer 3 ï en de tweede mediumdoorvoeren 4, 5, 6 door 25 respectievelijk: de eerste mediumdoorvoer 3, de derde ~ mediumdoorvoeren 9, de rotorkanalen 10, de vierde mediumdoorvoeren 11, de statorkanalen 18, de zesde ” mediumdoorvoeren 25, de spruitstuk-kanalen 26, de tweede ; mediumdoorvoeren 4, 5, 6, met in hoofdzaak vloeiende ~

30 overgangen tussen de genoemde delen. Opgemerkt wordt, dat I

in figuur 1 de stroming van het medium volgens pijlen 26 is weergegeven in overeenstemming met een pompwerking van Ξ

de inrichting 1, waartoe door niet-getekende motormiddelen de as 7 roterend wordt aangedreven. Zou via 35 de mediumdoorvoeren 4, 5, 6 medium onder druk met kracht L

in de tweede mediumdoorvoeren 4, 5, 6 worden toegelaten, "

dan zou de mediumstroming omgekeerd zijn en zou door de hierna te beschrijven opbouw van de inrichting 1 de rotor •f η Π Γ A

1 U \j ·-> i o 4 12 8 roterend worden aangedreven, tevens onder roterende aandrijving van de as 7.

De opbouw van de inrichting is zodanig, dat er tijdens bedrijf een wederzijdse krachtkoppeling bestaat 5 tussen de rotatie van de rotor 8, en aldus de rotatie van de as, enerzijds, en de snelheid en druk in het de genoemde mediumdoorstromingsbaan 27 doorstromende medium.

In het algemeen kan derhalve de inrichting werken als pomp, in welk geval de as 7 wordt aangedreven 10 en het medium wordt verpompt volgens de pijlen 27, of als turbine/motor, in welk geval de mediumstroming omgekeerd is en het medium de drijvende kracht levert.

Figuur 2 toont in sterk geschematiseerd opengewerkt perspectief de inrichting 1. Duidelijk is, 15 dat de spruitstuk-kanalen 26 zijn gevormd door een tweede centraal lichaam 23, dat te beschouwen is als een inzetstuk, dat zich boven het eerste centrale lichaam 14 bevindt en drie de spruitstuk-kanalen 26 vormende uitsparingen 30 vertoont. Deze uitsparingen vertonen 20 afgeronde vormen en sluiten aan hun onderzijde aan aan de zesde mediumdoorvoeren 25 voor het naar de tweede mediumdoorvoeren 4, 5, 6 geleiden van het medium volgens de pijlen 27.

Figuur 3 toont het inzetstuk 23 in gedeeltelijk 25 weggebroken perspectivisch aanzicht. In dit willekeurige uitvoeringsvoorbeeld is het inzetstuk 23 uit plaatmetaal gevormd. Het kan echter ook uit andere geschikte materialen bestaan, zoals massieve, eventueel gewapende kunststof en dergelijke.

30 Figuur 4 toont een inrichting 31, die functioneel overeenstemt met de inrichting 1. De inrichting 31 omvat een aandrijfmotor 28.

Zoals in figuur 4 duidelijker dan in figuur 1 kan worden gezien, is in de als mediuminvoer dienende 35 derde mediumdoorvoer 9 een invoerpropeller 32 met een aantal propellerbladen 33 aangebracht.

Vooruitlopend op de bespreking van de rotor volgens figuur 9, die overeenkomt met de rotor 8 volgens 1 Ü Ü 'J / D 4 13 figuur 1, wordt nu reeds opgemerkt, dat de rotor 34 in de inrichting 31 volgens figuur 4 een aantal additionele verstijvingsschoren 35 vertoont die in de rotor 8 ontbreken.

5 Zoals in figuur in 9 is getoond, omvat rotor 8 een aantal separate onderdelen, die op hierna te beschrijven wijze met elkaar zijn geïntegreerd. De rotor 8 omvat een onderschotel 36, een bovenschotel 37, twaalf relatief lange schotten 38 en twaalf daarmee verweven 10 geplaatste relatief korte schotten 39, die op de getoonde wijze equidistante begrenzingen vormen van respectieve rotorkanalen 10. De schotten 38, 39 vertonen elk een gebogen vorm en haaks omgezette randen 40, 41 voor mediumdichte koppeling met de schotels 36, 37. De 15 schotten 38, 39 zijn bij voorkeur door lassen met de schotels verbonden en vormen aldus een geïntegreerde rotor. In de centrale derde mediumdoorvoer 9 is de invoerpropeller 32 geplaatst. Deze vertoont twaalf bladen, die zonder rheologisch noemenswaardige overgang ; 20 aansluiten aan de lange rotorschotten 38. In het midden 1 van de invoerpropeller 32 is een naar beneden toe toelopend stroomlijnelement 42 geplaatst.

In het bijzonder figuur 4 toont duidelijk de werking van de als bijvoorbeeld vloeistofpomp werkende = 25 inrichting 31. Door aandrijving van as 7 met meeneming “

van rotor 34 wordt door de werking van propeller 32 vloeistof de rotorkanalen 10 ingeperst. Mede als gevolg van de optredende centrifugale versnelling wordt er een I

sterke pompwerking verkregen, die zich laat vergelijken : 30 met die van centrifugaalpompen. Centrifugaalpompen echter !: werken met fundamenteel anders gevormde rotorkanalen. De Γ uit de rotorkanalen 10 stromende vloeistof vertoont een z sterke rotatie en heeft de vorm van een annulaire - stroming met zowel een tangentiële of rotatie-35 richtingscomponent als een axiale richtingscomponent. De statorschoepen 19 nemen de rotatiecomponent weg en leiden de aanvankelijk axiaal ingevoerde stroming weer in axiale z richting de spruitstuk-kanalen 26 binnen, waar de _ i ü U d i' 5 4 14 c deelstromen worden verzameld en worden toegevoerd respectieve mediumafvoeren 4, 5, 6. Desgewenst kan op de in figuur 2 getoonde wijze door middel van een vereniging van de drie afvoeren 4, 5, 6 tot één leiding 43 het 5 medium via één leiding verder worden verpompt.

Vooruitgrijpend op figuur 10 wordt opgemerkt, dat ook andere uitvoeringen mogelijk zijn, waarbij ook de afvoer zich in nagenoeg exact axiale richting uitstrekt.

Figuur 5A toont, dat de statorschoepen 19 aan 10 hun invoerzijde een omgebogen rand 44 vertonen. Deze rand heeft een rheologische functie. Hij zorgt voor een vloeiende, gestroomlijnde overgang van de door de snel roterende rotor 34 afgegeven sterk roterende mediumstroming naar de statorkanalen 18.

15 De beschreven rotoren bestaan in deze uitvoering uit roestvaststalen onderdelen, met verwijzing naar figuur 9 de schotels 36, 37, de schotten 38, 39, de propeller 32.

Figuur 5A toont in uitgeslagen vorm het 20 buitenvlak 15 van het eerste centrale lichaam en de statorschoepen 19.

Figuur 5B toont volgens de gebroken lijn B-B in figuur 5a een aanzicht van een schot 19.

Figuur 5C toont een stel samen een 25 statorkanaal 18 begrenzende statorschoepen 19.

Figuur 5D toont een uitslag van het kanaal 18 met de bepaling van de onderlinge hoeken conform de elkaar opvolgende lijnen 46, die, zoals figuur 5D toont, alle onderlinge afstanden langs de hartlijn bezitten van 30 ongeveer 5mm, althans in deze uitvoering. De uitloopbreedte van elk statorkanaal is, zoals in figuur 5C is aangegeven, ongeveer 15mm. Figuur 5D toont de verschillende posities met de daarbij behorende halve hoeken tussen de schoepen 19 op de aangegeven posities.

35 Figuur 5E toont de kanaalbreedte als functie van de posities volgens de figuren 5C en 5D.

Figuur 5F toont de ingesloten hoek conform de weergave in figuur 5D. Het is van belang op te merken, j *1 ''Λ Γ / ; · .i ! t ··..:· / o 4-a 15 dat deze hoek nergens de rheologisch belangrijke waarde van circa 15° overschrijdt en zelfs onder de waarde van 14° blijft.

In figuur 1 en figuur 4 is duidelijk te zien, 5 dat de respectieve rotoren 8, 34 in het gebied van de derde mediumdoorvoer en de vierde mediumdoorvoer ten opzichte van het huis 2 zijn afgedicht door respectieve labyrint-afdichtingen 45, 46. De as is ten opzichte van het huis gelagerd door middel van ten minste twee lagers, 10 waarvan in de figuren 1 en 4 er slechts één is getekend.

Dit lager is aangegeven met verwijzingsgetal 47.

Figuur 6A toont een rotatie-inrichting met een iets andere opbouw. In deze structuur is er sprake van een continue eenheid van spruitstuk-kanalen, daar sprake 15 is van een ruimte 49 die door een tweede centrale lichaam 50 wordt begrensd samen met de wand 51 van het huis 52.

Aldus is er sprake van slechts één mediumafvoer 4.

Figuur 6B toont een rotatie-inrichting 48', waarvan de opbouw nagenoeg geheel overeenkomt met de 20 opbouw van de inrichting 48 volgens figuur 6A. Anders dan in de inrichitng 48 omvat de inrichting 48' een : elektromotor. Deze omvat een aantal met het = verwijzingsgetal 90 aangeduide statorwikkelingen, die 7

stationair zijn opgesteld, en een rotoranker 91, dat vast 25 verbonden is met de bovenschotel 37 van rotor 8. I

De aansluitdraden van de statorwikkelingen zijn r niet getekend. Ze kunnen zich zeer geschikt omhoog uitstrekken via de ongebruikte ruimte binnen de statorschoepen 19 en op een gewenste geschikte positie 30 uit de inrichting 48' uittreden. ~

Figuur 7 toont de interne structuur van rotor 8 met weglating van de onderste schotel 36. Verwezen wordt r in dit verband naar figuur 9. Van belang in deze figuur 7 is in het bijzonder de opbouw van het tweede centrale 35 lichaam 53. In het bijzonder een vergelijking met figuur ^ 2 maakt duidelijk, waarin deze uitvoering verschilt van de opbouw van inrichting 1. Het tweede centrale lichaam 53 is voorzien van drie inzetstukken 54 die uitsparingen ~ 1009754 ï 16 55 begrenzen, die de uitstroomopeningen van de statorkanalen 18 verbinden met mediumafvoeren 4, 5, 6. De uitsparingen 55 zijn voorzien van stroomgeleidingsschotten, die weliswaar verschillende 5 vormen hebben, maar gemakshalve alle met het verwijzingsgetal 56 zijn aangeduid. Door deze opbouw wordt eveneens een zeer rustige wervelingen-vrije stroming gerealiseerd.

Figuur 8 toont de stator 57 volgens figuur 7 10 vanaf de andere zijde.

Figuur 10A toont een deel van een vijfde uitvoeringsvoorbeeld. De stator 61 is in hoge mate regelmatig en symmetrisch opgebouwd en verschilt in die zin van de uitvoeringsvormen die in het bijzonder 15 duidelijk zijn getekend in de figuren 2 en 7. In de uitvoering volgens de figuur 10A worden spruitstuk-kanalen 62 op analoge wijze gevormd aan de statorkanalen 18. De spruitstuk-kanalen 62 worden enerzijds begrensd door een in de richting van afvoer 4 toelopend vlak 63 20 van een tweede centraal lichaam 64 en anderzijds door het binnenvlak van een niet-getekend huis. De kanalen 62 worden onderling van elkaar gescheiden door scheidingsschotten 65. Zoals getekend verenigen zich gemiddeld ongeveer 2,7 statorkanalen tot één spruitstuk-25 kanaal 62.

Figuur 10B toont een variant van figuur 10A. De stator 61' volgens figuur 10B is in zoverre afwijkend van de uitvoering volgens figuur 10A, dat de kanalen 62' van elkaar worden gescheiden door een vlak 63' en schotten 30 65' met andere vormen dan de betreffende onderdelen in de stator 61. Het gevolg hiervan is, dat de mediumdoorvoer 93' volgens figuur 10B een grotere doortocht vertoont dan de mediumdoortocht 93 figuur 10A. Het snelheidsverschil over de kanalen 62' is derhalve kleiner dan het 35 snelheidsverschil over de kanalen 62. Onder omstandigheden kan dit gewenst zijn.

Figuur IOC toont een verdere variant, waarin de stator 61'' niet alleen de relatief lange schotten 19, 10 0 o : i i 17 maar ook daarmee verweven geplaatste kortere schotten 19' omvat. Het effect hiervan zal worden uitgelegd aan de hand van de hiernavolgende figuren 10D, 10E en 10F. Voor het overige komt de stator 61'' in hoofdzaak overeen met 5 de stator 61'. Er wordt op gewezen, dat de onderste eindzones van de schotten 19 en 19' omgevouwen zijn.

Hierdoor is een goede stroomlijnvorm met vergrote stijfheid, sterkte en erosiebestendigheid verzekerd.

Figuur 10D toont de tangentiële afstand tussen 10 de naburige schotten 19 en 19' volgens figuur IOC en de schotten 19 volgens de figuren 10A en 10B. De tangentiële afstand is weergegeven als functie van de axiale positie.

De curven I en II corresponderen met naburige schotten.

Figuur 10E heeft betrekking op de uitvoering 15 volgens figuur IOC. De grafiek geeft de kanaalbreedte als '

functie van de kanaalpositie. Duidelijk is de invloed van de verweven plaatsing van relatief lange en relatief I

korte schotten. Deze invloed is herkenbaar aan de sprong in de grafiek. Zou deze sprong niet aanwezig zijn, dan ; 20 zou het met II aangeduide deel vloeiend aansluiten aan het met I aangeduide deel, waardoor de kanaalbreedte in het gebied II substantieel groter zou worden. Dit zou sterk ten koste gaan van het langwerpige karakter van de statorkanalen en daarmee de prestaties van de inrichting 25 in kwestie beïnvloeden.

Figuur 10F toont de ingesloten hoek als functie van de kanaalpositie. Een vergelijking met figuur 5F toont aan, dat door de keuze van de verweven plaatsing van korte en lange schotten de ingesloten hoek die 30 volgens figuur 5F bijna 14° bedraagt, in de structuur r volgens figuur IOC altijd kleiner is dan 10°.

Figuur 11 toont een zesde uitvoeringsvoorbeeld.

De rotatie-inrichting 66 omvat een rotor 67 met een aantal rotorkanalen 68 die door plaatmetalen wanden 35 worden begrensd. Deze rotor kan zijn gevormd door explosief vervormen, door middel van interne medium druk, i: door middel van een rubberpers of andere geschikte bekende technieken. Spruitstuk-kanalen 69 worden begrensd _ 1 fj ft O £ A - 18 door in het getekende gebied zich ongeveer schroeflijnvormig uitstrekkende schotten 70.

Figuur 12 toont, op welke wijze de ruimtelijk zeer gecompliceerd gevormde statorschoepen 19 kunnen 5 worden vervaardigd uit respectieve stroken roestvaststaal.

Figuur 12A toont zeer schematisch een matrijs 71 voor het uit een platte strook staal van bepaalde lengte vormen van een statorschoep 19. De matrijs omvat 10 twee ten opzichte van elkaar met kracht roteerbare matrijsdelen 72, 73, die in een gesloten rotatiestand twee naar elkaar gerichte scheidingvlakken vertonen, waarvan de vormen in hoofdzaak identiek zijn, welke vormen overeenkomen met de vorm van een schoep 19. Het 15 scheidingsvlak in kwestie bevindt zich op de met 74 aangeduide positie, waar conform de realiteit bij het vormen van een schoep 19 een dergelijke schoep is ingetekend, waarbij de aangrenzende delen van de matrijsdelen 72, 73 weggebroken zijn getekend. Aan de 20 onderzijde is het betreffende scheidingsvlak 75 zichtbaar, dat zich voortzet conform de vorm de schoep 19. Pijlen 76 geven de relatieve roteerbaarheid van matrijsdelen 72, 73 weer. Geleidingsblokken 76, 77 dienen als geleiding van de matrijsdelen 72, 73 tijdens de 25 rotatie. De genoemde middelen voor roterende aandrijving van de matrijsdelen 72, 73 zijn niet getekend.

In de open stand van de matrijs, die in figuur 12A niet is getekend, wordt een rechte roestvaststalen strook ingelegd. Deze strook is geheel vlak en recht.

30 Vervolgens worden de matrijsdelen onderling gèroteerd, zodanig dat de vormvlakken elkaar naderen. Daardoor vindt een aangrijping van de strook plaats onder gelijktijdige vervorming daarvan. In dit verband wordt verwezen naar figuur 12B, waar de met elkaar samenwerkende matrijsdelen 35 72, 73 zijn getoond. Zoals duidelijk zal zijn, vertoont matrijsdeel 73 aan zijn aan steuncilinder 77 grenzende onderzijde een uitsparing 78 overeenkomstig de omgezette onderrand 79 van strook 19, terwijl aan de bovenzijde een ' 1000754 ' ‘1 19 vergelijkbare uitsparing 80 aanwezig blijft tussen het bovenvlak van matrijsdeel 72 en matrijsdeel 73 bij het sluiten van de vormholte. De uiteindelijke sluiting van de vormholte wordt uitsluitend bepaald door de dikte van 5 het metaal van schoep 19. De uitsparing 80 correspondeert met de bovenste omgezette rand 81.

De figuren 12C en 12D tonen een alternatieve inrichting of matrijs 871 voor het uit een platte strook staal 801 met de in figuur 12D getoonde gebogen vorm van 10 bepaalde lengte vormen van een statorschoep 819. De matrijs 871 omvat twee ten opzichte van elkaar met kracht roteerbare matrijsdelen 872, 873, die in een gesloten rotatiestand twee naar elkaar gerichte scheidingsvlakken vertonen, waarvan de vormen in hoofdzaak identiek zijn, : 15 welke vormen overeenkomen met de vorm van een schoep 819.

De onderlinge rotatie van de genoemde matrijsdelen 872, 873 kan plaatsvinden door rotatie van matrijsdeel 873 door middel van handgreep 802, waarbij matrijsdeel 872 stationair blijft, doordat het als éën geheel is gevormd 20 met een gestel 803, dat aan een werkblad is bevestigd.

Een tweede handgreep 804 is bevestigd aan een in hoofdzaak cilindrisch element 805 dat van een min of meer driehoekige opening 806 is voorzien die dient voor het plaatsen van strook 801 en het uitnemen van een gevormde 25 schoep 819. Door middel van een in een spiebaan 807 passende spie 808 zijn de respectieve onderdelen 805 en 814 voor rotatie met elkaar gekoppeld.

De genoemde scheidingsvlakken 810, 811 doen dienst voor het aan strook 801 verlenen van de dubbel 30 gekromde hoofdvorm, echter zonder de omgezette randen 812, 813 die dienen voor het aan respectieve cilindrische ü lichamen verbinden van een schoepvervorming van een stator. Nadat deze vorm is verkregen door rotatie door middelhandgreep 802 kunnen de omgezette randen 812, 813 1 35 worden gevormd door een vervolgrotatie door handgreep 804. Tijdens deze vervolgrotatie vindt het bedoelde _ omzetten van de genoemde randen plaats door rotatie van centraal deel 814, dat zoals vermeld voor rotatie is 1009754 i 20 gekoppeld met element 805 en is voorzien van een omzetrand 815. Een tweede omzetrand 816 is aangebracht aan de binnenzijde van element 805.

Aldus kan door een zeer eenvoudige bewerking 5 met de inrichting 871 uit de voorgevormde metalen strook 801 een schoep 819 worden vervaardigd.

Opgemerkt wordt dat strook 801 is vervaardigd door lasersnijden. Hierdoor is een zeer nauwkeurig en spaan- en braamvrij plaatmetalen element te verkrijgen, 10 dat vrij is van interne spanningen. De versmalde eindzone 820 kan conform pijl 823 worden omgebogen tot de met 820' aangeduide positie. Daarmee is schoep 819 gereed om te dienen als onderdeel van een stator. Een dergelijke stator is bijvoorbeeld weergegeven in figuur 13C.

15 Figuur 13A toont een mogelijke en zeer praktische vervaardigingswijze van rotor 8. Uitgegaan wordt van onderschotel 36, bovenschotel 37 en de daartussen te plaatsen en daarmee hecht te verbinden rotorschotten 38, 39 (zie ook figuur 9).

20 In het plof-aanzicht volgens figuur 13A is tevens weergegeven, dat in de driedimensionaal gevormde schotten 38, 39 kettingen van corresponderend gevormde, elektriciteit en warmte geleidende blokken 82 kunnen worden opgenomen. Deze blokken zijn door draden 83 tot 25 respectieve kettingen verenigd en kunnen dienen voor het geleiden van de stroom, die via een bovenelektrode 84 en een onderelektrode 85 door respectievelijk schotel 37, blokken 82, schotten 38, 39, onderschotel 36 en onderelektrode 85 kunnen worden geleid door een 30 elektrische voeding 86. Door middel van niet-getekende aandrukmiddelen worden de schotelvormige elektroden 84, 85, waarvan de respectieve vormen overeenstemmen met respectievelijk bovenschotel 37 en onderschotel 36, met kracht naar elkaar gedrukt onder corresponderende 35 aandrukking van de genoemde en in figuur 3A op afstand van elkaar getekende onderdelen. Geprofileerde, als ! aandrukpunten dienende zones 86 zijn in bovenelektrode 84 aangebracht. Corresponderende zones 87 zijn in de : 1 0 ü ^ ..

21 onderelektrode aangebracht. Tijdens het doorleiden van een voldoend grote stroom zal via de aandrukzones 86, 87, die met de schotten 38, 39 geregistreerd zijn, een grote stroom door de betreffende stroombaan worden geleid.

5 Hierdoor vindt een effectief puntlassen van de schotten 38, 39 aan schotels 36, 37 plaats. De bijvoorbeeld koperen blokken 82 zijn essentieel voor een goede stroomgeleiding zonder nadelige thermische effecten voor de schotten 38, 39. Nadat aldus een puntlas-bewerking is 10 voltooid, kunnen door aan de draden 83 te trekken de betreffende kettingen van blokken worden verwijderd. Na deze bewerking is de rotor in principe gereed. Zoals figuur 1 toont, kan aan bovenschotel 37 nog een bevestigingschijf 90 worden vastgelast. Met kap 91 vormt 15 deze de bevestiging van de rotor aan as 7. De rotor volgens figuur 4 is na de puntlas-bewerking als hiervoor beschreven aan de hand van figuur 13 voorzien van schoren : 35, waarna as 37 is bevestigd.

Figuur 13B toont sterk vereenvoudigd en met 1

20 weglating van een aantal onderdelen een opstelling 830 voor het vervaardigen van een stator 831 zoals weergegeven in figuur 13C. Voor een goed begrip van de opstelling volgens figuur 13B wordt eerst verwezen naar figuur 13C. De stator 831 omvat een cilindrische 25 binnenwand 832 en een cilindrische buitenwand 833. Deze I

wanden zijn in dit uitvoeringsvoorbeeld van roestvaststaal vervaardigd. De buitenwand 833 is relatief Γ dik, terwijl de binnenwand 832 relatief dun is. De statorschoepen 819 (zie figuur 12) met relatief grote 30 lengte en de daarmee verweven geplaatste schoepen 819' Τ'

met geringere lengte zijn in de gewenste stand geplaatst I

en zijn met de omgezette randen 812 en 813 door lassen bevestigd aan respectievelijk binnenwand 832 en

buitenwand 833. Het zal daarmee duidelijk zijn, dat de I

35 vormen van deze omgezette randen 812 en 813 nauwkeurig = moeten aansluiten aan de betreffende cilindrische oppervlakken. De in figuur 12 getoonde inrichtingen zijn - daarop speciaal ontworpen.

22

Figuur 13B toont, met weglating van de cilinders 832, 833 een opstelling van equidistant geplaatste kettingen van koperen blokken, die gemakshalve alle met 834 zijn aangeduid en die de in figuur 13D 5 getoonde vorm vertonen, overeenkomstig de vorm van schoepen respectievelijk 819 en 819'. Door middel van een veter 835 zijn de blokken mechanisch met elkaar verbonden en elektrisch van elkaar gescheiden. Een rubberen kussen 836 vertoont een zodanige vorm, dat de totale structuur 10 837, bestaande uit blokken 834, veter 835 en kussen 836, nauwkeurig past tussen de schoepen 819, 819' van een stator 831. De blokken 834 vertonen een algemene U-vorm. Hierdoor kunnen de randen 812, 813 elektrisch geleidend en thermisch geleidend met elkaar worden verbonden, 15 zonder dat de elektrische geleiding plaatsvindt via de middenplaat van een schoep 819. Vergelijking van de figuren 13B en 13C toont de relatieve plaatsing van blokken 834 en schoepen 819, 819' aan.

Figuur 13B is in die zin vereenvoudigd 20 getekend, dat slechts de voorste groep kettingen 837 is getoond, terwijl bovendien de cilindrische mantels 832, 833 voor de duidelijkheid zijn weggelaten. Buiten de buitenmantel 833 is een buitenelektrode 838 geplaatst, terwijl binnen de binnenmantel 832 een binnenelektrode 25 839 is geplaatst. Deze elektroden zijn ingericht voor het simultaan doorleiden van stromen door puntlaszones, die alle gemakshalve met 840 zijn aangeduid. Daartoe zijn de elektroden 838, 839 met een stroombron 841 verbonden. Na het rangschikken van de schoepen 819, 819' met 30 tussenplaatsing van de kettingen 837 over de gehele omtrek met plaatsing van zowel binnencilinder 832 als buitencilinder 833 worden de binnenelektroden 839 en buitenelektroden 838 geplaatst, waarna de stroomdoorgang wordt geëffectueerd, die ten gevolge heeft dat op de 35 stroomdoorgangsplaatsen de omgezette randen 812, 813 worden gepuntlast aan binnencilinder 832 en buitencilinder 833. Vervolgens worden de respectieve - i ! i. ^ V. t v_. ^ 23 kettingen 837 aan de bovenzijde aan veters 835 uit de structuur getrokken, waarna de stator 831 gereed is.

Figuur 14 toont een grafische weergave van het rendement "EFF" uitgedrukt in een percentage als functie 5 van het relatieve debiet Q van respectievelijk een inrichting volgens de stand der techniek (grafiek I), zoals gemeten aan een inrichting van het hiervoor beschreven type volgens figuur 1 (grafiek II) en tenslotte volgens de figuren 7, 8, 9, 10. Het zal 10 duidelijk zijn, dat de rendementskromme van de structuur volgens de uitvinding substantieel hoger ligt dan die volgens de stand der techniek en een aanzienlijk vlakker verloop vertoont. In het bijzonder is de verbetering bij lagere toerentallen spectaculair. Deze verbetering 'T

15 verklaart, dat één inrichting voor vele zeer : uiteenlopende toepassingen inzetbaar is. Bij de stand der - techniek zijn voor verschillende toepassingen veelal ‘ andere inrichtingen vereist.

Figuur 15 toont eveneens de prestaties van een = 20 inrichting volgens de uitvinding die als pomp werkt. De in figuur 15 getekende grafieken betreffen de pompdruk “

als functie van het debiet van een inrichting volgens de uitvinding, in vergelijking met een acht-traps standaard- I

centrifugaalpomp met een dimensionering die vergelijkbaar 25 is met de dimensionering van de inrichting volgens de uitvinding. De met cirkelvormige meetpunten aangeduide grafiek I betreft de meting aan een bekende pomp NOVA PS i] 1874. De overige grafieken betreffen metingen aan een pomp volgens de uitvinding met respectievelijk de 30 volgende toerentallen: 1500, 3000, 4000, 5000, 5500, 6000 toeren per minuut.

Figuur 16 toont meetresultaten in een - vergelijking tussen twee typen pompen volgens de ^ uitvinding en twee typen pompen volgens de stand der 35 techniek. De grafieken I en II hebben betrekking op een acht-traps centrifugaalpomp van gebruikelijk type bij 3000 toeren per minuut. Grafiek I betreft een inlaat van ü 58mm terwijl grafiek II een inlaat van 80mm betreft.

1 00 37 5 4 24

De getrokken grafieken met de indicaties respectievelijk 1500, 3000, 4000, 5000, 6000 toeren per minuut hebben betrekking op een één-traps inrichting volgens de uitvinding met een behuizing van 170mm 5 diameter, een rotordiameter van 152mm en een inlaatdiameter van 38mm. De met onderbroken lijnen getekende grafieken hebben eveneens betrekking op een één-traps inrichting volgens de uitvinding met een behuizing met een diameter van 170mm, een rotordiameter 10 van 155mm, en inlaatdiameter van 60mm.

De lijnen respectievelijk III en IV duiden de respectieve cavitatiegrenzen aan van het eerste type pomp volgens de uitvinding als beschreven en het tweede type pomp volgens de uitvinding als beschreven.

15 Uit het voorgaande blijkt, dat de beschreven nieuwe structuur van een rotatie-inrichting substantieel betere resultaten levert dan vergelijkbare bekende ~ inrichtingen. Met name onder verwijzing naar de figuren 15 en 16 wordt er nogmaals de aandacht op gevestigd, dat 20 de vergelijkingen betrekking hebben op een één-traps inrichting volgens de uitvinding en een acht-traps inrichting volgens de stand der techniek, dat wil zeggen acht in cascade geschakelde bekende rotatie-inrichtingen.

Figuur 17 toont een eenheid 901, omvattende een 25 rotatie-inrichting 902 en een motor 903. De eenheid is ontworpen om als pomp te werken. Aan de onderzijde bevindt zich een als invoer dienst doende eerste mediumdoorvoer 904 en aan de zijkant bevindt zich de als afvoer dienst doende tweede mediumdoorvoer 905.

30 Figuur 18 toont schematisch de opbouw van de eenheid 901. In afwijking van de uitvoering volgens bijvoorbeeld figuur 4, waarin de eenheid bestaat uit een | motor en een daarmee in principe onlosmaakbaar verbonden pomp, is de eenheid 901 opgebouwd uit twee separate 35 componenten. Daartoe vertoont de motoras 906 een naar buiten toe toelopend einde met aan het einde een konische schroefdraad 907, terwijl rotoras 908 een corresponderende complementaire vorm vertoont. Op deze \ Ü ü 'ai O 4 25 wijze zijn motor 903 en pomp 902 losneembaar en krachten overbrengend met elkaar gekoppeld, terwijl niettemin een zeer gemakkelijke losneembaarheid verzekerd is. In het bijzonder op de structuur van een onderdeel van pomp 902 5 zal hierna nog worden ingegaan aan de hand van figuren 21 en 22 .

Figuur 19 toont in plof-aanzicht, op welke wijze de samenstellende hoofdcomponenten met elkaar verbonden zijn en met elkaar samenhangen. Het is van 10 belang op te merken, dat de bovenste component 909 van pomp 902, waarin zich de stator bevindt, anders is opgebouwd dan de betreffende onderdelen in de hiervoor beschreven en getoonde uitvoeringsvoorbeelden. Rotor 910 en invoercomponent 911 komen overeen met de eerder 15 beschreven uitvoeringen.

Figuur 20 toont motor 903 met aan de onderzijde een koppelstuk 912 voor koppeling met een corresponderende koppelbus 913 aan uitvoercomponent 909.

De figuren 21 en 22 tonen een onderdeel 914 van I

20 uitvoercomponent 909. Onderdeel 914 omvat een plaatmetalen trechter 915 met een centrale opening 916.

In de trechter 915 zijn stroomgeleidingsschotten tegen de wand aan gebracht, die op de in figuur en 21 22 getoonde wijze zijn gerangschikt en weliswaar verschillende vormen 25 bezitten, maar gemakshalve alle met het verwijzigingsgetal 917 zijn aangeduid. De schotten 917 zijn leden van één parametrische familie.

Binnen de trechter 915 bevindt zich een binnentrechter 918, eveneens van plaatmetaal, zodanig dat Γ 30 de stroomgeleidingsschotten 917 door de respectieve trechters 915 en 918 worden begrensd en aldus stroomgeleidingskanalen 919 vormen. Deze stroomgeleidingskanalen 919 monden alle uit in afvoer 905 _

en verzekeren een beheerst stromingspatroon met zeer I

35 geringe wrijvingsverliezen. De stroomgeleidingsschotten 917 kunnen zijn vervaardigd op een wijze, die verwant is = aan de wijze waarop de statorschoepen en/of de rotorschotten kunnen worden vervaardigd. Met betrekking 1009754 26 f κ tot mogelijke vervaardigingsmethoden wordt in dit verband verwezen naar de figuren 12 en 13.

De opbouw van de eenheid 901 behoeft niet verder te worden besproken. Aan de hand van bespreking 5 van de voorgaande uitvoeringsvoorbeelden zal zowel opbouw als werking duidelijk zijn.

Functioneel komen de stroomgeleidingskanalen 919 overeen met de spruitstukkanalen 62 en 62' volgens respectievelijk figuren 10A en 10B. In afwijking van 10 figuur 10 is de opbouw van eenheid 903 zodanig, dat afvoer 905 zich aan de zijkant van de eenheid 903 uitstrekt. Dit vereenvoudigt de opbouw van de kritische koppeling tussen motor 903 en pomp 902. Wel wordt nog opgemerkt, dat in dit verband ook de uitvoering volgens 15 bijvoorbeeld de figuren 1, 2 en 4 zou kunnen worden toegepast.

j 1009754

Claims (10)

1. U ƒ b 4 <

1 Lius i o ? ( gekromd of hybride gevormd buitenvlak (15) met een vloeiende vorm bezit, dat samen met een binnenvlak (16) van het huis (2) een algemeen in hoofdzaak omwentelingssymetrische, bijvoorbeeld cilindervormige 5 mediumdoorvoerruimte (17) met een radiële afmeting van ten hoogste 0,4x de straal van het genoemde buitenvlak (15) begrenst, in welke mediumdoorvoerruimte (17) een aantal angulair equidistante, paarsgewijs statorkanalen (18) begrenzende, statorschoepen (19) zijn geaccomodeerd, 10 welke statorschoepen (19) elk aan hun naar de rotor (8) gerichte, een vijfde mediumdoorvoer (24) vormende eindzone (20) een substantieel, in het bijzonder ten minste 60°, van de axiale richting (21) afwijkende richting bezitten, en aan hun andere, een zesde ) 15 mediumdoorvoer (25) vormende eindzone (22) een weinig, in het bijzonder ten hoogste 15°, van de axiale richting (21) afwijkende richting bezitten; welke vijfde : mediumdoorvoeren (24) voor mediumstroming in in hoofdzaak axiale richting aansluiten aan de vierde mediumdoorvoeren 20 (11), en op in hoofdzaak dezelfde radiële posities zijn geplaatst, en welke zesde mediumdoorvoeren (25) in verbinding staan met de ten minste ene tweede mediumdoorvoer (4) (5) (6); (c.2) een tweede centraal lichaam, waarbij zich 25 tussen de zesde mediumdoorvoer (26) en de ten minste ene tweede mediumdoorvoer (4) (5) (6) een aantal, in de richting vanaf de zesde mediumdoorvoeren (26) naar de ten minste ene tweede mediumdoorvoer (4) (5) (6) toelopende, door het buitenvlak (29) van het tweede centrale lichaam 30 (23) en het cilindervormige binnenvlak (16) van het huis (2) begrensde spruitstuk-kanalen (26) uitstrekken; waarbij een algemene mediumdoorstromingsbaan (27) is gedefinieerd tussen de eerste mediumdoorvoer (3) en de ten minste ene tweede mediumdoorvoer (4) (5) (6) 35 door respectievelijk de eerste mediumdoorvoer (3), de derde mediumdoorvoeren (9), de rotorkanalen (10), de vierde mediumdoorvoeren (11), de statorkanalen (18), de zesde mediumdoorvoeren (25), de spruitstuk-kanalen (26), 1009754 de tweede mediumdoorvoeren (4) (5) (6), en omgekeerd, met tijdens bedrijf in hoofdzaak vloeiende en continue overgangen tussen de genoemde delen; en waarbij de opbouw zodanig is, dat er tijdens 5 bedrijf een wederzijdse krachtkoppeling bestaat tussen de rotatie van de rotor (8), en aldus de rotatie van de as (7), enerzijds, en de druk in het de genoemde mediumdoorstromingsbaan (27) doorstromende medium. welke werkwijze de volgende, in geschikte 10 volgorde uit te voeren stappen omvat: i (a) het verschaffen van een strook plaatmetaal, bijvoorbeeld van roestvaststaal; (b) het onder plastische vervorming zodanig verbuigen van de beide langsrandzones van een strook, dat ' 15 de strook wordt voorzien van zich onder een hoek, bijvoorbeeld haaks, op het lokale hoofdvlak uitstrekkende langsrandzones, welke langsrandzones vormen bezitten die overeenkomen met de vormen van de respectieve oppervlakken, waarmee de statorschoep of het rotorschot 20 in hoofdzaak afdichtend dient te worden verbonden.

1. Werkwijze voor het vervaardigen van een statorschoep of een rotorschot voor een rotatie-inrichting (1), omvattende: (a) een huis (2) met een centrale, in hoofdzaak 5 axiale eerste mediumdoorvoer (3) en ten minste één in : hoofdzaak axiale tweede mediumdoorvoer (4) (5) (6); (b) een zich in dat huis (2) en tot buiten dat ! huis (2) uitstrekkende rotor-as, die ten opzichte van dat ~~ï huis (2) roteerbaar gelagerd is en een in dat huis (2) : 10 geaccomodeerde rotor (8) draagt, welke rotor (8) met een ; centrale derde mediumdoorvoer (9) aan de genoemde eerste mediumdoorvoer (3) aansluit, welke derde mediumdoorvoer : (9) zich vertakt in een aantal angulair equidistante ~ rotorkanalen (10), die zich elk in een respectief althans ~ 15 min of meer radiaal hoofdvlak uitstrekken vanaf de derde ^ mediumdoorvoer (9) naar een respectieve vierde “ mediumdoorvoer (11), waarbij de eindzone van de derde mediumdoorvoer (9) en de eindzone van de vierde I mediumdoorvoer (11) zich elk in hoofdzaak axiaal 20 uitstrekken en elk rotorkanaal (10) een gebogen vorm ~ bezit, bijvoorbeeld een algemene U-vorm of een algemene S-vorm bezit, een middendeel (12) vertoont dat zich in een richting met althans een aanzienlijke radiële ” component uitstrekt, en elk rotorkanaal (10) een I 25 stroombuis-dwarsdoorsnede-oppervlak, dat wil zeggen een ïj doorsnede dwars op elke lokale hoofdrichting, vertoont, = die in de richting van de derde mediumdoorvoer naar de i vierde mediumdoorvoer toeneemt vanaf een relatieve waarde T 1 tot een relatieve van ten minste 4. 30 (c) een in dat huis (2) geaccomodeerde stator Ü (13), omvattende: (c.1) een eerste centraal lichaam (14) dat een = in hoofdzaak omwentelingssymetrisch, bijvoorbeeld althans L min of meer cilindrisch, althans min of meer conisch, Λ Π Γι O fs /1

2. Werkwijze volgens conclusie 1 voor het vervaardigen van een statorschoep, omvattende stap · ^ (c) het door middel van een matrijs met onderling roteerbare vormvlakken met in hoofdzaak — 25 gelijke, met de nominale vorm van een statorschoep - corresponderende vormen ruimtelijk modelleren van een — strook tot een schoep.

3. Werkwijze volgens conclusie 2, omvattende — stap 30 (d) het simultaan uitvoeren van de stappen (b) en (c) .

4. Werkwijze volgens conclusie 1, omvattende — stap (e) het zodanig uitvoeren van stap (b), dat de ' 35 twee langsrandzones zich in onderling tegengestelde richtingen uitstrekken. Λ rs cv Λ "7 Γ* A

5. Werkwijze volgens conclusie 1, in het bijzonder voor het vervaardigen van een rotorschot, omvattende (f) het zodanig uitvoeren van stap (b), dat de 5 twee langsrandzones zich in gelijke richtingen uitstrekken.

6. Werkwijze volgens conclusie 5, voer het vervaardigen van een rotor, omvattende de volgende, in geschikte volgorde uit te voeren stappen: 10 (g) het volgens stap (f) vervaardigen van het voor een rotor vereiste aantal rotorschoepen; (h) het verschaffen van kettingen van door draden onderling verbonden blokken van warmte en elektrische stroom geleidende blokken, die zonder 15 noemenswaardige tussenruimten passen tussen de langsrandzones; (i) het in elke schoep plaatsen van een - dergelijke ketting; :: (j) het tussen een onderschotel en een 20 bovenschotel positioneren van de met stap (i) verkregen schoepen; (k) het verschaffen van een puntlas-inrichting met een (k.1) bovenelektrode met een aantal met de , 25 schoepen geregistreerde bovenstroomdoervoeruitsteeksels, die voor stroomdoorvoer door drukmiddelen tegen de bovenschotel kunnen worden gedrukt; (k.2) onderelektrode met een aantal met de ^ schoepen geregistreerde onderstroomdoorvoeruitsteeksels, 30 die voor stroomdoorvoer door de drukmiddelen tégen de onderschotel kunnen worden gedrukt; (k.3) een voedingsinrichting voor het tussen de bovenelektrode en de onderelektrode aanleggen van een elektrische spanning tijdens bedrijf van de drukmiddelen; 35 (1) het in de las-inrichting volgens stap (k) plaatsen van de onderling gepositioneerde onderdelen i' volgen stap (j) en het inschakelen en na een gekozen tijd weer uitschakelen van de las-inrichting, zodanig dat door 100 07 5--: stroomdoorvoer via de stroomdoorvoeruitsteeksels de bovenste langsrandzone van een schot met de bovenschotel door puntlassen wordt verbonden en de onderste langsrandzone met de onderste schotel door puntlassen 5 wordt verbonden; en (m) het uit de las-inrichting verwijderen van de gerede rotor en het verwijderen van de kettingen.

7. Werkwijze volgens conclusie 6, omvattende stap 10 (n) het zodanig uitvoeren van de las- inrichting, dat de bovenstroomdoorvoer-uitsteeksels en de onderstroomdoorvoer-uitsteeksels onderling in hoofdzaak axiaal geregistreerd zijn.

8. Matrijs voor het vervaardigen van een 15 statorschoep met de werkwijze volgens conclusie 2, omvattende twee onderling roteerbare vormvlakken met gelijke, met de nominale vorm van een statorschoep ] corresponderende vormen voor het door roterend naar elkaar toe bewegen van de vormvlakken onder insluiting 20 van een strook plaatmetaal, bijvoorbeeld van roestvaststaal, ruimtelijk modelleren van een strook tot : een schoep. i

9. Statorschoep of rotorschot, vervaardigd door 1 toepassing van de werkwijze volgens een der conclusies 1, 25 2, 3, 4 of 5.

10. Rotor, verkregen door toepassing van de I werkwijze volgens een der conclusie 6 of 7. ***** 1009754 I