NL1009758C2

NL1009758C2 - Rotation device with drive motor.

Info

Publication number: NL1009758C2
Application number: NL1009758A
Authority: NL
Inventors: Augustinus Wilhelmus M Bertels
Original assignee: Vogel Willi Ag
Priority date: 1998-07-28
Filing date: 1998-07-28
Publication date: 2000-02-01
Also published as: EP1101037A1; DE69915076T2; WO2000006910A1; ATE260413T1; DE69915076D1; EP1101037B1; AU5729599A; DK1101037T3

Abstract

A rotation device (901) comprises: (a) a rotor shaft with a rotor; (b) a stator; (c) an electric motor (903) integrated with the device (902) and comprising a motor stator and a motor rotor, which motor rotor is coupled via the rotor shaft (906) of the rotation device (902) to the rotor (910) of the rotation device.

Description

X Sch/SvW/Vogel-4 ROTATIE-INRICHTING MET AANDRIJFMOTOR.X Sch / SvW / Vogel-4 ROTATION DEVICE WITH DRIVE MOTOR.

De uitvinding heeft betrekking op een rotatie-inrichting met aandrijfmotor.The invention relates to a rotary device with a drive motor.

Rotatie-inrichtingen zijn in vele uitvoeringen bekend.Rotary devices are known in many embodiments.

5 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 tangentiêle afvoeren.It is known, for example, a centrifugal pump with an axial inlet and a liquid to be pumped radially outwardly swinging rotor with vanes and one or more, for example, substantially tangential discharges radially under the influence of centrifugal forces.

10 Verder is bekend een axiale compressor met inAn axial compressor with in

cascade gerangschikte groepen rotor- en statorschoepen. Icascade arranged groups of rotor and stator blades. I

De structuur omvat vele duizenden uiterst complex gevormde onderdelen, die bovendien aan hoge eisen van ^ maatnauwkeurigheid en mechanische sterkte moeten voldoen. ; 15 Een voorbeeld hiervan is een gasturbine, waarbij in dit ' geval gasvormig medium onder druk door een daarvoor :The structure includes many thousands of extremely complex molded parts, which additionally have to meet high demands for dimensional accuracy and mechanical strength. ; An example of this is a gas turbine, in which in this case gaseous medium under pressure by a:

bestemde bron wordt afgegeven en wordt gericht op de Lintended source is issued and is directed to the L

schoepen van een rotor, zodanig dat deze rotor met kracht wordt aangedreven voor bijvoorbeeld het roterend 20 aandrijven van een machine, zoals een elektrische Iblades of a rotor, such that this rotor is driven with force for, for example, rotating a machine, such as an electric I

generator. "generator. "

Deze bekende inrichtingen vertonen stromings- “These known devices exhibit flow "

instabiliteiten, in het bijzonder bij geringe debieten. Iinstabilities, especially at low flow rates. I

Deze veroorzaken veelal een onbalans in de 1 25 rotorbelasting, die aanleiding geeft tot zware = trillingen, onbeheersbare toerentalvariaties en zeer ~ zware mechanische belastingen van lagers, assen en - schoepen.These often cause an imbalance in the rotor load, which gives rise to heavy vibrations, uncontrollable speed variations and very heavy mechanical loads on bearings, shafts and blades.

Alle bekende rotatie-inrichtingen bezitten nog - 30 verdere technische tekortkomingen.All known rotary devices have further technical shortcomings.

Bijvoorbeeld is vaak het rendement relatief laag en sterk afhankelijk van het toerental.For example, the efficiency is often relatively low and strongly dependent on the speed.

Bovendien zijn de bekende inrichtingen meestal IIn addition, the known devices are usually I.

volumineus, zwaar en duur.bulky, heavy and expensive.

p1 0 097 5 3 i 2p1 0 097 5 3 i 2

Bij het toepassen van giettechnieken voor het vervaardigen van een rotor moeten de schoepen een zekere minimale wanddikte bezitten, die aanleiding geeft tot ongewenste verkleiningen van het effectieve 5 doorstroomvolume en verliezen door loslating en zogvorming. Bovendien beperkt de schoepwanddikte en de noodzakelijke schoepenvorm het aantal te accommoderen schoepen. Verder lijdt de giettechniek onvermijdelijk tot ongewenste oppervlakte-ruwheid en onbalans als gevolg van 10 onbedoelde en onbeheersbare dichtheidsverschillen, = bijvoorbeeld als gevolg van insluitsels.When using casting techniques to make a rotor, the blades must have a certain minimum wall thickness, which gives rise to undesired decreases in the effective flow volume and losses due to loosening and wake formation. In addition, the blade wall thickness and the necessary blade shape limits the number of blades to be accommodated. Furthermore, the casting technique inevitably leads to undesired surface roughness and unbalance due to unintentional and uncontrollable density differences, eg due to inclusions.

Verder is de treksterkte van gegoten metalen en legeringen beperkt.Furthermore, the tensile strength of cast metals and alloys is limited.

Bekende centrifugaalpompen lijden verder aan 15 zogenaamde slip, het verschijnsel, dat de stroming slecht aanligt aan de zuigzijde van het stroomkanaal, dat wordt begrensd door naburige schoepen. Door de expansiehoek : tussen de schoepen is er sprake van een slipgebied of een gebied met "dood water", waarin zich een grootschalige 20 stationaire wervel bevindt, waardoor de doorstroming in dat gebied nul is. Hierdoor is de uitgangsdruk van de centrifugaalpomp sterk pulserend.Known centrifugal pumps further suffer from so-called slip, the phenomenon that the flow is poorly attached to the suction side of the flow channel, which is bounded by neighboring vanes. Because of the expansion angle, between the blades there is a slip area or an area with "dead water", in which there is a large-scale stationary vortex, whereby the flow in that area is zero. As a result, the output pressure of the centrifugal pump is highly pulsating.

Verder zijn bekende inrichtingen zodanig opgebouwd, dat ze tijdens bedrijf veel lawaai produceren. 25 Alle als bijvoorbeeld waterpomp werkende bekende inrichtingen bezitten een beperkte drukcapaciteit. Bijvoorbeeld voor toepassingen als brandweerpomp worden daarom vaak pompen met elkaar in cascade geplaatst om de vereiste druk, ook wel uitgedrukt 30 als opvoerhoogte van het te verpompen water, te realiseren.Known devices are furthermore constructed in such a way that they produce a lot of noise during operation. All known devices operating as, for example, a water pump, have a limited pressure capacity. For example, for applications such as a fire brigade pump, pumps are often cascaded with one another to realize the required pressure, also expressed as the delivery head of the water to be pumped.

Bij de bekende rotatie-inrichtingen wordt het verder soms als een nadeel ervaren, dat mediuminvoer en mediumuitvoer niet dezelfde richting vertonen, maar 35 bijvoorbeeld haaks op elkaar gericht zijn. Onder bepaalde omstandigheden kan het gewenst zijn, althans de mogelijkheid te hebben, de invoer en de uitvoer dezelfde richting te geven.In the known rotary devices it is furthermore sometimes experienced as a drawback that medium inlet and medium outlet do not show the same direction, but are for instance perpendicular to each other. Under certain circumstances it may be desirable, at least to have the ability, to direct input and output in the same direction.

p1 0097 5 8 3p1 0097 5 8 3

Bekende inrichtingen zijn verder niet in staat, te werken met media met sterk uiteenlopende viscositeiten.Known devices are furthermore unable to work with media of widely varying viscosities.

Bij bekende inrichtingen lopen de 5 stromingssnelheden van de doorstromende media tijdens het doorstromen door een inrichting zeer sterk uiteen. Als gevolg van de optredende versnellingen treedt geluidproductie en rendementsverlies op. In dit verband zou het gewenst zijn, de doorstroomsnelheid van 10 doorstromend medium door een rotatie-inrichting onder alle omstandigheden bijvoorbeeld binnen gebied van 0,2-5 x een richtwaarde gelijk te houden.In known devices, the flow velocities of the flowing media vary greatly during the flow through a device. As a result of the accelerations occurring, noise production and loss of efficiency occur. In this connection, it would be desirable to keep the flow rate of fluid flowing through a rotary device the same, for example, within a range of 0.2-5 times a guideline value under all conditions.

Het is een doel van de uitvinding, een rotatie-inrichting te verschaffen, die de bovengenoemde problemen 15 en beperkingen van de stand der techniek niet of althans in mindere mate bezit.It is an object of the invention to provide a rotation device which does not, or at least to a lesser extent, have the above-mentioned problems and limitations of the prior art.

Het is een verder doel van de uitvinding, een inrichting te verschaffen, die regelbaar is over een ten opzichte van de stand der techniek sterk vergroot 20 werkgebied.It is a further object of the invention to provide a device which is controllable over a working area which is greatly enlarged compared to the prior art.

In het bijzonder is het een doel van de uitvinding, een rotatie-inrichting zodanig uit te voeren, 1 dat hij samen met een aandrijfmotor met relatief gering volume gebouwd kan worden.In particular, it is an object of the invention to design a rotary device such that it can be built together with a drive motor with a relatively small volume.

25 Het is een ander doel van de uitvinding een “ rotatie-inrichting zodanig uit te voeren, dat hij een ten opzichte van de stand der techniek aanzienlijk verbeterd rendement en in het algemeen aanzienlijk betere prestaties vertoont.It is another object of the invention to design a rotation device such that it has a considerably improved efficiency compared to the prior art and generally has considerably better performance.

30 In verband met het bovenstaande verschaft de uitvinding in het algemeen een rotatie-inrichting als gespecificeerd in conclusie 1.In connection with the above, the invention generally provides a rotary device as specified in claim 1.

Conclusie 2 richt zich op een uitvoering die “ zeer compact kan worden gebouwd, zonder dat voor 35 thermische overbelasting van de motor behoeft te worden ~ gevreesd.Claim 2 focuses on an embodiment which can be built “very compactly, without fear of thermal overloading of the motor.

De inrichting volgens conclusie 3 maakt “ toepassing als warmtebron mogelijk.The device according to claim 3 allows use as a heat source.

»1009758 41009758 4

Conclusie 4 richt zich op een zeer praktische en zeer compact te bouwen en uitvoeren van een dergelijke warmtebron. De meest geschikte toepassing van de inrichting volgens de uitvinding is in conclusie 5 5 gespecificeerd.Claim 4 focuses on a very practical and very compact construction and implementation of such a heat source. The most suitable application of the device according to the invention is specified in claim 5.

Conclusie 6 beschrijft in algemene termen een mogelijke vorm van de rotorkanalen.Claim 6 describes in general terms a possible form of the rotor channels.

De conclusies 7, 8 en 9 geven toenemende voorkeuren voor het aantal rotorkanalen.Claims 7, 8 and 9 give increasing preferences for the number of rotor channels.

10 Conclusie 10 betreft een opbouw van de rotatie- inrichting, die sterke periodieke drukpulsen tijdens bedrijf tegengaat. Door een dergelijke opbouw wordt een geluidsarme en gelijkmatige stroming verzekerd.Claim 10 concerns a construction of the rotation device, which counteracts strong periodic pressure pulses during operation. Such a construction ensures a quiet and even flow.

Conclusie 11 betreft de toepassing van een 15 invoerpropeller in de mediuminvoer bij een rotatie-inrichting die als mediumpomp dienst doet. De invoerpropeller zorgt ervoor, dat het medium zonder loslating met een zekere druk en snelheid de rotorkanalen binnentreedt.Claim 11 concerns the use of an inlet propeller in the medium inlet at a rotary device which serves as a medium pump. The infeed propeller ensures that the medium enters the rotor channels without release with a certain pressure and speed.

20 Een zeer praktische uitvoering, die een lichte en gemakkelijk te vervaardigen rotor betreft, is beschreven in de conclusies 12 en 13.A very practical embodiment, which concerns a light and easy-to-manufacture rotor, is described in claims 12 and 13.

Aangezien het van belang is, dat er in het gebied van de derde mediumdoorvoer geen discontinuïteit 25 optreedt die aanleiding zou kunnen geven tot grootschalige wervels en turbulenties, loslating en geluidsproductie, kan de structuur volgens conclusie 14 van voordeel zijn.Since it is important that there is no discontinuity in the region of the third medium throughput which could give rise to large-scale vortices and turbulences, detachment and noise production, the structure according to claim 14 can be advantageous.

Conclusie 15 betreft een opbouw van de rotatie-30 inrichting, waarbij een relatief groot aantal schotten kan worden toegepast, zonder dat de dikte van de schotten ter plaatse van de derde mediumdoorvoer de doortocht voor medium daar ter plaatse substantieel verkleint. Als gevolg van de zich in de radiale richting verbredende 35 dwarsafmeting ten opzichte van de axiale richting van de rotorkanalen is voor het verweven plaatsen van een tweede groep tweede schotten op afstand van de derde mediumdoorvoer extra ruimte beschikbaar. Voor zover p10 097 5 8 5 noodzakelijk kan tussen de verweven geplaatste eerste en tweede schotten nog een derde groep schotten worden geplaatst. Deze schotten zijn op hun beurt korter dan de tweede schotten en strekken zich, in de richting van de 5 derde naar de vierde mediumdoorvoeren uit op afstand van het naar de derde mediumdoorvoer gerichte einde van de tweede schotten tot de vierde mediumdoorvoer. Deze opbouw maakt een zeer goede stromingsgeleiding mogelijk, zonder dat deze de effectieve doortocht van het medium in 10 essentie nadelig beïnvloedt.Claim 15 relates to a construction of the rotation device, wherein a relatively large number of partitions can be used, without the thickness of the partitions at the location of the third medium passage substantially reducing the passage for medium there at the location. As a result of the transverse dimension widening in the radial direction relative to the axial direction of the rotor channels, extra space is available for the interlaced placing of a second group of second partitions at a distance from the third medium throughput. Insofar as p10 097 5 8 5 is necessary, a third group of partitions can be placed between the interwoven placed first and second partitions. These baffles, in turn, are shorter than the second baffles and extend in the direction of the third to fourth media passages from the end of the second baffles facing the third medium throughput to the fourth medium throughput. This construction allows very good flow conduction, without essentially affecting the effective passage of the medium.

De conclusies 16 en 17 betreffen de vorm van de statorschoepen. Aangezien alle statorschoepen angulair equidistant zijn geplaatst, is hun onderlinge afstand in elke axiale positie steeds gelijk. Rheologisch is het 15 echter wezenlijk dat er gezien in de richting van de vijfde mediumdoorvoer naar de zesde mediumdoorvoer een effectief uitwaaieren optreedt in een richting, gezien langs een stromingslijn in een statorkanaal. Loodrecht op een dergelijke stromingslijn kan een verloophoek op elke 20 positie langs deze stromingslijn tussen de schoepenClaims 16 and 17 concern the shape of the stator blades. Since all stator blades are angularly equidistant, their spacing is always the same in any axial position. Rheologically, however, it is essential that, seen in the direction from the fifth medium throughput to the sixth medium throughput, effective fanning occurs in a direction viewed along a flow line in a stator channel. Perpendicular to such a flow line there can be a running angle at any position along this flow line between the blades

worden gedefinieerd. Het is deze hoek, waarop conclusie Lare defined. It is this angle on which claim L.

16 betrekking heeft. De structuur volgens conclusie 17 heeft het voordeel van een aanzienlijk verbeterd rendement.16. The structure of claim 17 has the advantage of a significantly improved efficiency.

25 Toepassing van plaatmateriaal voor vervaardiging van de schotels en de schoepen volgens conclusie 18 heeft het voordeel, dat de rotor zeer licht kan zijn. Plaatmateriaal kan verder zeer licht, glad en maatgetrouw zijn. De keuze van het materiaal zal verder 30 worden bepaald door overwegingen van slijtvastheid (afhankelijk van het passerende medium), buigstijfheid, mechanische sterkte, en dergelijke. Voor de rotor, waarvan de schotels de beschreven dubbel-gekromde vorm vertonen, is het van belang, dat de hoofdvorm behouden 35 blijft, ook als het materiaal aan centrifugale krachten Γ wordt onderworpen als gevolg van hoge rotatiesnelheden.The use of sheet material for manufacturing the dishes and the blades according to claim 18 has the advantage that the rotor can be very light. Sheet material can also be very light, smooth and true to size. The choice of material will be further determined by considerations of abrasion resistance (depending on the passing medium), bending stiffness, mechanical strength, and the like. For the rotor, the trays of which have the described double-curved shape, it is important that the main shape is retained, even if the material is subjected to centrifugal forces due to high rotational speeds.

In dit verband wordt er de aandacht op gevestigd, dat de - schoepen, die tussen de schotels zijn aangebracht en 1009758 6 daarmee star gekoppeld zijn, in aanzienlijke mate tot de verstijving van de rotor bijdragen. Ook om deze reden is het van belang, een groot aantal schoepen te gebruiken. Tevens kan een rotor met zeer hoge maatnauwkeurigheid en 5 verwaarloosbare intrinsieke onbalans worden vervaardigd.In this regard, it should be noted that the vanes disposed between the trays and rigidly coupled thereto contribute significantly to the stiffening of the rotor. It is also important for this reason to use a large number of blades. A rotor with very high dimensional accuracy and negligible intrinsic imbalance can also be manufactured.

De conclusies 19, 20 en 21 geven opties met betrekking tot materiaalkeuzen onder specifieke condities.Claims 19, 20 and 21 provide options regarding material choices under specific conditions.

Afhankelijk van de afmetingen van de rotor en 10 het toerental kan het beschreven plaatmateriaal een gewenste waarde bezitten. In het algemeen ligt een geschikte keuze in het in conclusie 22 aangeduide gebied. Het massatraagheidsmoment van de rotor is in verband met de mogelijkheid van een geringe onbalans bij voorkeur zo 15 klein mogelijk, in het bijzonder bij media met geringe dichtheid, zoals gassen. In verband daarmee verdient het de voorkeur, de technisch kleinst mogelijke dikte te kiezen.Depending on the dimensions of the rotor and the speed, the described sheet material can have a desired value. In general, a suitable choice is in the range indicated in claim 22. The moment of inertia of the rotor is preferably as small as possible because of the possibility of a small unbalance, in particular with low-density media, such as gases. In this connection it is preferable to choose the technically smallest possible thickness.

Conclusie 23 beschrijft enkele mogelijke 20 technieken, waarmee de rotorschotten met de schotels gekoppeld kunnen zijn.Claim 23 describes some possible techniques with which the rotor baffles can be coupled to the dishes.

Conclusie 24 betreft de mogelijke materiaalkeuzen voor de statorschoepen. Grosso modo zijn de technische overwegingen die aan deze keuze ten 25 grondslag liggen gelijk aan die voor de rotorschotten.Claim 24 concerns the possible material choices for the stator blades. Broadly speaking, the technical considerations underlying this choice are the same as for the rotor bulkheads.

Conclusie 25 betreft de materiaalkeuzen van respectievelijk althans de materialen aan het binnenvlak van het huis en van de statorschoepen. Door de thermische dilatatiecoëfficiënten van deze materialen conform 30 conclusie 25 aan elkaar gelijk te maken worden thermische spanningen vermeden en wordt verzekerd, dat ook in geval van extreme temperatuurvariaties de onderling aansluiting en de correcte vorm van de statorkanalen behouden blijven.Claim 25 relates to the material choices of at least the materials on the inner surface of the housing and of the stator blades, respectively. By equating the thermal expansion coefficients of these materials according to claim 25, thermal stresses are avoided and it is ensured that the interconnection and the correct shape of the stator channels are maintained even in the event of extreme temperature variations.

35 Het gebruik van dun plaatmateriaal voor de schoepen heeft in dit verband ook het voordeel, dat thermische spanningen effectief worden vermeden.The use of thin plate material for the blades also has the advantage in this connection that thermal stresses are effectively avoided.

*1009758 7* 1009758 7

Conclusie 26 geeft als specifieke uitwerking van het beschreven technische principe de mogelijkheid aan, dat de materialen dezelfde zijn. Het zal duidelijk zijn, dat in een verdere uitwerking niet alleen het 5 cilindervormige binnenvlak van het huis van het betreffende materiaal kan zijn, maar dat dit kan gelden voor de gehele cilindervormige mantel van het huis, of zelfs het gehele huis.Claim 26 indicates as a specific elaboration of the described technical principle the possibility that the materials are the same. It will be clear that, in a further elaboration, not only the cylindrical inner surface of the housing can be of the material concerned, but that this can apply to the entire cylindrical shell of the housing, or even the entire housing.

Conclusie 27 richt zich op de vorm van de 10 statorkanalen.Claim 27 focuses on the shape of the 10 stator channels.

Zoals hiervoor reeds beschreven in verband met de conclusies 18-22, is bij voorkeur hetAs previously described in connection with claims 18-22, it is preferably

massatraagheidsmoment en daarmee de kans op een zekere Imass moment of inertia and thus the chance of a certain I

onbalans van de rotor zo gering mogelijk.impeller imbalance as small as possible.

15 Conclusie 28 heeft op dit zelfde aspect betrekking en geldt met name voor gas als medium, dat immers geen noemenswaardige bijdrage tot het massatraagheidsmoment levert. Hoewel in verband met de geringe radiële afmetingen de as een aanzienlijk gewicht 20 zou moeten hebben om een massatraagheidsmoment te bezitten in dezelfde orde van grote als die van de rotor, dient toch begrepen te worden, dat de betreffende bijdrage substantieel kan zijn in verband met de onder omstandigheden relatief grote lengte van de as. Verder 25 zal de rotor bij voorkeur zo licht mogelijk worden uitgevoerd, zodat op die grond zijn massatraagheidsmoment ook relatief gering zal zijn.Claim 28 relates to the same aspect and applies in particular to gas as medium, which after all makes no significant contribution to the moment of mass inertia. Although, due to the small radial dimensions, the shaft would have to have a considerable weight to have a moment of mass moment in the same order of magnitude as that of the rotor, it should be understood that the contribution in question may be substantial in relation to the under circumstances relatively great length of the shaft. Furthermore, the rotor will preferably be made as light as possible, so that on that ground its moment of inertia will also be relatively small.

De conclusies 29 en 30 geven enkele mogelijkheden voor het vormen van de rotorschotels.Claims 29 and 30 give some possibilities for forming the rotor plates.

30 Conclusie 31 richt zich op een zeer specifieke methode om een rotor te vormen.Conclusion 31 focuses on a very specific method of forming a rotor.

In het bijzonder in het geval van een zeer heet of zeer koud medium is de structuur volgens conclusie 32 van belang.In particular in the case of a very hot or very cold medium, the structure according to claim 32 is important.

35 Conclusie 33 richt zich op een zeer voordelige uitvoering waarbij een effectieve afdichting wordt gecombineerd met een wrijving die nagenoeg nul bedraagt.Claim 33 focuses on a very advantageous embodiment in which an effective sealing is combined with a friction that is virtually zero.

»1009758 8»1009758 8

De conclusies 34 en 35 geven in toenemende 'voorkeur mogelijke aantallen statorschoepen. Bij het ontwerp van de rotatie-inrichting volgens de uitvinding dient er rekening mee te worden gehouden, dat een lokale 5 stroombuis alleen dan beheersbaar is over een breed debietbereik, als de stroombuis langwerpig is.Claims 34 and 35 give an increasingly preferred number of stator blades. In the design of the rotary device according to the invention it is to be taken into account that a local flow tube can only be controlled over a wide flow range if the flow tube is elongated.

De conclusies 47, 48 en 49 geven verder karakteriseringen van de rotatie-inrichtng in termen van de verhouding tussen het totale dwarsdoorsnede oppervlak 10 van alle vierde mediumdoorvoeren en de derde mediumdoorvoer. De betreffende keuze is sterk afhankelijk van de ontwerpeisen.Claims 47, 48 and 49 further characterize the rotary device in terms of the ratio between the total cross-sectional area 10 of all fourth medium passages and the third medium pass. The choice in question strongly depends on the design requirements.

Op analoge wijze geven de conclusies 50, 51 en 52 mogelijkheden met betrekking tot de verhouding tussen 15 de diameter van de krans van vierde mediumdoorvoeren en de diameter van de derde mediumdoorvoer. De betreffende keuze is afhankelijk van de op te wekken drukverhouding tussen de ingang en de uitgang in het geval van een pomp of de expansieverhouding in geval van een turbine.In an analogous manner, claims 50, 51 and 52 give possibilities with regard to the ratio between the diameter of the ring of fourth medium passages and the diameter of the third medium pass. The choice in question depends on the pressure ratio to be generated between the inlet and the outlet in the case of a pump or the expansion ratio in the case of a turbine.

20 Bij de inrichting volgens de uitvinding is er in het gebied van de vierde en de vijfde mediumdoorvoeren nog sprake van sterke rotatie. Hierdoor is er sprake van een lokaal relatief lage statische druk, in tegenstelling tot de bekende centrifugaalpomp. Als gevolg van de lokale - 25 relatief lage druk worden er relatief geringe eisen aan de dikten van de betreffende wanden en aan de lokale afdichtingen gesteld, waardoor bijvoorbeeld gebruik kan worden gemaakt van eenvoudige en onder bepaalde omstandigheden als laagwaardig beschouwde afdichtingen, 30 zoals labyrint-afdichtingen. Wel bekend is een labyrint-afdichting naar zijn aard niet volledig dicht. Als gevolg van de relatief lage locale druk is de afdichting bij gebruik van labyrint-afdichtingen niettemin voldoende.In the device according to the invention there is still strong rotation in the region of the fourth and the fifth medium passages. This results in a locally relatively low static pressure, in contrast to the known centrifugal pump. As a result of the local relatively low pressure, relatively small requirements are imposed on the thicknesses of the walls concerned and on the local seals, as a result of which use can be made, for example, of simple seals, such as labyrinths, which are considered low-quality under certain circumstances. seals. It is well known that a labyrinth seal is not completely closed by its nature. However, due to the relatively low local pressure, the seal is sufficient when using labyrinth seals.

De genoemde geringe wanddikten maken 35 vervaardiging met dieptrekken mogelijk.The said small wall thicknesses enable manufacture with deep drawing.

De inrichting volgens de uitvinding is zeer breed inzetbaar. Als pomp vertoont hij een zeer vlakke druk- en rendementskarakteristiek en een min of meer *10 097 5 3 9 monotone vermogenskarakteristiek, waardoor één pomp voor vele zeer uiteenlopende toepassingen geschikt is, terwijl bij gebruikelijke pompen voor verschillende toepassingen verschillende dimensioneringen noodzakelijk zijn.The device according to the invention is very versatile. As a pump, it has a very flat pressure and efficiency characteristic and a more or less * 10 097 5 3 9 monotonic power characteristic, which means that one pump is suitable for many very different applications, while conventional pumps for different applications require different dimensions.

5 De genoemde monotone, in hoofdzaak lineaire karakteristieken bij elk toerental bieden de belangrijke mogelijkheid, door middel van een zeer eenvoudige regeling van het aandrijfvermogen een daarmee in hoofdzaak ondubbelzinnig corresponderende 10 uitgangsprestatie te bereiken. De stand der techniek vereist hiervoor een gecompliceerde en dure regeling op basis van de momentane waarden van een aantal relevante parameters. Dit is de reden, waarom dergelijke regelingen in de praktijk niet worden toegepast.The said monotonic, substantially linear characteristics at any speed offer the important possibility of achieving a substantially unequivocally corresponding output performance by means of a very simple control of the driving power. The state of the art requires complicated and expensive control for this, based on the instantaneous values of a number of relevant parameters. This is the reason why such regulations are not applied in practice.

15 Voor verpomping van media met zeer uiteenlopende viscositeiten is ook slechts een beperkt aantal verschillende gedimensioneerde pompen noodzakelijk als gevolg van de geringe afhankelijkheid van de eigenschappen van de inrichting van de viscositeit van : 20 het medium.Pumping media of very different viscosities also requires only a limited number of different sized pumps due to the low dependence of the device properties on the viscosity of the medium.

Bij gebruik als pomp kan één inrichting een TWhen used as a pump, one device can have a T

zeer groot debiet en/of een zeer hoge druk realiseren, vergelijkbaar met een cascadering van een aantal pompen Γ volgens de stand der techniek.realize a very high flow rate and / or a very high pressure, comparable to a cascading of a number of pumps Γ according to the prior art.

25 Een specifieke toepassing van de inrichting volgens de uitvinding is een mediumfiltreerinrichting, bijvoorbeeld een stofzuiger, als gespecificeerd in - conclusie 34.A specific application of the device according to the invention is a medium filtering device, for instance a vacuum cleaner, as specified in - claim 34.

Conclusie 35 beschrijft een 30 voorkeursuitvoering.Claim 35 describes a preferred embodiment.

Een zeer compacte opbouw wordt verkregen met de structuur volgens conclusie 36.A very compact construction is obtained with the structure according to claim 36.

De conclusies 37 en 38 geven voorbeelden van - het principe volgens conclusie 36.Claims 37 and 38 give examples of the principle according to claim 36.

35 De rotatie-inrichting die deel uitmaakt van de inrichting volgens de uitvinding heeft het grote voordeel, dat, in tegenstelling tot bekende rotatie-inrichtingen, het prestatieniveau van de rotatie- 1009738 10 inrichting in hoofdzaak ondubbelzinnig samenhangt met het de rotatie in die richting aandrijvende vermogen, dat volgens de uitvinding wordt geleverd door de motor.The rotary device which forms part of the device according to the invention has the great advantage that, in contrast to known rotary devices, the performance level of the rotary device is substantially unambiguously related to driving the rotation in that direction. power, which according to the invention is provided by the motor.

Deze verrassend eenvoudige samenhang maakt het 5 mogelijk, door het instellen van het door de motor opgenomen effectieve vermogen het prestatieniveau van rotatie-inrichting te bepalen. Het is dit bijzondere aspect van de uitvinding, waarop conclusie 39 betrekking heeft.This surprisingly simple coherence makes it possible to determine the performance level of the rotary device by adjusting the effective power absorbed by the motor. It is this particular aspect of the invention to which claim 39 relates.

10 Bijvoorbeeld kan de regeling zo worden gebruikt, dat de rotatie-inrichting bij gelijke instelling altijd een gelijke prestatie levert.For example, the control can be used in such a way that the rotation device always delivers the same performance with the same setting.

In het geval waarin de ingangsspanning in hoofdzaak onveranderlijk is, bijvoorbeeld in het geval 15 van voeding vanuit het elektrische net, kan zeer eenvoudig het motorvermogen worden bepaald door het meten van de effectieve stroom door de motor conform conclusie 40 .In the case where the input voltage is substantially unchangeable, for example in the case of power supply from the electrical network, the motor power can very easily be determined by measuring the effective current through the motor according to claim 40.

Conclusie 41 biedt een zeer eenvoudige 20 mogelijkheid om een overschrijden van een bepaalde functioneringsgrens van de inrichting kenbaar te maken. Een dergelijk overschrijden van een bepaalde functioneringsgrens kan bijvoorbeeld optreden als in het geval van een stofzuiger de stofzak zodanig vol is, dat 25 dit het functioneren van de inrichting in ernstige mate belemmert.Claim 41 offers a very simple possibility to indicate that a certain operating limit of the device has been exceeded. Such exceeding of a certain operating limit can for instance occur if, in the case of a vacuum cleaner, the dust bag is so full that it seriously hinders the functioning of the device.

Conclusie 42 geeft de mogelijkheid dat de inrichting wordt gebruikt voor het opzuigen van in principe willekeurige mengsels van gassen, vloeistoffen 30 en vaste stoffen.Claim 42 makes it possible for the device to be used for sucking up in principle arbitrary mixtures of gases, liquids and solids.

Een specifieke uitvoering volgens conclusie 43 omvat een opslag met adsorptiemiddelen, absorptiemiddelen, en/of bepaalde bestanddelen bindende en/of neutraliserende reagentia en/of agentia. De 35 genoemde adsorptiemiddelen, absorptiemiddelen, reagentia, en/of agentia worden gekozen met het oog op specifieke selectieve eigenschappen, bijvoorbeeld het door middel van super-absorptie-eigenschappen binden van water, het »1009758 11 onschadelijk maken van schadelijke gassen, het voorkomen van het verspreiden van onaangenaam ruikende bestanddelen, en dergelijke.A specific embodiment according to claim 43 comprises a storage with adsorbents, absorbents, and / or certain constituents, binding and / or neutralizing reagents and / or agents. The aforementioned adsorbents, absorbents, reagents, and / or agents are selected in view of specific selective properties, for example, binding water by means of super-absorption properties, rendering harmless gases harmless, preventing spreading unpleasant smelling ingredients, and the like.

Een specifieke uitvoering is beschreven in 5 conclusie 44.A specific embodiment is described in claim 44.

Een belangrijk voordeel van de inrichting volgens de uitvinding is, dat de geluidsproductie zodanig gering is, dat afgezien kan worden van het gebruik van geluiddempend materiaal en geluidisolerende constructies.An important advantage of the device according to the invention is that the noise production is so small that the use of sound-damping material and sound-insulating constructions can be dispensed with.

10 Hierdoor kan de inrichting zeer licht en compact zijn.The device can hereby be very light and compact.

Een verder voordeel van de inrichting volgens de uitvinding is, dat zijn levensduur aanzienlijk verbeterd is ten opzichte van de stand der techniek.A further advantage of the device according to the invention is that its service life is considerably improved compared to the prior art.

De vervaardigingskosten van de inrichting 15 volgens de uitvinding zijn ten opzichte van de stand der techniek aanzienlijk gereduceerd, terwijl bovendien het rendement ten opzichte van bekende inrichtingen aanzienlijk is verbeterd.The manufacturing costs of the device 15 according to the invention have been considerably reduced compared to the prior art, while, moreover, the efficiency has been considerably improved compared to known devices.

Anders dan bijvoorbeeld bij bekende stofzuigers 20 wordt volgens de uitvinding vermeden, dat zich residu afzet in de motor. Dit komt de levensduur zeer ten goede.Contrary to, for example, with known vacuum cleaners 20, according to the invention it is avoided that residue deposits in the motor. This greatly improves the service life.

De inrichting volgens de uitvinding kan Γ relatief goedkoop worden vervaardigd, terwijl belangrijke onderdelen zoals de rotor van de rotatie-inrichting uit 25 onderdelen van hetzelfd materiaal kan bestaan, bijvoorbeeld roestvaststaal. Dit maakt het hergebruik van een dergelijk onderdeel zeer eenvoudig. Opgemerkt wordt hierbij, dat het gebruik van bijvoorbeeld roestvaststaal in dit verband voordelig is, daar het in een hergebruik- ^ 30 procédé geen degradatie ondergaat.The device according to the invention can be manufactured relatively cheaply, while important parts such as the rotor of the rotation device can consist of parts of the same material, for instance stainless steel. This makes the reuse of such a part very easy. It is noted here that the use of, for example, stainless steel is advantageous in this connection, since it does not undergo degradation in a re-use process.

Het ontwerp van de inrichting volgens de uitvinding leent zich door de eenvoudige fysische en elektrische samenhangen voor eenvoudige aanpassingen voor andere toepassingen. Het ontwerp is derhalve .als 35 eenvoudig en flexibel te beschouwen.The design of the device according to the invention lends itself to simple adaptations for other applications due to the simple physical and electrical connections. The design is therefore to be considered simple and flexible.

De uitvinding zal nu worden toegelicht aan de hand van bijgaande tekeningen. In de tekeningen tonen: *1009758 12 figuur 1 gedeeltelijk in dwarsdoorsnede, gedeeltelijk in opengewerkt zijaanzicht, een eerste uitvoeringsvoorbeeld van een rotatie-inrichting; figuur 2 een gedeeltelijk weggebroken 5 perspectivisch aanzicht van de inrichting volgens figuur 1 dat geschematiseerd is voor het weergeven van de ruimtelijke opbouw; figuur 3 een variant van een spruitstuk; figuur 4 een gedeeltelijk weggebroken 10 perspectivisch aanzicht van een tweede uitvoeringsvoorbeeld van een rotatie-inrichting; figuur 5A een uitgeslagen aanzicht van een deel van een stator met statorkanalen begrenzende statorschoepen; 15 figuur 5B een uitgeslagen aanzicht van een statorschoep; figuur 5C een met figuur 5A corresponderend aanzicht van twee statorschoepen ter toelichting van de geometrische verhoudingen; 20 figuur 5D een gerectilineariseerd aanzicht van het statorkanaal volgens figuur 5C; figuur 5E een grafiek van de kanaalbreedte als functie van de kanaalafstand; figuur 5F de ingesloten hoek als functie van de 25 kanaalafstand; figuur 6A een schematische dwarsdoorsnede van een derde uitvoeringsvoorbeeld van een rotatie-inrichting; figuur 6B een met figuur 6A corresponderend 30 aanzicht van een variant.The invention will now be elucidated with reference to the annexed drawings. In the drawings: * 1009758 Figure 1 shows partly in cross-section, partly in cut-away side view, a first embodiment of a rotary device; figure 2 shows a partly broken away perspective view of the device according to figure 1, which is schematized for showing the spatial structure; figure 3 shows a variant of a manifold; figure 4 shows a partly broken away perspective view of a second exemplary embodiment of a rotation device; Figure 5A is an exploded view of a part of a stator with stator blades bounding stator channels; Figure 5B shows an exploded view of a stator vane; figure 5C shows a view corresponding with figure 5A of two stator blades for explaining the geometric proportions; Figure 5D shows a rectilinearized view of the stator channel according to figure 5C; figure 5E is a graph of the channel width as a function of the channel distance; figure 5F shows the included angle as a function of the channel distance; figure 6A shows a schematic cross section of a third exemplary embodiment of a rotation device; figure 6B shows a view corresponding with figure 6A of a variant.

figuur 7 een perspectivisch plof-aanzicht vanaf de onderzijde van de interne structuur met rotor en stator van een vierde uitvoeringsvoorbeeld van een rotatie-inrichting, met weglating van het huis en de 35 onderste rotorschotel; figuur 8 vanaf de bovenzijde van de stator volgens figuur 7, met weglating van het huis en de rotor; *1009758 13 figuur 9 een perspectivisch plof-aanzicht vanaf de onderzijde, corresponderend met figuur 7, van de rotor; figuur 10A een met figuur 8 corresponderend 5 perspectivisch aanzicht van het statordeel van een vijfde uitvoeringsvoorbeeld, waarbij het spruitstuk anders is uitgevoerd; figuur 10B een met figuur 10A corresponderend aanzicht van een variant; 10 figuur IOC een met figuur 10B corresponderend aanzicht van een variant; figuur 10D een grafische weergave van het verband tussen de tangentiële afstand tussen twee schoepen en de axiale positie; 15 figuur 10E de kanaalbreedte als functie van de kanaalpositie; figuur 10F een grafische weergave van de ingesloten hoek als functie van de kanaalpositie; figuur 11 een gedeeltelijk weggebroken : 20 perspectivisch aanzicht van een deel van een zesde uitvoeringsvoorbeeld van een rotatie-inrichting; rfigure 7 shows a perspective exploded view from the bottom of the internal structure with rotor and stator of a fourth embodiment of a rotary device, with the housing and the lower rotor plate omitted; Figure 8 from the top of the stator of Figure 7, with the housing and rotor omitted; * 1009758 Figure 9 shows a perspective exploded view from below, corresponding to figure 7, of the rotor; figure 10A shows a perspective view corresponding with figure 8 of the stator part of a fifth exemplary embodiment, wherein the manifold is designed differently; figure 10B shows a view corresponding with figure 10A of a variant; Figure IOC shows a view corresponding with figure 10B of a variant; Figure 10D is a graphical representation of the relationship between the tangential distance between two blades and the axial position; Figure 10E shows the channel width as a function of the channel position; Figure 10F is a graphical representation of the included angle as a function of the channel position; figure 11 shows a partly broken away: perspective view of a part of a sixth embodiment of a rotation device; r

figuur 12A een gedeeltelijk schematisch Ifigure 12A is a partly schematic I

perspectivisch aanzicht van een matrijs voor het vormen van rotorschoepen; n 25 figuur 12B een dwarsdoorsnede volgens de lijn B-B in figuur 12A; figuur 12C een geschematiseerd plof-aanzicht van een inrichting voor het vervaardigen van een ~ statorschoep; 30 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 rotor volgens figuur 9; 35 figuur 13B een schematisch gedeeltelijk perspectivisch aanzicht van een opstelling van een aantal geleidingsblokken in de vervaardigingsfase van een stator; •t 009758 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 5 elektriciteit geleidende blokken conform figuur 13B; figuur 14 een schematische grafiek ter vergelijking van het rendement als functie van het relatieve debiet van een bekende rotatie-inrichting en een inrichting volgens de onderhavige octrooiaanvrage; 10 figuur 15 de door een inrichting volgens de uitvinding te genereren druk als functie van het debiet bij verschillende toerentallen in vergelijking met een bekende pomp; figuur 16 een met figuur 15 corresponderende 15 grafische weergave van een andere uitvoering; figuur 17 een perspectivisch aanzicht van een verder uitvoeringsvoorbeeld van de rotatie-inrichting i volgens de uitvinding; figuur 18 een opengewerkt perspectivisch 20 aanzicht van de inrichting volgens figuur 17; figuur 19 een plof-aanzicht van de inrichting volgens figuur 17; figuur 20 een perspectivisch aanzicht van de motor; 25 figuur 21 een perspectivisch aanzicht van de stromingskanalen-eenheid, die zich uitstrekken tussen de zesde mediumdoorvoer en de tweede mediumdoorvoer; en figuur 22 een bovenaanzicht van de eenheid volgens figuur 21.perspective view of a mold for forming rotor blades; figure 12B shows a cross section along the line B-B in figure 12A; Figure 12C is a schematic exploded view of a device for manufacturing a stator vane; Figure 12D shows a perspective view of the device according to figure 12C; figure 13A shows a highly schematic exploded view of a device for assembling a rotor according to figure 9; Figure 13B is a schematic partial perspective view of an arrangement of a number of guide blocks in the manufacturing phase of a stator; Figure 13C shows a partly broken away perspective view drawn under figure 13B of the stator manufactured according to figure 13B; figure 13D shows an assembly of heat and 5 electricity conducting blocks in accordance with figure 13B; Fig. 14 is a schematic graph comparing the efficiency as a function of the relative flow rate of a known rotary device and a device according to the present patent application; Figure 15 shows the pressure to be generated by a device according to the invention as a function of the flow rate at different speeds in comparison with a known pump; figure 16 shows a graphic representation corresponding to figure 15 of another embodiment; figure 17 is a perspective view of a further embodiment of the rotation device i according to the invention; figure 18 shows a cut-away perspective view of the device according to figure 17; figure 19 shows an exploded view of the device according to figure 17; figure 20 shows a perspective view of the motor; Figure 21 is a perspective view of the flow channel unit extending between the sixth medium throughput and the second medium throughflow; and figure 22 shows a top view of the unit according to figure 21.

30 figuur 23 een gedeeltelijk weggebroken perspectivisch aanzicht van een inrichting volgens de uitvinding; figuur 24 een schematische dwarsdoorsnede door een stofzuiger volgens de uitvinding; en 35 figuur 25 een met figuur 24 corresponderende dwarsdoorsnede door een mediumfiltreerinrichting die geschikt is voor het opzuigen van bijvoorbeeld een mengsel van lucht, water en vaste deeltjes.Figure 23 shows a partly broken away perspective view of a device according to the invention; figure 24 shows a schematic cross section through a vacuum cleaner according to the invention; and figure 25 shows a cross-section corresponding with figure 24 through a medium filtering device which is suitable for sucking up for instance a mixture of air, water and solid particles.

i 1009758 15i 1009758 15

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. ElkFigure 1 shows a rotation device 1. It comprises a housing 2 with a central, axial first medium feed-through 3 and three axial second medium feed-throughs 4, 5, 6. Furthermore, the device 1 comprises a housing 2 mentioned above and outside that housing 2 extending shaft 7, which is rotatably mounted with respect to the housing 2 and carries a rotor 8 accommodated in the housing 2, which will be specified hereinafter. The rotor 8 connects to the first medium passage 3 with a central third medium passage 9. The third medium passage 9 branches into a number of angularly equidistant rotor channels 10, each of which extends in a respective, at least more or less radially main plane, from the third medium passage 9 to a respective fourth medium passage 11. The end zone of the third medium passage 9 and the end zone of the fourth medium passage 11 each extend substantially in the axial direction. As shown in Figure 1, each rotor channel 10 exhibits a generally faint S shape, approximately 20 corresponding to a half cosine function and exhibiting a center portion 12 extending in a direction with at least a significant radial component. Each

rotorkanaal vertoont een dwarsdoorsnede-oppervlak, dat Irotor channel has a cross-sectional area which I.

zich vergroot vanaf de derde mediumdoorvoer naar de 25 vierde mediumdoorvoer.expands from the third medium throughput to the fourth medium throughput.

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 .The rotation device 1 further comprises a stator 13 accommodated in the housing 2. This stator 13 comprises a first central body 14 and a second central body: 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 ï mediumdoorvoerruimte 17 met een radiële afmeting van ten i 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 »10097:3 ί 16 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.The first central body 14 has on its zone adjoining the rotor 8 a cylindrical outer surface 15, which together with a cylindrical inner surface 16 of the housing 2 has a generally cylindrical medium passage space 17 with a radial dimension of at most 0.2x the radius of the cylindrical outer surface = 15, in which medium passage space 17 is accommodated a number of angularly equidistant stator vanes 18 bounding pair channels 18, each of which has a fifth medium passage 24 directed towards the rotor 8, a fifth medium passage 24 forming end zone 20 have a direction which deviates substantially, in particular at least 60 ° from the axial direction 21, and at their other end zone 22 forming a sixth medium passage 25, a little, in particular at most 15 °, from the axial direction 21 have a different direction, which fifth medium passages 24 connect to the fourth medium passages 11, and which sixth medium pass earmuffs 25 are in communication with the three second medium passages 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 uitstrekken. Deze spruitstuk-kanalen worden tevens begrensd door het buitenvlak 29 van het tweede centrale lichaam 23 en het cilindervormige binnenvlak 16 van het 20 huis 2.The second central body is configured such that between the sixth medium throughput 25 and the second medium throughflows 4, 5, 6 three extend in the direction 15 from the sixth medium throughflows 25 to the second medium throughflows 4, 5, 6 manifold channels 26 . These manifold channels are also bounded by the outer surface 29 of the second central body 23 and the cylindrical inner surface 16 of the housing 2.

In figuur 1 is een algemene mediumdoorstromingsbaan 27 met pijlen aangeduid. Deze baan 27 is gedefinieerd tussen de eerste mediumdoorvoer 3 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 in figuur 1 de stroming van het medium volgens pijlen 26 is weergegeven in overeenstemming met een pompwerking van 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 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 1009758 17 8 roterend worden aangedreven, tevens onder roterende aandrijving van de as 7.In Figure 1, a general medium flow path 27 is indicated by arrows. This path 27 is defined between the first medium throughput 3 and the second medium throughflows 4, 5, 6 through 25 respectively: the first medium throughput 3, the third medium throughputs 9, the rotor channels 10, the fourth medium throughflows 11, the stator channels 18, the sixth medium throughflow 25 , the manifold channels 26, the second fluid passages 4, 5, 6, with substantially smooth transitions between said parts. It is noted that in figure 1 the flow of the medium according to arrows 26 is shown in accordance with a pumping action of the device 1, for which purpose the shaft 7 is rotatably driven by motor means (not shown). If the medium passages 4, 5, 6 were forcibly admitted under pressure into the second medium passages 4, 5, 6 via medium, the medium flow would have been reversed and the rotor 1009758 17 8 would be rotated by the construction of the device 1 described below. be driven in rotation, also under rotary drive of shaft 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.The construction of the device is such that during operation there is a mutual force coupling between the rotation of the rotor 8, and thus the rotation of the shaft, on the one hand, and the speed and pressure in the medium flowing through the said medium flow path 27.

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.In general, therefore, the device can operate as a pump, in which case the shaft 7 is driven 10 and the medium is pumped according to the arrows 27, or as a turbine / motor, in which case the medium flow is reversed and the medium provides the driving force .

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.Figure 2 shows in a highly schematic exploded perspective the device 1. It is clear that the manifold channels 26 are formed by a second central body 23, which can be regarded as an insert located above the first central body 14 and three recesses 30 forming manifold channels 26. These recesses have rounded shapes and adjoin the underside of the sixth medium passages 25 for guiding the medium according to arrows 27 to the second medium passages 4, 5, 6.

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.Figure 3 shows the insert 23 in partly broken away perspective view. In this arbitrary embodiment, the insert 23 is formed from sheet metal. However, it can also consist of other suitable materials, such as solid, optionally reinforced plastic and the like.

30 Figuur 4 toont een inrichting 31, die functioneel overeenstemt met de inrichting 1. De inrichting 31 omvat een aandrijfmotor 28.Figure 4 shows a device 31, which corresponds functionally to device 1. Device 31 comprises a drive motor 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.As can be seen more clearly in figure 4 than in figure 1, an input propeller 32 with a number of propeller blades 33 is arranged in the third medium feed-through 9 serving as medium inlet.

Vooruitlopend op de bespreking van de rotor volgens figuur 9, die overeenkomt met de rotor 8 volgens IIn anticipation of the discussion of the rotor of Figure 9, which corresponds to the rotor 8 of I.

»1009758 ( 18 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.1009758 (Figure 1, 18), it is already noted that the rotor 34 in the device 31 according to Figure 4 has a number of additional stiffening struts 35 which are missing in the rotor 8.

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 van de invoerpropeller 32 is een naar beneden toe toelopend stroomlijnelement 42 geplaatst.As shown in Figure 9, rotor 8 comprises a number of separate parts, which are integrated with each other in a manner to be described below. The rotor 8 comprises a lower saucer 36, an upper saucer 37, twelve relatively long partitions 38 and twelve relatively short partitions 39 interposed therewith which form equidistant boundaries of respective rotor channels 10 in the manner shown. The partitions 38, 39 each have a curved shape and perpendicularly bent edges 40, 41 for medium-tight coupling with the dishes 36, 37. The partitions 38, 39 are preferably connected to the dishes by welding and thus form an integrated rotor. The input propeller 32 is placed in the central third medium passage 9. It has twelve blades which, without a rheologically significant transition 20, connect to the long rotor partitions 38. In the center of the input propeller 32 a downwardly tapering streamline element 42 is placed.

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 sterke pompwerking verkregen, die zich laat vergelijken 30 met die van centrifugaalpompen. Centrifugaalpompen echter werken met fundamenteel anders gevormde rotorkanalen. De uit de rotorkanalen 10 stromende vloeistof vertoont een 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 richting de spruitstuk-kanalen 26 binnen, waar de 1009758 19 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.In particular figure 4 clearly shows the operation of the device 31 acting as, for example, a liquid pump. By driving shaft 7 with rotor 34 included, liquid is forced in the rotor channels 10 by the action of propeller 32. Partly as a result of the occurring centrifugal acceleration, a strong pumping action is obtained, which can be compared with that of centrifugal pumps. Centrifugal pumps, however, work with fundamentally differently shaped rotor channels. The liquid flowing from the rotor channels 10 exhibits a strong rotation and is in the form of an annular flow with both a tangential or rotational direction component and an axial direction component. The stator vanes 19 remove the rotational component and feed the initially axially introduced flow axially back into the manifold channels 26, where the 1009758 19 partial flows are collected and supplied, respectively, medium outlets 4, 5, 6. If desired, in FIG. shown in a manner shown, by means of an association of the three drains 4, 5, 6 to one pipe 43, the medium is further pumped via one pipe.

Vooruitgrijpend op figuur 10 wordt opgemerkt, dat ook andere uitvoeringen mogelijk zijn, waarbij ook de afvoer zich in nagenoeg exact axiale richting uitstrekt.Referring to Figure 10, it is noted that other embodiments are also possible, wherein the discharge also extends in an almost exactly axial direction.

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 1 roterende rotor 34 afgegeven sterk roterende mediumstroming naar de statorkanalen 18.Figure 5A shows that the stator blades 19 have a bent edge 44 on their input side. This edge has a rheological function. It ensures a smooth, streamlined transition from the strongly rotating medium flow delivered by the fast rotating rotor 34 to the stator channels 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.The rotors described in this embodiment consist of stainless steel parts, with reference to figure 9 the dishes 36, 37, the partitions 38, 39, the propeller 32.

Figuur 5A toont in uitgeslagen vorm het 20 buitenvlak 15 van het eerste centrale lichaam en de IFigure 5A shows in expanded form the outer surface 15 of the first central body and the I.

statorschoepen 19.stator blades 19.

Figuur 5B toont volgens de gebroken lijn B-B in IFigure 5B shows along the broken line B-B in I.

figuur 5a een aanzicht van een schot 19.figure 5a is a view of a partition 19.

Figuur 5C toont een stel samen een 25 statorkanaal 18 begrenzende statorschoepen 19.Figure 5C shows a set of stator blades 19 bounding stator channel 18 together.

Figuur 5D toont een uitslag van het kanaal 18 met de bepaling van de onderlinge hoeken conform deFigure 5D shows a deflection of the channel 18 with the determination of the mutual angles in accordance with the

elkaar opvolgende lijnen 46, die, zoals figuur 5D toont, Isuccessive lines 46, which, as shown in Figure 5D, I.

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.all spacings along the centerline of about 5mm have, at least in this embodiment. The run-out width of each stator channel, as shown in Figure 5C, is approximately 15mm. Figure 5D shows the different positions with the associated half angles between the blades 19 at the indicated positions. Figure 5E shows the channel width as a function of the positions according to Figures 5C and 5D.

Figuur 5F toont de ingesloten hoek conform de weergave in figuur 5D. Het is van belang op te merken, »1009758 20 dat deze hoek nergens de rheologisch belangrijke waarde van circa 15° overschrijdt en zelfs onder de waarde van 14° blijft.Figure 5F shows the included angle in accordance with the representation in Figure 5D. It is important to note, »1009758 20, that this angle never exceeds the rheologically important value of approximately 15 ° and even remains below the value of 14 °.

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.In Figure 1 and Figure 4, it can be clearly seen that the respective rotors 8, 34 in the region of the third medium throughput and the fourth medium throughput with respect to the housing 2 are sealed by respective labyrinth seals 45, 46. The shaft is mounted with respect to the housing by means of at least two bearings, 10 of which only one is shown in Figures 1 and 4.

- Dit lager is aangegeven met verwijzingsgetal 47.- This bearing is indicated with reference number 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.Figure 6A shows a rotation device with a slightly different structure. In this structure, there is a continuous unit of manifold channels, since there is a space 49 bounded by a second central body 50 together with the wall 51 of the housing 52. Thus, there is only one medium discharge 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 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 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.Figure 6B shows a rotation device 48 ', the construction of which corresponds almost entirely to the structure of the device 48 according to Figure 6A. Other than in device 48, device 48 includes an electric motor. It comprises a number of stator windings, indicated by reference numeral 90, which are stationary, and a rotor armature 91, which is fixedly connected to the upper disc 37 of rotor 8. The connecting wires of the stator windings are not shown. They may very suitably extend upwardly through the unused space within the stator vanes 19 and exit the device 48 'at a desired suitable position.

* Figuur 7 toont de interne structuur van rotor 8 met weglating van de onderste schotel 36. Verwezen wordt in dit verband naar figuur 9. Van belang in deze figuur 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 pi 009758 21 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.* Figure 7 shows the internal structure of rotor 8, leaving out the lower cup 36. Reference is made in this connection to figure 9. Of interest in this figure is the construction of the second central body 53. In particular a comparison with figure 2 makes clear, in which this embodiment differs from the construction of device 1. The second central body 53 is provided with three inserts 54 which delimit recesses pi 009758 21 55, which connect the outflow openings of the stator channels 18 to medium drains 4, 5 6. The recesses 55 are provided with current-conducting partitions, which, although have different shapes, are all conveniently indicated with reference numeral 56 for convenience. Due to this construction, a very calm swirl-free flow is also realized.

Figuur 8 toont de stator 57 volgens figuur 7 10 vanaf de andere zijde.Figure 8 shows the stator 57 of Figure 7 from the other side.

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.Figure 10A shows part of a fifth exemplary embodiment. The stator 61 has a highly regular and symmetrical construction and differs in that from the embodiments which are particularly clearly drawn in Figures 2 and 7. In the embodiment according to Figure 10A, manifold channels 62 are formed in an analogous manner to the stator channels 18. The manifold channels 62 are delimited on the one hand by a surface 63 20 of a second central body 64 which tapers in the direction of discharge 4 and on the other hand by the inner surface of a housing (not shown). The channels 62 are separated from each other by separators 65. As shown, on average about 2.7 stator channels unite into one manifold-channel 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 Γ stator 61. Het gevolg hiervan is, dat de mediumdoorvoer 93' volgens figuur 10B een grotere doortocht vertoont dan r 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.Figure 10B shows a variant of Figure 10A. The stator 61 'of Figure 10B differs from the embodiment of Figure 10A in that the channels 62' are separated from each other by a plane 63 'and partitions 65' of different shapes than the respective parts in the stator 61. The result of this is that the medium passage 93 'according to figure 10B has a greater passage than the medium passage 93 figure 10A. The speed difference across channels 62 'is therefore smaller than the speed difference across channels 62. Under circumstances this may be desirable.

Figuur IOC toont een verdere variant, waarin de stator 61'' niet alleen de relatief lange schotten 19, 1009758 22 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.Figure IOC shows a further variant, in which the stator 61 '' comprises not only the relatively long partitions 19, 1009758 22 but also interposed shorter partitions 19 'interposed therewith. The effect of this will be explained with reference to Figures 10D, 10E and 10F below. Otherwise, the stator 61 '' substantially corresponds to the stator 61 '. It is pointed out that the lower end zones of the partitions 19 and 19 'are folded over. This ensures a good streamline shape with increased stiffness, strength and erosion resistance.

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.Figure 10D shows the tangential distance between the adjacent partitions 19 and 19 'of Figure 10C and the partitions 19 of Figures 10A and 10B. The tangential distance is shown as a function of the axial position. Curves I and II correspond to neighboring bulkheads.

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 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.Figure 10E relates to the embodiment 15 according to Figure IOC. The graph shows the channel width as a function of the channel position. The influence of the interwoven placement of relatively long and relatively short bulkheads is clear. This influence is recognizable by the jump in the graph. If this jump were not present, the part indicated by II would connect smoothly to the part indicated by I, as a result of which the channel width in the region II would increase substantially. This would greatly compromise the elongated nature of the stator channels and thereby affect the performance of the device 25 in question.

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 volgens figuur IOC altijd kleiner is dan 10°.Figure 10F shows the included angle as a function of the channel position. A comparison with Figure 5F shows that, due to the choice of the interwoven placement of short and long partitions, the included angle, which according to Figure 5F is almost 14 °, is always less than 10 ° in the structure according to Figure 10C.

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, door middel van een rubberpers of andere geschikte bekende technieken. Spruitstuk-kanalen 69 worden begrensd »1009758 23 door in het getekende gebied zich ongeveer schroeflijnvormig uitstrekkende schotten 70.Figure 11 shows a sixth embodiment. The rotation device 66 comprises a rotor 67 with a number of rotor channels 68 bounded by sheet metal walls 35. This rotor can be formed by explosive deformation, by internal medium pressure, by a rubber press or other suitable known techniques. Manifold channels 69 are bounded by baffles 70 extending approximately helically in the drawn region.

Figuur 12 toont, op welke wijze de ruimtelijk zeer gecompliceerd gevormde statorschoepen 19 kunnen 5 worden vervaardigd uit respectieve stroken roestvaststaal.Figure 12 shows how the spatially very complicated shaped stator blades 19 can be manufactured from respective strips of stainless steel.

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.Figure 12A shows very diagrammatically a mold 71 for forming a stator vane 19 from a flat strip of steel of a given length. The mold comprises two mold parts 72, 73 which are rotatable relative to each other and which, in a closed rotation position, face two towards each other. have interfaces, the shapes of which are substantially identical, which shapes correspond to the shape of a blade 19. The interface in question is located at the position indicated by 74, where in accordance with reality when forming a blade 19 such a blade is shown with the adjacent parts of the mold parts 72, 73 broken away. On the underside, the respective interface 75 is visible, which continues in accordance with the shape of the blade 19. Arrows 76 show the relative rotatability of mold parts 72, 73. Guide blocks 76, 77 serve as guidance of the mold parts 72, 73 during rotation. The said means for rotary driving of the mold parts 72, 73 are not shown.

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.In the open position of the die, not shown in Figure "12A, a straight stainless steel strip is inserted. This strip is completely flat and straight.

30 Vervolgens worden de matrijsdelen onderling geroteerd, zodanig dat de vormvlakken elkaar naderen. Daardoor vindt een aangrijping van de strook plaats onder gelijktijdige vervorming daarvan. In dit verband wordt verwezen naar r figuur 12B, waar de met elkaar samenwerkende matrijsdelen 35 72, 73 zijn getoond. Zoals duidelijk zal zijn, vertoont 1 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 *1009758 24 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.The mold parts are then rotated mutually, such that the molding surfaces approach each other. As a result, the strip engages while simultaneously deforming it. In this connection, reference is made to FIG. 12B, where the co-operating mold parts 35, 72, 73 are shown. As will be clear, 1 mold part 73 has a recess 78 on its underside adjacent to support cylinder 77 in accordance with the flanged bottom edge 79 of strip 19, while at the top a * 1009758 24 comparable recess 80 remains between the top surface of mold part 72 and mold part 73 when closing the mold cavity. The final closure of the mold cavity is determined solely by the thickness of the metal of blade 19. The recess 80 corresponds to the top flanged edge 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 één geheel is gevormd 20 met een gestel 803, dat aan een werkblad is bevestigd.Figures 12C and 12D show an alternative device or die 871 for forming a stator vane 819 from a flat strip of steel 801 with the curved shape of certain length shown in Figure 12D. The die 871 includes two rotatable with respect to each other mold parts 872, 873, which in a closed rotational position have two facing faces, the shapes of which are substantially identical, which shapes correspond to the shape of a blade 819. The mutual rotation of said mold parts 872, 873 can take place by rotation of mold part 873 by means of handle 802, mold part 872 remaining stationary in that it is integrally formed with a frame 803 attached to a worktop.

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.A second handle 804 is attached to a generally cylindrical element 805 which has a more or less triangular opening 806 which serves to place strip 801 and take out a shaped blade 819. By means of a keyway 807 matching key 808, the respective parts 805 and 814 are coupled together for rotation.

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 lichamen verbinden van een schoepvervorming van een stator. Nadat deze vorm is verkregen door rotatie door middelhandgreep 802 kunnen de omgezette randen 812, 813 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 1009758 25 gekoppeld met element 805 en is voorzien van een omzetrand 815. Een tweede omzetrand 816 is aangebracht aan de binnenzijde van element 805.Said interfaces 810, 811 serve to impart to strip 801 the double-curved main shape, but without the flanged edges 812, 813 which serve to connect a blade deformation of a stator to respective cylindrical bodies. After this shape is obtained by rotation by means of handle 802, the flanged edges 812, 813 35 can be formed by a follow-up rotation by handle 804. During this follow-up rotation, the intended conversion of said edges takes place by rotation of central part 814, which as stated for rotation 1009758 is coupled to element 805 and is provided with a turnover edge 815. A second turnover edge 816 is arranged on the inside of 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.Thus, by a very simple operation 5 with the device 871, a blade 819 can be produced from the preformed metal strip 801.

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.It is noted that strip 801 is made by laser cutting. This provides a very accurate and chip and burr-free sheet metal element, 10 which is free from internal stresses. The narrowed end zone 820 can be bent in accordance with arrow 823 to the position indicated with 820 '. Thus, blade 819 is ready to serve as part of a stator. Such a stator is shown, for example, in Figure 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).Figure 13A shows a possible and very practical manufacturing method of rotor 8. It is assumed that saucer 36, upper saucer 37 and the rotor baffles 38, 39 to be fixed therebetween are to be placed therebetween (see also figure 9).

20 In het plof-aanzicht volgens figuur 13& 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 r aandrukmiddelen worden de schotelvormige elektroden 84, 85, waarvan de respectieve vormen overeenstemmen met Γ 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 100975a 26 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.The exploded view according to Fig. 13 & also shows that the three-dimensionally formed partitions 38, 39 can accommodate chains of correspondingly shaped electricity and heat conducting blocks 82. These blocks are joined by wires 83 to 25 respective chains and can serve to conduct the current, which can be passed through a top electrode 84 and a bottom electrode 85 through tray 37, blocks 82, baffles 38, 39, bottom tray 36 and bottom electrode 85, respectively. guided by an electrical power supply 86. By means of pressing means (not shown), the dish-shaped electrodes 84, 85, the respective shapes of which correspond to upper dish 37 and lower dish 36, respectively, are forcefully pressed together under corresponding pressure of the said and in FIG. 3A spaced apart parts. Profiled zones 86 serving as pressure points are provided in top electrode 84. Corresponding zones 87 are disposed in the 100975a 26 bottom electrode. During the passage of a sufficiently large current, a large current will be passed through the relevant flow path via the pressure zones 86, 87, which are registered with the partitions 38, 39.

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.As a result, effective spot welding of the partitions 38, 39 to dishes 36, 37 takes place. The copper blocks 82, for example, are essential for good current conduction without detrimental thermal effects on the partitions 38, 39. After a spot welding operation has thus been completed, the respective chains of blocks can be removed by pulling on the wires 83. After this operation, the rotor is in principle ready. As Fig. 1 shows, a mounting disc 90 can be welded to top plate 37. With cap 91 it forms the attachment of the rotor to shaft 7. The rotor according to figure 4 is provided with braces 35 after the spot welding operation as described above with reference to figure 13, after which shaft 37 is attached.

Figuur 13B toont sterk vereenvoudigd en met 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 wanden zijn in dit uitvoeringsvoorbeeld van roestvaststaal vervaardigd. De buitenwand 833 is relatief 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' met geringere lengte zijn in de gewenste stand geplaatst en zijn met de omgezette randen 812 en 813 door lassen bevestigd aan respectievelijk binnenwand 832 en 1 buitenwand 833. Het zal daarmee duidelijk zijn, dat de 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.Figure 13B shows greatly simplified and with some parts omitted an arrangement 830 for manufacturing a stator 831 as shown in Figure 13C. For an understanding of the arrangement of Figure 13B, reference is first made to Figure 13C. The stator 831 comprises a cylindrical inner wall 832 and a cylindrical outer wall 833. In this embodiment, these walls are made of stainless steel. The outer wall 833 is relatively thick, while the inner wall 832 is relatively thin. The stator vanes 819 (see Figure 12) of relatively great length and the interlaced vanes 819 'of shorter length interwoven therewith are placed in the desired position and are welded with the turned edges 812 and 813 to inner wall 832 and outer wall 833, respectively. It will thus be appreciated that the shapes of these flanged edges 812 and 813 must adhere precisely to the respective cylindrical surfaces. The devices shown in Figure 12 are specially designed thereon.

*10097 58 4 27* 10097 58 4 27

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.Figure 13B, with the omission of cylinders 832, 833, shows an arrangement of equidistantly arranged chains of copper blocks, all of which are conveniently designated 834 and which have the shape shown in Figure 13D 5, corresponding to the shape of blades 819 and 819 ', respectively. . The blocks are mechanically connected to each other and electrically separated from each other by means of a lace 835. A rubber pad 836 has such a shape that the overall structure 1037, consisting of blocks 834, lace 835 and pad 836, fits snugly between the blades 819, 819 'of a stator 831. The blocks 834 have a general U shape .

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.This allows the edges 812, 813 to be electrically conductive and thermally conductive connected to each other without the electrical conduction taking place through the center plate of a blade 819. Comparison of Figures 13B and 13C shows the relative placement of: blocks 834 and blades 819 , 819 '.

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 *1009758 * 28 kettingen 837 aan de bovenzijde aan veters 835 uit de structuur getrokken, waarna de stator 831 gereed is.Figure 13B is shown simplified in that only the front group of chains 837 is shown, while, moreover, the cylindrical jackets 832, 833 are omitted for clarity. An outer electrode 838 is placed outside the outer jacket 833, while an inner electrode 832 is placed inside the inner jacket 832. These electrodes are adapted to simultaneously pass currents through spot welding zones, all of which are conveniently designated 840. For this purpose, the electrodes 838, 839 are connected to a current source 841. After arranging the blades 819, 819 'with intermediate placement of the chains 837 over the entire circumference with placement of both inner cylinder 832 and outer cylinder 833, the inner electrodes 839 and outer electrodes 838 are placed, after which the current passage is effected, which results in that at the 35 passage points, the flanged edges 812, 813 = are spot welded to inner cylinder 832 and outer cylinder 833. Then, the respective * 1009758 * 28 chains 837 are pulled from the structure at the top by laces 835, after which the stator 831 is ready.

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 15 verklaart, dat één inrichting voor vele zeer a uiteenlopende toepassingen inzetbaar is. Bij de stand der techniek zijn voor verschillende toepassingen veelal andere inrichtingen vereist.Figure 14 shows a graphical representation of the efficiency "EFF" expressed as a percentage as a function of the relative flow rate Q of a prior art device, respectively (Graph I), as measured on a device of the type described above according to FIG. 1 (graph II) and finally according to figures 7, 8, 9, 10. It will be clear that the yield curve of the structure according to the invention is substantially higher than that according to the prior art and shows a considerably flatter course. In particular, the improvement at lower speeds is spectacular. This improvement explains that one device can be used for many very diverse applications. The prior art often requires different devices for different applications.

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-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 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.Figure 15 also shows the performance of a device according to the invention which functions as a pump. The graphs drawn in figure 15 relate to the pump pressure as a function of the flow rate of a device according to the invention, in comparison with an eight-stage standard centrifugal pump with a dimensioning comparable to the dimensioning of the device according to the invention. The graph I indicated with circular measuring points concerns the measurement on a known pump NOVA PS 1874. The other graphs concern measurements on a pump according to the invention with the following speeds, respectively: 1500, 3000, 4000, 5000, 5500, 6000 revolutions per minute .

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 58mm terwijl grafiek II een inlaat van 80mm betreft.Figure 16 shows measurement results in a comparison between two types of pumps according to the invention and two types of pumps according to the prior art. Graphs I and II relate to a conventional type eight-stage centrifugal pump at 3000 rpm. Graph I concerns an inlet of 58mm while graph II concerns an inlet of 80mm.

p10 09 7 5 8 29p10 09 7 5 8 29

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.The drawn graphs with the indications 1500, 3000, 4000, 5000, 6000 revolutions per minute, respectively, relate to a one-stage device according to the invention with a housing of 170mm diameter, a rotor diameter of 152mm and an inlet diameter of 38mm. The graphs drawn with broken lines also relate to a one-stage device according to the invention with a housing with a diameter of 170mm, a rotor diameter of 155mm, and an inlet diameter of 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.The lines III and IV respectively indicate the respective cavitation limits of the first type of pump according to the invention as described and the second type of pump according to the invention as described.

15 Uit het voorgaande blijkt, dat de beschrevenFrom the foregoing it appears that the described

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 Lnew structure of a rotary device provides substantially better results than comparable known devices. With particular reference to Figures 15 and 16, attention is again drawn to the fact that the equations relate to a one-stage L

inrichting volgens de uitvinding en een acht-traps inrichting volgens de stand der techniek, dat wil zeggen ï acht in cascade geschakelde bekende rotatie-inrichtingen. rdevice according to the invention and an eight-stage device according to the prior art, ie eight known rotary devices cascaded. r

Figuur 17 toont een eenheid 901, omvattende een r 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.Figure 17 shows a unit 901, comprising a rotary device 902 and a motor 903. The unit is designed to operate as a pump. At the bottom there is a first medium feed 904 serving as an inlet and on the side there is the second medium feed 905 serving as a drain.

30 Figuur 18 toont schematisch de opbouw van de eenheid 901. In afwijking van de uitvoering volgens ~Figure 18 schematically shows the construction of the unit 901. In deviation from the embodiment according to ~

bijvoorbeeld figuur 4, waarin de eenheid bestaat uit een Ifor example figure 4, in which the unit consists of an I.

motor en een daarmee in principe onlosmaakbaar verbonden 1 pomp, is de eenheid 901 opgebouwd uit twee separate 35 componenten. Daartoe vertoont de motoras 906 een naar ΐ buiten toe toelopend einde met aan het einde een konische schroefdraad 907, terwijl rotoras 908 een corresponderende complementaire vorm vertoont. Op deze »1009758 30 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.motor and a 1 pump which is inseparably connected in principle, unit 901 is composed of two separate 35 components. To this end, the motor shaft 906 has an outwardly tapering end with a conical thread 907 at the end, while rotor shaft 908 has a corresponding complementary shape. In this way, motor 903 and pump 902 are releasably coupled and transmitting forces, while nevertheless very easy releasability is ensured. In particular the structure of a part of pump 902 5 will be further discussed below with reference to Figures 21 and 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.Figure 19 shows, in exploded view, how the main constituent components are interconnected and interrelated. It is important to note that the top component 909 of pump 902, in which the stator is located, is constructed differently from the respective parts in the above-described and shown embodiments. Rotor 910 and input component 911 correspond to the previously described embodiments.

Figuur 20 toont motor 903 met aan de onderzijde een koppelstuk 912 voor koppeling met een corresponderende koppelbus 913 aan uitvoercomponent 909.Figure 20 shows motor 903 with a coupling piece 912 at the bottom for coupling with a corresponding coupling sleeve 913 to output component 909.

De figuren 21 en 22 tonen een onderdeel 914 van ï 20 uitvoercomponent 909. Onderdeel 914 omvat een plaatmetalen trechter 915 met een centrale opening 916.Figures 21 and 22 show a part 914 of output component 909. Part 914 includes a sheet metal funnel 915 with a central 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.Current conductors are arranged in the funnel 915 against the wall, which are arranged in the manner shown in FIGS. 21 and although they have different shapes, but for convenience all are designated with reference numeral 917. The bulkheads 917 are members of one parametric family.

Binnen de trechter 915 bevindt zich een binnentrechter 918, eveneens van plaatmetaal, zodanig dat 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 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 *10 097 5 8 31 tot mogelijke vervaardigingsmethoden wordt in dit verband verwezen naar de figuren 12 en 13.Inside the funnel 915 there is an inner funnel 918, also of sheet metal, such that the current conductivity partitions 917 are bounded by the respective funnels 915 and 918 and thus form current conducting channels 919. These flow conduction channels 919 all open into drain 905 and ensure a controlled flow pattern with very low friction losses. The flow conductor baffles 917 may be fabricated in a manner related to the manner in which the stator blades and / or the rotor baffles can be fabricated. Regarding * 10 097 5 8 31 to possible manufacturing methods, reference is made in this respect to Figures 12 and 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.The structure of the unit 901 need not be discussed further. On the basis of discussion 5 of the preceding embodiments, both construction and operation will be clear.

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. :Functionally, the current conduction channels 919 correspond to the manifold channels 62 and 62 'of Figures 10A and 10B, respectively. Contrary to FIG. 10, the structure of unit 903 is such that drain 905 extends to the side of unit 903. This simplifies the construction of the critical coupling between motor 903 and pump 902. It should be noted, however, that the design according to, for example, figures 1, 2 and 4 could also be used in this connection. :

Figuur 23 toont een als mediumpomp uitgevoerde inrichting (401) volgens de uitvinding. De inrichting 1 (401) omvat een eerste mediumdoorvoer (402) voor het 20 invoeren van een stroom medium (403) in een inlaatventilator (404) die is geplaatst aan de derde mediumdoorvoer (405) van een rotor (406) van het type als hiervoor omschreven. Via statorkanalen (408) wordt de mediumstroom (403) met verhoogde druk uitgeblazen via 25 tweede mediumdoorvoeren (409,410,411). De rotor- aandrijfas (412) draagt zowel de rotor (406) van de - rotatie-inrichting als de rotor (413) van een elektromotor die tevens een stator (414) omvat. De rotor-as (412) is ten opzichte van een huis (415) gelagerd door 30 middel van rotatielagers (416,417). De lagers (416,417) zijn met huis (415) verbonden door middel van platen respectievelijk (418, 419), die van perforaties (420, 421) zijn voorzien voor het door middel van langsstromende medium koelen van de motor (413,414) .Figure 23 shows a device (401) designed as a medium pump according to the invention. The device 1 (401) includes a first medium passage (402) for feeding a flow of medium (403) into an inlet fan (404) placed on the third medium passage (405) of a rotor (406) of the type described above. The medium flow (403) is blown out at elevated pressure via stator channels (408) via 25 medium passages (409,410,411). The rotor drive shaft (412) carries both the rotor (406) of the rotary device and the rotor (413) of an electric motor which also includes a stator (414). The rotor shaft (412) is mounted with respect to a housing (415) by means of rotation bearings (416,417). The bearings (416,417) are connected to housing (415) by plates, respectively (418, 419), which are provided with perforations (420, 421) for cooling the motor (413,414) by means of flow-through medium.

35 Daartoe kan een mediumstroom (422) worden opgewekt door een door twee schotels (423,424) begrensd kanaal met — invoerventilator (425).For this purpose, a medium flow (422) can be generated by a duct with inlet fan (425) bounded by two trays (423,424).

1009758 ; 321009758; 32

De statorschotten (461) kunnen bijvoorbeeld geheel uit weerstandsmateriaal zijn opgebouwd. Dit biedt de mogelijkheid door middel van een elektrische voedingsinrichting (462) doorleiden van een elektrische 5 stroom, die een verwarmend effect op de mediumstroom (403) kan hebben. Opgemerkt wordt, dat op basis van het Peltier-principe ook koeling van deze mediumstroom mogelijk is.For example, the stator baffles (461) can be constructed entirely of resistance material. This makes it possible to pass an electric current through an electric supply device (462), which may have a heating effect on the medium flow (403). It is noted that, based on the Peltier principle, cooling of this medium flow is also possible.

Figuur 24 toont een mediumfiltreerinrichting, 10 bijvoorbeeld stofzuiger (431), omvattende een in hoofdzaak gesloten huis (432), omvattende een mantel : (433) met een aanzuigopening (434), waaraan een externe _ zuigleiding (435) bevestigbaar is, aan welke aanzuigopening (434) de ingang (436) van een 15 stofopslagruimte (437) aansluit. In de ruimte (437) kan een voor mediumdoorstroombaar en een voor stof in hoofdzaak niet-doorstroombare stofzak (438) worden opgenomen. De uitgang (439) van ruimte (437) sluit aan aan de ingang (441) van een zuigpomp (440), waarvan de 20 uitgang (424) uitmondt aan een in mantel (432) aanwezige uitblaasopening (443).Figure 24 shows a medium filtering device, for example a vacuum cleaner (431), comprising a substantially closed housing (432), comprising a jacket: (433) with a suction opening (434) to which an external suction line (435) can be attached, to which suction opening (434) connects the inlet (436) of a dust storage room (437). The space (437) can accommodate a medium flow-through and a substantially dust-free flow bag (438). The outlet (439) of room (437) connects to the inlet (441) of a suction pump (440), the outlet (424) of which opens to an outlet opening (443) in jacket (432).

De rotatie-inrichting (440) omvat een rotor (444), die twee gescheiden mediumdoorstromingskanalen, respectievelijk (445,446) begrenst. Het eerste kanaal 25 (444) komt overeen met de structuur, die in het voorgaande is getoond en beschreven aan de hand van bijvoorbeeld de figuren 1, 2, 4 enz. De stroom (445) is de hoofdmediumstroom. De stroom (446) is een deelstroom, die min of meer geïsoleerd kan circuleren in het tweede 30 mediumstromingsbaan begrenzende omloopkanaal (447). Via j openingen tussen de begrenzingswand (448) tussen beide mediumstromingskanalen kan enige mediumuitwisseling optreden. Van primair belang is echter, dat de scheidingswand (448) een warmtewisselend contact tussen 35 de beide mediumstromen (445, 446) tot stand brengt. De secundaire stroom (446) zorgt op de getekende wijze voor het effectief koelen van stator (449) en rotor (450) die samen de elektromotor vormen.The rotary device (440) includes a rotor (444), which defines two separate medium flow channels, respectively (445,446). The first channel 25 (444) corresponds to the structure shown and described above with reference to Figures 1, 2, 4, etc., etc. The stream (445) is the main medium stream. The flow (446) is a partial flow, which can circulate more or less in isolation in the second medium flow path-defining bypass channel (447). Some media exchange can occur via openings between the boundary wall (448) between the two medium flow channels. However, it is of primary importance that the dividing wall (448) establishes a heat-exchanging contact between the two medium flows (445, 446). The secondary current (446) in the drawn manner effectively cools the stator (449) and rotor (450) which together form the electric motor.

1 009758 331 009758 33

De inrichting (431) volgens figuur 24 omvat een elektromotor (450), omvattende een rotor (451) en een stator (452). De motor (450) kan van elk geschikt type zijn, bijvoorbeeld van collectorloostype. De motor (450) 5 wordt via een elektrische kabel (453) vanuit het lichtnet gevoed via een regelinrichting (454). Deze is ingericht voor het meten van de effectieve waarde van de stroom : door kabel (453). Door middel van een bedieningsknop (455) kan een gebruiker het gewenste prestatieniveau van 10 de inrichting (431) instellen. Daartoe werkt de knop (455) samen met een schaalverdeling. Daar de inrichting (454) is ingericht voor het meten van de stroom door kabel (453) en aldus door motor (450) en het prestatieniveau van de rotatie-inrichting (440) 15 ondubbelzinnig samenhangt met het door motor (450) opgenomen vermogen, kan door instelling van knop (455) het genoemde prestatieniveau worden ingesteld. Hierbij is er van uitgegaan, dat de spanning van het lichtnet niet noemenswaardig varieert.The device (431) of Figure 24 includes an electric motor (450), comprising a rotor (451) and a stator (452). The motor (450) can be of any suitable type, for example collectorless type. The motor (450) 5 is supplied from the mains via an electric cable (453) via a control device (454). This is arranged for measuring the effective value of the current: by cable (453). By means of an operating button (455) a user can set the desired performance level of the device (431). To this end, the knob (455) works together with a scale. Since the device (454) is adapted to measure the current through cable (453) and thus through motor (450) and the performance level of the rotary device (440) is unambiguously related to the power consumed by motor (450), the setting of the mentioned performance level can be set by setting the knob (455). It is assumed that the voltage of the mains does not vary significantly.

20 Figuur 25 toont een inrichting (431'), waarbij ~ de ruimte (437') afwijkt van de ruimte (437) volgens figuur 24. Hij is ingericht voor het opvangen van door filter (438') tegengehouden water. Daartoe is de onderste : wand (456) van filter (438), voor water doorlaatbaar ~ 25 uitgevoerd. Het door die wand (456) doorgelaten water kan worden opgevangen in een opvangbak (457) om via een afsluitbare afvoer (458) onder geschikte omstandigheden te worden geledigd.Figure 25 shows a device (431 '), in which ~ the space (437') deviates from the space (437) according to figure 24. It is adapted to collect water retained by filter (438 '). To this end, the bottom wall (456) of filter (438), permeable to water, is constructed ~ 25. The water let through that wall (456) can be collected in a receptacle (457) to be emptied via a closable drain (458) under suitable conditions.

*1009758* 1009758

Claims

Device as claimed in claim 1, wherein the motor rotor and / or the motor stator is cooled during operation by a partial medium flow generated by the rotary device acting as a medium pump.

3. Device as claimed in claim 1, wherein heating means to be fed by an external energy source are included in the medium flow path.

Device as claimed in claim 3, wherein the stator blades consist at least partly of resistance material and are subjected to passage of an electric current for heating.

The device of claim 1, wherein the medium is a gas.

The device of claim 1, wherein the axial cross-section of each rotor channel has a shape that corresponds more or less 30 to a half cosine function.

The device of claim 1, wherein the number of rotor channels is at least 10.

The device of claim 7, wherein the number of rotor channels is at least 20.

The device of claim 8, wherein the number of rotor channels is at least 40.

10. Device as claimed in claim 1, wherein the number of rotor channels deviates from the number of * 1009758 stator channels such that position coincidence of the fourth medium passages and the fifth medium passages during rotation is absent and thus associated periodic pressure fluctuations flowing in the rotation device 5 medium.

Device as claimed in claim 1, wherein an input propeller with a number of propeller blades is arranged in the third medium feed-through serving as medium input.

12. Device as claimed in claim 1, wherein the rotor comprises two plates which, together with partitions also serving as spacers, delimit the rotor channels.

13. Device as claimed in claim 1, wherein the baffles extend from the third medium feed-through to a zone at a distance from the end zones of the trays co-bounding the fourth medium feed-throughs.

Device as claimed in claims 11 and 12, wherein each propeller blade connects to a bulkhead.

15. The apparatus of claim 12, wherein a "first group of first baffles extends from the third medium throughput to the fourth medium throughput and at least one second group of second baffles is interlaced therewith, said second baffles extend from a remote position from the third Z medium throughput to the fourth medium throughput.

16. Device according to claim 12, wherein the angle between a set of stator vanes forming a stator channel together in an area between the fifth medium throughput and the sixth throughput reaches a maximum value of at most 20 °.

17. Device according to claims 15 and 16, Γ wherein said angle reaches a maximum value of at most 10 °.

Device as claimed in claim 12, wherein the E1 dishes and the partitions consist of plate material, for instance optionally fiber-reinforced plastic, aluminum (alloy), stainless steel or spring steel. 1009758

The device of claim 1, wherein all medium-contacting surfaces are resistant to chemical and / or mechanical action by the medium.

The device of claim 1, wherein all medium-contacting surfaces are made of such materials and are electrically conductive to each other that sparking is effectively prevented.

21. Device according to claim 1, wherein all surfaces that come into contact with medium are pre-smoothed, for example by grinding, polishing, honing or applying a coating of, for example, a carbide, a nitride (eg titanium nitride or boron nitride), glass , a silicate, high-quality plastics, such as a polyimide.

The device according to claim 18, wherein the ratio between the rotor diameter and the thickness of the sheet material has a value of 50-1600.

The device according to claim 12, wherein the baffles are coupled to the dishes by (spot) welding, gluing, soldering, magnetic forces, by means of screw connections, lip / hole connections, or the like.

Device as claimed in claim 1, wherein the stator blades consist of sheet material, for instance optionally fiber-reinforced plastic, aluminum (alloy), stainless steel or spring steel.

25. The device of claim 1, wherein the thermal expansion coefficients of the materials of the cylindrical inner face of the housing and of the stator vanes are substantially equal.

26. Device according to claim 25, wherein at least the cylindrical inner surface of the housing consists of the same material as the stator blades.

The device of claim 1, wherein the stator channels are formed such that the distances between their opposed walls in a circumferential plane extending transversely to the axial direction are substantially equal at each axial position.

28. An apparatus according to claim 1, wherein the shaft is solid and thus makes a substantial contribution to the mass moment of inertia of the rotatable unit comprising this shaft and said rotor.

29. An apparatus according to claim 12, wherein the dishes are formed of metal by deep drawing, rolling, forcing, hydroforming, explosive deformation, by means of a rubber press, or the like.

The device of claim 12, wherein the trays are formed of plastic by injection molding, thermoforming, thermo-vacuum molding, or the like.

31. Device according to claim 1, wherein the rotor is made of sheet metal, which is laid on top of each other in at least two layers in a mold with a mold cavity with a shape corresponding to the desired shape of the rotor, between which two layers of medium under pressure is allowed to expand the sheet material against the wall of said mold cavity under plastic deformation to form the rotor.

32. Device as claimed in claim 1, wherein the shaft is rotatably mounted with respect to the housing in bearings which are situated at such a great distance from the medium flow path that any temperature of the flowing medium, if any, which is greatly increased or decreased, has no or only a has negligible influence on the temperature of those bearings.

33. An apparatus according to claim 1, wherein the rotor is sealed relative to the housing by at least two labyrinth seals, one of which is in the region of the third medium throughput and the other in the of the fourth medium throughput . _

Medium filter device, for example = vacuum cleaner, comprising a device according to any one of claims with a substantially closed housing, comprising a jacket with a suction opening to which an external 1009758 suction pipe can be attached, to which suction opening the flow-through inlet for a medium to be filtered is provided and residue substantially non-flow-through residue storage and / or residue filter, the outlet 5 of which connects to the inlet of a suction pump, the outlet of which opens into an outlet opening present in the casing, the suction pump of which is a rotary device according to any one of the preceding claims where the inlet of the suction pump is the first medium throughput of the rotary device and the output is the second medium throughput of the rotary device.

35. Device as claimed in claim 34, wherein the rotor and the stator of the rotating device in a concentric relationship are made double for pumping respectively the main medium flow from the output of the residue storage and / or the residue filter via two respective separate medium flow paths. to the blow-out opening and a partial medium flow cooling the rotor and / or the stator of the motor, this partial medium flow and which main medium flow form heat-exchanging contact via a dividing wall forming part of the rotor of the rotary device.

An apparatus according to claim 1, wherein the rotor of the rotary device and the rotor of the motor 25 are integrated with each other.

The device of claims 12 and 36, wherein the baffles are ferromagnetic and are part of the armature of the integrated rotor.

38. An apparatus according to claim 36, wherein the rotor of the rotation device carries armature windings.

39. An apparatus according to claim 1, comprising an adjusting unit included in the electric supply cable of the motor for adjusting the performance level of the rotary device, which adjusting unit is controlled by a measuring unit measuring the effective power absorbed by the motor. J 1009758

An apparatus according to claim 39, wherein the measuring unit is adapted to measure the effective current through the motor.

41. An apparatus according to claim 39, wherein the setting unit issues an alarm signal in the event of a dysproportion between said performance level and said power.

42. An apparatus according to claim 34, wherein the residue comprises a liquid and a storage for collecting said liquid is present.

An apparatus according to claim 1, comprising a storage with adsorbents, absorbents, and / or certain constituents, binding and / or neutralizing reagents and / or agents.

An apparatus according to claim 43, wherein the storage comprises adsorbents in the form of gas separation means, for example comprising at least one gas separation membrane.

45. Device according to claim 1, wherein the number of stator blades is at least 10.

The device of claim 45, wherein the number of stator blades is at least 20.

47. An apparatus according to claim 1, wherein the ratio between the total cross-sectional area of all fourth medium passages and the third medium pass-through is at least 1.

48. An apparatus according to claim 47, wherein the ratio between the total cross-sectional area of all fourth medium passages and the third medium pass-through 30 is at least 3.

The device of claim 48, wherein the ratio between the total cross-sectional area of all fourth media passages and the third media passages is at least 10.

An apparatus according to claim 1, wherein the ratio between the diameter of the crown of the fourth medium passages and the diameter of the third medium passage is at least 1.5. »1009758> /

An apparatus according to claim 50, wherein the ratio between the diameter of the crown of the fourth medium passages and the diameter of the third medium passage is at least 10.

An apparatus according to claim 51, wherein the ratio between the diameter of the crown of the fourth medium passages and the diameter of the third medium passages is at least 20. o ***** 1 * 10097 5 8