NL1019300C2

NL1019300C2 - Getrapte rotor.

Info

Publication number: NL1019300C2
Application number: NL1019300A
Authority: NL
Inventors: Johannes Petrus Andreas Zanden
Original assignee: Johannes Petrus Andreas Zanden; Zanden Rosemarie Johanna Van D
Priority date: 2001-10-25
Filing date: 2001-11-05
Publication date: 2003-04-28

Description

-1 -

GETRAPTE ROTOR GEBIED VAN DE UITVINDING

5 De uitvinding heeft betrekking op het gebied van het versnellen van materiaal, met name een stroom van korrelvormig of deeltjesvormig materiaal, met behulp van centrifugaalkracht, met in het bijzonder het doel om de versnelde korrels of deeltjes met een zodanige snelheid te doen botsen dat deze breken.

10 ACHTERGROND VAN DE UITVINDING

Volgens een bekende techniek kan de beweging van een materiaalstroom met behulp van de centrifugaalkracht worden versneld. Het materiaal wordt daarbij op het middenvlak van een rotor gebracht en daarna opgenomen door geleidingsorganen die rond dat middenvlak zijn opgesteld en door 15 die rotor worden gedragen. Het materiaal wordt langs die geleidingsorganen, onder invloed van middelpuntvliedende krachten, versneld en met hoge snelheid en onder een bepaalde wegvlieghoek naar buiten geslingerd. De snelheid die het materiaal daarbij krijgt, is opgebouwd uit een radiale en een loodrecht op de radiaal gerichte, ofwel transversale, snelheidscomponent. Gezien vanuit stilstaande positie beweegt het materiaal, nadat het van het geleidingsorgaan loskomt, met nagenoeg constante 20 snelheid langs een nagenoeg rechte stroom. Deze rechte stroom is naar voor gericht, gezien in de rotatierichting. Gezien vanuit een met het geleidingsorgaan meebewegend standpunt beweegt het materiaal, nadat het van het geleidingsorgaan loskomt, langs een spiraalvormige stroom die naar achter is gericht, gezien in de rotatierichting, en in het verlengde ligt van het afgifte-eind van het geleidingsorgaan. De relatieve snelheid neemt daarbij toe langs die spiraalvormige baan. Het is nu mogelijk om het 25 materiaal te laten inslaan tegen het inslagvlak van een co-roterend inslagorgaan dat door die rotor wordt gedragen en waarvan het inslagvlak dwars is opgesteld in die spiraalvormige baan. Op deze wijze wordt het materiaal in twee stappen versneld, te weten middels geleiding in inslag.

Een dergelijke rotor is bekend uit PCT/NL97/00565 die op naam van aanvrager is gesteld. De bekende rotor kan ook symmetrisch worden uitgevoerd (EP 1,084,751 die op naam van aanvrager is 30 gesteld) en met een autogeen inslagvlak (PCT/NL01 /00785 die op naam van aanvrager is gesteld).

De bekende rotor heeft het voordeel dat het materiaal tijdens de slag tegen het co-roterend inslagvlak tegelijkertijd wordt belast en versneld; welke belasting bovendien geheel storingsvrij plaatsvindt. De bekende rotor heeft daardoor een grote verkleiningsmtensiteit. De bekende rotor heeft echter ook nadelen. Zo treedt intense slijtage op aan het gedeelte van het rotorblad tussen de geleider en het 35 inslagorgaan waarover het materiaal langs een spiraal vormige baan beweegt; en er treedt heel intense slijtage op aan het gedeelte van de rotor voor langs het inslagvlak.

-2-

DOEL VAN DE UITVINDING

5 Het doel van de uitvinding is daarom een eenvoudige rotor te verschaffen zoals hierboven om schreven, die genoemde nadelen missen, of althans in mindere mate vertonen; dat wil zeggen dat de slijtage aan het gedeelte van het rotorblad tussen het geleidingsorgaan en het inslagorgaan en voor langs het inslagorgaan sterk wordt verminderd c.q. geëlimineerd. Deze rotor is beschreven in de conclusies waarnaar hier wordt verwezen.

10 Het doel van de uitvinding wordt bereikt door de rotorconstructie zo uit te voeren dat het middenvlak van de rotor, waarop het materiaal met behulp van een doseerorgaan wordt gedoseerd en waarop de geleidingsorganen zijn opgesteld, op een hoger niveau op te stellen dan het randvlak van de rotor dat zich uitstrekt tussen het middendeel en de uitwendige rand van de rotor, op welk randvlak het inslagorgaan is opgesteld; welk zogenoemd eerste niveauverschil (μΐ) zodanig groot wordt gekozen dat het 15 langs de spiraal vormige baan bewegend materiaal, wanneer het loskomt van het middenvlak, door de ruimte naar het inslagvlak beweegt zonder het randvlak te raken.

KORTE BESCHRIJVING VAN DE TEKENINGEN

20 De besproken en andere doelstellingen, kenmerken en voordelen van de inrichting van de uitvin ding worden voor een beter begrip toegelicht in de volgende gedetailleerde beschrijving van de inrichting van de uitvinding in samenhang met begeleidende schematische tekeningen.

Figuur 1 toont schematisch een langsdoorsnede B-B van een eerste uitvoeringsvorm van een rotor volgens figuur 2.

25 Figuur 2 toont schematisch een dwarsdoorsnede A-A volgens figuur 1.

Figuur 3 toont schematisch een langsdoorsnede D-D van een tweede uitvoeringsvorm van een rotor volgens figuur 4. ^

Figuur 4 toont schematisch een dwarsdoorsnede C-C volgens figuur 3.

30 BESTE MANIER VOOR HET UITVOEREN VAN DE INRICHTING VAN DE UITVINDING

Onderstaand volgt een gedetailleerde verwijzing naar de geprefereerde uitvoeringsvormen van de uitvinding. Voorbeelden daarvan zijn weergegeven in de bijgaande tekeningen. Hoewel de uitvinding zal worden beschreven samen met de geprefereerde uitvoeringsvormen, dient duidelijk te zijn dat de 35 beschreven uitvoeringsvormen niet bedoeld zijn om de uitvinding te beperken tot die specifieke ' -3- uitvoeringsvormen. Integendeel, de bedoeling van de uitvinding is het omvatten van alternatieven, aanpassingen en equivalenten die passen binnen de aard en reikwijdte van de uitvinding, zoals gedefinieerd door bijgevoegde conclusies.

Figuren 1 en 2 tonen schematisch een eerste uitvoeringsvorm van een getrapte rotor waarbij de 5 rotorconstructie is voorzien van een rotor (1) en een as (2) met flens (3), welke rotor (1) roteerbaar is rond een verticale rotatiehartlijn (4) in tenminste een draairichting (5) en wordt gedragen door die as (2) (flens (3)) waarvan de ashartlijn samenvalt met die rotatiehartlijn (4). De rotor (1) is voorts voorzien van een eerste (6) en een tweede rotorblad (7), welke rotorbladen (6)(7) een in wezen identieke omtrekvorm hebben en parallel zijn opgesteld op een afstand van elkaar, welk eerste rotorblad (6) 10 wordt gedragen door die as (2), welk tweede rotorblad (7) met behulp van een steunorgaan (hier co-roterend inslagorgaan) (8) wordt gedragen door dat eerste rotorblad (6) en is voorzien van een cirkelvormige doseeropening (9) waarvan het middelpunt samenvalt met die rotatiehartlijn (4), voor het doseren van dat materiaal met behulp van een doseerorgaan (10) op die rotor (1). Het eerste rotorblad (6) is voorzien van een middenorgaan (11), welk middenorgaan (11) is voorzien van een in wezen 15 cirkelvormig middenvlak (12) waarvan het middelpunt samenvalt met die rotatiehartlijn (4) en een randorgaan (13), welk randorgaan (13) is voorzien van een randvlak (14) dat zich uitstrekt tussen de uitwendige rand (15) van dat middenorgaan (11) en de uitwendige rand (16) van die rotor (1). De uitwendige rand (15) van dat middenvlak (12) bevindt zich op een niveau boven dat randvlak (14), welk verschil in niveau wordt aangegeven als een eerste niveauverschil (μΐ), waarbij de grootte van 20 dat eerste niveauverschil (μΐ) zodanig wordt gekozen dat dat langs die spiraalvormige baan (17) bewegend materiaal, wanneer het loskomt van dat middenvlak (12), door de ruimte naar dat inslagvlak (18) beweegt zonder dat randvlak (14) te raken.

Het middenorgaan (11) is hier voorzien van een draagorgaan (19) en een middenslijtplaat (20), welk draagorgaan (19) zich bevindt tussen die rotor (1) en die middenslijtplaat (20), waarbij de boven-25 kant van die middenslijtplaat (20) fungeert als middenvlak (12), welke middenslijtplaat (20) is voorzien van openingen (21) zodanig dat die middenslijtplaat (20) over de geleidingsorganen (22) kan worden geschoven, welke middenslijtplaat (20) als zodanig uitneembaar is. De geleidingsorganen (22) zijn voorzien van een geleidingsvlak (23) dat zich uitstrekt in de richting van die uitwendige rand (16) van die rotor (1) tussen een centrale toevoer (24) en een afgifte-eind (25), van welk middenvlak (12) de 30 uitwendige rand (15) zich uitstrekl tot tenminste die centrale toevoer (24), welk afgifte-eind (25) zich bevindt op een radiale afstand van die rotatiehartlijn (4) die gelijk of groter is dan de overeenkomstige radiale afstand tot de uitwendige rand (15) van dat middenvlak (12), voor respectievelijk het opnemen door die centrale toevoer (24) van tenminste een deel van dat materiaal dat met behulp van een doseerorgaan (10) op dat middenvlak (12) wordt gedoseerd, het geleiden van dat opgenomen materiaal langs 35 dat geleidingsvlak (23), onder invloed van middelpuntvliedende kracht, waarna dat geleide materiaal -4- wanneer dat ter plaatse van dat afgifte-eind (25) van dat geleidingsorgaan (22) loskomt in een naar achter gerichte spiraalvormige baan (17) wordt gestuurd, gezien in de rotatierichting (5) en gezien vanuit een met dat geleidingsorgaan (22) meebewegend standpunt. De rotor (1) is voorts voorzien van inslagorganen (8) die met die geleidingsorganen (22) zijn geassocieerd, welk inslagorgaan (8) door die 5 rotor (1) wordt gedragen en is voorzien van een inslagvlak (18) dat zich bevindt op een grotere radiale afstand van die rotatiehartlijn (4) dan dat geleidingsorgaan (22), op een grotere radiale afstand van die rotatiehartlijn (5) dan die uitwendige rand (15) van dat middenvlak (12) en achter de radiale lijn vanuit die rotatiehartlijn (4) met daarop dat afgifte-eind (24) en in wezen dwars is gericht op die spiraalvormige baan (17). De bovenrand (27) van dat inslagorgaan (8) bevindt zich hier op een niveau boven de 10 bovenrand (26) van dat geleidingsorgaan (22), welke grootte van het verschil in niveau wordt aangegeven als het tweede niveauverschil (μ2).

De rotorconstructie (1) is voorts voorzien van een ringvormig balansorgaan (28) waarvan de cirkelhartlijn samenvalt met die rotatiehartlijn (4), welk balansorgaan (28) wordt gedragen door de flens (3) van de as (2) (maar kan natuurlijk ook worden gedragen door de rotor (1)) en is voorzien van 15 een vierkante gesloten koker (29) waarvan de cirkelhartlijn samenvalt met die rotatiehartlijn (4), welke koker (29) rondom een gelijke radiale doorsnede heeft, tenminste gedeeltelijk gevuld is met een olieachtige substantie en tenminste drie vaste lichamen (30) bevat die zich vrij rond kunnen bewegen in die koker (29), voor het verminderen van trillingen van genoemde rotor (1) wanneer deze in onbalans raakt.

20 Figuren 3 en 4 tonen schematisch een tweede uitvoeringsvorm van een getrapte rotor (31) volgens de uitvinding die in wezen gelijk is aan de rotor (1) volgens eerste uitvoeringsvorm; met uitzondering dat de rotor (31) getrapt - als een geheel - is uitgevoerd, waarbij het balansorgaan (32) wordt gedragen door die rotor (31).

De voorafgaande beschrijvingen van specifieke uitvoeringsvormen van de huidige uitvinding 25 werden met het oog op illustratie- en beschrijvingsdoeleinden vermeld. Zij zijn niet bedoeld als een uitputtende opsomming of de uitvinding te beperken tot de exact weergegeven vormen, en gelet op bovenstaande explicatie zijn er uiteraard vele aanpassingen en variaties mogelijk. De uitvoeringsvormen werden gekozen en beschreven teneinde de principes van de uitvinding en de praktische toepassingsmogelijkheden ervan op de best mogelijke wijze te beschrijven om daarmee andere ter zake deskundi-30 gen in staat te stellen op optimale wijze gebruik te maken van de uitvinding en de uiteenlopende uitvoeringsvormen met de diverse voor het specifiek beoogde gebruik geschikte aanpassingen. Het is de bedoeling dat de reikwijdte van de uitvinding wordt gedefinieerd door de bijgevoegde conclusies volgens lezing en interpretatie overeenkomstig algemeen geaccepteerde wettelijke beginselen, zoals het beginsel van equivalenten en de revisie van onderdelen.

35

Claims

1. Inrichting voor het versnellen van een stroom materiaal, omvattende: - een rotorconstructie die voorzien is van een rotor en een as, welke rotor roteerbaar is rond een 5 verticale rotatiehartlijn in tenminste een draairichting en wordt gedragen door die as waarvan de ashartlijn samenvalt met die rotatiehartlijn; - welke rotor is voorzien van een middenorgaan dat zich uitstrekt rond die rotatiehartlijn, welk middenorgaan is voorzien van een in wezen cirkelvormig middenvlak waarvan het middelpunt samenvalt met die rotatiehartlijn; 10. welke rotor is voorzien van een randorgaan dat zich uitstrekt tussen de uitwendige rand van dat middenorgaan en de uitwendige rand van die rotor, welk randorgaan is voorzien van een randvlak dat zich uitstrekt tussen de uitwendige rand van dat middenorgaan en de uitwendige rand van die rotor; - tenminste een geleidingsorgaan dat door dat middenorgaan wordt gedragen én is voorzien van tenminste een geleidingsvlak dat zich uitstrekt in de richting van die uitwendige rand van die rotor 15 tussen een centrale toevoer en een afgifte-eind, van welk middenvlak de uitwendige rand zich uitstrekt tot tenminste die centrale toevoer, welk afgifle-eind zich bevindt op een radiale afstand van die rotatiehartlijn die gelijk of groter is dan de overeenkomstige radiale afstand tot de uitwendige rand van dat middenvlak, voor respectievelijk het opnemen door die centrale toevoer van tenminste een deel van dat materiaal dat met behulp van een doseerorgaan op dat middenvlak wordt gedoseerd, het geleiden van 20 dat opgenomen materiaal langs dat geleidingsvlak, onder invloed van middelpuntvliedende kracht, waarna dat geleide materiaal wanneer dat ter plaatse van dat afgifte-eind van dat geleidingsorgaan loskomt in een naar achter gerichte spiraal vormige baan wordt gestuurd, gezien in de rotatierichting en gezien vanuit een met dat geleidingsorgaan meebewegend standpunt; - tenminste een inslagorgaan dat met dat geleidingsorgaan is geassocieerd, welk inslagorgaan 25 door dat randorgaan wordt gedragen en is voorzien van een inslagvlak dat zich bevindt op een grotere radiale afstand van die rotatiehartlijn dan dat geleidingsorgaan, op een grotere afstand van die radiale rotatiehartlijn dan die uitwendige rand van dat middendeel en achter de radiale lijn vanuit die rotatiehartlijn met daarop dat afgifte-eind en in wezen dwars is gericht op die spiraalvormige baan; - daardoor eekenmerk dat: 30 die uitwendige rand van dat middenvlak zich bevindt op een niveau boven dat randvlak, welk verschil in niveau wordt aangegeven als een eerste niveauverschil (μΐ).

2. Inrichting volgens conclusie 1, waarbij dat middenorgaan wordt gevormd door het middendeel van die rotor.

3. Inrichting volgens conclusie 1, waarbij dat middenvlak in wezen de omtreksvorm bepaald van 35 dat middenorgaan. * r\ -6-

4. Inrichting volgens conclusie 1, waarbij dat randorgaan wordt gevormd door de buitenrand van die rotor die zich uitstrekt tussen de uitwendige rand van dat middenorgaan en de uitwendige rand van die rotor.

5. Inrichting volgens conclusie 1, waarbij die uitwendige rand van dat middenvlak zich uitstrekt 5 tot tenminste dat afgifte-eind.

6. Inrichting volgens conclusie 1, waarbij die uitwendige rand van dat middenvlak zich uitstrekt tot tenminste een plaats tussen die centrale toevoer en dat afgifte-eind.

7. Inrichting volgens conclusie 1, waarbij dat grootte eerste niveauverschil (μΐ) zodanig wordt gekozen dat dat langs die spiraalvormige baan bewegend materiaal, wanneer het loskomt van dat 10 middenvlak, door de ruimte naar dat inslagvlak beweegt zonder dat randvlak te raken.

8. Inrichting volgens conclusie 7, waarbij dat eerste niveauverschil (μ!) minimaal 25 mm bedraagt.

9. Inrichting volgens conclusie 7, waarbij dat eerste niveauverschil (μΐ) minimaal 50 mm bedraagt.

10. Inrichting volgens conclusie 7, waarbij dat eerste niveauverschil (μ!) minimaal 75 mm be draagt.

11. Inrichting volgens conclusie 7, waarbij dat eerste niveauverschil (μΐ) minimaal 100 mm bedraagt.

12. Inrichting volgens conclusie 1, waarbij dat middenorgaan is voorzien van een losse midden- 20 slijtplaat die wordt gedragen door dat middenorgaan en is voorzien van tenminste een opening zodanig dat die middenslijtplaat over dat geleidingsorgaan kan worden geschoven, welke middenslijtplaat als zodanig uitneembaar is, de bovenkant van welke middenslijtplaat fungeert als middenvlak.

13. Inrichting volgens conclusie 1, waarbij dat randorgaan is voorzien van een losse randslijtplaat die is voorzien van tenminste een opening, zodanig dat die randslijtplaat over dat inslagorgaan kan 25 worden geschoven, welke randslijtplaat als zodanig uitneembaar is, de bovenkant van welke randslijtplaat fungeert als randvlak.

14. Inrichting volgens conclusie 1, waarbij dat middenorgaan is voorzien van een draagorgaan en een middenslijtplaat, welk draagorgaan zich bevindt tussen die rotor en die middenslijtplaat, waarbij de bovenkant van die middenslijtplaat fungeert als middenvlak, welke middenslijtplaat is voorzien van 30 tenminste een opening zodanig dat die middenslijtplaat over dat geleidingsorgaan kan worden geschoven, welke middenslijtplaat als zodanig uitneembaar is

15. Inrichting volgens conclusie 1, waarbij die rotor is voorzien van een eerste en een tweede rotorblad, welke rotorbladen een in wezen identieke omtrekvorm hebben en parallel zijn opgesteld op een afstand van elkaar, welk eerste rotorblad wordt gedragen door die as en is voorzien van dat 35 midddenvlak. welk tweede rotorblad met behulp van een steunorgaan wordt gedragen door dat eerste 1 -7- rotorblad en is voorzien van een cirkelvormige doseeropening waarvan het middelpunt samenvalt met die rotatiehartlijn, voor het doseren van dat materiaal met behulp van een doseerorgaan op dat middenvlak, welk geleidingsorgaan en welk inslagorgaan zich uitstrekken tussen die rotorbladen.

16. Inrichting volgens conclusie 15, waarbij de bovenrand van dat geleidingsorgaan zich bevindt 5 op een niveau boven de bovenrand van dat geleidingsorgaan, welk de grootte van het verschil in niveau wordt aangegeven als het tweede niveauverschil (μ2).

17. Inrichting volgens conclusie 16, waarbij dat tweede niveauverschil (μ2) minimaal 25 mm bedraagt.

18. Inrichting volgens conclusie 16, waarbij dat tweede niveauverschil (μ2) minimaal 50 mm 10 bedraagt.

19. Inrichting volgens conclusie 1, waarbij de positie van dat inslagvlak wordt bepaald door de hoek (Θ) tussen de radiale lijn met daarop dat afgifte-eind en de radiale lijn met daarop de plaats waar die spiraalvormige baan en de baan die dat kamerorgaan beschrijft elkaar snijden, zodanig te kiezen dat de aankomst van dat zich langs die spiraalvormige baan bewegend materiaal op die plaats waar die 15 banen elkaar snijden is gesynchroniseerd met de aankomst aldaar van dat inslagvlak.

20. Inrichting volgens conclusie 1, waarbij dat inslagorgaan is voorzien van een metalen inslagvlak.

21. Inrichting volgens conclusie 1, waarbij dat dat inslagvlak wordt gevormd door een autogeen bed van eigen materiaal.

22. Inrichting volgens conclusie 1, waarbij dat geleidingsvlak is samengesteld uit metaal.

23. Inrichting volgens conclusie 1, waarbij dat geleidingsvlak tenminste gedeeltelijk is samengesteld uit hardmetaal.

24. Inrichting volgens conclusie 1, waarbij dat dat geleidingsvlak wordt gevormd door een autogeen bed van eigen materiaal.

25. Inrichting volgens conclusie 1, waarbij dat middenvlak is samengesteld uit metaal.

26. Inrichting volgens conclusie 1, waarbij dat middenvlak tenminste gedeeltelijk is samengesteld uit hardmetaal.

27. Inrichting volgens conclusie 1. waarbij dat middenvlak tenminste gedeeltelijk wordt gevormd door een autogeen bed van materiaal.

28. Inrichting volgens conclusie 1, waarbij dat randvlak is samengesteld uit metaal.

29. Inrichting volgens conclusie 1, waarbij dat randvlak tenminste gedeeltelijk is samengesteld uit hardmetaal.

30. Inrichting volgens conclusie 1, waarbij dat randvlak tenminste gedeeltelijk wordt gevormd door een autogeen bed van materiaal.

31. Inrichting volgens conclusie 1, waarbij die rotorconstructie tenminste één ringvormig balans- -8- orgaan draagt waarvan de cirkelhartlijn samenvalt met die rotatiehartlijn, welk balansorgaan is voorzien van een cirkelvormige gesloten koker waarvan de cirkelhartlijn samenvalt met die rotatiehartlijn, welke koker rondom een gelijke radiale doorsnede heeft, tenminste gedeeltelijk gevuld is met een olie-achtige substantie en tenminste drie vaste lichamen bevat die zich vrij rond kunnen bewegen in die koker, voor 5 het verminderen van trillingen van genoemde rotor wanneer deze in onbalans raakt.

32. Inrichting volgens conclusie 31, waarbij de radiale doorsnede van die koker cirkelvormig is uitgevoerd.

33. Inrichting volgens conclusie 31, waarbij de radiale doorsnede van die koker vierkant is uitgevoerd.

34. Inrichting volgens conclusie 31, waarbij de radiale doorsnede van die koker rechthoekig is uitgevoerd.

35. Inrichting volgens conclusie 31, waarbij dat vast lichaam geen bolvorm heeft.

36. Inrichting volgens conclusie 31, waarbij dat vast lichaam een schijfvorm heeft.

37. Inrichting volgens conclusie 31, waarbij de vorm van die vaste lichamen niet gelijk is.

38. Inrichting volgens conclusie 31, waarbij de afmetingen van die vaste lichamen niet gelijk zijn.

39. Inrichting volgens conclusie 31, waarbij dat vaste lichaam is samengesteld uit een metalen legering.

40. Inrichting volgens conclusie 31, waarbij dat vaste lichaam is samengesteld uit hardmetaal.

41. Inrichting volgens conclusie 31, waarbij dat vaste lichaam is samengesteld uit een keramisch 20 materiaal.

42. Inrichting volgens conclusie 31, waarbij dat hol balansorgaan voor minimaal 75% gevuld is met olie.

43. Inrichting volgens conclusie 31, waarbij dat balansorgaanniet wordt gedragen door die rotor.

44. Inrichting volgens conclusie 1, waarbij die as is voorzien van een flens, welke flens dat 25 balansorgaan draagt.

45. Inrichting volgens conclusie 1, waarbij dat randorgaan uitneembaar is. 30 35