NL1019301C2 - Rotor met uitneembaar draagorgaan. - Google Patents

Description

-1 -

ROTOR MET UITNEEMBAAR DRAAGORGAAN 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. De geleiding vindt normaal plaats langs een metalen geleidingsvlak dat radiaal naar buiten is gericht. Een dergelijk geleidingsvlak is bekend uit US 5,184,784.

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, 25 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 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 m die spiraalvormige baan. Op deze wijze wordt het materiaal in twee stappen versneld, te weten middels geleiding in inslag. Een dergelijke rotor is bekend 30 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 gesteld) en met een autogeen inslagvlak (PCT/NL01 /00785) die op naam van aanvrager is gesteld).

De bekende rotor heeft het voordeel dat de constructie heel eenvoudig is en met name de rotor met co-roterend inslagorgaan is bijzonder effectief doordat het materiaal tijdens de slag tegen het co-35 roterend inslagvlak tegelijkertijd wordt belast en versneld: welke belasting bovendien geheel storings- 1 -2- vrij plaatsvindt. De bekende rotor heeft daardoor een grote verkleiningsintensiteit. De bekende rotor heeft echter ook nadelen. De acceleratie-organen (versnellingsorganen, geleidingsorganen en inslag-organen) moeten worden opgehangen aan een draagorgaan dat heel stevig moet worden uitgevoerd en heel stevig moet worden bevestigd aan de rotor, omdat deze enorme centrifugaalkrachten moet kun-5 nen opvangen. De draagorganen zijn daarom normaal aan de rotor vastgelast. Genoemde acceleratie-organen kunnen echter gemakkelijk doorslijten waardoor slijtage optreedt aan de acceleratie-organen; al snel zo erg dat deze moeten worden vervangen. Daartoe moet de rotor worden uitgenomen, moet het acceleratie-orgaan worden verwijderd en moet een nieuwe acceleratie-orgaan worden opgelast; en moet de rotor vaak opnieuw worden gebalanceerd. Dit vergt veel tijd, kost vrij veel en levert produktiever-10 lies op.

DOEL VAN DE UITVINDING

Het doel van de uitvinding is daarom een eenvoudige rotor te verschaffen zoals hierboven om-15 schreven, die genoemde nadelen missen, of althans in mindere mate vertonen; dat wil zeggen dat het draagorgaan van het acceleratie-orgaan op een eenvoudige manier met een schroeforgaan is bevestigd zodanig dat het draagorgaan makkelijk uitwisselbaar is. Deze rotor is beschreven in de conclusies, waarnaar hier wordt verwezen.

Een verder doel van de uitvinding is om het draagorgaan zo slank mogelijk - en daarmee zo licht 20 mogelijk - uit te voeren. Dit wordt bereikt door het draagorgaan met behulp van het schroeforgaan heel stevig aan te draaien; zodanig dat een grote drukspanning wordt opgewekt in het gedeelte van het draagorgaan dat afsteund op de rotor, waardoor het draagorgaan ter plaatse wordt voorgespannen. Dit maakt het mogelijk om het buigend moment dat optreedt onder invloed van middelpuntvliedende kracht gedeeltelijk op te vangen met behulp van deze voorspanning; hetgeen een slanke constructie mogelijk 25 maakt.

KORTE BESCHRIJVING VAN DE TEKENINGEN

De besproken en andere doelstellingen, kenmerken en voordelen van de inrichting van de uitvin-30 ding worden voor een beter begrip toegelicht in de volgende gedetailleerde beschrijving van de inrich ting van de uitvinding in samenhang met begeleidende schematische tekeningen.

Figuur 1 toont schematisch een uitvoeringsvorm van een rotor volgens de uitvinding die is voorzien van uitneembare draagorganen.

Figuur 2 toont schematisch een bovenaanzicht van de rotor volgens figuur 1.

35 Figuur 3 toont schematisch de voorspanning in het draagorgaan.

' -3-

Figuur 4 toont schematisch de verdeling van de spanningen in het draagorgaan.

Figuur 5 toont schematisch een eerste schroeforgaan.

Figuur 6 toont schematisch een tweede schroeforgaan.

Figuur 7 toont schematisch een draagorgaan met een derde schroeforgaan.

5 Figuur 8 toont schematisch een vierde schroeforgaan.

Figuur 9 toont schematisch een vijfde schroeforgaan.

Figuur 10 toont schematisch een derde draagorgaan.

Figuur 11 toont schematisch een zesde schroeforgaan.

Figuur 12 toont schematisch een zevende schroeforgaan.

10 Figuur 13 toont schematisch een vierde draagorgaan.

BESTE MANIER VOOR HET UITVOEREN VAN DE INRICHTING VAN DE UITVINDING

Onderstaand volgt een gedetailleerde verwijzing naar de geprefereerde uitvoeringsvormen van de 15 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 beschreven uitvoeringsvormen niet bedoeld zijn om de uitvinding te beperken tot die specifieke 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 gedefi-20 nieerd door bijgevoegde conclusies.

Figuren 1 en 2 toont schematisch een uitvoeringsvorm van een rotor (1) volgens de uitvinding die is voorzien van uitneembare draagorganen (2)(3) volgens de uitvinding. De rotorconstructie is voorzien van een (1) rotor en een as (4) met flens (5), welke rotor (1) roteerbaar is rond een verticale rotatiehartlijn (6) in tenminste een draairichting (7) en wordt gedragen door die as (4) en flens (5) 25 waarvan de ashartlijn samenvalt met die rotatiehartlijn (6), welk materiaal met behulp van een doseer-orgaan (hier niet afgebeeld) op het middendeel (8) van die rotor (1) wordt gedoseerd op een plaats nabij die rotatiehartlijn (6). De rotor (1) is voorzien van een acceleratie-unit (9) die wordt gevormd door een geleidingsorgaan (10) dat is voorzien van een geleidingsvlak (11) dat zich uitstrekt in de richting van die uitwendige rand (12) van die rotor (1), met behulp van welk geleidingsorgaan (10) dat 30 materiaal met behulp van middelpuntvliedende kracht in een naar achter gerichte spiraalvormige baan (13) wordt gebracht gezien vanuit een met dat geleidingsorgaan (10) meebewegend standpunt, welk geleidingsorgaan (10) is geassocieerd met een inslagorgaan (14) dat is voorzien van een inslagvlak (15) dat dwars is opgesteld in die spiraalvormige baan (13), voor het in twee stappen (geleiding en slag) versnellen van dat materiaal. Zowel het geleidingsorgaan (10) als het inslagorgaan (14) worden met 35 behulp van draagorganen (respectievelijk (2) en (3)) gedragen door die rotor (1); een eerste draag- -4- orgaan (2) voor het geleidingsorgaan (10) en een tweede draagorgaan (3) voor het inslagorgaan (14). Beide draagorganen (2)(3) zijn voorzien van een draagdeel (15)(17) en een steundeel (16)(18), welk draagdeel (15)(17) zich bevindt boven dat rotorblad (19), welk steundeel (16)(18) zich tenminste gedeeltelijk bevindt in een opening (20)(21) in dat rotorblad (19). Het steundeel (16)(18) is voorzien 5 van een uitstekende kraagrand (22)(23) die zich bevindt op een plaats waar dat draagdeel (15)(17) overgaat in dat steundeel (16)(18), met behulp van welke kraagrand (22)(23) dat draagorgaan (2)(3) afsteunt op die rotor (1). Het steundeel (16)(18) is voorts aan de onderzijde voorzien van een schroef-orgaan (24)(25), met behulp van welk schroeforgaan (24)(25) dat draagorgaan (2)(3) aan die rotor (1) kan worden vastgeschroefd. Het schroeforgaan (24) van het eerste draagorgaan (2) wordt gevormd 10 door een draadeind onder in dat steundeel (16), een randplaat (26) die afsteunt tegen de onderzijde van die rotor (1) en een bout (27) die door die randplaat (26) in een draadeind past. Het schroeforgaan (25) van het tweede draagorgaan (3) wordt gevormd door een deel van het steundeel (18) dat langs de onderzijde, die onder uit het rotorblad (1) steekt, cilindervormig is uitgevoerd en dat schroeforgaan (25) wordt gevormd door een draadeind (28) op die cilindervorm, een randplaat (29) die over dat 15 draadeind (28) kan worden geschoven en afsteunt tegen de onderzijde van die rotor (1) en een moer (30) die over dat draadeind (28) past. De rotorconstructie (1) is voorzien van één ringvormig balansorgaan (31) waarvan de cirkelhartlijn samenvalt met die rotatiehartlijn (6), welk balansorgaan (31) hier wordt gedragen door de flens (5) van de as (4) en is voorzien van een cirkelvormige gesloten koker (32) waarvan de cirkelhartlijn samenvalt met die rotatiehartlijn (6), welke koker (32) rondom een 20 gelijke radiale doorsnede heeft, tenminste gedeeltelijk gevuld is met een olie-achtige substantie en tenminste drie vaste lichamen (33) bevat die zich vrij rond kunnen bewegen in die koker (32), voor het verminderen van trillingen van genoemde rotor (1) wanneer deze in onbalans raakt.

Figuur 3 toont schematisch de voorspanning (34) die wordt opgewekt in het gedeelte (35) van het draagorgaan (36) dat afsteunt op de rotor (37) wanneer het schroeforgaan (38) wordt aangedraaid. 25 Figuur 4 toont schematisch de verdeling van de spanningen (39) wanneer de rotor (37) roteert en door de middelpuntvliedende kracht een buigend moment (40) wordt opgewekt in dat draagorgaan (36); en de drukspanning (34) gedeeltelijk de trekspanning opvangt die worden opgewekt door het buigend moment (40).

Figuur 5 toont schematisch dat eerste schroeforgaan (24) in detail en figuur 6 toont schema-30 tisch dat tweede schroeforgaan (25) in detail.

Figuur 7 toont schematisch een draagorgaan (41) met een derde schroeforgaan (42) waarbij het schroeforgaan (42) is uitgevoerd als figuur 6 met uitzondering dat het schroeforgaan (42) geheel in de rotor (43) valt.

Figuur 8 toont schematisch een vierde schroeforgaan (44) waarbij dat steundeel (45) cilindervormig 35 is uitgevoerd, welke cilinder (45) aan de onderzijde is voorzien van een schroefdraad (46) en de -5- opening in die rotor (47) aan de onderzijde is voorzien van een schroefdraad (46), zodanig dat het draagorgaan (48) als geheel in die rotor (47) kan worden geschroefd; en waarbij het draagorgaan (48) met behulp van een uitstekende kraag (49) afsteund op die rotor (47).

Figuur 9 toont schematisch een vijfde schroeforgaan (50) in wezen gelijk aan het vierde schroef-5 orgaan (44) waarbij de diameter van het schroeforgaan (50) kleiner is dan de diameter van het steun-orgaan(51).

Figuur 10 toont schematisch een derde draagorgaan (52) waarbij dat steundeel (53) conisch is uitgevoerd in de vorm van een zich naar beneden vernauwende afgeknotte kegel (54), en die opening (56) in dat rotorblad (55) ook conisch is uitgevoerd zodanig dat dat conisch gedeelte (54) van dat 10 steundeel (53) in die conische opening (56) van dat rotorblad (55) past. Het draagorgaan (52) is van onder in de rotor (55) vastgezet met behulp van een schroeforgaan (56) in de vorm van een bout (57) en een randplaat (58).

Figuur 11 toont schematisch een zesde schroeforgaan (59) in wezen gelijk aan het derde schroeforgaan (42) van figuur 7 waarbij het draadeind (60) met een kleinere diameter is uitgevoerd.

15 Figuur 12 toont schematisch een zevende schroeforgaan (61) in wezen gelijk aan het zesde schroeforgaan (59) van figuur 11 waarbij de bout (62) tevens fungeert als randplaat.

Figuur 13 toont schematisch een vierde draagorgaan (63) waarbij het draagdeel (64) een grotere doorsnede heeft dan het steundeel (65), zodanig dat het draagdeel (64) direct afsteund op de rotor (66).

20 De voorafgaande beschrijvingen van specifieke uitvoeringsvormen van de huidige uitvinding 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 toepassing-25 smogelijkheden ervan op de best mogelijke wijze te beschrijven om daarmee andere ter zake deskundigen 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 30 beginsel van equivalenten en de revisie van onderdelen.

35

Claims (26)

1. Inrichting voor het doen versnellen van korrelvormig 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, welk materiaal met behulp van een doseerorgaan op die rotor wordt gedoseerd op een plaats nabij die rotatiehartlijn; - tenminste een acceleratie-unit die wordt gedragen door die rotor en is voorzien van tenminste een acceleratie-orgaan voor het in tenminste een stap versnellen van dat materiaal met behulp van 10 middelpuntvliedende kracht, welk acceleratie-orgaan door die rotor wordt gedragen met behulp van een uitneembaar draagorgaan; - daardoor gekenmerk dat: - dat draagorgaan is voorzien van een draagdeel en een steundeel, welk draagdeel zich bevindt boven dat rotorblad, welk steundeel zich tenminste gedeeltelijk bevindt in een opening in dat rotorblad, 15 met behulp van welk steundeel dat draagorgaan afsteunt op dat rotorblad, welk steundeel aan de onderzijde is voorzien van een schroeforgaan, met behulp van welk schroeforgaan dat draagorgaan aan die rotor kan worden vastgeschroefd.

2. Inrichting volgens conclusie 1, waarbij met behulp van dat schroeforgaan een trekspanning in dat draagorgaan wordt opgewekt, welke trekspanning een voorspanning opwekt in dat draagorgaan 20 ter plaatse waar dat draagorgaan afsteunt op die rotor.

3. Inrichting volgens conclusie 1, waarbij dat draagorgaan rondom een grotere doorsnede heeft dan dat steundeel en aan de onderkant tussen de uitwendige rand van dat draagorgaan en de uitwendige rand van dat steundeel vlak is uitgevoerd, met behulp van welk vlak dat draagorgaan afsteund op die rotor

4. Inrichting volgens conclusie 1, waarbij dat steundeel tenminste gedeeltelijk conisch is uitge voerd in de vorm van een zich naar beneden vernauwende afgeknotte kegel, en die opening in dat rotorblad ook conisch is uitgevoerd zodanig dat dat conisch gedeelte van dat steundeel in die conische opening van dat rotorblad past.

5. Inrichting volgens conclusie 1, waarbij dat steundeel is voorzien van een uitstekende kraag- 30 rand die zich bevindt op een plaats waar dat draagdeel overgaal in dat steundeel, met behulp van welke kraagrand dat draagorgaan afsteunt op die rotor.

6. Inrichting volgens conclusie 1, waarbij dat schroeforgaan wordt gevormd door een draadeind onder in dat steundeel, een randplaat die afsteunt tegen de onderzijde van die rotor en een bout die door die randplaat in dat draadeind past.

7. Inrichting volgens conclusie 1, waarbij dat steundeel langs de onderzijde, die onder uit het 1 -7- rotorblad steekt, cilindervormig is uitgevoerd en dat schroeforgaan wordt gevormd door een draad-eind op die cilindervorm, een randplaat die over dat draadeind kan worden geschoven en afsteunt tegen de onderzijde van die rotor en een moer die over dat draadeind past.

8. Inrichting volgens conclusie 1, waarbij dat steundeel langs de onderzijde cilindervormig is 5 uitgevoerd en dat schroeforgaan wordt gevormd door een draadeind op die cilindervorm en een moer die over dat draadeind past, welke moer afsteund tegen de onderzijde van die rotor.

9. Inrichting volgens conclusie 8, waarbij dat draadeind niet onder uit die rotor steekt en die moer afsteund op een vlak in die rotor dat zich uitstrekt rond die cilindervormige opening in die rotor waarin het steundeel zich bevindt.

10. Inrichting volgens conclusie 1, waarbij dat steundeel cilindervormig is uitgevoerd, welke cilinder aan de onderzijde is voorzien van een schroefdraad en de opening in die rotor aan de onderzijde is voorzien van een schroefdraad, zodanig dat het draagorgaan als geheel in die rotor kan worden geschroefd.

11. Inrichting volgens conclusie 1, waarbij die acceleratie-unit wordt gevormd door een 15 versnellingsorgaan dat is voorzien van een versnellingsvlak dat zich uitstrekt in de richting van die uitwendige rand van die rotor, voor het in een stap versnellen van dat materiaal.

12. Inrichting volgens conclusie ], waarbij die acceleratie-unit wordt gevormd door een geleidings-orgaan dat is voorzien van een geleidingsvlak dat zich uitstrekt in de richting van die uitwendige rand van die rotor, met behulp van welk geleidingsorgaan dat materiaal in een naar achter gerichte spiraal- 20 vormige baan wordt gebracht gezien vanuit een met dat geleidingsorgaan meebewegend standpunt, welk geleidingsorgaan is geassocieerd met een inslagorgaan dat is voorzien van een inslagvlak dat dwars is opgesteld in die spiraalvormige baan, voor het in twee stappen versnellen van dat materiaal.

13. Inrichting volgens conclusie 1, waarbij die rotorconstructie tenminste één ringvormig balansorgaan draagt waarvan de cirkelhartlijn samenvalt met die rotatiehartlijn, welk balansorgaan is voorzien 25 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 het verminderen van trillingen van genoemde rotor wanneer deze in onbalans raakt.

14. Inrichting volgens conclusie 13, waarbij die radiale doorsnede van die koker cirkelvormig is 30 uitgevoerd.

15. Inrichting volgens conclusie 13, waarbij die radiale doorsnede van die koker vierkant is uitgevoerd.

16. Inrichting volgens conclusie 13, waarbij die radiale doorsnede van die koker rechthoekig is uitgevoerd.

17. Inrichting volgens conclusie 13, waarbij dat vast lichaam geen bolvorm heeft. -8-

18. Inrichting volgens conclusie 13, waarbij dat vast lichaam een schijfvorm heeft.

19. Inrichting volgens conclusie 13, waarbij de vorm van die vaste lichamen niet gelijk is.

20. Inrichting volgens conclusie 13. waarbij de afmetingen van die vaste lichamen niet gelijk zijn.

21. Inrichting volgens conclusie 13, waarbij dat vaste lichaam is samengesteld uit een metalen 5 legering.

22. Inrichting volgens conclusie 13, waarbij dat vaste lichaam is samengesteld uit hardmetaal.

23. Inrichting volgens conclusie 13, waarbij dat vaste lichaam is samengesteld uit een keramisch materiaal.

24. Inrichting volgens conclusie 13, waarbij dat hol balansorgaan voor maximaal 75% gevuld is 10 met olie.

25. Inrichting volgens conclusie 13, waarbij dat balansorgaan niet wordt gedragen door die rotor.

26. Inrichting volgens conclusie 13, waarbij die as is voorzien van een flens, welke flens dat balansorgaan draagt. 15 20 25 30 35