NL1026473C2

NL1026473C2 - Rotor en werkwijze voor het vervaardigen van een rotor.

Info

Publication number: NL1026473C2
Application number: NL1026473A
Authority: NL
Inventors: Reinoud Hoijtink
Original assignee: Romico Hold A V V
Priority date: 2004-06-22
Filing date: 2004-06-22
Publication date: 2005-12-23

Description

·* *·'

Rotor en werkwijze voor het vervaardigen van een rotor

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het vervaardigen van een rotor voorzien van meerdere evenwijdig aan.de rotoras verlopende kanalen door het 5 opwikkeleri van een geprofileerde materiaallaag zodanig dat ten minste een deel van het profiel zich axiaal uitstrekt. De uitvinding heeft tevens betrekking op een rotor voorzien van meerdere axiaal verlopende kanalen.

De toepassing van een rotor voorzien van meerdere evenwijdig aan de rotoras 10 verlopende kanalen als deeltjesscheider is ondermeer bekend uit het EP 0 286 160. In deze publicatie wordt vermeld dat zo een rotor kan worden vervaardigd door het rond de as opwikkelen van een plaat voorzien van rechthoekige kanalen. Bij het opwikkelen van de plaat wordt een (soldeer)pasta op de plaat aangebracht waardoor na verhitting van de gewikkelde plaat in een oven soldeerverbindingen tot stand worden gebracht 15 waardoor de rotor een stabiele constructie vormt. Een dergelijke werkwijze voor het vervaardigen van de rotor is weinig arbeidsintensief. Nadeel van de beschreven werkwijze is echter dat het moeilijk is de kwaliteit van alle aldus in een rotor gerealiseerde soldeerverbindingen te beheersen.

20 Doel van de onderhavige uitvinding is het verschaffen van een werkwijze voor het verbeteren van de kwaliteit van een rotor voor een deeltjesscheider voorzien van meerdere evenwijdig aan de rotoras verlopende kanalen alsook het verschaffen van een verbeterde rotor voor een deeltjesscheider.

25 De onderhavige uitvinding verschaft daartoe een werkwijze van het in aanhef genoemde type met hét kenmerk dat de geprofileerde materiaallaag ten minste gedeeltelijk wordt gefixeerd door het met behulp van lassen aanbrengen van meerdere lasverbindingen tussen de geprofileerde materiaallaag en een aangrenzend materiaal. De lasverbindingen worden aangebracht doof middel van laserlassen, maar ook ander lastechnieken zoals 30 contactlassen zijn denkbaar. Daarnaast kunnen de lasverbindingen worden aangebracht in de vorm van puntlassen of in langgerekte vorm eri evenwijdig aan de rotoras. Door het toepassen van met name langgerekte lasnaden kan een opvolgende soldeerbewerking van de gehele rotor overbodig worden gemaakt (of althans minder relevant worden). Met de onderhavige uitvinding is het mogelijk een rotor te 1 n?R473 2 vervaardigen zonder de toepassing van soldeerpasta hetgeen tot een verbetering van de kwaliteit van de overeenkomstig de uitvinding vervaardigde rotor kan leiden; de na het solderen resterende soldeerpasta is veelal niet of slechts gedeeltelijk te verwijderen uit rotor en de soldeerpasta kan tevens de kwaliteit van het opgewikkelde plaatmateriaal 5 negatief beïnvloeden. Nog een voordeel is dat door het aanbrengen van de lasverbindingen geen extra materiaal hoeft te worden toegevoegd hetgeen de kwaliteit van een gerede rotor ten goede komt en hetgeen ook milieutechnisch voordelig kan zijn. Nog een voordeel van de werkwijze overeenkomstig de uitvinding is dat de kwaliteit van de te vervaardigen verbindingen volledig beheersbaar is. Ten opzichte van de stand 10 der techniek is dit voordeel in het bijzonder aanwezig bij de vervaardiging van grotere rotoren. Met name bij grotere rotoren is het moeilijk om nabij de kern van de rotor aan te brengen verbindingen binnen een bepaald tijdsbestek te realiseren terwijl een zeer lange verblijftijd van een rotor in een oven ongewenst is vanwege de daarmee gemoeide kosten en de eventueel vervorming van de rotor. De materiaallaag kan bijvoorbeeld 15 worden gelast aan een eerdere wikkeling van dezelfde materiaallaag of aan een andere materiaallaag. Na wikkeling vormt de geprofileerde materiaallaag nog steeds een regelvlak dat is opgebouwd uit enkel rechte lijnen. Een andere kwalificatie voor de gewikkelde materiaallaag is dat dit een cilindervlak vormt; een meetkundige verzameling van punten die op rechten zijn gelegen, welke rechten evenwijdig zijn aan 20 een gegeven rechte en welke rechten een gegeven kromme (in dit geval van de onderhavige rotor een spiraal) snijden. De lasverbindingen kunnen zich axiaal uitstrekken en kunnen zo aansluiten op de oriëntatie van de kanalen. Zo kunnen er slechts door lassen al gescheiden kanalen worden vervaardigd. Langgerekte lasverbindingen zijn relatief eenvoudig te vervaardigen; de lasinrichting hoeft in een 25 eenvoudige toepassing van de werkwijze slechts lineaire bewegingen te kunnen maken. Wanneer de lasverbindingen worden aangebracht tijdens een continue wikkelproces zal de lasinrichting voor het vervaardigen van langgerekte lasverbindingen echter een meer complexe besturing behoeven. Anderzijds is het ook denkbaar de lasverbindingen in de vorm van punten (puntlassen) of anders gevormde verbindingen aan te brengen.

3°

In een voorkeurstoepassing van de onderhavige werkwijze worden de lasverbindingen aangebracht daar waar de materiaallaag is voorzien van een, van de rotoras afgekeerde zijde van de materiaallaag beschouwd, verlaagd profiel. Met andere woorden het is voordelig de lasverbindingen aan te brengen in de lager gelegen delen (de dalen) van 1026473 3 het profiel. Op deze verlaagde posities is het waarschijnlijk dat de materiaallaag aanligt tegen een onderliggend materiaal waardoor juist daar de gewenste verbanden kunnen worden gecreëerd. Daar dè toegankelijkheid van het te lassen materiaal het meest eenvoudig kan worden verkregen van de buitenzijde van de wikkeling is het wenselijk 5 dat de lasverbinding wordt aangebracht van de van de rotoras afgekeerde zijde van de materiaallaag.

In een bijzondere voorkeurstoepassing van de werkwijze volgens de uitvinding wordt de geprofileerde materiaallaag gezamenlijk met een tweede materiaallaag opgewikkeld.

10 Een dergelijke “biplanaire” wikkeling zal in een dwarsdoorsnede loodrecht op de rotatie-as de vorm hebben van een dubbele spiraal of dubbele krullijn. Zo kan de geprofileerde materiaallaag gezamenlijk met een in hoofdzaak vlakke materiaallaag worden opgewikkeld. Tussen de vlakke materiaallaag en de aan weerzijden aangrenzend aan te brengen geprofileerde plaatmateriaal kunnen zich aldus de axiaal 15 verlopende kanalen vormen. Een voordeel van het toepassen van een vlakke materiaallaag is dat deze op zeer eenvoudige wijze kan worden gepositioneerd ten opzichte van het aangrenzende geprofileerde plaatmateriaal. Als alternatief is het echter ook denkbaar dat ook de tweede materiaallaag geprofileerd is.

20 Bij toepassing van twee (of zelfs meer dan twee) materiaallagen ter vervaardiging van een rotor kunnen de geprofileerde materiaallaag en de tweede materiaallaag door middel van lassen worden verbonden. Het realiseren van zo een verbinding door middel van lassen kan al reeds plaatsvinden voordat het samenstel van materiaallagen wordt opgewikkeld. Zo kan er bijvoorbeeld een halffabrikaat worden vervaardigd dat 25 vervolgens wordt opgewikkeld. Zo een halffabrikaat kan eventueel in combinatie met het na opwikkelen aanbrengen van additionele lasverbindingen tussen het samenstel en een na opwikkeling op het samenstel aangrenzend materiaal. De rotor kan worden vervaardigd door in aanvang van het opwikkelen de materiaallaag op te wikkelen op een rotorkem.

30

Bij nog een andere variant van de werkwijze volgens de uitvinding wordt de geprofileerde materiaallaag vervaardigd door een vlakke materiaallaag te vervormen en wordt de aldus vervaardigde geprofileerde materiaallaag vervolgens in lijn opgewikkeld tot een rotor. Zo kan als uitgangsmateriaal vlak plaatmateriaal worden gebruikt hetgeen 1026473 . 4 vanuit kostenoverwegingen gebruikelijk de voorkeur geniet. Nog een voordeel van het in lijn profileren van het plaatmateriaal is dat op deze wijze afhankelijk van het wikkelproces het profileren van het plaatmateriaal kan worden gevarieerd. Zo is het bijvoorbeeld denkbaar om delen geprofileerd plaatmateriaal af te wisselen met delen 5 ongeprofileerd (vlak) plaatmateriaal. Zo kan uit een enkele materiaalstrook een afwisselende wikkeling van vlak en geprofileerd plaatmateriaal worden verkregen. Daarbij zou het overigens extra voordelig zijn als de lengte van de secties geprofileerd materiaal en vlak plaatmateriaal toenemen naar mate de omvang van het gewikkelde rotordeel toeneemt zodanig dat bijvoorbeeld steeds de benodigde lengte voor een 10 volledige wikkelgang (de om trek) van de rotor wordt opgevolgd door een volgende sectie. Een ander voordeel van het in lijn vormen van het geprofileerde plaatmateriaal is dat de kans op ongewenste beschadiging van het profiel alvorens het wordt opgewikkeld bijzonder klein is.

15 De uitvinding verschaft tevens een rotor voorzien van meerdere axiaal verlopende kanalen omvattende ten minste één opgewikkelde geprofileerde materiaallaag welke ten minste gedeeltelijk is gefixeerd door middel van zich evenwijdig aan een axiaal van de rotor uitstrekkende lasverbindingen. Een dergelijke rotor is met weinig verontreiniging op zeer solide en beheersbare wijze te vervaardigen. Voor de verdere voordelen van de 20 rotor volgens de onderhavige uitvinding wordt verwezen naar de voordelen die reeds bovengaand zijn vermeld naar aanleiding van de werkwijze voor het vervaardigen van zo een rotor. De rotor kan worden gewikkeld uit een enkele materiaallaag, maar het is ook mogelijk deze te vervaardigen uit een combinatie van twee of meer dan twee materiaallagen. Ook kan de rotor zijn voorzien van een kern waarop een materiaallaag is 25 gewikkeld.

De onderhavige uitvinding zal verder worden verduidelijkt aan de hand van de in navolgende figuren weergegeven niet-limitatieve uitvoeringsvoorbeelden. Hierin toont: figuur IA een perspectivisch aanzicht op een rotor voor het scheiden van 30 mediumcomponenten, figuur 1B een perspectivisch aanzicht op een op grotere schaal weergegeven segment van de rotor zoals weergegeven in figuur IA, figuur 2A een perspectivisch aanzicht op twee met lassen met elkaar verbonden materiaallagen, 10264 73 _____ 5 figuur 2B een perspectivisch aanzicht op drie met lassen met elkaar verbonden materiaallagen, figuur 3 A een dwarsdoorsnede door een variant van twee met lassen met elkaar verbonden materiaallagen, 5 figuur 3B een dwarsdoorsnede door een variant van vier met lassen met elkaar verbonden materiaallagen, figuur 4 A een schematisch aanzicht op het vervaardigen van een rotor volgens de uitvinding, en figuur 4B een schematisch aanzicht op een alternatieve uitvoeringsvorm van het 10 vervaardigen van een rotor volgens de uitvinding.

Figuur 1A toont een in een behuizing 1 overeenkomstig een pijl Pi draaibare rotor 2. De rotor 2 draait rond de rotatie-as 3. Aan de rotor 2 wordt overeenkomstig de pijlen P2 een medium toegevoerd waarvan een fractie afgescheiden wordt doordat zwaardere 15 componenten vanwege de centripetaalkrachten in de rotor 2 naar buiten worden gedrongen. Een segment 4 van de rotor 2 is vergroot weergegeven in figuur 1B een toont een gelaagde structuur waarin een groot aantal axiaal verlopende kanalen 5 is uitgespaard.

20 In figuur 2A is zichtbaar dat een gegolfd geprofileerde materiaallaag 10 door middel van een aantal langgerekte lasverbindingen 11 is verbonden met een vlakke plaat 12. In figuur 2B is zichtbaar dat op het samenstel van de lagen 10 en 11 uit figuur 2A een volgende vlakke materiaallaag 14 is bevestigd door middel van lassen 14- 25 In figuur 3A is getoond dat er ook alternatieve uitvoeringsvarianten van geprofileerde materiaallagen 20,21 bestaan die door middel van las-verbindingen 22 met elkaar kunnen worden verbonden zodanig dat tussen de materiaallagen 20,21 langgerekte kanalen 23 vrij blijven die geschikt zijn voor de doorvoer van een te bewerken medium.

30 De in figuur 3B getoonde geprofileerde materiaallagen 24,25 zijn onderling verbonden onder tussenkomst van vlakke materiaallagen 26,27. Tussen de geprofileerde materiaallagen 24, 25 en de respectievelijk aangrenzende vlakke materiaallagen 26,27 zijn steeds lasverbindingen 28 aangebracht. Aldus vormen zicht tussen de geprofileerde materiaallagen 24,25 en de vlakke materiaallagen 26,27 langgerekte kanalen 29.

1Π9 RA73_ 6 *

Figuur 3A toont een schematische weergave van de wijze van vervaardigen van een rotor 30 volgens de uitvinding door het afwikkelen van twee rollen 31,32 met vlakke . materiaallagen 33,34. Een van deze materiaallagen 32 wordt door vormwielen 35 5 omgevormd door een geprofileerde materiaallaag 36. De materiaallagen 33,36 worden op een kern 37 gewikkeld waarbij zij door een laserbron 38 onder tussenkomst van een laserstraal 39 worden vastgelast.

Anderzijds is het ook denkbaar dat materiaallagen 40,41, zoals weergegeven in figuur 10 4B afzonderlijk worden vastgelast aan een reeds opgewikkeld deel van de rotor 42. De materiaallaag 40 is in deze uitvoeringsvariant reeds voorzien van een voorgevomd profiel. De materiaallagen 40,41 worden ieder vastgelast door middel van een bijbehorende laserlasbron 43,44.

1026473

Claims

1. Werkwijze voor het vervaardigen van een rotor voorzien van meerdere evenwijdig aan de rotoras verlopende kanalen door het opwikkelen van een 5 geprofileerde materiaallaag zodanig dat het profiel zich axiaal uitstrekt, met het kenmerk dat de geprofileerde materiaallaag ten minste gedeeltelijk wordt gefixeerd door het met behulp van lassen aanbrengen van meerdere lasverbindingen tussen de geprofileerde materiaallaag en een aangrenzend materiaal.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk dat de lasverbindingen worden aangebracht door middel van laserlassen.

3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk dat de lasverbindingen worden aangebracht in de vorm van puntlassen. 15

4. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk dat de lasverbindingen in langgerekte vorm en evenwijdig aan de rotoras worden aangebracht.

5. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk dat de 20 lasverbindingen worden aangebracht daar waar de materiaallaag is voorzien van een, van de rotoras afgekeerde zijde van de materiaallaag beschouwd, verlaagd profiel.

6. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk dat de geprofileerde materiaallaag gezamenlijk met een tweede materiaallaag wordt 25 opgewikkeld.

7. Werkwijze volgens conclusie 6, met het kenmerk dat de geprofileerde materiaallaag gezamenlijk met een in hoofdzaak vlakke materiaallaag wordt opgewikkeld. 30

8. Werkwijze volgens conclusie 6 of 7, met het kenmerk dat de geprofileerde materiaallaag en de tweede materiaallaag door middel van lassen worden verbonden. 1026473

9. Werkwijze volgens een dier conclusies 6 - 8, met het kenmerk dat de geprofileerde materiaallaag en de tweede materiaallaag door middel van lassen met elkaar worden verbonden alvorens het samenstel van materiaallagen wordt opgewikkeld. 5

10. Rotor voorzien van meerdere axiaal verlopende kanalen omvattende ten minste één op wikkelde geprofileerde materiaallaag welke ten minste gedeeltelijk is gefixeerd door middel van zich evenwijdig aan een axiaal van de rotor uitstrekkende 20 lasverbindingen.

10. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk dat de rotor wordt vervaardig door stapeling van afzonderlijke rotorsegmenten.

11. Rotor volgens conclusie 10, met het kenmerk dat de geprofileerde materiaallaag in combinatie met een tweede materiaallaag is opgewikkeld.

11. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk dat de 10 materiaallaag wordt opgewikkeld op een rotorkem.

12. Rotor volgens conclusie 10 of 11, met het kenmerk dat de rotor is voorzien van een kern waarop een materiaallaag is gewikkeld.

12. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk dat de geprofileerde materiaallaag wordt vervaardigd door een vlakke materiaallaag te vervormen en de aldus vervaardigde geprofileerde materiaallaag in lijn wordt 15 opgewikkeld tot een rotor.

13. Rotor volgens een der conclusie 10-12 vervaardigd met de werkwijze volgens een der conclusies 1 -10. 30

14. Separatie-inrichting voor het in meerdere fracties opdelen van verschillende mediumfracties, omvattende een roteerbare rotor volgens eén der conclusies 10-13. 1026473