Conceptontwerp

Een pionierend bedrijf heeft Huygens Engineers opdracht gegeven om een productiemachine te voorontwerpen die het cold brew koffieproces verbetert en versnelt. Deze koffie wordt gebrouwen met koud water en moet normaalgesproken een hele dag trekken. Omdat er geen warm water aan het proces te pas komt, is deze koffie milder en minder zuur dan gewone koffie. Huygens Engineers onderzocht de natuurkundige processen die bij cold brew een rol spelen.

Vanuit de analyse identificeerden we een aantal factoren die zowel de kwaliteit als de snelheid van het proces beïnvloeden. Door een aantal parameters systematisch te variëren, kwamen we tot een ontwerp voor een machine die – zonder warmtetoevoer – het brouwproces versnelt van 24 uur naar 3 uur. De kern van het cold brew proces blijft hierbij behouden. Het bijkomende voordeel is dat er minder oxidatie plaatsvindt, wat de kwaliteit van de koffie verder verhoogt. Middels ons ontwerp hebben we de technische haalbaarheid aangetoond.

Voor een fabrikant van geschakelde transportbanden heeft Huygens Engineers een machine ontworpen die plastic modules van uiteenlopende vormen met grote snelheid en precisie temperatuur-gecompenseerd op maat snijdt. Hierdoor zijn op breedtemaat bestelde transportbanden efficiënt te produceren. De temperatuurcompensatie is essentieel omdat het plastic uitzet door temperatuurverschillen tijdens het productieproces. De snijmachine is flexibel: het werkt met zo'n zeshonderd verschillend gevormde modules met elk gemiddeld tien snijlijnen.
 
De machine heeft drie functionele onderdelen die werken met lineaire actuatoren. Een invoerstraat gekoppeld aan een robotische grijper positioneert de modules op hoge snelheid automatisch voor op de snijmachine. Het tweede onderdeel klemt, snijdt en meet de modules met 0.1mm nauwkeurigheid. De machine detecteert zelf hoe lang een module is en waar het precies moet snijden. Als derde functie wisselt de machine verschillende messen automatisch vanuit een magazijn.

Finprop is een machine die de scheepsschroef verbetert door minder energieverbruik en betere manoeuvreerbaarheid. De opzet ervan bootst met één enkele aandrijfas een visstaartbeweging na in een groot parametergebied. De hydrodynamische rendementswinst van deze nieuwe soort scheepsaandrijving is gemeten op 22%. Finprop begon als een technologische en wetenschappelijke ontwikkeling, uitgevoerd voor AP Moller Maersk. Later voegden Marin en Wärtsilä zich bij het project. 

Bij aanvang was er weinig bekend over het beste parametergebied voor visstaartaandrijving waardoor een meetprogramma het optimale werkingsgebied in kaart moest brengen. Er was daarom een instelbare voortstuwer nodig die tegelijkertijd ingericht was als nauwkeurig meetinstrument. Te variëren waren de voorwaartse snelheid, frequentie van de visstaartbeweging, mate van draaiing van de vin, afstand van vinnen, vorm van de vin, mate van gelijkmatig ronddraaien en doorbuiging van de vinnen. Uit de metingen is een wetenschappelijke publicatie voortgekomen: A Systematic Experimental Study on Powering Performance of Flapping Foil Propulsors