CS265384B1

CS265384B1 - Apparatus for driving the swivel arms of settling tanks of a circular plan

Info

Publication number: CS265384B1
Application number: CS875673A
Authority: CS
Inventors: Josef Ing Strnad
Original assignee: Strnad Josef
Priority date: 1987-07-29
Filing date: 1987-07-29
Publication date: 1989-10-13
Also published as: CS567387A1

Abstract

Zařízení sestává z nejméně jednoho elektromotoru napojeného na vnější konec alespoň jednoho shrnovacího ramene a uloženého na vozíku pojíždějícím po obvodové dráze, provedené příkladně jako ooelový obvodový prstenec. Výstupní ozubené kolo elektromotoru zabírá do článkového řetězu obklopujícího obvodový prstenec. Vozík je vybaven jednak prostředky pro uložení konce shrnovacího ramene, kupříkladu vodorovně kyvným závěsem, jednak prostředky pro uohyoení elektromotoru s převodovým reduktorem a ozubeným kolem, kupříkladu dvojicí navzájem kyvně ve vodorovné rovině spojených vyrovnávacích ramen. S převodovým reduktorem je dále pevně spojena páka nesoucí na obou koncích kladky pojíždějící po vnitřní straně obvodového prstence, kde jedna z kladek je umístěna ve stejné svislé rovině, protínající obvodový prstenec ve směru kolmém k tečně opsané prstenci, s další kladkou, umístěnou na hřídeli převodového reduktoru v poloze umožňující pojíždění po vnějěí straně obvodového prstence. Mezi pohonnou částí zařízení a shrnovacím ramenem je dále vložena pojistná pružina spolu se spínacím zařízením.The device consists of at least one electric motor connected to the outer end of at least one sweeping arm and mounted on a carriage moving along a circumferential track, designed, for example, as a steel circumferential ring. The output gear wheel of the electric motor engages in a link chain surrounding the circumferential ring. The carriage is equipped with means for mounting the end of the sweeping arm, for example a horizontally swinging hinge, and means for mounting the electric motor with a gear reducer and a gear wheel, for example a pair of balancing arms connected to each other swinging in a horizontal plane. A lever carrying rollers at both ends moving along the inner side of the circumferential ring, where one of the rollers is located in the same vertical plane, intersecting the circumferential ring in a direction perpendicular to the tangentially circumscribed ring, with another roller located on the shaft of the gear reducer in a position allowing movement along the outer side of the circumferential ring. A safety spring is also inserted between the drive part of the device and the sweeping arm, together with a switching device.

Description

Vynález se týká zařízení pro pohon shrnovacích ramen v usazovacích nádržích kruhového půdorysu ·BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention

U dosud známých systémů pro shrnování kalů v kruhových usazovacích nádržích se pro pohon shrnovacích ramen užívají většinou hnací mechanizmy umístěné nad středem nádrže. Nevýhodou tohoto řešení je nezbytnost použití pohonného mechanizmu s vysokým točivým momentem a velmi nízkými výstupními otáčkami, odpovídajícími pomalému otáčení shrnovacích ramen, napojených na výstupní hřídel hnacího mechanizmu. K dosažení nízkých otáček je však třeba volit mnoho převodových stupňů a poměrně nákladné reduktory.In the known sludge rake systems in circular settling tanks, drive mechanisms located above the center of the tank are mostly used to drive the rake arms. The disadvantage of this solution is the necessity to use a drive mechanism with a high torque and a very low output speed corresponding to the slow rotation of the rake arms connected to the output shaft of the drive mechanism. However, many gears and relatively expensive reducers are required to achieve low speeds.

To vede k velkým rozměrům pohonu, jeho nadměrné hmotnosti a ceně. Z vysoké hmotnosti pohonu a shrnovacích ramen pak nezbytně vyplývá i požadavek na potřebné dimenzování mostu, čímž se celková hmotnost shrnovacího zařízení dále zvyšuje.This leads to large proportions of the drive, its excessive weight and cost. The high weight of the drive and the folding arms then necessarily implies a requirement for the necessary sizing of the bridge, which further increases the total weight of the folding device.

'Jsou známa zařízení ke shrnování usazených kalů s obvodovým náhonem pomocí poháněných kol, která nesou tíhu shrnovacího ramene a pojíždějí po vodorovné obvodové ploše kolem usazovací nádrže. Nevýhodou těchto systémů je nedostatečná shrnovací síla, která je limitována třecí silou mezi hnaným kolem a jízdní drahou a je do značné míry závislá na povětrnostních vlivech, jako jsou voda, sníh, námraza atp.V důsledku toho dochází často k prokluzu kol spojenému s jejich nadměrným opotřebením, popřípadě k úplnému zastavení pohybu shrnovacích ramen, čímž se zvyšují nároky na údržbu usazovací nádrže. Důsledkem všech těchto okolností pak je, že popsané uspořádání je použitelné především pro nádrže malých rozměrů.There are known devices for gathering sludge with peripheral drive by means of driven wheels which carry the weight of the sweeping arm and travel on a horizontal circumferential surface around the settling tank. The disadvantage of these systems is the lack of sweeping force, which is limited by the frictional force between the driven wheel and the track and is largely dependent on weather conditions such as water, snow, icing, etc. As a result, wheel slippage often results in excessive wheels wear or to completely stop the movement of the scraper arms, thereby increasing the maintenance of the settling tank. The consequence of all these circumstances is that the described arrangement is particularly useful for small size tanks.

Nedostatky dosud známých řešeni jsou odstraněny u zařízení pro shrnování kalů v usazovacích nádržích kruhového půdorysu, u nichž je po obvodu nádrže vytvořena pojezdová dráha ve tvaru kolejnice či ocelového pásu, obklopená článkovým řetězem, nejlépe Gallovým řetězem s plochými články, kupř. řetězem pouzdrovým či válečkovým. Do řetězu zabírá ozubené výstupní kolo hnacího me2The drawbacks of the prior art solutions are eliminated in sludge rake installations in settling tanks of circular planes, in which a rail or steel strip-shaped travel track is formed around the perimeter of the tank, surrounded by a link chain, preferably a flat-chain Gall chain, e.g. chain or roller chain. The drive gear of the drive me2 engages in the chain

265 384 chanizmu, připojeného k vnějšímu konci alespoň jednoho shrnovacího ramene. Zbývající ramena shrnovacího systému, a? již plní pouze funkci ramen nosných anebo jsou provedena rovněž jako ramena shrnovací, nesou na vnějším konci dvojici volně otočných kol pojíždějících po obvodu nádrže, jedno kolo z vrchní a druhé z vnitřní strany obvodového prstence či kolejnice.265 384 chanism attached to the outer end of the at least one folding arm. The remaining arms of the folding system, and? they only fulfill the function of supporting arms or are also designed as folding arms, carry on the outer end a pair of freely rotating wheels running along the perimeter of the tank, one wheel from the top and the other from the inside of the peripheral ring or rail.

Hlavní výhody popsaného uspořádání spočívají v celkovém zjednodušení celého shrnovacího zařízení a v podstatném zmenšení rozměrů, hmotnosti a ceny hnacího mechanizmů. Hnací síla je při tomto řešení přenesena do nejúčinnějšího místa, tj. na obvod otáčení shrnovacího ramene či ramen. Tím se v porovnání se středovým náhonem hnací síla výrazně zvýší a sníží se převodový poměr od hnacího elektromotoru k výstupní hřídeli. Oproti známým zařízením s obvodovým náhonem se v tomto uspořádání podstatně sníží závislost shrnovací síly na třecí síle, projevující se mezi hnanými koly a jízdní drahou, a vyloučí se nebezpěčí prokluzu kol vlivem nepříznivých povětrnostních podmíneke · 'The main advantages of the described arrangement lie in the overall simplification of the entire scraper and in a substantial reduction in the dimensions, weight and cost of the drive mechanisms. In this solution, the driving force is transferred to the most efficient place, i.e., to the circumference of the swivel arm (s). As a result, the drive force is significantly increased and the transmission ratio from the drive electric motor to the output shaft is reduced compared to the central drive. In contrast to the known peripheral drive devices, in this arrangement the raking force dependence on the frictional force occurring between the driven wheels and the track is substantially reduced and the risk of wheel slippage due to unfavorable weather conditions is eliminated.

Předmětný vynález vychází z posledně popsaného uspořádání shrnovacího systému a řeší provedení hnacího mechanizmu, pomocí něhož je možno realizovat obvodový pohon shrnovacích ramen u kruhových usazovacích nádrží_>opatřených po obvodu článkovým řetězem, do něhož zabírá výstupní ozubené kolo elektromotoru a který obklopuje obvodovou pojezdovou dráhu, provedenou příkladně jako ocelový prste nec, po němž pojíždí vozík s elektromotorem. Podstata zařízení pro pohon shrnovacích ramen podle vynálezu spočívá přitom v tom, že vozík je vybaven jednak prostředky pro uložení konce shrnovacího ramene, kupříkladu vodorovně kyvným závěsem, jednak prostředky pro uchycení elektromotoru s převodovým reduktorem a ozubeným kolem, kupříkladu dvojicí navzájem kyvně ve vodorovné rovině spojených vyrovnávacích ramen, přičemž s převodovým-reduktorem je dále pevně spojena páka nesoucí na obou koncích kladky pojíždějící po vnitřní straně obvodového prstence,kde jedna z kladek je umístěná ve stejné svislé rovině,protínájící obvodový prstenec a přibližně kolmé k teč· ně opsané prstenci,s další kladkou,jež je umístěna na hřídeli převodového re265 384 duktoru v poloze umožňující pojíždění po vnější straně obvodového prstence. Mezi pohonnou částí zařízení a shrnovacím ramenem je dále vložena pojistná pružina spolu se spínacím zařízením.The present invention is based on the last-described arrangement of the diverter system, and solves the embodiment of the drive mechanism by means of which it is possible to realize a circumferential drive tine arms with circular _clarifiers> provided circumferentially link chain into which engages an output gear of the electric motor and which surrounds the perimeter of the tracks, made for example, as a steel ring on which the electric carriage travels. The invention is based on the fact that the carriage is equipped with means for receiving the end of the folding arm, for example with a horizontal pendulum suspension, and with means for attaching the electric motor with a gear reducer and a gear, e.g. a lever carrying at both ends of the pulleys traveling on the inner side of the peripheral ring is fixedly coupled to the gear-reducer, one of the pulleys being located in the same vertical plane intersecting the peripheral ring and approximately perpendicular to the tangent ring, another pulley, which is located on the ducer gear re265 384 shaft in a position allowing taxiing on the outside of the peripheral ring. Furthermore, a safety spring together with the switching device is inserted between the drive part of the device and the shrink arm.

V nějjednodušším provedení je první rameno z dvojice vyrovnávacích ramen kloubově napojeno na vozík, zatímco druhé rameno na plášť převodového reduktoru. Podobně také je možno mezi plášť reduktoru a shrnovacíh rameno vložit pojistnou pružinu, která je popřípadě opatřena vodicí tyčí a pouzdrem. Vodicí tyč je v tomto uspořádání napojena na ovládací páku a pouzdro na spínací zařízení.In the simplest embodiment, the first arm of the pair of alignment arms is articulated to the carriage, while the second arm to the gear reducer housing. Similarly, a retaining spring may be inserted between the reducer housing and the sweep arm, optionally provided with a guide rod and a bushing. In this arrangement, the guide rod is connected to the control lever and the housing to the switching device.

Předností pohonu v provedení podle vynálezu je především jeho univerzální charakter , který dovoluje, aby byl pohon bez podstatnějších změn použit pro různá uspořádání shrnovacího systému a různé průměry usazovacích nádrží.The advantage of the drive in the embodiment according to the invention is first of all its universal character, which allows the drive to be used without any substantial changes for different arrangements of the scraper system and different settling tank diameters.

Příkladné provedení hnacího mechanizmu podle vynálezu je dále blíže znázorněno na připojeném výkrese, kde obr. 1 představuje hnací mechanizmus v nárysu a obr. 2 v půdorysu .An exemplary embodiment of a drive mechanism according to the invention is further illustrated in the accompanying drawing, in which Fig. 1 is a front view of the drive mechanism and Fig. 2 is a plan view.

Na obr. 1 a 2 je znázorněna část ocelového prstence 1, vytvořeného po obvodu usazovací nádrže a obklopeného článkovým řetězem 2* Po prstenci 1 pojíždí vozík J opatřený dvojicí kol a kloubovým závěsem Jjj s vodorovnou osou kyvu. V kloubovém závěsu je vnjěším koncem zavěšeno shrnovací rameno 6» Na vozíku je kromě toho upevněn další kloubový závěs 2» který má svislou osu kyvu a na který je jedním koncem napojeno otočně vyrovnávací rameno 8. Rameno 8 je prostřednictvím kloubu £ spojeno s jedním koncem dalšího vyrovnávacího ramene 10, jehož druhý konec je otočně ve vodorovné rovině napojen na plášť převodového reduktoru 11. Na vstupní stranu převodového reduktoru 11 je napojen elektromotor 12, zatímco na výstupní hřídel reduktoru 11 ozubené kolo 13, zabírající do článkového řetězu £. Na výstupní hřídeli reduktoru 11 je kromě toho volně otočně uložena kladka 14 se svislou osou otáčení. Kladka 14 pojíždí po' pr&enci 1 a udržuje optimální záběrové jiodmínky mezi ozubeným kolem 13 a článkovým řetězem 2. S pláštěm převodového reduktoru 11 je dále v místě odpovídajícím uloženíFIGS. 1 and 2 show a part of a steel ring 1 formed around the perimeter of the settling tank and surrounded by a link chain 2. A carriage J provided with a pair of wheels and an articulated suspension 11 with a horizontal pivot axis travels along the ring. In the articulated hinge, the folding arm 6 is suspended from the outer end. In addition, a further articulated hinge 2 is mounted on the trolley 2, which has a vertical pivot axis and to which a balancing arm 8 is connected at one end. The electric motor 12 is connected to the input side of the gear reducer 11, while a gear 13 engaging the link chain 6 is connected to the output shaft of the reducer 11. In addition, a pulley 14 with a vertical axis of rotation is freely rotatably mounted on the output shaft of the reducer 11. The pulley 14 travels along the pinion 1 and maintains optimum engagement conditions between the gear 13 and the link chain 2. With the gear reducer housing 11, it is furthermore in a position corresponding to the bearing

265 384 kladky 14 pevně spojena páka 15. v níž je volně otočně uložena kladka 16, vykazující rovněž svislou osu otáčení. Třetí volně otočná kladka 17 se svislou osou otáčení je umístěna na druhém konci páky 15. Kladka 17 pojíždí stejně jako kladka 16 po vnitřní straně prstence 1, přičemž zachycuje reakci hnacího momentu vyvozovaného převodovým reduktorem 11. Mezi kloubové upravenou plochou pláště reduktoru 11 a kloubově upravenou plochouina konci shrnovacího ramene 6 je prostřednictvím vodicí tyče 18 .a pouzdra 20 vložena pojistná pružina 20 » K pouzdru 19 je napojeno spínací a vypínací zařízení 21. které je uváděno v činnost vodicí tyčí 18 prostřednictvím páky 22.265 384 of the pulley 14 is firmly connected by a lever 15 in which the pulley 16, which also has a vertical axis of rotation, is freely rotatable. A third freely rotating pulley 17 with a vertical axis of rotation is located at the other end of the lever 15. The pulley 17 travels like the pulley 16 on the inside of the ring 1, capturing the reaction of the driving torque exerted by the gear reducer 11. A spring 20 is inserted through the guide rod 18 and the housing 20 by means of a guide rod 18 and the housing 20. A switching and disconnecting device 21 is connected to the housing 19 and is actuated by the guide rod 18 by means of a lever 22.

Hnací zařízení ve znázorněném .provedení pracuje tak, že otáčky hnacího elektromotoru 12 jsou přes ozubený převodový reduktor 11 přenášeny na ozubené kolo 13. které zabírá do článkového řetězu 2 o V důsledku otáčeni ozubeného kola u se celý vozík J posouvá, tj. na kolečkách £ pojíždí po obvodu nádrže. Spolu s vozíkem % se po obvodu nádrže posouvá i shrnovací rameno 6,, které je na vozíku J kyvně uloženo pomocí kloubového závěsu 5« Optimální podmínky záběru pro ozubené kolo 13 a článkový řetěz 2 přitom zajišťují kladky 14 a 16, jejichž středy leží ve stejné svislé rovině, protínající obvodový prstenec 1 a přibližně kolmé k tečně opsané prstenci 1 v místě, kde tato svislá rovina prstenec 1 protíná. Kladky 14 a 16 pojíždějí po obou stranách svislé části obvodového prstence 1. Hnací moment vyvolaný ozubeným kolem 13 je zachycen pákou 15 a další kladkou 17. otáčející se po vnitřní straně prstence 1.The drive device in the embodiment shown operates in such a way that the speed of the drive electric motor 12 is transmitted via the gear reducer 11 to the gear 13 which engages in the link chain 2 o Due to the rotation of the gear u, the entire carriage J is moved. taxiing around the perimeter of the tank. Together with the trolley%, the folding arm 6, which is pivotably mounted on the trolley J by means of an articulated hinge 5, moves along the circumference of the tank. The optimum engagement conditions for the gear 13 and the link chain 2 are secured by pulleys 14 and 16. a vertical plane intersecting the peripheral ring 1 and approximately perpendicular to the tangentially described ring 1 at the point where this vertical plane intersects the ring 1. The pulleys 14 and 16 travel on both sides of the vertical portion of the peripheral ring 1. The driving torque generated by the gear 13 is absorbed by the lever 15 and another pulley 17 rotating on the inner side of the ring 1.

Důsledkem kyvného uložení vnějšího konce shrnovacího ramene 6 v kloubovém závěsu % je jednace možnost kompenzace nerovností povrchu pojezdové dráhy, tj. obvodového prstence 1, jednak vyrovnání vlastních pružných deformací ramene 6, vznikajících při shrnování kalu. Nerovnosti v kruhovitosti prstence 1 kompenzují vyrovnávací ramena 8 a 10, která zajišťují nezávislý pohyb shrnovacího ramene 6 a elektromotoru 12 s reduktorem 11 a ozubeným kolem 13 ve vodorovné rovině.The swinging arrangement of the outer end of the sweeping arm 6 in the articulated hinge% provides an opportunity to compensate for unevenness of the travel surface, i.e. the circumferential ring 1, and to compensate for the elastic deformations of the swiveling arm 6. The unevenness in the circularity of the ring 1 compensates for the balancing arms 8 and 10, which ensure the independent movement of the folding arm 6 and the electric motor 12 with the reducer 11 and the gear 13 in the horizontal plane.

Hnací zařízení podle vynálezu není ovšem omezeno jen na provedení znázorněné na výkrese. Ozubený reduktor 11 může býtHowever, the drive device according to the invention is not limited to the embodiment shown in the drawing. The gear reducer 11 may be

- 5 265 384 řešen jako diferenciální, šroubový, cykloidní, harmonický, atp»- 5 265 384 designed as differential, screw, cycloid, harmonic, etc. »

Z toho vyplývá i rozdílné umístění hnacího elektromotoru 12.This also results in a different location of the drive electric motor 12.

Shrnovací rameno 6 nemusí být zavěšeno na kloubovém závěsu 2, ale může být opřeno o rám vozíku 2® Pružina 20 se v tomto provedení pak místo o kloubovou plochu v rameni 6 opírá o obdobně vytvořenou plochu v rámu vozíku Elektromotor je vhodné volit nízkoobrátkový s možností změny otáček přepínáním pólů»The swivel arm 6 need not be hinged to the articulated hinge 2, but can be supported on the carriage frame 2. In this embodiment, the spring 20 rests instead of the articulated surface in the arm 6 on a similarly formed surface in the carriage frame. speed »

Znázorněné provedení je vhodné zejména pro shrnovací systémy* obsahující pevný středový vodicí sloup» Pro systémy bez středového vodícího sloupu, opatřené kupříkladu jen unášeným otočným středovým čepem, je nutno shrnovací rameno 6 doplnit o kladku, pojíždějící po vnitřní straně obvodového prstence 1.The shown embodiment is particularly suitable for rake systems including a fixed central guide column. For systems without a central guide column, provided, for example, only with a pivotable pivoting center pin, the rake arm 6 has to be supplemented with a roller running on the inner side of the peripheral ring 1.

U nádrží, které jsou opatřeny větším počtem ramen, al již jsou tato ramena provedena jako shrnovací anebo některá z nich jen jako ramena nosná, je možno hnací zařízení podle vynálezu umístit u více ramen, účelné je však především jejich umístění na konci ramen plnících funkci ramen shrnovacích»In the case of tanks which are provided with a plurality of arms, even if the arms are in the form of a folding arm or some of them only as supporting arms, the drive device according to the invention can be mounted on several arms. raking »

Claims

An apparatus for driving the swath arms of settling tanks of a circular plan, comprising at least one electric motor connected to the outer end of at least one sweep arm, wherein the electric motor is supported on a trolley traveling on a circumferential track, e.g. engages in a link chain surrounding a peripheral ring, characterized in that the carriage (3) is equipped with means for receiving the end of the swathing arm (6), for example, by a hinge (5) pivoted on a pivot whose axis of rotation is parallel to the settling radius on the other hand, means for holding the electric motor (12) with the gear reducer (11) and the gear (13), for example by a pair of pivoted in the horizontal plane of the connected alignment arms (8,10), one of which is a free end articulated sv and a second (10) with a gear reducer housing (11), the gear reducer (11) being further coupled to a lever (15) provided at both ends with rollers (16, 17) adjacent to the inner wall of the peripheral ring (1). ), wherein one of the pulleys (16) is located in the same vertical plane intersecting the peripheral ring (1) in a direction perpendicular to the tangentially circumscribed ring (1), with another pulley (14) adjacent to the outer wall of the peripheral ring (1); mounted on the gear reducer shaft (11), further between the gear reducer housing (11) and the end of the folding arm (6), there is a retaining spring (20) resting against the housing (19) fixed to the switching device (21) and surrounding a guide rod (18) slidably mounted in the housing (19) and in an extreme position abutting the actuating element of the switching device (21), for example the actuating lever (22).