JP2004286020A - Lift station and its method - Google Patents
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Abstract
Description
特許文献1に述べられているように、本発明者は、従来より、液体を浅い深さの開放流路の流れ(open channel flow)からより高い高さへと効率よく汲み上げるための装置と方法を発明している。 As described in Patent Document 1, the present inventor has heretofore provided a device and method for efficiently pumping a liquid from a shallow open channel flow to a higher height. Has been invented.
この装置は、直線的なエッジを有するフレキシブルなブレード(blades)を備えた回転ホイール(ブレード付ホイール)を備える。その回転ホイールは、流れの中で流れと同じ方向に回転する。その回転ホイールは、液体を流路の流れより、上向きかつ後向きに曲がるハウジングの壁に沿うように掻き上げ、さらに液体を高架堰の端部を越えるように掻き上げる。 The device comprises a rotating wheel (bladed wheel) with flexible blades having straight edges. The rotating wheel rotates in the flow in the same direction as the flow. The rotating wheel sweeps up the liquid from the flow path along the walls of the housing that bends upwards and backwards, and further lifts the liquid over the end of the elevated weir.
本発明の目的は、前述の装置の性能を向上させるための改良を確保することである。 It is an object of the present invention to ensure improvements to improve the performance of the above-described device.
その改良は、流路内を流れる液体がホイールブレード(ブレード)と衝突する直前に、その液体の流速を増大させる、ハウジング内への急勾配の下向きに傾斜する流入路(a steeply descending entryway)を追加することを含む。十分な大きさであるこの流速の増大は、流路の流れが妨害されることを防止する。そのような改良がなければ、流れがホイールブレードと最初に衝突したときに局所的かつ瞬間的に減速しやすくなり、その結果、くず(debris)(切粉など)が沈殿し流れに障害が作り出される。
ハウジングは、堰端部と結合する上向きのフローガイドパーティション(ガイドパーティション)も備える。そのフローガイドパーティションは、ブレードから放り上げられた液体を受けると共にその液体が堰端部を越えるように案内する。これにより、ホイールブレードにより掻き上げられ、堰端部を越える液体の割合が最大になる。
The improvement includes a steeply descending entryway into the housing that increases the flow rate of the liquid flowing immediately before it collides with the wheel blades (blades). Including adding. This increase in flow velocity, which is large enough, prevents the flow in the flow path from being obstructed. Without such improvements, the flow is likely to decelerate locally and momentarily when it first collides with the wheel blades, resulting in settling of debris (such as chips) and obstruction of the flow. It is.
The housing also includes an upwardly directed flow guide partition (guide partition) that mates with the weir end. The flow guide partition receives the liquid pumped from the blade and guides the liquid over the weir end. This maximizes the percentage of liquid that is scraped up by the wheel blades and exceeds the weir end.
ホイール支持シャフト(アクスルシャフト)のための改良された軸受構造は、たとえ、ハウジング内に位置させられ、そこで液体やくずと接触したとしても、長期のメンテナンス不要期間を保証する。 The improved bearing structure for the wheel support shaft (axle shaft) guarantees a long maintenance-free period even if it is located in the housing, where it comes in contact with liquids and debris.
ホイールアクスル(アクスルシャフト)に連結された駆動シャフトへ設けられる逆転防止装置(逆回転装置)(antireverse arrangement)が、ホイールの意図しない逆回転を積極的に防止する。もしこれがなければ、ホールブレードは、破損若しくは破壊される可能性がある。 An antireverse arrangement provided on a drive shaft connected to the wheel axle (axle shaft) actively prevents unintended reverse rotation of the wheel. If this were not done, the hole blade could be broken or destroyed.
ホイールブレードは、二層の薄い金属板から構成され、それら金属板の外側端縁(outer edge)は、液体内の大きな物体と衝突した時にたわむように、十分にフレキシブルであり、一方それらの付け根は、液体をハウジングに押し通す時に過度にたわまないように、十分にかたい。 Wheel blades are composed of two layers of thin metal sheets whose outer edges are sufficiently flexible to flex when impacting large objects in the liquid, while their roots Is hard enough not to deflect too much when pushing the liquid through the housing.
請求項1に係る本発明は、液体の開放流路の流れより、液体を汲み上げるためのリフトステーションであって、上記リフトステーションは、
流入口を有するハウジングを備え、その流入口は、上記開放流路の流れが上記ハウジング内に続くよう、上記液体の開放流路の流れを受け入れるために、上記ハウジングの底壁上へと整列され、
上記流入口の上方に配置された軸回りに回転するように上記ハウジング内へ設けられるブレード付ホイールと、駆動要素により上記ブレード付ホイールへ結合された、上記ブレード付ホイールを回転させる駆動モータとを備え、
上記ブレード付ホイールは、ハブ構造に取り付けられた外向きに延出する複数のブレードを有し、上記ブレードは、上記開放流路の液体の流れを受け入れる上記ハウジング内の内部空間の断面形状と略適合すると共に上記流れの方向と同じ方向へ回転し、上記ブレードは、上記ブレード付ホイールの回転中に上記底壁上を通過すると共に上記流入口から流入する上記開放流路の液体の流れを、上記開放流路の液体の流れの方向と同じ方向に掻く外側端縁を、各々有し、
上記ハウジング内部空間は、上記各々のブレードの外側端縁が移動する経路に沿って、上記流入口から上向きに曲がる後壁面により区画され、これにより液体が上記ブレード付ホイール回転によって、それに沿って掻き上げられることが可能となり、液体はその経路を通り上方へ掻かれ、
上記上向きに曲がる面は、後向きかつ上向きに延びる吐出シュートへと延び、その吐出シュートは、吐出シュートの上部領域で定義される堰端部を有し、上記堰端部へ放り上げられる液体は、上記堰端部の下部で上記堰端部を通り過ぎた場所に位置する収集空間へと降下し、上記駆動モータにより上記ブレード付ホイールは、上記ブレード付ホイールが液体を上向きに掻くと共に上記液体を上記吐出シュートの上に投げて堰端部を越えさせるのに十分なブレード速度になるように回転し、その後、上記液体は上記収集空間内に落ち、 さらに、上記ブレードとの衝突に基づく上記開放流路の液体の流れの実質的な障害を防止するため、上記ブレードの移動方向において上記ハウジング底壁の流入口に対し下向きに傾斜する急勾配の流入路を備えたものである。
The present invention according to claim 1 is a lift station for pumping a liquid from a flow of a liquid open flow path, wherein the lift station includes:
A housing having an inlet, the inlet being aligned on a bottom wall of the housing to receive the flow of the liquid open channel such that the flow of the open channel continues into the housing. ,
A bladed wheel provided in the housing for rotation about an axis disposed above the inlet, and a drive motor for rotating the bladed wheel, coupled to the bladed wheel by a drive element. Prepare
The bladed wheel has a plurality of outwardly extending blades attached to a hub structure, and the blades have a cross-sectional shape substantially equal to an internal space in the housing that receives the flow of the liquid in the open flow path. The blades fit and rotate in the same direction of the flow, the blades pass through the bottom wall during rotation of the bladed wheel and flow the liquid flow through the open flow path from the inlet. Each having an outer edge scraping in the same direction as the direction of flow of the liquid in the open flow path,
The interior space of the housing is defined by a rear wall that bends upward from the inflow port along a path along which the outer edge of each blade moves, whereby liquid is scraped along by rotation of the bladed wheel. Liquid can be lifted up its path,
The upwardly curved surface extends to a discharge chute that extends rearward and upward, the discharge chute has a weir end defined by an upper region of the discharge chute, and the liquid that is pumped to the weir end is: The lower part of the weir end descends to a collection space located at a place passing the weir end, and the drive motor causes the bladed wheel to scrape the liquid upward while the bladed wheel scrapes the liquid upward. The blade rotates at a blade speed sufficient to throw over the discharge chute and over the weir end, after which the liquid falls into the collection space, and further the open flow due to collision with the blade. In order to prevent a substantial obstruction of the flow of liquid in the channel, a steep inflow channel is provided which is inclined downward with respect to the inlet of the housing bottom wall in the direction of movement of the blade. It is a thing.
請求項2に係る本発明は、上記ハウジング底壁は、上記流れが上記回転するホイールブレードと衝突する点へ、約7.62センチメートル(約3インチ)降下するように構成されたものである。 The invention according to claim 2 is characterized in that the housing bottom wall is configured to descend about 3 inches to a point where the flow impinges on the rotating wheel blades. .
請求項3に係る本発明は、上記ハウジングが、さらに、上記ホイールブレードにより放り上げられた液体を上記堰端部の上に案内するための、上記堰端部の後方より上記ハウジング内へと延びる上向きに傾斜したガイドパーティションを備えたものである。 According to a third aspect of the present invention, the housing further extends into the housing from behind the weir end for guiding the liquid thrown up by the wheel blade onto the weir end. It is provided with a guide partition inclined upward.
請求項4に係る本発明は、上記ハブ構造は、ドラムを備え、そのドラムの周囲には接線方向へ延びる上記ブレードが取り付けられ、さらに、上記ハブ構造は、上記ドラムに固定されると共に上記ドラム内部に延びるアクスルシャフトと、上記ブレード付ホイールの上記ハウジング内部空間内での回転を支持するために、上記ハウジングに形成された各側壁の内側に各々設けられると共に上記アクスルシャフトの一端を受け入れる各軸受とを備えたものである。 According to a fourth aspect of the present invention, the hub structure includes a drum, and the blades extending in a tangential direction are attached around the drum, and the hub structure is fixed to the drum and the drum is mounted on the drum. An axle shaft extending inwardly, and respective bearings provided inside respective side walls formed in the housing for receiving rotation of the bladed wheel in the housing internal space and receiving one end of the axle shaft. It is provided with.
請求項5に係る本発明は、上記各軸受が、固体潤滑剤で満たされたころ軸受を備えたものである。 According to a fifth aspect of the present invention, each of the bearings includes a roller bearing filled with a solid lubricant.
請求項6に係る本発明は、上記リフトステーションが、さらに、上記ブレード付ホイールと動力伝達に関して関連づけられた逆回転装置を備え、これにより上記ハウジング内への上記開放流路の流れの方向と逆方向への回転を防止するように構成されたものである。
The invention according to
請求項7に係る本発明は、上記逆回転装置が、上記駆動モータにより駆動される駆動シャフトにより駆動される一方向スプラグクラッチと、固定側構造物に接続され、上記ブレード付ホイールが逆回転されようとしたときに上記スプラグクラッチの反力を緩和するリアクションアームとを備えたものである。 According to a seventh aspect of the present invention, the reverse rotation device is connected to a one-way sprag clutch driven by a drive shaft driven by the drive motor and a fixed-side structure, and the bladed wheel is reversely rotated. And a reaction arm for reducing the reaction force of the sprag clutch.
請求項8に係る本発明は、各ブレードは、共締めされた二つの薄い金属板から構成され、一方のブレード板が他方のブレード板よりも長く半径方向に延出するように構成されたものである。 The present invention according to claim 8, wherein each blade is formed of two thin metal plates fastened together, and one blade plate is configured to extend in the radial direction longer than the other blade plate. It is.
請求項9に係る本発明は、工作機械装置下に延びる傾斜した底部収集樋を流れ落ちる開放流路の流れにおいて、液体の高さを引き上げ、これにより、排出された切削液と混入する切粉とを収集し、上記収集樋に開放流路液体流れを形成する方法であって、
上記収集樋内の上記開放流路液体流れを、上記液体の流れを受け入れるように形成された底面を有するハウジングへ案内するステップと、
複数のブレードの各々により、上記液体流れを連続的に掻きだし、これにより液体と切粉とを上記ハウジング底面に沿って掻きだし、上向きに曲がる壁面を上らせ、さらに上記液体の流れと逆方向に後向きに延びる吐出シュートに投入し、かつこのとき吐出シュートに位置する堰端部を越えさせるステップと、
上記開放流路流れを、これにブレードが突入する領域に、垂直落差を通じて落とし込ませるステップであって、上記垂直落差は、上記ブレードが流れに突入する上記領域よりも上流における、上記開放流路流れにおける実質的な抵抗を防止するのに十分なものであるステップとを備えたものである。
According to a ninth aspect of the present invention, in the flow of the open flow path that flows down the inclined bottom collecting gutter extending below the machine tool device, the height of the liquid is raised, whereby the discharged cutting fluid and the mixed chips are removed. Collecting an open channel liquid flow in the collection trough,
Guiding the open channel liquid flow in the collection trough to a housing having a bottom surface configured to receive the liquid flow;
Each of the plurality of blades continuously scrapes the liquid flow, thereby scraping the liquid and chips along the bottom surface of the housing, raising an upwardly curved wall surface, and further reversing the flow of the liquid. Throwing into the discharge chute extending backward in the direction, and at this time over the weir end located at the discharge chute,
A step of dropping the open flow path into a region into which the blade enters, through a vertical head, wherein the vertical head is located upstream of the region where the blade enters the flow. Steps that are sufficient to prevent substantial resistance in the flow.
請求項10に係る本発明は、流れを十分増強させて上記上流における抵抗を防止するため、上記垂直落差が、約7.62センチメートル(約3インチ)の距離を備えたものである。
The invention according to
請求項11に係る本発明は、 液体の開放流路の流れより、液体を汲み上げるためのリフトステーションであって、上記リフトステーションは、
流入口を有するハウジングを備え、その流入口は、上記開放流路の流れが上記ハウジング内に続くよう、上記液体の開放流路の流れを受け入れるために、上記ハウジングの底壁上へと整列され、
上記流入口の上方に配置された軸回りに回転するように上記ハウジング内へ設けられるブレード付ホイールと、駆動要素により上記ブレード付ホイールへ結合された、上記ブレード付ホイールを回転させる駆動モータとを備え、
上記ブレード付ホイールは、ハブ構造に取り付けられた外向きに延出する複数のブレードを有し、上記ブレードは、上記開放流路の液体の流れを受け入れる上記ハウジング内の内部空間の断面形状と略適合すると共に上記流れの方向と同じ方向へ回転し、上記ブレードは、上記ブレード付ホイールの回転中に上記底壁上を通過すると共に上記流入口から流入する上記開放流路の液体の流れを、上記開放流路の液体の流れの方向と同じ方向に掻く外側端縁を、各々有し、
上記ハウジング内部空間は、上記各々のブレードの外側端縁が移動する経路に沿って、上記流入口から上向きに曲がる後壁面により区画され、これにより液体が上記ブレード付ホイール回転によって、それに沿って掻き上げられることが可能となり、液体はその経路を通り上方へ掻かれ、
上記上向きに曲がる面は、後向きかつ上向きに延びる吐出シュートへと延び、その吐出シュートは、吐出シュートの上部領域で定義される堰端部を有し、上記堰端部へ放り上げられる液体は、上記堰端部の下部で上記堰端部を通り過ぎた場所に位置する収集空間へと降下し、上記駆動モータにより上記ブレード付ホイールは、上記ブレード付ホイールが液体を上向きに掻くと共に上記液体を上記吐出シュートの上に投げて堰端部を越えさせるのに十分なブレード速度になるように回転し、その後、上記液体は上記収集空間内に落ち、 さらに、流入口内への上記開放流路の流れの方向と逆方向への回転を防止するための、上記ブレード付ホイールと動力伝達に関して関連づけられた逆回転装置を備えたものである。
The present invention according to claim 11 is a lift station for pumping a liquid from a flow of a liquid open flow path, wherein the lift station comprises:
A housing having an inlet, the inlet being aligned on a bottom wall of the housing to receive the flow of the liquid open channel such that the flow of the open channel continues into the housing. ,
A bladed wheel provided in the housing for rotation about an axis disposed above the inlet, and a drive motor for rotating the bladed wheel, coupled to the bladed wheel by a drive element. Prepare
The bladed wheel has a plurality of outwardly extending blades attached to a hub structure, and the blades have a cross-sectional shape substantially equal to an internal space in the housing that receives the flow of the liquid in the open flow path. The blades fit and rotate in the same direction of the flow, the blades pass through the bottom wall during rotation of the bladed wheel and flow the liquid flow through the open flow path from the inlet. Each having an outer edge scraping in the same direction as the direction of flow of the liquid in the open flow path,
The interior space of the housing is defined by a rear wall that bends upward from the inflow port along a path along which the outer edge of each blade moves, whereby liquid is scraped along by rotation of the bladed wheel. Liquid can be lifted up its path,
The upwardly curved surface extends to a rearwardly and upwardly extending discharge chute, the discharge chute having a weir end defined by an upper region of the discharge chute, and the liquid being pumped to the weir end is: The lower part of the weir end descends to a collection space located at a location passing the weir end, and the drive motor drives the bladed wheel so that the bladed wheel scrapes the liquid upward and the liquid The blade is rotated to a blade speed sufficient to throw over the discharge chute and over the weir end, after which the liquid falls into the collection space and further flows into the inlet through the open channel. And a reverse rotation device associated with the power transmission with the bladed wheel for preventing rotation in a direction opposite to the direction of rotation.
請求項12に係る本発明は、液体の開放流路の流れより、液体を汲み上げるためのリフトステーションであって、上記リフトステーションは、
流入口を有するハウジングを備え、その流入口は、上記開放流路の流れが上記ハウジング内に続くよう、上記液体の開放流路の流れを受け入れるために、上記ハウジングの底壁上へと整列され、
上記流入口の上方に配置された軸回りに回転するように上記ハウジング内へ設けられるブレード付ホイールと、駆動要素により上記ブレード付ホイールへ結合された、上記ブレード付ホイールを回転させる駆動モータとを備え、
上記ブレード付ホイールは、ハブ構造に取り付けられた外向きに延出する複数のブレードを有し、上記ブレードは、上記開放流路の液体の流れを受け入れる上記ハウジング内の内部空間の断面形状と略適合すると共に上記流れの方向と同じ方向へ回転し、上記ブレードは、上記ブレード付ホイールの回転中に上記底壁上を通過すると共に上記流入口から流入する上記開放流路の液体の流れを、上記開放流路の液体の流れの方向と同じ方向に掻く外側端縁を、各々有し、
上記ハウジング内部空間は、上記各々のブレードの外側端縁が移動する経路に沿って、上記流入口から上向きに曲がる後壁面により区画され、これにより液体が上記ブレード付ホイール回転によって、それに沿って掻き上げられることが可能となり、液体はその経路を通り上方へ掻かれ、
上記上向きに曲がる面は、後向きかつ上向きに延びる吐出シュートへと延び、その吐出シュートは、吐出シュートの上部領域で定義される堰端部を有し、上記堰端部へ放り上げられる液体は、上記堰端部の下部で上記堰端部を通り過ぎた場所に位置する収集空間へと降下し、上記駆動モータにより上記ブレード付ホイールは、上記ブレード付ホイールが液体を上向きに掻くと共に上記液体を上記吐出シュートの上に投げて堰端部を越えさせるのに十分なブレード速度になるように回転し、その後、上記液体は上記収集空間内に落ち、 さらに、上記ハウジングの側壁に設けられたハウジングトレイを備え、上記ハウジングトレイ内には、上記駆動モータが、上記ホイールの上記回転を行うために上記ブレード付ホイールを上記駆動モータへ結合する駆動要素とともに設けられたものである。
The present invention according to claim 12 is a lift station for pumping a liquid from a flow of a liquid open flow path, wherein the lift station comprises:
A housing having an inlet, the inlet being aligned on a bottom wall of the housing to receive the flow of the liquid open channel such that the flow of the open channel continues into the housing. ,
A bladed wheel provided in the housing for rotation about an axis disposed above the inlet, and a drive motor for rotating the bladed wheel, coupled to the bladed wheel by a drive element. Prepare
The bladed wheel has a plurality of outwardly extending blades attached to a hub structure, and the blades have a cross-sectional shape substantially equal to an internal space in the housing that receives the flow of the liquid in the open flow path. The blades fit and rotate in the same direction of the flow, the blades pass through the bottom wall during rotation of the bladed wheel and flow the liquid flow through the open flow path from the inlet. Each having an outer edge scraping in the same direction as the direction of flow of the liquid in the open flow path,
The interior space of the housing is defined by a rear wall that bends upward from the inflow port along a path along which the outer edge of each blade moves, whereby liquid is scraped along by rotation of the bladed wheel. Liquid can be lifted up its path,
The upwardly curved surface extends to a rearwardly and upwardly extending discharge chute, the discharge chute having a weir end defined by an upper region of the discharge chute, and the liquid being pumped to the weir end is: The lower part of the weir end descends to a collection space located at a location passing the weir end, and the drive motor drives the bladed wheel so that the bladed wheel scrapes the liquid upward and the liquid Rotate to a blade speed sufficient to throw over the discharge chute and over the weir end, after which the liquid falls into the collection space and further into a housing tray provided on the side wall of the housing Wherein, within the housing tray, the drive motor couples the bladed wheel to the drive motor to effect the rotation of the wheel. It is provided together with the driving element to be used.
請求項13に係る本発明は、上記モータが、上記ハウジングトレイ内に垂直に設けられたものである。 According to a thirteenth aspect of the present invention, the motor is provided vertically in the housing tray.
請求項14に係る本発明は、上記駆動要素が、上記ハウジングの上記側壁を貫通する駆動シャフトを備えたものである。 According to a fourteenth aspect of the present invention, the driving element includes a driving shaft penetrating the side wall of the housing.
請求項15に係る本発明は、上記ハウジングトレイは、上記ハウジング側壁に向かい傾斜した傾斜底壁と、漏れる液体を上記ハウジングトレイ内へ戻すための上記側壁内の水抜き穴とを備えたものである。 According to a fifteenth aspect of the present invention, the housing tray includes an inclined bottom wall inclined toward the housing side wall, and a drain hole in the side wall for returning leaking liquid into the housing tray. is there.
本発明によれば、リフトステーションの性能を向上させるという優れた効果を発揮するものである。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the outstanding effect of improving the performance of a lift station is exhibited.
以下の詳細な説明において、明瞭化のためにある特定の用語が用いられ、特定の実施形態が説明される。しかし、同じものに限定する意図はなく、またそのように解釈されるべきではないということが理解されるべきである。本発明は、特許請求の範囲の思想内で多くの形態や変形例を取り得る。 In the following detailed description, certain terms are used for clarity and certain embodiments are described. However, it should be understood that they are not intended to be limited to the same and should not be so construed. The invention may take many forms and modifications within the spirit of the claims.
図1を参照して、本発明に係るリフトステーション10は、鋼鈑の溶接物(weldment)から作成されるハウジング12を備える。ハウジング12は、ホイールハウジング14と、ホイールハウジング14の中間の高さにおいて、ホイールハウジング14の一方の側に配置される駆動要素トレイハウジング(ハウジングトレイ)16とを備える。ハウジング12は、一連の(複数の)レベリングレッグ18上に支持される。
Referring to FIG. 1, a
汲み上げられる開放流路の流れを運ぶ樋(trough)又は、堀(trench)20が、ハウジング12の流入口の端と一直線に揃えられる。 A trough or trench 20 carrying the flow of the open flow channel being pumped is aligned with the inlet end of the housing 12.
図3に示すように、ホイールアッセンブリ(ブレード付ホイール)22は、ハウジングセクション(ホイールハウジング)14内において、湾曲した(radiused)後壁セグメント24と同中心に回転可能である。
As shown in FIG. 3, a wheel assembly (wheel with blades) 22 is rotatable within a housing section (wheel housing) 14 concentrically with a curved
ホイールアッセンブリ22は、ハブ部品30に固定された一連の(複数の)プレート28より形成される六角形状のドラム26を備える。ホイールアッセンブリ22は、アクスルシャフト(axle shaft)32へ結合(welded)される。そのアクスルシャフト32は、各々のハウジングサイドプレート38の内部に設けられる二つの軸受34、36上で支持される(図7参照)。これら、ドラム26と軸受34、36とアクスルシャフト32などによりハブ構造が構成される。
The
一連の六つの、長手方向に延出され、直線状の端縁を有するブレード40が、ドラム26の周囲に設けられる。ブレード40は、ホイールアッセンブリ22の回転(図3に示されるように時計回り)に対し、後ろ向きに延びる。ブレード40は、プレート28に結合される山形材(angles)に固定されるバー(bars)41へ締結される。 A series of six, longitudinally extending, blades 40 having straight edges are provided around the drum 26. Blade 40 extends rearward with respect to rotation of wheel assembly 22 (clockwise as shown in FIG. 3). The blades 40 are fastened to bars 41 that are fixed to angles that are coupled to the plate 28.
ブレード40の外側端縁は、湾曲した(radiused)後壁24の上を、極近接して掻く。ブレード40は、液体の流れに混入した(entrained)大きな物体と衝突した場合にたわむことができるように、多少のフレキシブルさを有するように形成される。一方、液体の重さによる過度の負荷が課されても、たわむことがないように十分かたい。
The outer edge of the blade 40 scrapes very closely over the radiused
二つの積層された薄い、「ブルースチール」(約1.57センチメートル(0.62インチ)厚)であるシート42、44により、適切な構造が構成される。長いほうのブレード44が、短いほうのブレード42を十分に超えて放射状に突出する。その結果、ブレードの付け根付近における剛性が高まり、リフトステーションの性能に悪影響を及ぼす過度のたわみが防止される。 Two laminated, thin, “blue steel” (about 1.52 cm (0.62 inch) thick) sheets 42, 44 constitute a suitable structure. The longer blade 44 projects radially well beyond the shorter blade 42. As a result, the stiffness near the root of the blade is increased, and excessive bending that adversely affects the performance of the lift station is prevented.
ハウジングの後方に傾斜した上面壁46は、ブレード40により掻き上げられた液体を案内し、後部ハウジング壁52の頂部に定義される堰端部48のほうへと後ろ向きに液体の向きを変える。 A rearwardly sloping top wall 46 of the housing guides the liquid swept up by the blades 40 and redirects the liquid back toward a weir end 48 defined at the top of the rear housing wall 52.
上方に傾斜したパーティション(ガイドパーティション)50は、放り上げられた液体を受け、ホイールブレード(ブレード)40からはき出された液体が堰端部48を越えるように上方へ向けることを促進する。従って、ブレード40により掻き上げられ、堰端部48を越えるであろう液体の割合が増加する。 An upwardly sloping partition (guide partition) 50 receives the flushed liquid and facilitates the upwards of the liquid expelled from the wheel blades 40 beyond the weir end 48. Thus, the percentage of liquid that will be scooped up by the blade 40 and will exceed the weir end 48 is increased.
ボトムデフレクタ51は、漏れた液体をホイール22側に戻すように下方後ろ向きに再指向する。
The bottom deflector 51 redirects the leaked liquid downward and backward so as to return the leaked liquid to the
堰端部48の反対側における下方に傾斜したシュートプレート(吐出シュート)54は、補獲した液体を、濾過装置のリザーバ若しくはタンクのような受入れ空間(receiving space)(収集空間)56へと向け直す(図2において仮想線で示す)。 A downwardly inclined chute plate (discharge chute) 54 opposite the weir end 48 directs the captured liquid to a receiving space (collection space) 56, such as a reservoir or tank of a filtration device. (Represented by phantom lines in FIG. 2).
作動の詳細は、許可された同時継続出願、米国特許出願第09/498,178号明細書(2000年2月4日出願)および特許文献1において、明らかにされている。これらの出願は、参照することにより本願に組み入れられることとする。 Details of operation are set forth in the permitted co-pending application, U.S. patent application Ser. No. 09 / 498,178, filed Feb. 4, 2000, and US Pat. These applications are incorporated herein by reference.
本発明の一つの様態によれば、液体の開放流路の流れが回転するホイールブレード40と衝突する所の直ぐ上流に、下向きに傾斜する流入路56が設けられる。 According to one aspect of the invention, a downwardly sloping inflow channel 56 is provided immediately upstream of where the flow of the liquid open flow channel collides with the rotating wheel blades 40.
この衝突は、しばしば、開放流路の流れが流入する所において障害を作り出し、上流へのバックウェーブを作り出す傾向があり、局部的な領域において瞬間的に流れを遅らせる。結果として切削くずが沈殿し、それに沿い開放流路の流れが移動するトレンチ若しくはシュート内に、妨害物が作り出されることが分かっている。流路の液体を流入路56へ落とし込むことにより流入時の流速を速めることで、ブレードとの衝突により発生する減速による影響を補償できることと、これにより、この述べられた障害を避け得ることとが分かっている。 This collision often tends to create an obstruction where the flow of the open channel enters, creating a backwave upstream, and momentarily slows the flow in localized areas. It has been found that as a result, debris settles and creates obstructions in the trenches or chutes along which the flow of the open channel travels. By increasing the flow velocity at the time of inflow by dropping the liquid in the flow path into the inflow path 56, it is possible to compensate for the effect of deceleration caused by collision with the blade, and thereby to be able to avoid the above-mentioned obstacles. I know it.
開放流路の流れの上流における、任意の瞬間的な減速を防止するのに十分であるように、流入路56の全長に渡る約7.62センチメートル(約3インチ)の落差(drop)が決定される。 A drop of about 3 inches over the entire length of the inflow passage 56 is sufficient to prevent any momentary deceleration upstream of the flow in the open flow path. It is determined.
ブレード付ホイール22のための駆動システムは、直角歯車減増速機60を有する電気式の駆動モーター58を備える。その駆動モーター58は、ハウジングの一方の側面に結合(welded)されるハウジングトレイ16内へ垂直に設けられる。直角歯車減増速機60は、ハウジングトレイ16中において、アジャスタブルマウント(adjustable mounting)62上に支持される。そのアジャスタブルマウントにより、ホイールアクスルシャフト(アクスルシャフト)とともに、継手64と駆動ユニットアウトプットシャフト(駆動シャフト)66とを一直線にすることができる(図4)。
The drive system for the
駆動ユニットアウトプットシャフト66は、アンチリバーススプラグクラッチ(一方向スプラグクラッチ)68を貫通する。アンチリバーススプラグクラッチ68により、シャフト(駆動シャフト)66は、適切な方向には自由に回転可能だが、例えば、モータ58が不注意で逆に配線された結果として、もし反対方向へ回転しようとしたならば、直ちにロックすることが可能となる。リアクションアーム70が、ロックした際の反力を緩和するための機械ねじ(machine screw)72と台74とにより、サイドプレート38の一方の側面に結合される。台74は、サイドプレート38へ結合(welded)される。これらアンチリバーススプラグクラッチ68とリアクションアーム70などにより、逆回転装置が構成される。
The drive
これにより、もしブレード付ホイール22が逆回転したならば生じるであろう、ホイールブレード40の破損が防止される。
This prevents breakage of the wheel blades 40, which would occur if the
全ての駆動要素が、ハウジングトレイセクション(ハウジングトレイ)16の中に収容されている。軸受36とシャフト(駆動シャフト)66とを通り過ぎる任意の漏出物が、収集され、ハウジングセクション14内に再指向されるように、シャフト(駆動シャフト)66の側壁38を通過する部分が閉じ込められる。それら収集と再指向とは、ハウジングトレイの傾斜した傾斜底壁(sloping bottom)76とその底部の水抜き穴78とにより行われる。
All drive elements are housed in a housing tray section (housing tray) 16. The portion of the shaft (drive shaft) 66 that passes through the
軸受34および36は、漏洩をさけるために、スプリット軸受ハウジング内に設けられる。各スプリット軸受ハウジングは、ハウジングのサイドプレート38の各々の内側へ結合(welded)されるロアーハーフ80、82を備える。上蓋(top cap)84、86が、ハウジングロアーハーフ80、82の各々へ、押えねじ(cap screws)88により固定される。
図4に符号90で示すように、駆動ユニットアウトプットシャフト66は、ホイールアクスルシャフト内に受け入れられ、ホイールアクスルシャフトにキー止めされる。
As shown at 90 in FIG. 4, the drive
軸受34、36は、ハウジング内部で液体と工作機械切削くず(machining debris)とに晒されることによる影響に抗するように設計される。
The
マクギルスフィアロル(McGill Sphere Rol(商標登録))軸受が好ましい。なぜなら、シャフト32の両端間の微小なミスアライメントを解消するクラウニングころを有するからである。
McGill Sphere Rol® bearings are preferred. This is because it has a crowning roller for eliminating a minute misalignment between both ends of the
オハイオのスプリングボロにあるフィメット・インコーポレイテッドより、商業上入手することができる、MICROPOLYの商標のもとにある固体潤滑剤は、液体とくずとを遮断し、軸受の長い寿命を促進する効果があることが分かっている。 A solid lubricant, commercially available from Fimet Inc., Springboro, Ohio, under the MICROPOLY trademark, blocks liquids and debris and promotes long bearing life. I know there is.
本発明は、例えば、工作機械装置などに適用することができる。 The present invention can be applied to, for example, a machine tool device.
12 ハウジング
16 ハウジングトレイ
20 樋(収集樋)
22 ブレード付ホイール
24 後壁
26 ドラム
32 アクスルシャフト
34、36 軸受
38 側壁
40 ブレード
48 堰端部
50 フローガイドパーティション(ガイドパーティション)
54 シュートプレート(吐出シュート)
58 駆動モータ
66 駆動ユニットアウトプットシャフト(駆動シャフト)
68 アンチリバーススプラグクラッチ(一方向スプラグクラッチ)
70 リアクションアーム
76 傾斜底壁
78 水抜き穴
12
22 Wheel with
54 Chute plate (discharge chute)
58
68 Anti-reverse sprag clutch (one-way sprag clutch)
70 Reaction arm 76
Claims (15)
流入口を有するハウジングを備え、その流入口は、上記開放流路の流れが上記ハウジング内に続くよう、上記液体の開放流路の流れを受け入れるため、上記ハウジングの底壁上へと整列され、
上記流入口の上方に配置された軸回りに回転するように上記ハウジング内へ設けられるブレード付ホイールと、駆動要素により上記ブレード付ホイールへ結合された、上記ブレード付ホイールを回転させる駆動モータとを備え、
上記ブレード付ホイールは、ハブ構造に取り付けられた外向きに延出する複数のブレードを有し、上記ブレードは、上記開放流路の液体の流れを受け入れる上記ハウジング内の内部空間の断面形状と略適合すると共に上記流れの方向と同じ方向へ回転し、上記ブレードは、上記ブレード付ホイールの回転中に上記底壁上を通過すると共に上記流入口から流入する上記開放流路の液体の流れを、上記開放流路の液体の流れの方向と同じ方向に掻く外側端縁を、各々有し、
上記ハウジング内部空間は、上記各々のブレードの外側端縁が移動する経路に沿って、上記流入口から上向きに曲がる後壁面により区画され、これにより液体が上記ブレード付ホイール回転によって、それに沿って掻き上げられることが可能となり、液体はその経路を通り上方へ掻かれ、
上記上向きに曲がる面は、後向きかつ上向きに延びる吐出シュートへと延び、その吐出シュートは、吐出シュートの上部領域で定義される堰端部を有し、上記堰端部へ放り上げられる液体は、上記堰端部の下部で上記堰端部を通り過ぎた場所に位置する収集空間へと降下し、上記駆動モータにより上記ブレード付ホイールは、上記ブレード付ホイールが液体を上向きに掻くと共に上記液体を上記吐出シュートの上に投げて堰端部を越えさせるのに十分なブレード速度になるように回転し、その後、上記液体は上記収集空間内に落ち、 さらに、上記ブレードとの衝突に基づく上記開放流路の液体の流れの実質的な障害を防止するため、上記ブレードの移動方向において上記ハウジング底壁の流入口に対し下向きに傾斜する急勾配の流入路を備えたことを特徴とするリフトステーション。 A lift station for pumping liquid from the flow of the liquid open flow path, wherein the lift station includes:
A housing having an inlet, the inlet being aligned on a bottom wall of the housing to receive the flow of the liquid open channel such that the flow of the open channel continues into the housing;
A bladed wheel provided in the housing for rotation about an axis disposed above the inlet, and a drive motor for rotating the bladed wheel, coupled to the bladed wheel by a drive element. Prepare
The bladed wheel has a plurality of outwardly extending blades attached to a hub structure, and the blades have a cross-sectional shape substantially equal to an internal space in the housing that receives the flow of the liquid in the open flow path. The blades fit and rotate in the same direction of the flow, the blades pass through the bottom wall during rotation of the bladed wheel and flow the liquid flow through the open flow path from the inlet. Each having an outer edge scraping in the same direction as the direction of flow of the liquid in the open flow path,
The interior space of the housing is defined by a rear wall that bends upward from the inflow port along a path along which the outer edge of each blade moves, whereby liquid is scraped along by rotation of the bladed wheel. Liquid can be lifted up its path,
The upwardly curved surface extends to a rearwardly and upwardly extending discharge chute, the discharge chute having a weir end defined by an upper region of the discharge chute, and the liquid being pumped to the weir end is: The lower part of the weir end descends to a collection space located at a location passing the weir end, and the drive motor drives the bladed wheel so that the bladed wheel scrapes the liquid upward and the liquid The blade rotates at a blade speed sufficient to throw over the discharge chute and over the weir end, after which the liquid falls into the collection space, and further the open flow due to collision with the blade. In order to prevent a substantial obstruction of the flow of liquid in the channel, a steep inflow channel is provided which is inclined downward with respect to the inlet of the housing bottom wall in the direction of movement of the blade. Lift station characterized by the following.
上記収集樋内の上記開放流路液体流れを、上記液体の流れを受け入れるように形成された底面を有するハウジングへ案内するステップと、
複数のブレードの各々により、上記液体流れを連続的に掻きだし、これにより液体と切粉とを上記ハウジング底面に沿って掻きだし、上向きに曲がる壁面を上らせ、さらに上記液体の流れと逆方向に後向きに延びる吐出シュートに投入し、かつこのとき吐出シュートに位置する堰端部を越えさせるステップと、
上記開放流路流れを、これにブレードが突入する領域に、垂直落差を通じて落とし込ませるステップであって、上記垂直落差は、上記ブレードが流れに突入する上記領域よりも上流における、上記開放流路流れにおける実質的な抵抗を防止するのに十分なものであるステップとを備えたことを特徴とするリフト方法。 In the flow of the open channel that flows down the inclined bottom collecting gutter extending below the machine tool device, the height of the liquid is raised, thereby collecting the discharged cutting fluid and mixed chips and opening the collecting gutter. A method of forming a flow channel liquid flow, comprising:
Guiding the open channel liquid flow in the collection trough to a housing having a bottom surface configured to receive the liquid flow;
Each of the plurality of blades continuously scrapes the liquid flow, thereby scraping the liquid and chips along the bottom surface of the housing, raising an upwardly curved wall surface, and further reversing the flow of the liquid. Throwing into the discharge chute extending backward in the direction, and at this time over the weir end located at the discharge chute,
A step of dropping the open flow path into a region into which the blade enters, through a vertical head, wherein the vertical head is located upstream of the region where the blade enters the flow. The steps being sufficient to prevent substantial resistance in flow.
流入口を有するハウジングを備え、その流入口は、上記開放流路の流れが上記ハウジング内に続くよう、上記液体の開放流路の流れを受け入れるために、上記ハウジングの底壁上へと整列され、
上記流入口の上方に配置された軸回りに回転するように上記ハウジング内へ設けられるブレード付ホイールと、駆動要素により上記ブレード付ホイールへ結合された、上記ブレード付ホイールを回転させる駆動モータとを備え、
上記ブレード付ホイールは、ハブ構造に取り付けられた外向きに延出する複数のブレードを有し、上記ブレードは、上記開放流路の液体の流れを受け入れる上記ハウジング内の内部空間の断面形状と略適合すると共に上記流れの方向と同じ方向へ回転し、上記ブレードは、上記ブレード付ホイールの回転中に上記底壁上を通過すると共に上記流入口から流入する上記開放流路の液体の流れを、上記開放流路の液体の流れの方向と同じ方向に掻く外側端縁を、各々有し、
上記ハウジング内部空間は、上記各々のブレードの外側端縁が移動する経路に沿って、上記流入口から上向きに曲がる後壁面により区画され、これにより液体が上記ブレード付ホイール回転によって、それに沿って掻き上げられることが可能となり、液体はその経路を通り上方へ掻かれ、
上記上向きに曲がる面は、後向きかつ上向きに延びる吐出シュートへと延び、その吐出シュートは、吐出シュートの上部領域で定義される堰端部を有し、上記堰端部へ放り上げられる液体は、上記堰端部の下部で上記堰端部を通り過ぎた場所に位置する収集空間へと降下し、上記駆動モータにより上記ブレード付ホイールは、上記ブレード付ホイールが液体を上向きに掻くと共に上記液体を上記吐出シュートの上に投げて堰端部を越えさせるのに十分なブレード速度になるように回転し、その後、上記液体は上記収集空間内に落ち、 さらに、流入口内への上記開放流路の流れの方向と逆方向への回転を防止するための、上記ブレード付ホイールと動力伝達に関して関連づけられた逆回転装置を備えたことを特徴とするリフトステーション。 A lift station for pumping liquid from the flow of the liquid open flow path, wherein the lift station includes:
A housing having an inlet, the inlet being aligned on a bottom wall of the housing to receive the flow of the liquid open channel such that the flow of the open channel continues into the housing. ,
A bladed wheel provided in the housing for rotation about an axis disposed above the inlet, and a drive motor for rotating the bladed wheel, coupled to the bladed wheel by a drive element. Prepare
The bladed wheel has a plurality of outwardly extending blades attached to a hub structure, and the blades have a cross-sectional shape substantially equal to an internal space in the housing that receives the flow of the liquid in the open flow path. The blades fit and rotate in the same direction of the flow, the blades pass through the bottom wall during rotation of the bladed wheel and flow the liquid flow through the open flow path from the inlet. Each having an outer edge scraping in the same direction as the direction of flow of the liquid in the open flow path,
The interior space of the housing is defined by a rear wall that bends upward from the inflow port along a path along which the outer edge of each blade moves, whereby liquid is scraped along by rotation of the bladed wheel. Liquid can be lifted up its path,
The upwardly curved surface extends to a rearwardly and upwardly extending discharge chute, the discharge chute having a weir end defined by an upper region of the discharge chute, and the liquid being pumped to the weir end is: The lower part of the weir end descends to a collection space located at a location passing the weir end, and the drive motor drives the bladed wheel so that the bladed wheel scrapes the liquid upward and the liquid The blade is rotated to a blade speed sufficient to throw over the discharge chute and over the weir end, after which the liquid falls into the collection space and further flows into the inlet through the open channel. A lift station comprising a counter-rotating device associated with the bladed wheel for power transmission to prevent rotation in a direction opposite to the direction of rotation.
流入口を有するハウジングを備え、その流入口は、上記開放流路の流れが上記ハウジング内に続くよう、上記液体の開放流路の流れを受け入れるために、上記ハウジングの底壁上へと整列され、
上記流入口の上方に配置された軸回りに回転するように上記ハウジング内へ設けられるブレード付ホイールと、駆動要素により上記ブレード付ホイールへ結合された、上記ブレード付ホイールを回転させる駆動モータとを備え、
上記ブレード付ホイールは、ハブ構造に取り付けられた外向きに延出する複数のブレードを有し、上記ブレードは、上記開放流路の液体の流れを受け入れる上記ハウジング内の内部空間の断面形状と略適合すると共に上記流れの方向と同じ方向へ回転し、上記ブレードは、上記ブレード付ホイールの回転中に上記底壁上を通過すると共に上記流入口から流入する上記開放流路の液体の流れを、上記開放流路の液体の流れの方向と同じ方向に掻く外側端縁を、各々有し、
上記ハウジング内部空間は、上記各々のブレードの外側端縁が移動する経路に沿って、上記流入口から上向きに曲がる後壁面により区画され、これにより液体が上記ブレード付ホイール回転によって、それに沿って掻き上げられることが可能となり、液体はその経路を通り上方へ掻かれ、
上記上向きに曲がる面は、後向きかつ上向きに延びる吐出シュートへと延び、その吐出シュートは、吐出シュートの上部領域で定義される堰端部を有し、上記堰端部へ放り上げられる液体は、上記堰端部の下部で上記堰端部を通り過ぎた場所に位置する収集空間へと降下し、上記駆動モータにより上記ブレード付ホイールは、上記ブレード付ホイールが液体を上向きに掻くと共に上記液体を上記吐出シュートの上に投げて堰端部を越えさせるのに十分なブレード速度になるように回転し、その後、上記液体は上記収集空間内に落ち、 さらに、上記ハウジングの側壁に設けられたハウジングトレイを備え、上記ハウジングトレイ内には、上記駆動モータが、上記ホイールの上記回転を行うために上記ブレード付ホイールを上記駆動モータへ結合する駆動要素とともに設けられたことを特徴とするリフトステーション。 A lift station for pumping liquid from the flow of the liquid open flow path, wherein the lift station includes:
A housing having an inlet, the inlet being aligned on a bottom wall of the housing to receive the flow of the liquid open channel such that the flow of the open channel continues into the housing. ,
A bladed wheel provided in the housing for rotation about an axis disposed above the inlet, and a drive motor for rotating the bladed wheel, coupled to the bladed wheel by a drive element. Prepare
The bladed wheel has a plurality of outwardly extending blades attached to a hub structure, and the blades have a cross-sectional shape substantially equal to an internal space in the housing that receives the flow of the liquid in the open flow path. The blades fit and rotate in the same direction of the flow, the blades pass through the bottom wall during rotation of the bladed wheel and flow the liquid flow through the open flow path from the inlet. Each having an outer edge scraping in the same direction as the direction of flow of the liquid in the open flow path,
The interior space of the housing is defined by a rear wall that bends upward from the inflow port along a path along which the outer edge of each blade moves, whereby liquid is scraped along by rotation of the bladed wheel. Liquid can be lifted up its path,
The upwardly curved surface extends to a rearwardly and upwardly extending discharge chute, the discharge chute having a weir end defined by an upper region of the discharge chute, and the liquid being pumped to the weir end is: The lower part of the weir end descends to a collection space located at a location passing the weir end, and the drive motor drives the bladed wheel so that the bladed wheel scrapes the liquid upward and the liquid Rotate to a blade speed sufficient to throw over the discharge chute and over the weir end, after which the liquid falls into the collection space and further into a housing tray provided on the side wall of the housing Wherein, within the housing tray, the drive motor couples the bladed wheel to the drive motor to effect the rotation of the wheel. A lift station provided with a driving element to be driven.
15. The lift station of claim 14, wherein the housing tray includes a sloped bottom wall inclined toward the housing side wall and a drain hole in the side wall for returning leaking liquid into the housing tray.
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