JP3795494B2 - Filtration device - Google Patents
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Description
本発明は、液体中に浮遊する固形分を取除くのに適する濾過装置に関する。 The present invention relates to a filtration device suitable for removing a solid content floating in a liquid.
一般に液体中に浮遊する固形分を取除くには濾過装置が用いられる。 In general, a filtration device is used to remove solid components floating in the liquid.
濾過装置の濾過材は、固形分の通過を阻止し液体のみを通過させることで濾過が行なわれるが、濾過材としては一定期間使用すると新しいものと交換する使い捨てタイプと、洗浄して再成を図る再使用タイプが知られている。 The filtering material of the filtration device is filtered by blocking the passage of solids and allowing only liquid to pass through, but as a filtering material, it is replaced with a disposable type that is replaced with a new one when used for a certain period of time, and is washed and regenerated. Reuse types to be known are known.
前者の使い捨てタイプにあっては、ランニングコストの面で望ましくない。後者の再使用タイプにあっては、濾過材の濾過孔内部に固形分が入り込み、その濾過孔を塞ぐ目詰りした状態の時には固形分の取除きに時間がかかることに加えて多量の洗浄水を使用する。また、濾過する原水によっては、薬品を用いて濾過孔内部の固形分を取除くことで、再使用を図るようにしているが、環境問題の面で望ましくない。 The former disposable type is not desirable in terms of running cost. In the case of the latter reuse type, solids enter the filter hole of the filter medium, and when the filter hole is clogged, it takes time to remove the solid content and a large amount of washing water. Is used. Also, depending on the raw water to be filtered, the solid content inside the filter hole is removed by using chemicals, but this is not desirable in terms of environmental problems.
前者及び後者、いずれも、問題をかかえるところからそれを嫌って薬品等を用いず、しかも、容易に洗浄再成を図ることが容易なコイルばねを用いた手段が公知となっている。
濾過材にコイルばねを用いる手段は、洗浄等のメンテナンスの面で優れているものの、濾過する固形分が大きい原水にあっては堆積も早くなり濾過効率が低下するところから、それを回復させるメンテナンス作業を頻繁に行なう必要がある。 Although the means using a coil spring as a filter medium is excellent in terms of maintenance such as cleaning, maintenance is performed to recover from the fact that raw water with a large solid content to be filtered accumulates quickly and the filtration efficiency decreases. Work needs to be done frequently.
このメンテナンス作業は、装置全体を一定時間ストップさせて行なうようになるが、そのストップさせるサイクルが頻繁となるために、操業の面を考えると望ましくない。また、濾過用隙間を作るのに突起部を備えた特殊なコイルばねにする必要があることと、微細な濾過用隙間を作るのが難しい等、加工性、コストの面で望ましくない。 This maintenance work is performed while the entire apparatus is stopped for a certain period of time. However, since the cycle of stopping is frequent, it is not desirable in terms of operation. In addition, it is not desirable in terms of workability and cost because it is necessary to use a special coil spring provided with a protrusion to form the filtration gap and it is difficult to make a fine filtration gap.
そこで、本発明は、特殊なコイルばねにすることなく微細な濾過用隙間が得られると共に、しかも、設定された濾過用隙間が長期間にわたって確保することができる濾過装置を提供することを目的としている。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a filtration device that can obtain a fine filtration gap without using a special coil spring, and that can secure a set filtration gap over a long period of time. Yes.
前記目的を達成するために、本発明の第1にあっては、濾過容器内を原水が循環するための原水循環入口及び原水循環出口と、濾過容器内を循環する原水を濾過する濾過手段と、濾過手段で濾過した濾過水を濾過容器の外へ取り出す濾過水出口とを有し、
前記濾過手段は、前記濾過水出口と連通し濾過面となる外周が、内側コイルばねと外側コイルばねとで構成された二重コイルばねと、前記濾過容器内に設けられた作動制御室内の圧力変化に基づき上昇又は下降する作動ロッドを介して前記二重コイルばねに、常に設定された一定の濾過用隙間を作る荷重伝達手段とから成ることを特徴とする。
In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, a raw water circulation inlet and a raw water circulation outlet for circulating raw water in the filtration container, and a filtering means for filtering the raw water circulating in the filtration container; A filtered water outlet for taking out the filtered water filtered by the filtering means out of the filtration container;
The filtering means includes a double coil spring having an outer coil spring and an outer coil spring communicating with the filtered water outlet, and a pressure in an operation control chamber provided in the filtration container. The double coil spring includes a load transmission means that always creates a fixed filtration gap through an actuating rod that rises or falls based on a change .
本発明の第2にあっては、濾過面となる外周面が内側コイルばねと外側コイルばねとによって円筒状の二重コイルばねで構成され大気中に直接露出された濾過手段と、前記二重コイルばねに荷重を与え、設定された一定の濾過用隙間を作る荷重伝達手段と、前記濾過手段によって濾過された濾過水を外へ取り出すための吸引手段とからなり、少なくとも前記濾過手段を液面下に沈めて使用可能となることを特徴とする。 In the second aspect of the present invention, the filtering means in which the outer peripheral surface serving as the filtration surface is formed of a cylindrical double coil spring by an inner coil spring and an outer coil spring and is directly exposed to the atmosphere, and the double applying a load to the coil spring, Ri Do from the load transmission means to make constant filtration gap is set, the suction means for taking out the filtered water filtered by the filtering means to the outside, the liquid at least the filtering means the Rukoto Do available submerged under the surface, characterized.
本発明の第1の濾過装置によれば、所定期間使用することで、二重コイルばねの濾過用隙間が固形分の堆積により狭くなった時には、作動制御室内の圧力が変化しその圧力変化に基づき狭くなった分、荷重伝達手段によって濾過用隙間を拡大させることで、常に設定された一定の濾過用隙間を長期間にわたって確実に確保することができる。
また、第2の濾過装置によれば、濾過する場所に持ち運び液面下に沈めることで使用できると共に、液面から取り出すことで水洗いが簡単にできるようになる。
According to the first filtration device of the present invention, when the gap for filtration of the double coil spring becomes narrow due to the accumulation of solid content after being used for a predetermined period, the pressure in the operation control chamber changes and the pressure changes. amount that narrowed based, by enlarging the filtration gap by force transmission device, it is possible to always reliably ensured over a long period of time a constant filtration gap is set.
Moreover, according to the 2nd filtration apparatus, while being carried to the place to filter and being submerged under a liquid level, it can wash easily by taking out from a liquid level.
一方、二重コイルばねを構成する内側コイルばねと外側コイルばね同志は、荷重が与えられた時に、ばね圧と相俟ってそれぞれ相互にコイル状に巻かれた谷と谷の間に臨むよう楔状に作用し合う二重の組合せ隙間により微小な濾過用隙間が得られると共に安定した一定の濾過用隙間を得ることができる。 On the other hand , the inner coil spring and the outer coil spring composing the double coil spring, when a load is applied, face each other between the valleys that are coiled together in combination with the spring pressure. A fine filtration gap can be obtained by the double combination gap that acts like a wedge, and a stable and constant filtration gap can be obtained.
本発明にあっては、二重コイルばねにより調整幅の広い濾過用隙間が得られると共に、前記原水循環入口及び原水循環出口のいずれか一方を濾過容器の底部に配置する一方、濾過水出口には切り換え手段により濾過水の取り出しとは別に洗浄水の送り込みを可能とし、二重コイルばねを取外すことなく付着した固形分を、濾過水出口からの洗浄水によって取除くようにする。 In the present invention, a gap for filtration with a wide adjustment width is obtained by the double coil spring, and either one of the raw water circulation inlet and the raw water circulation outlet is arranged at the bottom of the filtration vessel, while the filtered water outlet The switching means enables the feeding of the washing water separately from the removal of the filtered water, and the attached solid content is removed by the washing water from the filtrate water outlet without removing the double coil spring.
以下、図1乃至図4の図面を参照しながらこの発明の第1の実施形態について具体的に説明する。 The first embodiment of the present invention will be specifically described below with reference to the drawings of FIGS.
図1は濾過装置全体の概要説明図を示している。 FIG. 1 shows a schematic explanatory diagram of the entire filtering device.
濾過装置1は、原水循環入口3及び原水循環出口5がそれぞれ設けられた濾過容器7を有し、その濾過容器7内には濾過手段となる密着した二重コイルばね9が設けられている。
The filtration device 1 has a
原水循環入口3及び原水循環出口5の内、原水循環入口3は濾過容器7の底部に、原水循環出口5は濾過容器7の上部にそれぞれ配置されている。この場合、原水循環出口5を底部に、原水循環入口3を上部にそれぞれ配置する構造とすることも可能である。
Of the raw water circulation inlet 3 and the raw
原水循環入口3及び原水循環出口5は、原水タンク11内の原水がポンプ13によって強制的に送り出されることで、濾過容器7の底部から入り、上部から外へ抜けた後、再び前記原水タンク11内へ戻る循環流路15が形成されるようになっている。
The raw water circulation inlet 3 and the raw
なお、運転初期時において、濾過容器7内の空気は、ベント口17に設けられたベント開閉弁19を開とした後、濾過容器7内へ原水が送り込まれ、その液面が順次上昇することで、側溝21へ排出されるから、その排出完了を見きわめた上で再びベント開閉弁19を閉とすることで空気抜きが容易に行なえるようになっている。
In the initial stage of the operation, the air in the
循環流路15には、原水循環入口3側に第1開閉弁23と三方弁25が、原水循環出口5側に第2開閉弁27がそれぞれ設けられている。第1開閉弁23は開又は閉に制御されることで原水循環入口3側への原水の供給及び流量調整が可能となる。三方弁25は弁の切換えにより第1ポートP1と第2ポートP2が連通しドレンとなる第3ポートP3が閉となることで、原水が原水循環入口3へ向かう流れが確保される。また、第1ポートP1と第2ポートP2が閉で、ドレンとなる第3ポートP3が開となることで、メンテナンス時に濾過容器7内の原水の排水が可能となっている。第2開閉弁27は、開又は閉に制御されることで濾過容器7内の圧力調整が可能となる。
The
二重コイルばね9は、図2に示すように密着した内側コイルばね29とその外側に配置された密着した外側コイルばね31とにより筒状に形成された濾過面を形成している。
As shown in FIG. 2, the
内側コイルばね29と外側コイルばね31は、図3に示すようにコイル状に巻かれた谷と谷の間に臨む関係に設定され、各コイルばね29,31の上部は、コイルばね開口支持具33を介して作動制御室35の床面37に吊下げ支持されると共に、上方開放口39は前記作動制御室35内に臨む構造となっている。
As shown in FIG. 3, the
外側、内側コイルばね31,29の底部はコイルばね支持ブラケット41によって閉塞された状態で支持され、荷重伝達手段43によって図4に示すように濾過用隙間dが作られるようになっている。
The bottoms of the outer and
荷重伝達手段43は、前記コイルばね支持ブラケット41から二重コイルばね9の内部を通り上方へ延長された作動ロッド45とその作動ロッド45を上昇又は下降させる前記作動制御室35とから成っている。
The load transmission means 43 includes an
作動制御室35は、前記二重コイルばね9を通過した濾過水が満たされる部屋となっていて、その濾過水を外へ取出するための濾過水出口47と制御シリンダ49とを有している。なお、作動制御室35内の空気は運転初期時にベント口51に設けられた開閉弁53を開とすることで、側溝21への排出が可能となり空気抜きが行なえるようになっている。
The
濾過水出口47は、三方弁55と開閉弁56とを介して回収タンク57と接続連通し合う一方、三方弁55には洗浄水タンク59が接続している。したがって、三方弁55の弁の切換えにより第1ポートP1と第2ポートP2が開の時、第3ポートP3は閉となり前記二重コイルばね9を通過した濾過水が濾過水出口47を介して回収タンク57内へ送り込まれるようになる。また、第1ポートP1、第3ポートP3が開で第2ポートP2が閉となることで前記洗浄水タンク59内の洗浄水が濾過水出口47を介して前記二重コイルばね9の内部を流れるようになり、洗浄水による洗浄が可能となっている。
The filtered
作動制御室35の制御シリンダ49は、上下の第1シリンダ室61と第2シリンダ室63とに仕切る円板状のピストン65を有し、ピストン65の中心部位には前記作動ロッド45が貫通し、一体に固着されている。
The control cylinder 49 of the
第1シリンダ室61は、コンプレッサ67と接続し合う取入口69と取出口71を有し、取出口71にはメンテナンス時に第1シリンダ室61内の空気を側溝21へ排出するための開閉可能な開閉弁73が設けられている。
The
コンプレッサ67は、そのコンプレッサ67からの供給空気圧を所定の空気圧に設定して送り出すための減圧調整弁75を有している。
The
第2シリンダ室63は、作動制御室35内に開放され、前記濾過用出口47と連通している。なお、第2シリンダ室63内の空気は、図1に示すように、第1シリンダ室61内を通る可撓性のパイプ77を介して前記作動制御室35のベント口51に接続することで運転初期時の空気抜きが可能となっている。
The
この場合、第1シリンダ室61内の可撓性のパイプ77はピストン65の作動ストロークがわずかなため、何等その作動に悪影響を与えるものではない。
In this case, since the
次に、第1シリンダ室61、第2シリンダ室63と二重コイルばね9の濾過用隙間dとの関係を説明する。
Next, the relationship between the
運転時の濾過用隙間dが得られる原理は、第2シリンダ室63内の濾過水の動圧を受けて上昇する力(一次圧v1)にプラスされた二重コイルばね9の張力と、第1シリンダ室61内が供給空気圧を受けて下降する力(二次圧v2)がバランスしてピストン65に作用した時に確保される。
Principles filtration gap d during operation is obtained, the tension of the second receiving the dynamic pressure of the filtered water in the
具体的には、濾過用循環入口3から原水を送り込み原水循環出口5へ向かう流れの循環圧を作り、その循環圧に勝る供給空気圧(二次圧v2)を第1シリンダ室61内へ供給し、その二次圧v2によりピストン64を介して作動ロッド45を下降させ、二重コイルばね9に下向きの引っ張り荷重wを与えることで、濾過用隙間dを作る。この時、濾過用隙間dからの濾過水によって第2シリンダ室63内に上昇する一時圧v1が生れ、その一次圧v1と二次圧v2のバランスで設定された一定の濾過用隙間dとなる。
Specifically, the raw water is fed from the circulation inlet 3 for filtration, a circulation pressure of the flow toward the raw
濾過用隙間dは、濾過する各原水に対応して異なるよう設定され、前記作動ロッド45のロッド位置79を検出する作動ロッド位置検出装置81によって制御管理される。
Filtration gap d is set to different corresponding to each raw water filtered it is controlled managed by the operating
作動ロッド位置検出装置81は、該装置81に設けられた設定スイッチ(図示していない)の設定によって運転時の濾過用隙間dを設定する運転長位置の外に、洗浄時の濾過用隙間dを設定する洗浄長位置と運転停止時の自重長をそれぞれ検出することが可能となっている。
The operating rod
自重長、運転長位置、洗浄長位置の設定は次のようになっている。 The setting of the own weight length, operation length position, and cleaning length position is as follows.
自重長の設定:
二重コイルばね9が運転停止時にある密着状態の時、作動ロッド45のロッド位置79が作動ロッド位置検出装置81の設定スイッチ(図示していない)をたたくことで設定される。
Set the dead weight:
When
運転長位置の設定:
各原水の処理に対応する運転長位置に作動ロッド位置検出装置81の設定スイッチ(図示していない)を設定した後、コンプレッサ67の減圧調整弁75を操作して一次圧v1と二次圧v2の圧力差による作動ロッド45のロッド位置79の動きを監視し、そのロッド位置79が前記設定スイッチ(図示していない)をたたくことで設定された運転長位置が検出されるからその時に二次圧v2をコンプレッサ67の減圧調整弁75の弁開度を固定することで確保し、一次圧v1に対してバランスする二次圧v2、即ち、供給空気圧とすることで設定されるようになっている。
Operation length position setting:
After setting a setting switch (not shown) of the operating rod
洗浄長位置の設定:
原水の処理に対応する洗浄長位置、具体的には運転長位置の濾過用隙間dより大きくなるよう作動ロッド位置検出装置81の設定スイッチを設定した後、コンプレッサ67の減圧調整弁75を操作して一次圧v1と二次圧v2の圧力差による作動ロッド45のロッド位置79の動きを監視し、そのロッド位置79が前記設定スイッチ(図示していない)をたたくことで設定された洗浄長位置が検出されるからその時の二次圧v2をコンプレッサ67の減圧調整弁75の弁開度を固定することで確保し、一次圧v1に対してバランスする二次圧v2、即ち、供給空気圧とすることで設定されるようになっている。
Setting the cleaning length position:
After setting the setting switch of the operating rod
このように構成された濾過装置1の濾過運転時にあっては、原水循環入口3から送り込まれた原水は二重コイルばね9の濾過用隙間dを通過する時に固形分が阻止され流体のみ通過することで濾過が行なわれ、その濾過水は回収タンク57によって回収される。
During the filtration operation of the filtration device 1 configured in this way, the raw water fed from the raw water circulation inlet 3 is blocked from solid content when passing through the filtration gap d of the
この運転時において二重コイルばね9に固形分が付着し目詰りを起こしてくると、二重コイルばね9を通過する濾過水圧が下がり第2シリンダ室63の一次圧v1と第1シリンダ室61の二次圧v2のバランスが崩れ、第2シリンダ室63の一次圧v1が低下する。この一次圧v1の低下によりピストン65に作用する第1シリンダ室61の二次圧v2が勝つことで、作動ロッド45を下降させる。この結果、二重コイルばね9には引っ張り荷重が与えられ濾過用隙間dは拡大する。この濾過用隙間dの拡大により濾過水の通過量が増えて一次圧v1の圧力が一時的に高まり、二次圧v2とバランスする濾過水圧となるまで濾過用隙間dの自動調整が行なわれる。この結果、長期間にわたって設定された一定の濾過用隙間dが得られるようになる。
During this operation, if solid matter adheres to the
この場合、外側コイルばね31と内側コイルばね29は、図4に示すようにコイル状に巻かれた谷と谷の間に臨むよう相互に楔状に作用し合い、安定した濾過用隙間dが得られるようになる。また、二重の隙間により微細な濾過用隙間dを作ることが可能となる。
In this case, as shown in FIG. 4, the
次に、二重コイルばね9を洗浄するには、ポンプ13を停止してから三方弁25をドレンとなる第3ポートP3を開とした後、濾過水出口47側の三方弁55を操作して洗浄水タンク59内の洗浄水を前記濾過水出口47から送り込むことで二重コイルばね9の洗浄水による洗浄が可能となる。洗浄後の水は底部の原水循環入口3、三方弁25を介して側溝21へ排出されるようになる。
Next, in order to clean the
なお、本発明の実施にあたって図1仮想線で示すように濾過容器7内の圧力と濾過水出口47との圧力差を差圧検知制御手段85a,85bでそれぞれ検知し、その検知信号に基づき判断する制御部87によってコンプレッサ67の供給空気圧を制御し、常に第2シリンダ室63の一次圧v1と第1シリンダ室61の二次圧v2をバランスさせる差圧検知タイプとしてもよい。
Incidentally, the difference pressure
また、二重コイルばね9の濾過用隙間dは、密着した二重コイルばね9に対して引張り方向の荷重を与えることで得られる実施例となっているが、予め隙間を有する二重コイルばねに作っておき、その二重コイルばねに対して圧縮方向の荷重を与えることで原水濾過に適する濾過用隙間dが得られるようにすることも可能である。
In addition, the filtering gap d of the
また、二重コイルばね9は、大型になるとそれ自体の重量が大きく増加するところから吊下げタイプとすることが難しくなるため、例えば、図5に示すように、濾過容器7の下部に設けた濾過水出口47を有する濾過水室89の仕切壁91に、二重コイルばね9のコイルばね開口金具33側を下にして支持する一方、荷重伝達手段43となる作動ロッド45の上昇で引っ張り荷重を与える実施形態とすることで、大型のプラントにも適用可能となる。
In addition, since the
また、二重コイルばね9は、中央に一本設けた実施形態となっているが、その中央の二重コイルばね9を取囲むよう複数床面37に吊下げ支持する配置することも可能となる。
In addition, although the
この実施形態の場合は、図示していないが各二重コイルばね9から上方へ延長される作動ロッドは円板状のピストン65にそれぞれ固定支持されるようになる
In the case of this embodiment, although not shown, the operating rods extending upward from the respective
図6,7は吸引タイプの濾過装置89の実施例を示したものである。
6 and 7 show an embodiment of a suction
濾過装置89の濾過手段91は、濾過面となる外周面が内側コイルばね29と外側コイルばね31とによって大気中に直接露出された円筒状の二重コイルばね9で構成されている。
The filtering means 91 of the
この場合、濾過手段91は液面下に直接沈めて使用する横置きとなるところから自重による中折れが起きることがないように内部にコイル状の芯材92を設けるようにすることが望ましい。
In this case, it is desirable to provide a coil-shaped
一方、濾過装置89には、前記濾過手段91の外に、二重コイルばね9に荷重を与え、設定された一定の濾過用隙間d(図4)を作る荷重伝達手段93と、前記濾過手段91によって濾過された濾過水を外へ取出すための吸引手段95を有し、濾過手段91及び荷重伝達手段93はベース台96上に固定セットされ、前後に設けられたフック97を利用することで機械による全体の吊下げ支持が可能となっている。
On the other hand, in addition to the filtering means 91, the
荷重伝達手段93は、安価でメンテナンスが容易なように調整部93aによって伸縮調整可能なターンバックルタイプとなっていて、調整部93aを右回転又は左回転させることで、二重コイルばね9に矢印イ方向の荷重を与え、濾過用隙間dが確保されるようになっている。
The load transmission means 93 is a turnbuckle type that can be expanded and contracted by the adjusting
この場合、ターンバックルにかえて水圧あるいは油圧等を用いたシリンダタイプとする等適宜実施してよい。 In this case, instead of the turnbuckle, a cylinder type using water pressure or hydraulic pressure may be used as appropriate.
吸引手段95は、スクロール式真空ポンプPが用いられている。真空ポンプPと濾過手段91との間には、前記真空ポンプPの作動で内部が負圧となる密閉された回収タンク105が設けられ、前記真空ポンプPは、ホース99を介して前記回収タンク105及び二重コイルばね9の濾過水取出口101と接続連通し合う形状となっている。
As the suction means 95, a scroll type vacuum pump P is used. Between the vacuum pump P and the filtering means 91, there is provided a sealed
したがって、濾過手段91となる二重コイルばね9を例えば、ワイン工場等において葡萄を絞った原水タンク103内へ投入して液面下に沈め、真空ポンプPの作動によって前記回収タンク105を負圧域とすることで、原水の内、しぼりかすは阻止され濾過水のみ濾過用隙間dを通過し回収タンク105内へ取り出すことが可能となる。
Therefore, the negative pressure of the
この場合、濾過用隙間dは、内側コイルばね29と外側コイルばね31が相互に谷と谷の間に作用することで、安定した一定の状態が得られる。また、内側コイルばね29と外側コイルばね31による隙間の組合せによって微小な濾過用隙間dが得られる。
In this case, the filtering gap d is stable and constant because the
なお、使用後は、原水タンク103から取出し水洗いすることで、二重コイルばね9の洗浄が容易に行なえるようになる。
Contact name after use may be to take-out City rinsed from the
3…原水循環入口
5…原水循環出口
7…濾過容器
9…二重コイルばね(濾過手段)
29…内側コイルばね
31…外側コイルばね
35…作動制御室
43…荷重伝達手段
45…作動ロッド
47…濾過水出口
85…差圧検知制御手段
87…制御部
93…荷重伝達手段
3 ... Raw
29 ...
47 ... Filtrated water outlet 85 ... Differential pressure detection control means 87 ... Control unit
93 ... Load transmission means
Claims (3)
前記濾過手段は、前記濾過水出口と連通し濾過面となる外周が、内側コイルばねと外側コイルばねとで構成された二重コイルばねと、前記濾過容器内に設けられた作動制御室内の圧力変化に基づき上昇又は下降する作動ロッドを介して前記二重コイルばねに、常に設定された一定の濾過用隙間を作る荷重伝達手段とから成ることを特徴とする濾過装置。 A raw water circulation inlet and a raw water circulation outlet for circulating the raw water in the filtration container, a filtering means for filtering the raw water circulating in the filtration container, and a filtered water outlet for taking out the filtered water filtered by the filtering means to the outside of the filtration container And
The filtration means includes a double coil spring having an outer coil spring and an outer coil spring that communicates with the filtrate outlet and a pressure in an operation control chamber provided in the filtration container. A filtration device comprising: a load transmitting means that always creates a constant filtration gap in the double coil spring via an operating rod that rises or falls based on a change .
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