JP3914259B2 - 流体−固体接触装置 - Google Patents

Description

発明の属する技術分野
本発明は物理的、化学的、及びクロマトグラフ的分離処理に使用する連続流体−固体接触装置に関する。
従来の技術
連続流体−固体接触システムは、種々の装置を介してその成功度合を変えながらも、固体相と向流接触する流体相の移動を試みている。しかし、液層と本当に連続向流接触する固体相を実際に移動することのできるシステムは、依然として開発されなければならない。これまでに知られている装置には幾つかの欠点、特に或るシステムを構成、稼働するための費用上の問題とか、大流量処理のための必要条件そして／又は複合流の分配処理に、或るシステムを適合させる時の難しさと言った欠点を有している。
複数のカラム及び複雑に連続するバルブを使用するシステムの場合、それらを広範囲にわたって制御したり、カラム同志を相互に接続するための配管、及びカラムと処理装置の供給及び排出ラインとの接続に必要な配管のため、そのシステムに掛かる費用は嵩みがちになる。そうしたシステムのコストと複雑性は、例えば従来の４つの処理段階（吸収、洗浄、再生、濯ぎ）を越えて、更に幾つかの処理段階を加えた場合、極めて急速に上昇する。
また、他の連続向流システムでは、垂直な塔内に積み重ねたベッドセクションを利用している。このシステムは、典型的には吸収塔、溶出塔、及び直洗浄セクションを含んでいる。吸収剤はセクションからセクションヘ、そして塔から塔へ、間欠的に水圧によって移動される。これらのシステムは吸収剤の輸送に大量の洗浄流体を要し、輸送手順の間に吸収剤の損失を屡々経験することがある。
また、或るシステムは刃型バルブによって幾つかの領域に分けたパイプのループにパックされた吸収剤を維持し、輸送している。吸収剤が一つの領域に輸送された後、吸収剤の移動方向に抗する流体の流れをポンプでチャンバに注入する。吸収剤は、バルブを開けて吸収剤ベッドを次の領域に向かって律動的に送ることによって輸送され、その後に流体の流れが回復される。これらのシステムもまた、吸収剤がバルブに捕らえらため、吸収剤の損失を経験することになる。
Berry等による米国特許第4,764,276号及び同第4,808,317号は、複数の吸着剤接触カラムと、これらカラムに出入りする流体の流れを制御する上下分配バルブを有する流体−固体接触システムを開示している。カラムはカロウセル（円形回転台）上で回転し、バルブポート及びバルブに出入する配管に対するカラムの相対運動が、カラムを通した流体の流れを制御する。このシステムの難点は、上下バルブの僅かな不整列がシステムの配管に圧力上昇をもたらしたり、更にひどい場合には、カラムへの流体を完全に遮断したり、又は他のカラムに流体を誤って流したりする点である。もう一つの難点は向流形成のために、上部定置バルブを下部定置バルブに接続する配管が必要になる点である。このことは、流れの必要条件の複雑さによっては、システムに可成りなコストをつぎ込ませることになる。更に、カラムが一つのポートから次のポートに移行したとき、接続しているパイプ内の液体量が同調していないと、新たに接続したカラム内で逆混合を生じさせる。
Matoneteの米国特許第5,069,883号は、カロウセル上で回転する複数のカラムを接続するのに、上下バルブを別々に用いるのではなく、単一のバルブを用いた装置を開示している。このバルブは回転する外側円筒の内部に、部分的に取り付けられた内側円筒を含んでいる。上記特許の図４が示すように、この内側円筒は定置されていて、外部の供給及び排出ラインと連通する第１の複数の入口及び出口ポートを含んでいる。第２の複数の入口及び出口ポートは、外側円筒に形成された入口及び出口ポートと連通している。内部配管は第１入口及び出口ポートを第２入口及び出口ポートに接続する。カラムと一緒に回転する外側円筒は、ポートをカラムに接続するパイプを含んでいる。内側円筒に対する外側円筒の相対回転に伴って、内側円筒の入口及び出口ポートが外側円筒上のポートに接続する。内側円筒は外側円筒と接触する表面にシール用のリブを含んでいる。また、より良好なシール状態を得るため、内側円筒を加圧して外側円筒との接触圧を上げることが出来る。
しかし、上記米国特許第5,069,883号による装置は、大きい流量処理要求に対応するための機械的スケールの拡大には難がある。また、他の難点は、外側円筒が内側円筒に接しながら回転するときに、内側円筒に掛かる捻る力であって、この力が内側円筒を変形する。更に、第１ポートを第２ポートに接続する内部配管は、逆混合を起こす非同調の流体量を含んでいる。
発明の概要
本発明は、これまでの技術にみれる数々の不利な点を除去する連続流体−固体接触装置を提供する。本発明による装置は、上下バルブ配置の整列問題、及び二重円筒配置の機械的問題を解消する単一分配バルブを提供する。本発明によるバルブは、二重円筒バルブ構成に於けるシール及び変形に関する難題を解消する改良されたバルブポート接触のための水平な接触表面を提供する。更に、本発明のバルブは必要な配管を簡素にし、周知の構成に於いて逆混合を起してきた非同調流体流量の多くを除去する。
本発明による流体−固体接触装置は回転可能なフレーム、即ちカロウセル上に支持された複数のチャンバを含み、これらチャンバの各々は供給導管と排出導管、及びチャンバへの流体の供給及び排出を制御する単一バルブを有している。チャンバは、カラムとして形成され、流体によって其処を通してその中を流れる固体吸収剤を含む手段を含んでいるのが好ましい。本発明のバルブは二つのヘッドとして形成され、その各々は流体ポートとして働く複数の開口を備えた環状表面を有している。この環状表面は一平面上で接触して相対回転することができ、これによって二つのヘッド間の流体の流れに対してバルブポートを開閉する。定置ヘッドはプラスチック材料によって形成するのが好ましく、回転ヘッドは金属材料によって形成するのが好ましい。接触面に於いて金属に対向するプラスチックは、回転ヘッドが回転する際の摩擦を少なくする。更に、プラスチック表面は加圧によって変形するから、これが表面シールの形成を補助する。
更に詳しくは、本発明によるバルブは、ディスクバルブ面を形成する平らな下側表面と、この平らな下側表面まで延びてディスクバルブ面に開口を形成する複数の導管を有する定置環状ディスクと、プレートバルブ面を形成する平らな上側表面と、プレートバルブ面にポートを形成する複数の孔を有する回転環状プレートとを含んでいる。このプレートバルブ面は、ディスクバルブ面に接触して配置される。複数の供給及び排出パイプは、平らな上側表面に対向する平らな下側表面上で上記環状プレートに接続され、各パイプは上記孔の一つと連通すると共に、チャンバの供給及び排出導管の一つに接続される。
本発明の新奇且つ有利な特徴は、チャンバ及び環状プレートを支持するプレートを回転する手段が別々に設けられている点である。カロウセルの駆動装置とバルブの駆動装置を分離することによって、本発明の装置は従来技術で知られている問題を起すことなく、大容量に適応するようチャンバ及びバルブをスケールアップすることができる。バルブポートと回転チャンバフレームとの回転上の協調を確実に取るため、本発明の装置はフレームの回転と環状プレートの回転の同期を取る手段を含んでいる。本発明の好適実施例によれば、フレームの回転と環状プレートの回転の同期を取る手段は、回転フレームと環状プレートの各々に適用される光学的符号化手段と、相対的定位置に配置されて光学的符号化手段を読み取る光学的センサとを含んでいる。この光学的センサから受信する信号に応答する制御装置は、フレーム及び環状プレートの回転を制御する。
本発明は、効果的なシールを達成するため、プレートバルブ面にディスクバルブ面を押圧する力を掛ける手段を提供する。本発明の好適実施例では、この力を掛ける手段はディスクバルブ面に対向する環状ディスクの上側水平面に位置する環状ブラダ（弾性隔膜）を含んでいる。このブラダはディスクバルブ面の領域と実質的に等しい領域をカバーすると共に、ブラダを加圧流体源に接続する手段を含んでいる。ブラダはディスクに力を掛けて、ディスク面をプレートのバルブ面に対して押圧してこれ等の面をシールし、バルブ及びバルブポートからの半径方向外向きの漏洩を防止する。
環状プレートと環状ディスク間の平面関係を維持することは、バルブの動作にとって重要である。それ故、環状プレートは、環状プレートの半径方向内側に取り付けた円筒フレーム部材を含む支持フレームを備えている。この円筒フレーム部材の下側エッジは、半径方向外向きに延びるフランジを含んでいる。複数のガセット（ひだ付き部材）は円筒フレームの外側円筒面から半径方向外向きに延びて、プレートの下側表面とフランジの上側表面に取り付けられる。
環状ディスクの駆動装置は、円筒フレームの下側エッジに位置するリング型の回転ベアリングと、この回転ベアリングに固定されたリング歯車を含んでいる。モータはこのリング歯車を駆動してフレームを回転する。
【図面の簡単な説明】
本発明の好適実施例を添付図面に示す。この図面では、同じ構成要素には同じ参照番号を付してある。添付図面中：
図１は本発明による連続接触装置の概略図、
図２は図１に示す装置の集積分配バルブの部分断面正面図、
図３は図２に示すバルブのディスクバルブ面の平面図、そして
図４は図２に示すバルブのプレートバルブ面の平面図である。
好適実施例の詳細な説明
本発明による連続流体−固体接触装置の概略図を図１に示す。装置は、図示の実施例では、カロウセル（円形回転台）３０として示す回転可能なフレームによって搬送される複数の接触チャンバ２０と、分配バルブ４０を含んでいる。勿論、この概略図１は一定の尺度を用いて描いたものではなく、上記分配バルブはその明示のため、上記チャンバ及びカロウセルに較べて相対的に可成り大きく描いてある。
カロウセル３０は、それ自身の軸Ａを中心とた回転を支持するローラ支持手段３２を含んでいる。このローラ支持手段は、カロウセル３０及びチャンバ２０の大きさ及び重さに応じて適当に選択することができる。それらが小さい構造体であれば、簡単なローラベアリングで十分であるし、大きい構造体であれば円形トラックに載る複数の車輪又はローラで構成することもできる。回転駆動手段、例えばモータ３４及び駆動歯車３６は、カロウセルに回転を伝える役をする。モータ３４及び歯車３６は好都合な位置、例えば図１に示すようなカロウセルの周囲、又はその中心に位置しても良い。
各チャンバ２０は入口導管２２及び出口導管２４を含んでいる。入口導管２２はチャンバ２０の上端部からチャンバに入り、出口導管２４はその底部端に入るように示されているが、これば図示の都合上だけの問題でる。入口導管２２と出口導管２４の相対的な向きは、処理に適当な方向であればよい。各チャンバ２０は、チャンバを通して流動する流体と接触する固体材料、例えば樹脂を容れる手段を含んでいる。この場合の流体は、液体又は気体でる。
本発明による分配バルブ４０は、定置ヘッド４２及び回転ヘッド７０を含んでいる。図２は更にその細部を示す分配バルブ４０の断面正面図である。図１及び図２に関して、定置ヘッド４２はその平らな水平面上に開口するよう形成した複数の導管４４、４６を含んでいる。
回転ヘッド７０は、ディスクの平らな水平面に接触する平らな水平面、即ちプレートバブル面７４を有する環状プレート７２を含んでいる。この環状プレート７２は、プレートバルブ面７４にバルブポートを形成する複数の孔７６を含んでいる。各孔７６はプレートバルブ面７４に対向するプレートの下面でパイプ８０、８２に接続される。これらのパイプ８０、８２は、孔７６をチャンバ２０の入口及び出口導管２２、２４に接続する。
回転ヘッド７０は軸Ａを中心に、カロウセル４０と同軸に回転するように支持されている。図１から分かるように、回転ヘッド７０の回転によって、回転ヘッドのバルブポート、即ち孔７６は次々と導管４４、４６と出会うことになる。定置ヘッド４２のこれら導管は、供給導管４４及び排出導管４６として構成されるのが好ましい。この供給導管４４は外部流体供給源（図示せず）に接続されるか、又は処理上必要な場合には、排出導管の一つに接続される。排出導管４６は、上述のように供給導管４４に接続されるか、又は外部のチャンバ又はタンク（図示せず）に接続される。
図２は分配バルブ４０の構造の詳細を示す図である。定置ヘッド４２はプラスチック材料から形成された環状ディスク５０を含んでいる。導管４４、４６はディスク５０内に加工形成され、ディスクの半径方向外側表面５２から平らな表面、即ちディスクバルブ面５４まで延在する。これら導管４４、４６は、ディスク５０の半径方向外側表面５２に於いて、例えば外部流体源への配管に導管を接続するための接続端子５６、５８を介して終端する。
図３はディスクバルブ面５４を示す図である。導管４４、４６はプレートバルブ面７４と連通するため、ディスクバルブ５４上に開口している。導管４４、４６は、二つの同心円の半径方向内円上には入口導管４４が、半径方向外円上には出口導管４６が配列される。また、ディスクバルブ面５４は、ディスクバルブ面上の円周に沿って隣接する二つ以上の導管の間に、流体流通を可能にする凹部６４ａを含んでいる。これは、隣接チャンバを単一処理段階で使用する場合に有利である。また、凹部６４ｂは単一導管の場合に、ディスクバブル面５４の開口が、プレートバルブ面７４の開口と連通及び非連通状態に入る際に起こる圧力変化を緩和するため、ディスクバブル面５４の開口を広げるのに利用することができる。
図４はプレートバルブ面７４を示す図である。プレートバルブ面７４の孔７６は、導管がディスクバルブ面５４に形成されている二つの同心円と同じ半径の二つの同心円上に配置されるため、孔はディスクバルブ面５４の開口４４、４６と整列する。パイプ８０、８２はプレートバルブ面７４と反対の面上でプレート７２に接続され、各パイプは孔７６と整列する。明確にするため、図には二つのパイプ８０、８２だけを示したが、各孔７６は一つのれパイプに接続されるものと理解されたい。図２に更に良く図示するように、ディスクバルブ面５４の開口と、プレートバルブ面７４の孔とは実質的に同じ直径に形成するのが好ましい。
図３のディスク５０の実施例は各円に２０個の開口を示し、図４では各同心円に３０個の孔を示している。斯うした配置はクロマトグラフ分離処理に有用である。特定の処理に対して、当業者がその他の配置と取ることは可能であり、本発明はバルブポート、又は処理チャンバの特定の数によって限定されるものではない。
環状ディスク５０はその中央開口内に取り付けられる円筒要素９０を含むバルブフレーム上に支持される。環状ディスク５０の半径方向の内面は、図３に示すように、少なくとも一つのキー溝６２を含み、このキー溝は円筒要素９０の半径方向外面上でキー９２と係合する。キー９２は円筒要素９０の一部として形成されても良く、又は図２に示すように、円筒要素に結合される細長いバーの形を取っても良い。キー９２は環状ディスクの回転を防止するが、垂直方向の動きを制限するものではない。
環状ディスク５０は、上述のように環状プレート７２上に支持されて載っている。ブラダ（弾性隔膜）１００は環状ディスク５０の平らな上側表面５１と接触配置され、上部フレームフランジ、即ちクラウン９４によって垂直方向に抑止されている。ブラダ１００はそれ自身を加圧流体源に接続するバルブを含んでいる。この場合、加圧流体は加圧空気又は加圧水である。ブラダは環状に形成され、ディスクバルブ面５４の領域と実質的に等しい領域と接触する。従って、ブラダ１００は環状ディスクの領域に一様な力を掛けることができるから、ディスクバルブ面５４はプレートバルブ面７４を一様な圧力で押圧する。環状ディスクに一様な力を掛けるその他の手段として、例えばバネを採用することもできる。理解されてる通り、導管４４、４６及びパイプ８０、８２を流れる流体は、環状ディスク５０と環状プレート７２との間を離そうとする力を加える。ブラダ１００が掛ける圧力は、ディスクバルブ面５４でプレートバルブ面７４をシールし、バルブから又はバルブポート間の半径方向外側に向かう漏れを防止する。
円筒要素９０は下向きに間隔を開けて設けた二つのフランジ９６、９８を含んでいる。複数のガセット（ひだ付き部材）９９は円筒要素９０の外側表面に載置され、二つの離間したフランジ９６、９８の間に延在して、回転ヘッド７０に対して支持台を構成する。
バルブフレームは、好都合な構造、例えばビーム（図示せず）にクラウン９４を載置するか、又は円筒形のフレーム要素９０をその底部に位置する基台（図示せず）に載置することによって、外部の固定支持手段に載置する。
プレート７２は金属を用いて形成し、円筒体８４及びフランジリング８６上に支持する。円筒体８４はフレーム円筒９０の外側表面上に載っている。複数のガセット８８は円筒体８４に固定され、プレート７２とフランジリング８６との間に延在する。パイプ８０、８２は隣接するガセット８８の間に位置する。パイプ８０、８２は金属を用いて形成され、鋳造又はその他適当な方法によって形成することができる。
フランジリング８６はリングベアリング１１０によって回転可能に支持され、このリングベアリングはバルブフレームのフランジ９６によって支持される。リングベアリング１１０の半径方向内側には、回転ヘッド７０を駆動するためのリング歯車１１２が設けられる。駆動モータ１１４はリング歯車１１２を介して回転ヘッド７０を駆動する。駆動モータ１１４は、リング歯車１１２に直接結合するシャフト１１６と共に円筒フレーム要素９０内に位置するように図示されている。駆動モータ１１４はフレームクラウン９４に支持される。また、図１に示すように、リング歯車１１２と結合する円筒部材９０内に延在する伸張シャフト１１７と共に、駆動モータ１１５を円筒フレーム部材９０の外側に配置することもできる。
バルブ４０の回転ヘッド７０及びカロウセル３０は、別々の駆動装置で駆動されると共に、駆動装置の同期手段が設けられる。図１に示す本発明の好適実施例では、同期手段は回転ヘッド７０及びカロウセル３０それぞれの回転要素に取り付けられた光学的符号化手段１２０ａ、１２０ｂと、光学的符号を読んで回転要素の角度位置を決定するため配設した定置光学的センサ１２２ａ、１２２ｂを含んでいる。図１に示すように、光学的符号化手段１２０ａは回転ヘッドの駆動装置１１５のシャフト１１７に固定される。光学的センサ１２２ａはバルブレームクラウン９４上に配置される。光学的符号化手段１２０ａはカロウセル３０のシャフト３８上に配置され、センサ１２２ｂはこの光学的符号手段と相対的に固定される。制御手段は両光学的センサ１２２ａ、１２２ｂと交信し、回転ヘッド７０及びカロウセル３０の回転を調整して同期を取るように駆動モータ１１５及びカロウセルモータ３４を制御する。また、制御手段は処理中にサイクル時間が変化したとき、回転ヘッド７０とカロウセル３０の回転速度の同期を取る。
カロウセル３０の駆動装置をバルブ４０の駆動装置から分離することによって、本発明による装置は、バルブとカロウセル間に不整合起こす過剰なシャフトの捻れと言った、従来装置が遭遇してきた困難を来すことなく、大量の流体の流れの処理、それに応じた大型のチャンバ及びバルブへのスケールアップを可能にする。更に、バルブ４０の一体化構造は、その修理又は再調整に当たって容易にそれを取り外すことができ、カロウセル装置に取り付ける以前の事前テストを可能にする。
以上は本発明の好適な原理、実施例、及び動作モードについて述べたものであるが、本発明がこれまでに述べた特定の実施例に限定されるものと解釈されるべきではなく、上記実施例は制限としてではなく例示的なものとして捕らえるべきものであり、以下の請求の範囲に定義された本発明の範囲を逸脱することなく、他の者がこれを変化し、変更し、及び同等なもの実施することが可能であると理解すべきである。

Claims (19)

1. 流体−固体接触装置であって、
   それぞれが供給導管及び排出導管を有する複数のチャンバと；
   これらチャンバを支持する回転可能なフレームと；
   このフレームを回転軸を中心に回転させる第１の回転手段と；
   前記チャンバに対する少なくとも一つの流体の供給及び排出を制御するバルブと；を具備し、このバルブは：
   ディスクバルブ面を形成する平らな下側表面と、この平らな下側表面まで延びてディスクバルブ面に開口を形成する複数の導管を有する定置環状ディスク、
   プレートバルブ面を形成する平らな上側表面と、プレートバルブ面にポートを形成する複数の孔を有し、このプレートバルブ面がディスクバルブ面に接触する回転環状プレート、
   平らな上側表面に対向する平らな下側表面上で前記回転環状プレートに接続されている複数の供給パイプ及び複数の排出パイプにして、各々が前記複数の孔の一つと連通すると共に、前記複数のチャンバの供給導管の一つ及び排出導管の一つにそれぞれ接続される複数の供給パイプ及び複数の排出パイプ、並びに
   前記フレームの回転軸を中心に前記環状プレートを回転させる第２の回転手段を含み；
   前記プレートバルブ面のポートが回転移動して前記ディスクバルブ面の開口に位置的に重なることにより、前記ポート及び開口を通る少なくとも一つの流体の流れが許容され、
   該流体−固体接触装置が、前記フレームの回転と前記環状プレートの回転との同期を取る同期手段をさらに具備することを特徴とする流体−固体接触装置。
2. 前記プレートバルブ面にディスクバルブ面を押圧する力を掛ける手段を更に含む請求項１に記載の装置。
3. 前記力を加える手段は：
   前記ディスクバルブ面に対向する環状ディスクの上方水平面に位置すると共に、前記ディスクバルブの領域に実質的に等しい領域をカバーする環状ブラダと；
   このブラダを加圧流体源に接続する手段を含む請求項２に記載の装置。
4. 前記環状プレートの半径方向内側エッジに取付けられる円筒フレームと、この円筒フレームの外側円筒表面から半径方向外側に延在すると共に、前記プレートの下側表面に取付られた複数のガセットとを含む環状プレートを支持する手段を更に含む請求項１に記載の装置。
5. 前記円筒フレームの下側エッジに位置するリング状の回転ベアリングを更に含む請求項４に記載の装置。
6. 回転ベアリングに固定され、環状プレートによって駆動されるリング歯車を更に含む請求項５に記載の装置。
7. 回転の同期を取る手段は前記フレーム及び環状プレートの角度方向及び回転速度の同期を取る請求項１に記載の装置。
8. 前記フレーム及び前記環状プレートの回転の同期を取る手段は、前記回転フレーム及び前記環状プレートと共に回転する光学的符号化手段、及びこの光学的符号化手段に対し相対的に固定して配置され、光学的符号化手段の相対的回転位置を感知し、それに対応する信号を発する光学的センサと、このセンサから受信する信号に応答して前記フレーム及び前記環状プレートの回転を制御する手段とを含む請求項１に記載の装置。
9. 前記環状プレートはプラスチック材料から形成される請求項１に記載の装置。
10. 前記環状プレートは金属材料から形成される請求項１に記載の装置。
11. 前記環状プレートに設けた孔は、第１の円に沿って入口孔として配置され、第１円と同心の第２円に沿って出口孔として配置される請求項１に記載の装置。
12. 前記チャンバはこのチャンバを流れる流体と接触する固体吸着材料含む手段を含んでいる請求項１に記載の装置。
13. それぞれが供給導管及び排出導管を有する複数のチャンバ、これらチャンバを支持する主フレーム、この主フレームを回転軸を中心に回転させる第１の回転手段、及びこれらチャンバに対する少なくとも一つの流体の供給及び排出を制御するバルブを有する流体−固体接触装置であって、前記バルブは：
    バルブフレームと；
    ディスクバルブ面を形成する平らな下側表面と、この平らな下側表面まで延びてディスクバルブ面に開口を形成する複数の導管とを有する定置環状ディスクと；
    前記バルブフレームに支持され、プレートバルブ面を形成する平らな上側表面を有すると共に、このプレートバルブ面にポートを形成するする複数の孔を有し、このプレートバルブ面が前記ディスクバルブに接触する回転環状プレートと；
    平らな上側表面に対向する平らな下側表面上で前記環状プレートに接続されている複数の供給パイプ及び複数の排出パイプにして、各々が前記複数の孔の一つと連通すると共に、前記複数のチャンバの供給導管の一つ及び排出導管の一つにそれぞれ接続される複数の供給パイプ及び複数の排出パイプと；
    前記フレームの回転軸を中心に前記環状プレートを回転させる第２の回転手段と；
    前記ディスクの平らな上側表面に配置された環状ブラダであって、このブラダと対向する平らな下側表面上のディスクバルブ面の領域に実質的に等しい領域をカバーする環状ブラダと；を含む流体−固体接触装置。
14. 前記環状プレートの半径方向内側エッジに取付けられる円筒部材と、この円筒部材の外側円筒表面から半径方向外側に延在すると共に、前記プレートの下側表面に取付られた複数のガセットとを含む前記バルブフレーム上に前記環状プレートを支持する手段を更に含む請求項１３に記載の装置。
15. 前記円筒部材の下側エッジに位置するリング状の回転ベアリングを更に含む請求項１４に記載の装置。
16. 回転ベアリングに固定され、環状プレートを回転させる第２の回転手段によって駆動されるリング歯車を更に含む請求項１５に記載の装置。
17. 前記主フレームの回転と前記環状プレートの回転との同期を取る手段を更に含む請求項１３に記載の装置。
18. 回転の同期を取る手段は前記フレーム及び環状プレートの角度方向及び回転速度の同期を取る請求項１７に記載の装置。
19. 前記主フレーム及び前記環状プレートの回転の同期を取る手段は、前記主フレーム及び前記環状プレートと共に回転する光学的符号化手段、及びこの光学的符号化手段に対し相対的に固定して配置される光学的センサと、このセンサから受信する信号に応答して前記主フレーム及び前記環状プレートの回転を制御する手段とを含む請求項１７に記載の装置。

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