JP6251727B2 - 浄化器内に受け入れた上澄みをデカンティングするデバイス - Google Patents

Description

本発明は、請求項１のプリアンブルに記載の浄化器に受け入れた上澄みをデカンティングするデバイスに関する。

このようなデバイスは、例えば、ＷＯ２００８／０１４８５６号から公知である。

また、先行技術によれば、一般的に、デカンタヘッドに静水圧センサを装着することが知られている。静水圧センサは、浄化器の外側に提供されたコントローラにケーブルを介して接続されている。静水圧センサから送達された信号に従ってケーブルウィンチを駆動するモータがコントローラによって制御され、デカンタヘッド上に提供された吸水口開口の浸漬深さが予め規定された範囲内に維持される。

実際、静水圧センサは故障することがあり、又は静水圧センサとコントローラとの間に提供されたケーブルが損傷することがある。ケーブルが損傷した場合、コントローラも損傷することがある。

本発明の目的は、先行技術の欠点を克服することである。具体的には、浄化器内に受け入れた上澄みをデカンティングする故障しにくく堅牢なデバイスを明記することである。本発明の別の目的によれば、製造の複雑さが簡単化されたデバイスの製造を可能にすることである。

上記目的は、請求項１の特徴によって達成される。本発明の好都合な実施形態は請求項２〜８の特徴から明らかになる。

本発明によれば、浄化器内に受け入れた上澄みをデカンティングする汎用デバイスは以下の特徴、すなわち
浄化器内に受け入れた排水の充填レベルを測定する第１の測定デバイスと、
アクチュエータの長さを決定するデバイスと、
デカンタの吸水口開口から浄化器の床までの距離をアクチュエータの長さから決定することができる評価デバイスと、
回動デバイスを制御して、充填レベルと距離との差から生じる吸水口開口の浸漬深さを規定範囲内に維持するコントローラとを備える。

先行技術とは対照的に、提案されるデバイスを用いることにより、デカンタヘッド上に静水圧センサを提供する必要がなくなる。したがって、上記センサの結果として引き起こされる従来のデバイスの故障しやすさ又は修理を回避することができる。本発明の提案されるデバイスは、構造が簡単で、堅牢で、故障しにくい。本発明のこのデバイスを用いて、浸漬深さを決定するために必要なすべてのパラメータを、浄化器内に受け入れた排水の外側に取り付けられる測定デバイスによって測定することができる。浄化器内に受け入れた排水中にケーブルを布設するという望ましくない作業は不要である。提案されるデバイスは、製造及び組立てがより複雑度が低いという特徴を有する。

調節可能な長さを有するアクチュエータは、油圧調節可能パイプ、例えば、スピンドル駆動装置などによって調節可能なアクチュエータであってもよい。特定の有利な実施形態によれば、アクチュエータは、ケーブル、ベルト、チェーンのグループから選択される。この場合、回動デバイスはこのようなアクチュエータを収容するウィンチを備える。ウィンチを駆動する電動モータ又は油圧式モータを提供できる。提案されるアクチュエータと提案される回動デバイスは堅牢で、故障しにくく、さらに、比較的コスト効率よく入手可能である。

特にベルトの使用によって、ウィンチの第１の幅はベルトの第２の幅にほぼ対応し、ベルトはウィンチ上に実質的に正確に一致するように収容される。ベルトとそれに対応するウィンチとを使用することで、再現可能な巻き付けと巻き戻しができる。このようにして、吸水口開口の浸漬深さを特に正確に制御できる。

別の実施形態によれば、アクチュエータの長さを決定するデバイスは、ウィンチの回転角度を測定する第２の測定デバイスを備える。このような測定デバイスは従来から利用可能である。例えば、上記測定デバイスをモータ上に提供し、伝動装置を適宜モータの下流側に、又はウィンチ上に配置してもよい。例えば、第２の測定デバイスは、有孔又はスリット付きディスクと、光学検出器とを備え、光学検出器を用いて、有孔又はスリット付きディスクが回転すると孔又はスリットの決定した数から回転角度が決定される。その他の好適な測定デバイスは、例えば、磁気マーキング付きディスクとそれに対応する検出器などを備える。例えば、ジャイロセンサなどのモーションセンサの使用も考えられる。

対応するアクチュエータの長さは、回転角度の測定から決定できる。次に、回転角度と上記角度から決定されるアクチュエータの長さは、距離に対応する。例えば、ベルトとウィンチを使用する場合、回転角度とアクチュエータの長さ又は距離との間に直線的な関係はない。この場合、評価デバイス内に対応する補正機能が格納され、この補正機能を用いて回転角度測定値から対応する距離を決定できる。このような補正機能は固定的に画定できる。しかしながら、上記補正機能はデカンタの最大及び最小回動位置を測定することで現場で計算でき、評価デバイス内に格納できる。したがって、特に簡単な方法で、コントローラをそれぞれの条件に適合させることができる。評価デバイスは、浸漬深さを制御するための制御ステージを備えてもよい。

別の実施形態によれば、コントローラは、デカンタヘッドが予め規定された上部位置に達したときに、回動デバイスの動作が中断される第１の切替機能を備える。さらに、コントローラは、デカンタヘッドが予め規定された下部位置に達したときに回動デバイスの動作が中断される第２の切替機能を備えてもよい。切替機能は例えばプログラミング可能であってもよい。しかしながら、デカンタヘッドの上部及び下部位置を検出する好適な切替素子も提供できる。提案される切替機能を用いて、デカンタの予め規定された回動範囲外のピボット動作が安全かつ確実に回避される。これは、さらに、デバイスの故障しにくさに寄与する。

以下の図面に基づいて、本発明のある実施形態についてより詳細に説明する。

本発明のデバイスの平面図である。 図１の線Ａ−Ａに沿った断面図である。 コントローラの概略ブロック図である。 アクチュエータの長さをウィンチの回転数で割った値を概略的に示す。 距離Ｈ２をアクチュエータの長さＬで割った値を示す概略図である。

図１及び図２で、デカンタ２は浄化器１内のピボット軸受３上でその一端で回動可能に保持されている。デカンタ２は、ピボット軸受３から延在するパイプ４と、パイプ４の第２の端部に配置されそれに垂直に延在するデカンタヘッド５とを有する。その下側で浄化器１の床Ｂに対向するデカンタヘッド５は、スリット形状の吸水口開口６を有する。参照符号７はウィンチを示し、その上に、デカンタヘッド５に接続されたケーブル８が収容される。参照符号Ｌは、アクチュエータ又はケーブル８の長さを示す。長さＬは、デカンタヘッド５と回動デバイス又はウィンチ７との間の距離を示す。

参照符号９は、浄化器１内に受け入れた排水Ａｂの充填レベルＨ１を測定する第１の測定デバイスを示す。第１の測定デバイスは、超音波又はレーダ測定デバイスであってもよい。吸水口開口６と床Ｂとの間の距離は、参照符号Ｈ２で示される。参照符号Ｅで示される吸水口開口６の浸漬深さＥは、充填高さＨ１と距離Ｈ２との差から得られる。実際、浸漬深さは、好都合には、３０〜８０ｃｍ、好ましくは４０〜７０ｃｍの範囲内に維持される。

図３は、コントローラＳのブロック図を概略的に示す。コントローラＳは従来のプロセスコンピュータコントローラであってもよい。参照符号１０は、ウィンチ７の回転角度を測定してコントローラＳへ送信するための第２の測定装置を示す。充填高さＨは第１の測定デバイス９で測定され、対応する信号はまたコントローラＳへ送信される。

コントローラＳによって、第２の測定デバイス１０によって測定された回転角度から距離Ｈ２が決定される。さらに、充填高さＨ１と距離Ｈ２との差がコントローラＳを用いて計算される。そこから得られる浸漬深さＥは浸漬深さＥの予め規定された値と比較される。この比較で取得された結果に従って、ウィンチ７を駆動するために提供されたモータＭが作動して、浸漬深さＥが浸漬深さＥの予め規定された値に設定される。

図４は、ケーブル８又はアクチュエータの巻き出し長さＬをウィンチ７の回転数Ｕで割った値を概略的に示す。ウィンチ７の回転数Ｕが減少するにつれて、その直径は上に巻かれたケーブル８のために増加する。ウィンチ７の１回転あたりのケーブル８の長さＬは、回転数Ｕが増加するにつれて減少する。

図５は、距離Ｈ２をアクチュエータ８の長さＬで割った値を概略的に示す。距離Ｈ２及びアクチュエータの長さＬは、互いに三角法の関係にある。

図４及び図５に示す機能を用いて、ウィンチ７の対応する回転角度から距離Ｈ２を決定できる。図４及び図５で、対応する回転角度はウィンチ７の回転数に３６０°を乗ずることで得られる。

１ 浄化器
２ デカンタ
３ ピボット軸受
４ パイプ
５ デカンタヘッド
６ 吸水口開口
７ ウィンチ
８ ケーブル
９ 第１の測定デバイス
１０ 第２の測定デバイス
Ａｂ 排水
Ｂ 床
Ｅ 浸漬深さ
Ｈ１ 充填レベル
Ｈ２ 距離
Ｌ 長さ
Ｍ モータ
Ｓ コントローラ

Claims (8)

1. 浄化器（１）内に受け入れた上澄みをデカンティングするデバイスであって、
   前記浄化器（１）内のピボット軸受（３）に一方の端部が回動可能に保持されて、前記ピボット軸受から延在し、他方の端部に、それに垂直に延在しかつ吸水口開口（６）を有するデカンタヘッド（５）が設けられたパイプ（４）を備え、前記浄化器（１）に回動可能に装着されたデカンタ（２）と、
   前記デカンタヘッドに接続されたアクチュエータ（８）を有し、回動して前記アクチュエータの前記デカンタヘッド（５）までの長さ（Ｌ）を調節し、前記デカンタを回動させて前記浄化器（１）の床（Ｂ）に対して前記吸水口開口（６）を上下させる回動デバイス（７）と、
   前記浄化器（１）内に受け入れた排水（Ａｂ）の充填レベル（Ｈ１）を測定する第１の測定デバイス（９）と、
   前記アクチュエータ（８）の長さ（Ｌ）を調節するべく回動する前記回動デバイス（７）の回転角度から前記アクチュエータ（８）の長さ（Ｌ）を決定するデバイスと、
   前記デカンタ（２）の前記吸水口開口（６）から前記浄化器（１）の前記床（Ｂ）までの距離（Ｈ２）を、前記アクチュエータ（８）の長さ（Ｌ）を決定する前記デバイスにより決定された前記アクチュエータ（８）の長さ（Ｌ）から、三角法を用いて決定することができる評価デバイスと、
   前記回動デバイス（７）の回動を制御して前記アクチュエータ（８）の長さ（Ｌ）を調節し、それにより、前記測定デバイス（９）で測定される前記充填レベル（Ｈ１）と前記評価デバイスによって決定される前記距離（Ｈ２）との差から生じる前記吸水口開口（６）の浸漬深さ（Ｅ）を規定範囲内に維持するコントローラ（Ｓ）と、を備えるデバイス。
2. 前記アクチュエータ（８）が、ケーブル、ベルト、チェーンのグループから選択され、前記回動デバイスが前記アクチュエータ（８）を収容するウィンチ（７）を備える、請求項１に記載のデバイス。
3. 前記ウィンチ（７）を駆動する電動モータ（Ｍ）又は油圧式モータが提供される、請求項１乃至２のいずれか１項に記載のデバイス。
4. ベルトの使用によって、前記ウィンチ（７）の第１の幅が前記ベルトの第２の幅にほぼ対応し、前記ベルトが前記ウィンチ（７）上に実質的に正確に一致するように収容される、請求項１乃至３のいずれか１項に記載のデバイス。
5. 前記アクチュエータ（８）の長さ（Ｌ）を決定する前記デバイスが、前記ウィンチ（７）の回転角度を測定する第２の測定デバイス（１０）を備える、請求項１乃至４のいずれか１項に記載のデバイス。
6. 前記評価デバイスが、前記浸漬深さ（Ｅ）を制御するための制御ステージを備える、請求項１乃至５のいずれか１項に記載のデバイス。
7. 前記コントローラ（Ｓ）が、前記デカンタヘッド（５）が予め規定された上部位置に達したときに前記回動デバイス（７）の動作が中断される第１の切替機能を備える、請求項１乃至６のいずれか１項に記載のデバイス。
8. 前記コントローラ（Ｓ）が、前記デカンタヘッド（５）が予め規定された下部位置に達したときに前記回動デバイス（７）の動作が中断される第２の切替機能を備える、請求項１乃至７のいずれか１項に記載のデバイス。

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