FI126177B - Menetelmä ja laitteisto pyöreässä prosessointitilassa - Google Patents

Description

Menetelmä ja laitteisto pyöreässä prosessointitilassa

Keksinnön kohteena ovat niihin kohdistuvien itsenäisten patenttivaatimusten johdanto-osien mukaiset menetelmä ja laitteisto pyöreässä prosessointitilassa.

Pyöreitä selkeytysaltaita on käytetty jo hyvin pitkään sangen perinteisin teknisin ratkaisuin. Tällöin selkeytysaltaan pohja on ensinnäkin yleensä keskiötään kohden alaspäin kallistettu, jolloin pöhjalietteen poistokouru sijaitsee selkeytysaltaan keskiössä. Edellä esitetyn tyyppisissä perinteisissä selkeytysaltaissa käytetyt mekaaniset prosessointielimet koostuvat yleensä sekä prosessointitilan pohjalla olevista pöhjakaapimista että prosessitilan pinnalla liikkuvista pintakaapimista. Edellä mainitut prosessointielimet on toteutettu perinteisesti esim. siten, että selkeytysaltaassa on selkeytysaltaan keskiön ympäri pyörivä käyttösilta, johon pintakaapimet on kytketty. Pintakaapimet on yhdistetty esim. jäykkiä tankoja käyttäen pöhjakaapimiin niiden liikuttamiseksi samassa tahdissa pintakaapimien kanssa.

Erityisesti kansainvälisessä patenttihakemusjulkaisus-sa W0 03/095061 on esitetty edellä selitetystä poiketen ratkaisu, jossa pohjakaavin on kytketty ensimmäisestä päästään kiinteästi prosessitilan keskiöön pyö-rivästi kytkettyyn apurunkoon, jolloin sitä liikutetaan sen toiseen päähän voimaa välittävässä yhteydessä olevalla voimanvälitysjärjestelyllä, mikä käsittää käyttöelimien toimesta prosessointitilan seinämien yhteydessä veto- ja taittopyöräjärjestetyn välityksellä liikkuvan päättymättömän voimanvälitysketjun. Tässä ratkaisussa käytetty yksi tai useampi pintakaavin on järjestetty liikutettavaksi yhdessä pöhjakaapimen kanssa siihen yhdistetyllä jäykällä tangolla. Tässä julkaisussa on kyse erityisesti pintakaapimien toimintaa tehostavasta ratkaisusta, mikä on omalta osaltaan nostanut merkittävästi tekniikan tasoa ko. käyttötarkoituksessa .

Erityisesti edellä mainitussa käyttötarkoituksessa on käytännössä ongelmaksi todettu yhtä tai useampaa poh-jakaavinta liikuttavan voimanvälitysjärjestelyn ketjuun kohdistuvat rasitukset, mitkä korostuvat edelleen kytkettäessä pintakaapimet liikutettaviksi edellä selitetyllä tavalla pöhjakaapimiin tehtävin kytkennöin. Tällöin yksittäisen vetopyörän toimesta yhdestä kohtaa tapahtuvalla vedolla aiheutetaan suuri rasitus voimanvälitysketjulle, minkä vuoksi edellytetään rakenteellisesti erittäin tukevaa ketjun konstruktiota sekä toisaalta suurta voimantuottoa ketjua käyttävältä moottorilta. Eräs käytännön ongelma tässä yhteydessä on edelleen se, että moottorin häiriötilanteessa on ketjuveto ja sitä myötä luonnollisesti myös kaapimien liike keskeytettävä käyttömoottorin huoltotoimenpiteen aj aksi.

Nyt esillä olevien keksinnön mukaisten menetelmän ja laitteiston tarkoituksena on saada aikaan ratkaiseva parannus edellä esitettyihin ongelmiin ja siten kohottaa oleellisesti alalla vallitsevaa tekniikan tasoa. Tämän tarkoituksen toteuttamiseksi keksinnön mukaisille menetelmälle ja laitteistolle on pääasiassa tunnusomaista se, mitä on määritetty niihin kohdistuvien itsenäisten patenttivaatimusten tunnusmerkkiosissa.

Keksinnön mukaisten menetelmän ja laitteiston tärkeimpinä etuina mainittakoon keksinnön mahdollistamien konstruktioiden ja siihen soveltuvan laitekannan ja sen toiminnan yksinkertaisuus, toimintavarmuus ja tehokkuus, jolloin voimanvälitysketjun ns. kaksoisve-don ansiosta voidaan ensinnäkin minimoida pyöreän prosessointitilan, kuten selkeytysaltaan mekaanisten prosessilaitteiden käyttöteho sekä niiden huolto- ja kunnossapitotarve. Keksinnön ansiosta on tällöin mah- elollista puolittaa voimanvälitysket j uun kohdistuvat rasitukset suhteessa tavanomaiseen toteutukseen, kuten on nähtävissä kuvissa 2a ja 2b esitetyistä tavanomaisen ketjuvedon ja keksinnön mukaisesta kaksois-vedosta saaduista mittaustuloksista. Tällöin keksintö mahdollistaa edelleen ketjurakenteen optimoinnin kulloiseenkin käyttötarkoitukseen, minkä myötä myös poh-jakaavinten liikuttamiseen tarvittava käyttöteho voidaan minimoida.

Keksinnön mukaisessa toteutuksessa on oleellisen tärkeätä eri vetopyöriä käyttävien käyttömoottoreiden synkronointi, mikä on käytännössä toteutettavissa edullisesti taajuusmuuttajakäyttöisiä sähkömoottoreita käyttämällä. Tällöin keksinnön etuna on edelleen se, että yhden käyttömoottorin käyttöhäiriössä prosessi-laitteiston toimintaa ei tarvitse keskeyttää, vaan sen käyttöä voidaan jatkaa toisen käyttömoottorin toimesta. Tällöin taajuusmuuttajakäytön ansiosta on yhteen moottoriin kohdistuvaa suurentunutta kuormaa mahdollista kompensoida laskemalla sähkömoottorin pyörimisnopeutta, jolloin sen tuottama vääntömomentti vastaavasti kasvaa, minkä ansiosta prosessilaitteiston toiminta ei tältäkään osin ongelmaa ja käytännössä merkittävää ylimääräistä kulutusta laitekannalle aiheuta.

Keksinnön mukaisten menetelmän ja laitteiston edullisia sovellutuksia on esitetty niihin kohdistuvissa epäitsenäisissä patenttivaatimuksissa.

Seuraavassa selityksessä keksintöä havainnollistetaan yksityiskohtaisesti samalla oheisiin piirustuksiin viittaamalla, joissa kuvissa la ja Ib on esitetty esimerkinomaisena poikkileikkauksena ja yläpuolisena kuvantona pyöreää prosessointitilaa, kuten selkeytysallasta, jossa keksintöä on hyödynnetty, kuvissa 2a ja 2b on esitetty perinteisellä tavalla käytettävään voimanvälitysketjuun kohdistuvaa ketju-voimaa siihen kiinnitetyn pöhjakaapimen yhden pyörimisliikkeen aikana, ja vastaava kuvanto keksinnön mukaisesti käytettävään voimanvälitysketjuun kohdistuvaa ketjuvoi-maa, kuvassa 3 on esitetty eräs keksinnön mukaisen laitteiston esimerkinomainen sähkökytkentäkaa-vio, kuvassa 4 on esitetty pöhjakaapimen liikkeen suuntainen poikkileikkaus prosessointitilasta tavanomaisella korkeudella käytettävää voimanvälitysket j ua käytettäessä, ja kuvissa 5a ja 5b on esitetty pohjakaapimen liikesuuntaa vastaan kohtisuorassa suunnassa katsottuna poh-jakaapimen päätykuvanto tavanomaisella voimanvälitysket j un käyttökorkeudella (fig. 5a) ja korotetulla voimanvälitysketjun käyttö-korkeudella (fig. 5b) .

Keksinnön kohteena on menetelmä pyöreässä prosessoin-titilassa 1, kuten selkeytysaltaassa tai vastaavassa, käytettävän laitteiston yhteydessä, johon laitteistoon kuuluvat mekaaniset prosessointielimet ainakin pro-sessointitilan 1 pohjalla olevan lietteen ohjaamiseksi prosessointitilan keskiön X ympäri kiertyvällä yhdellä tai useammalla pohjakaapimella 2a prosessointitilan pohjalla olevan pöhjapoistojärjestelyn 3 kautta pois prosessointitilasta, jolloin pohjakaavin on kytketty ensimmäisestä päästään kiinteästi prosessitilan keskiössä X olevaan apurunkoon A. Pöhjakaavinta 2a liikutetaan sen toiseen päähän voimaa välittävässä yhteydessä olevalla voimanvälitysjärjestelyllä, mikä käsittää käyttöelimien KK toimesta prosessointitilan 1 seinämien yhteydessä veto- ja taittopyöräjärjestelyn 4a, 4b välityksellä liikkuvan päättymättömän voimanvä-litysketjun 5. Voimanvälitysketjua 5 liikutetaan voimanvälitys järjestelyllä, joka käsittää ainakin kaksi toistensa suhteen erillisesti sijoitettua vetopyörää 4a', 4a" erityisesti voimanvälitysketjuun 5 kohdistuvan rasituksen minimoimiseksi.

Keksinnön mukaisen menetelmän edullisena sovellutuksena erityisesti kuvaan 1 viitaten voimanvälitysketjua 5 liikutetaan kahdella prosessointitilan 1 vastakkaisella puolella olevalla vetopyörällä 4a', 4a". Keksintöä hyödynnettäessä on kuvissa 2a ja 2b esitettyjen mittaustulosten mukaisesti nähtävissä se, että keksinnön mukaisen kaksoisvedon ansiosta saadaan voimanväli-tysketjuun 5 kohdistuva ketjuvoima puolitettua, mikä mahdollistaa erityisesti muovimateriaalista valmistetun ketjun rakenteen kevennyksen suhteessa tavanomaiseen ketjuvetoperiaatteeseen.

Keksinnön mukaisen menetelmän edelleen edullisena sovellutuksena vetopyöriä 4a', 4a" käyttävinä käyttöeliminä KK käytetään toistensa suhteen erillisiä sähkö-, paineväliaine- ja/tai polttotoimisia moottoreita.

Keksinnön mukaisen menetelmän erityisen edullisena sovellutuksena vetopyörien 4a', 4a" pyörimisnopeudet synkronoidaan keskenään taajuusmuuttajakäyttöisiä T sähkömoottoreita M käyttämällä. Erityisesti taajuus-muuttajakäyttöisiä sähkömoottoreita käyttäen on koko prosessilaitteiston toiminta optimoitavissa esim. sähkömoottoreiden häiriötilanteita silmälläpitäen siten, että toisen sähkömoottorin ollessa pois käytöstä, voidaan prosessin toimintaa jatkaa häiriöttä edelleen käytössä olevan sähkömoottorin avulla tarvittaessa sen pyörimisnopeutta laskemalla, minkä vaikutuksesta ko. sähkömoottorin voimantuottoa saadaan tarvittaessa vastaavasti nostettua.

Keksinnön kohteena on toisaalta myös laitteisto pyö-reässä prosessointitilassa 1, kuten selkeytysaltaassa tai vastaavassa, johon laitteistoon kuuluu mekaaniset prosessointielimet ainakin prosessointitilan 1 pohjalla olevan lietteen ohjaamiseksi prosessointitilan keskiön X ympäri kiertyvällä yhdellä tai useammalla pöhjakaapimella 2a prosessointitilan pohjalla olevan pöhjapoistojärjestelyn 3 kautta pois prosessointitilasta. Pohjakaavin on kytketty ensimmäisestä päästään kiinteästi prosessitilan keskiössä X olevaan apurun-koon A, jolloin se on järjestetty liikutettavaksi sen toiseen päähän voimaa välittävässä yhteydessä olevalla voimanvälitysjärjestelyllä, mikä käsittää käyttöelimi-en KK toimesta prosessointitilan 1 seinämien yhteydessä veto- ja taittopyöräjärjestelyn 4a, 4b välityksellä liikkuvan päättymättömän voimanvälitysketjun 5. Voimanvälitys järjestely käsittää ainakin kaksi toistensa suhteen erillisesti sijoitettua vetopyörää 4a', 4a" erityisesti voimanvälitysketjuun 5 kohdistuvan rasituksen minimoimiseksi.

Keksinnön mukaisen laitteiston edullisena sovellutuksena voimanvälitysketjun 5 veto on järjestetty erityisesti kuvassa 1 esitetyllä periaatteella kahdella prosessointitilan vastakkaisella puolella olevalla vetopyörällä 4a', 4a".

Keksinnön mukaisen laitteiston edelleen edullisena sovellutuksena vetopyöriä 4a käyttävät, prosessitilan nestepinnan yläpuoliset käyttöelimet KK käsittävät toistensa suhteen erilliset sähkö-, paineväliaine- tai polttotoimiset moottorit.

Edelleen edullisena keksinnön mukaisen laitteiston sovellutuksena kuvassa 3 esitettyyn esimerkinomaiseen sähkökytkentäkaavioon viitaten vetopyörien 4a pyörimisnopeudet on synkronoitu keskenään taajuusmuuttaja-käyttöisiä T kolmivaiheisia sähkömoottoreita M käyttämällä. Ko. kaaviossa on lisäksi viitemerkinnällä CW kuvattu pienoisjännitteellä, esim. 24 V käytettävää voimanvälitysketjun ketjuvahtijärjestelyä.

Kuvassa 4 esitettyyn, pöhjakaapimen liikkeen suuntaiseen poikkileikkaukseen viitaten on voimanvälitysketju 5 sijoitettu tavanomaisesti noin 500 mm korkeudelle H prosessointitilan pohjasta. Pohjakaavin 2a on järjestetty erityisesti kuvaan 5a viitaten liikutettavaksi sitä pyörien p avulla prosessointitilan 1 pohjalla liikuttamalla, siihen voimanvälitysketjusta 5 vetoeli-mellä C, kuten lenkkiketjulia, välitetyllä voimalla.

Kuvassa 5b esitetyssä sovellutuksessa on voimanväli-tysketju 5 järjestetty korotetulle etäisyydelle H' prosessointitilan pohjasta, jolloin pöhjakaapimen 1 päähän on järjestetty pyörällä p varustettu jatko-osa LO pöhjakaapimen toiminnan vakauttamiseksi sen korkeammalta tapahtuvan vedon vuoksi.

Voimanvälitysketjun korotettu käyttökorkeus H' on tarpeen erityisesti kuluttavia ainesosia, kuten hiekkaa, sisältävissä prosessointitiloissa, jolloin korotetun käytön ansiosta kyetään tehokkaasti minimoimaan epäpuhtauksista aiheutuvaa ketjun kulumaa. Voimanväli-tysketjun 5 korotettu liikekorkeus H' on prosessointi-tilan 1 kokonaiskorkeudesta riippuen esim. välillä 800-1800 mm, edullisesti 1000-1500 mm.

On selvää, että keksintö ei rajoitu edellä esitettyihin tai selitettyihin sovellutuksiin, vaan sitä voidaan keksinnön perusajatuksen puitteissa muunnella kulloistenkin olosuhteiden ja käyttötarpeiden mukaisesti. Näin ollen on ensinnäkin selvää, että ensinnäkin pienikokoisissa prosessointitiloissa on mahdollista käyttää esimerkiksi ainoastaan yhtä pöhjakaavinta ja siihen mahdollisesti kytkettyä pintakaavinta. Lisäksi voimanvälitysketju on mahdollista valmistaa esim. metallista, lujitemuovista tai kulloiseenkin käyttötarkoitukseen erityisesti soveltuvaksi modifioidusta komposiittimateriaalista tmv.

Claims (10)

1. Menetelmä pyöreässä prosessointitilassa (1), kuten selkeytysaltaassa tai vastaavassa, käytettävän laitteiston yhteydessä, johon laitteistoon kuuluvat mekaaniset prosessointielimet ainakin prosessointitilan (1) pohjalla olevan lietteen ohjaamiseksi proses-sointitilan keskiön (X) ympäri kiertyvällä yhdellä tai useammalla pöhjakaapimella (2a) prosessointitilan pohjalla olevan pohjapoistojärjestelyn (3) kautta pois prosessointitilasta, jolloin pohjakaavin on kytketty ensimmäisestä päästään kiinteästi prosessitilan keskiössä (X) olevaan apurunkoon (A), jolloin pohjakaa-vinta (2a) liikutetaan sen toiseen päähän voimaa välittävässä yhteydessä olevalla voimanvälitysjärjeste-lyllä, mikä käsittää käyttöelimien (KK) toimesta prosessointitilan (1) seinämien yhteydessä veto- ja tait-topyöräjärjestelyn (4a, 4b) välityksellä liikkuvan päättymättömän voimanvälitysketjun (5), tunnettu siitä, että voimanvälitysketjua (5) liikutetaan voimanvälitys järjestelyllä, joka käsittää ainakin kaksi toistensa suhteen erillisesti sijoitettua vetopyörää (4a', 4a") erityisesti voimanvälitysketjuun (5) kohdistuvan rasituksen minimoimiseksi.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että voimanvälitysketjua (5) liikutetaan kahdella prosessointitilan (1) vastakkaisella puolella olevalla vetopyörällä (4a' , 4a") .

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vetopyöriä (4a', 4a") käyttävinä käyttöeliminä (KK) käytetään toistensa suhteen erillisiä sähkö-, paineväliaine- ja/tai polttotoimisia moottoreita.

4. Jonkin edellisistä patenttivaatimuksista 1-3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vetopyörien (4a', 4a") pyörimisnopeudet synkronoidaan keskenään taajuusmuuttajakäyttöisiä (T) sähkömoottoreita (M) käyttämällä.

5. Laitteisto pyöreässä prosessointitilassa (1), kuten selkeytysaltaassa tai vastaavassa, johon laitteistoon kuuluu mekaaniset prosessointielimet ainakin prosessointitilan (1) pohjalla olevan lietteen ohjaamiseksi prosessointitilan keskiön (X) ympäri kiertyvällä yhdellä tai useammalla pöhjakaapimella (2a) prosessointitilan pohjalla olevan pöh j apoisto j är j es te-lyn (3) kautta pois prosessointitilasta, jolloin poh-jakaavin on kytketty ensimmäisestä päästään kiinteästi prosessitilan keskiössä (X) olevaan apurunkoon (A) ja, joka on järjestetty liikutettavaksi sen toiseen päähän voimaa välittävässä yhteydessä olevalla voimanvälitys-järjestelyllä, mikä käsittää käyttöelimien (KK) toimesta prosessointitilan (1) seinämien yhteydessä vetoja taittopyöräjärjestelyn (4a, 4b) välityksellä liikkuvan päättymättömän voimanvälitysketjun (5) , tunnettu siitä, että voimanvälitysjärjestely käsittää ainakin kaksi toistensa suhteen erillisesti sijoitettua veto-pyörää (4a' , 4a") erityisesti voimanvälitysketjuun (5) kohdistuvan rasituksen minimoimiseksi.

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että voimanvälitysketjun (5) veto on järjestetty kahdella prosessointitilan vastakkaisella puolella olevalla vetopyörällä (4a', 4a").

7. Patenttivaatimuksen 5 tai 6 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että vetopyöriä (4a) käyttävät käyttöelimet (KK) käsittävät toistensa suhteen erilliset sähkö-, paineväliaine- tai polttotoimiset moottorit .

8. Jonkin edellisistä patenttivaatimuksista 5-7 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että vetopyörien (4a', 4a") pyörimisnopeudet on synkronoitu keskenään taajuusmuuttajakäyttöisiä (T) sähkömoottoreita (M) käyttämällä.

9. Jonkin edellisistä patenttivaatimuksista 5-8 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että voimanväli-tysketju (5) on järjestetty käytettäväksi korotetulla liikekorkeudella (H'): 800-1800 mm, sopivimmin 1000-1500 mm korkeudella prosessointitilan (1) pohjasta.

10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että pöhjakaapimen (1) vetopäähän on järjestetty jatko-osa (LO) pöhjakaapimen liikkeen vakauttamiseksi sen korotetulla liikekorkeudella (H') tapahtuvan vedon vuoksi.