KR900000933B1

KR900000933B1 - 직사각형 정수기 및 오물처리장치

Info

Publication number: KR900000933B1
Application number: KR1019860002721A
Authority: KR
Inventors: 로버트 핸넘 죠셉
Original assignee: 더 버드 캄파니; 토마스 아이. 데이븐포트
Priority date: 1985-04-11
Filing date: 1986-04-10
Publication date: 1990-02-19
Also published as: JPH0117725B2; EP0198334A3; JPS61238307A; EP0198334A2; DE3677807D1; CA1272965A; CN1037597C; CN86102296A; US4645598A; KR860008092A; EP0198334B1; MX163340A

Abstract

내용 없음.

Description

직사각형 정수기 및 오물처리장치

제1도는 본 발명에 따른 제품을 사용하는 물 및 오물처리 시스템의 사시도.

제2도는 제1도의 선2-2를 따라 취한 단면도.

제3도는 제1도의 선3-3를 따라 취한 단면도.

제4a도는 제1도의 선4-4를 따라 취한 단면도.

제4b도는 제4a도의 선4A-4A를 따라 취한 단면도.

제5도는 제3도의 선5-5를 따라 취한 단면도.

제6도는 제2도의 선6-6를 따라 취한 단면도.

제7도는 제2도의 선7-7를 따라 취한 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

12 : 탱크 14 : 측벽

16 : 단부벽 24 : 스프로켓

28 : 제2스프로켓 30 : 스프로켓

32 : 구동축 33, 37 : 스터브포스트

34 : 중간스프로켓 35 : 스터브포스트

40 : 비행부재 50, 52 : 단부부재

54 : 중간관형부재 56, 58 : 튜브연동키이조립체

60, 62 : 축칼라 65, 67 : 스크류

64, 66 : 관형베어링 74, 76 : 축 키이

78, 72 : 베어링요소 81, 83 : 슬리브

92 : 관형중간 스터브축 베어링 94 : 베어링

95 : 비금속핀

본 발명은 개량된 직사각형 정수기 및 오물처리 장치에 관한 것이다.

물 및 오물처리 시스템은 잘 알려져 있다. 50년 이상동안 오물, 하수 및 음료수의 처리 및 정화에 직사각형 정화기(직사각형 콘크리트 탱크)가 사용되어 왔다. 이들은 정수 처리중 생물학적 분해가 이루어질 수 없거나 화학적으로 처리될 수 없는 재료를 제거하는데 사용된다. 전형적으로 이러한 정화기는 제1정화기(4축시스템)또는 제2정화기(3축시스템)로 일컬어져 왔다. 제1정화기는 ①탱크의 바닥에 침전하는 생물학적 분해가 이루어질 수 없는 고형물(예를 들어 그릿)과, ②물의 표면으로부터 모여지는 더껑이를 제거한다. 이것은 다음과 같이 수행된다. 즉, 시스템은 비행부재를 가지는 2개의 평행부재를 움직이게 하는 전동 스프로켓을 포함한다. 비행부재는 직사각형 정화기 탱크의 바닥을 한 방향으로 긁어주고, 탱크바닥에 떨어진 모든 고체 폐기물을 모아 직사각형 탱크의 한 단부에 위치하는 횡 수집기로 이동시킨다. 이때 횡 수집기에서 수집된 고형물을 부가적인 처리나 최종 처분을 위해 펌핑된다.

제1 및 제2정화기는 모두 이러한 기능을 수행한다. 주 시스템을 부가적인 기능을 수행한다. 생물학적으로 분해될 수 없고, 물보다 낮은 비중을 가지는 폐기물(즉 비누 또는 기름)은 상부로 떠올라 물 표면에 있게 된다. 4축 시스템은 물에서부터 반쯤 튀어나와 귀환 레일상에서 지지되어 반대방향으로(탱크의 바닥상에 있는 고형물을 움직이는 비행체로부터)달리는 비행체를 가진다. 비행체는 물 표면상에서 한 방향으로 움직이고 상기 폐기물을 더껑이 수집기라 불리는 요소로 밀어주며, 상기 수집기에서 폐기물은 부가적인 처리 및 최종처분을 위해 제거된다. 다수의 다른단계가 보통 전체 처리 시스템에서 사용된다. 역사상 직사각형 정화 시스템에 있는 모든 기계적인 부품은 금속으로서, 구동 제1급 적색나무 비행체를 구동시킨다. 상기 부품은 전형적으로 강철 벽 브래킷에 설정되어 있는 배빗 강철 벽 베어링에 연결된 강철의 구동 및 중간 축으로 이루어졌다. 나무 비행체가 부착된 강재 체인은 강재 스프로켓에 의해 구동된다. 레일 브래킷과 바닥 레일을 부착시키는 모든 귀환 레일은 강으로 만들어진다. 마모 슈우 역시 강으로 만들어진다. 물을 처리하는데 사용되는 화학품 및 산소와 일반적인 물 주위사정으로 모든 강재 부품에는 심한 부식이 생긴다. 강재부품이 다공성이 되는 것은 보통이고 금속 부품의 표면에 그릿 및 스케일이 끼게 되는 것을 허용한다. 상기 문제들의 복합적인 영향으로 모든 금속 부품은 마모가 가속화된다. 강제의 구동 및 중간축은 강철 벽 베어링에 영구히 고정되고 회전하지 않아 시스템을 고장나게 한다. 금속부품에는 에너지가 소비된다. 이들은 플라스틱보다 6배나 무겁다. 플라스틱 부품은 강재부품의 2배 이상의 수명을 가지기도 한다. 그 경량성 때문에 강재 부품 경비의 1/3경비로서 설치되거나 수리될 수 있다.

비부식, 에너지 효율, 경량, 설치나 수리 경비 절감때문에 많은 처리 시설에는 금속부품을 플라스틱 부품으로 바꾸기 시작했고 그 마모 및 수행면에서의 우수함이 판명되고 있다.

본 발명의 목적은 거의 모두가 플라스틱 작업 부품으로 이루어진 개량된 직사각형 정수기 및 오물처리 시스템을 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 플라스틱 구동 스터브 축 스핀들과 교체 가능한 관형 베어링 조립체상에서 설치되는 신규한 플라스틱 구동축 조립체를 가지는 개량된 직사각형 정수기 및 오물처리 시스템을 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 플라스틱 중간 스프로켓용의 신규한 플라스틱 스터브 축 스핀들 및 교체 가능한 관형 베어링 조립체를 가지는 개량된 직사각형 정수기 및 오물처리 시스템을 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 신규한 플라스틱 귀환 레일, 귀환 레일 브래킷 및 마모슈우 스트립을 가지는 개량된 정수기 및 오물처리 시스템을 제공하는데 있다.

본 발명에 의하면, 물 및 오물처리 시스템을 베어링에 배치된 스핀들을 가지는 스터브 포스트를 포함하면서 거의 모든 플라스틱 부품으로 직사각형 탱크를 구성하고 있다. 스터브 포스트는 구동축과 스프로켓으로 연장하는 스핀들로 탱크의 측벽에 연결된다. 구동 스프로켓 사이의 구동축은 시스템내에서 부품의 조립 및 분해를 용이하게 하는 신축식 부재를 포함한다.

스프로켓상에는 두 가닥의 체인이 구동축의 회전과 스터브 포스트상의 중간 스프로켓의 자유회전을 통해서 움직인다.

본 발명의 다른 목적 및 이점은 첨부도면과 관련된 다음의 기술로부터 명백해질 것이며 본 기술 분야에 숙련된 자라면 용이하게 알 수 있을 것이다.

제1도에서, 물-오물처리 시스템(10)은 측벽(14)(그중 하나만 도시됨)과 단부벽(16) 및 바닥(18)을 포함하는 직사각형 탱크(12)를 가진다. 작업중, 탱크(12)에는 처리되거나 정화될 오물 또는 폐기물이 채워진다.

작동기구는 시어 핀 구동 스프로켓 조립체(20)가 있는 전동기 구동 유니트와 구동 체인 유니트(22)를 포함한다. 상기 유니트(20)는 구동체인(26)을 통해 스프로켓(24)를 구동시킨다. 스프로켓(24)은 다음 도면에 도시될 수단을 통해 제2스프로켓(28)을 구동시킨다.

스프로켓(28)은 축 조립체(32)를 통해 스프로켓(30)을 구동시킨다. 구동스프로켓(24,30)은 구동축(32)에 고정되고 상기 축은 스터브 포스트(33,37)에서 회전하며 상기 포스트는 측벽(14)에 연결된다. 중간 스프로켓(34)은 자유로이 돌아가고 측벽(14)에 고정된 스터브 포스트(35)에 연결된다. 상기 스터브 포스트는 제4a도에 한 스터브가 도시되어 있는 바와 같이 어떠한 축에도 연결되어 있지 않다.

스프로켓(28,30)이 구동될 때 이들은 체인(36,38)을 구동시킨다. 비행부재(40)은 체인(36,38)에 고정된다. 비행부재는 저부 마모판 또는 트래(42,44)(제3도)상을 타고 가고 또 마모판(46,48)을 구비한 상부 트랙상에도 타고 간다.

비행부재(40)는 탱크(12)내의 폐기물의 상부를 걷어주고 종래 방법과 같이 전체 처리 시스템에서의 다음 단계로 건네준다. 트랙(42,44)은 마모판(45,47)을 포함한다. 또, 비행부재(40)는 마모 슈우(51,53)를 포함한다.

양호한 실시예에서, 제1도에 도시된 요소는 고 마모 특성을 갖는 나이론-6를 포함하는 플라스틱과 같은 비금속 재료로 만들어진다.

도시된 완전 비금속 슬러지 수집 시스템은 부식문제를 제거하고 직사각형 정수기 및 오물처리 침전탱크에서 설계되어 있다. 도시된 시스템은 종래의 주조 및 가단철 성분의 적어도 2배의 유효수명을 제공한다. 플라스틱 체인, 스프로켓 및 스크레이퍼 비행체는 지역에 걸친 수백개의 침전 탱크에 있어서 금속 부품용의 이상적인 교체물임이 밝혀졌다. 비금속 제품으로 만들어질때 제1도에 도시된 시스템은 최대 수명과 경비효율이 전적으로 얻어지는 전체 슬러지 수지 시스템을 제공하고 있다. 게다가, 시스템은 신규하고 개량된 설비에서 중간 스프로켓축에 대한 요구를 계획함으로써 더욱 간단하게 된다.

종래 기술 시스템은 약간의 비금속 제품을 포함하지만, 비금속 스터브 축 스핀들 및 베어링 조립체와 관형 구동축 조립체와 조합하는 플라스틱 수집기 체인 구동 및 중간 스프로켓은 사용되지 않고 있다. 나이론-6과 플라스틱이 사용될 때 스터브 포스트 및 구동축은 원래 금속 상대 부품으로부터 재설계되어져야 한다.

고강도 경량은 주조 나이론-6로 만들어져서 일부재 스터브 측 스핀들은 주철 벽 베어링 및 축 하우징 대신에 각 스프로켓 위치에서 탱크벽에 스터드식으로 설치된다. 배빗 또는 청동 베어링은 비금속 키이로 스핀들에 고정된 관형 주조 나이론 베어링으로 대체되고 있다. 자유로 회전하는 중간 스프로켓은 타입 316 스테인레스강 보울트로 스터브 축 스핀들에 공정된 주조 나이론 리네이너 판으로 적절히 유지되고, 구동 스프로켓은 키이홈 및 키이 그리고 세트 스크류로 그 축에 부착된다.

구동축은 스터브축 스핀들에 용이하게 조립할 수 있도록 끼워지는 특수하게 정식화된 유리 섬유 보강 에스테르 튜브 부분으로 만들어진다. 3개의 부분은 횡 수집기와, 주 및 2차 탱크 구동 조립체용으로 사용된다. 스터브 축 스핀들 베어링 상에서 팽창되고 미끄럼 끼움이 될때 축 부분은 주조 나이론-6 연동 키이 조립체와 주조 나이론-6 축 칼라와 함께 록크된다.

스터브축 스핀들, 베어링, 구동축 및 레일 부품은 모두 주조 나이론 구동 및 중간 스프로켓, 보강 나이론 구동체인, 성형된 보강 폴리에스테르 수집기 체인, 펄트루드된 유리섬유 비행체 및 주조 나이론 마모 슈우와 관련하여 사용되도록 설계된다.

상기 모든 시스템 부품의 현저한 특징 가운데 경량, 강도 및 내구성이 있다.

부품을 위한 부품으로서 철 또는 강 부품보다 적어도 평균 75% 가벼운 비금속 부분으로 대체되도록 설계된다. 이렇게 감소된 무게는 작동 에너지를 절감시킬 뿐만 아니라 설치 및 정기적인 탱크보수가 수고가 덜들이고도 보다 빨리 수행되도록 해준다

예를 들어, 23개의 표준이빨, 56,46cm(22.23in)피치 직경 주조 나이론 구동 스프로켓은 대략 16.8kg(371b)이고, 비교되는 주철 또는 성형된 강 스프로켓은 무게가 49.9kg(1101b)이상이 될 수 있다. 따라서, 크레인 또는 호이스트의 도움 없이도 혼자서 플라스틱 스프로켓 또는 베어링을 용이하게 설치하거나 교체할 수 있다.

보강 폴리에스테르 체인의 3.05m(10피트)길이부분은 동일 길이의 강이나 가단철 체인의 무게가 25.86kg(571b)임에 비해 거의 6.35kg(14lb)무게이므로, 체인 설치 및 보수에도 역시 수고가 매우 덜게 된다.

다른 슬러지 수집기 시스템 부품을 만드는데 사용되는 여러가지 공학상의 플라스틱 재로는 보다 엄격한 적용에 있어서 그 수행의 평가 및 광범위한 실험연구에 근거해서 선택되었다. 주요 기준 가운데는 물 및 오물처리 장치에서 보통 발견되는 물 및 화학물에 대한 저항, 마모 및 부식에 대한 저항, 인장및 충격강도, 치수 안정성, 그리고 유효경비가 있다.

오물·폐수 그릿 제거용의 엘리베이터 버켓과 같은 강력 마모 적용시 오랫동안의 경비 절감이 되는 주조 나이론은 스프로켓, 축 스핀들 및 베어링, 마모 슈우 및 마모 스트립에 대한 모든 평가에서 가장 적합함이 밝혀졌다. 이러한 재료 나이론-6는 그 우수한 강도, 강성, 인성 낮은 크리이프, 그리고 마모 및 화학적인 저항으로 유명하다. 또, 고 습도 조건하에서 모든 주조성 나이론의 치수상의 안정성이 있다. 물에의 침지는 그자체 윤활성을 높여줄 뿐 아니라, 그 물리적 충격 강도를 향상시킨다.

정밀한 구조형상으로 주조되는 나이론-6의 능력으로 새로운 스터브 축 스핀들은 정상 작동 속도 0.30 내지 0.91ml분(1내지 3ft/분)이상인 2.13ml분(7ft/분)까지의 속도로 움직이는 전 하중의 수집기 체인 및 비행체를 다룰 수 있게 된다. 그 결과 강으로 된 무거운 중간 스프로켓 축이 필요없게 된다. 플라스틱 스핀들 역시 헤드 축 스프로켓 구동 조립체용의 경량 고토오크 관형축 부분의 사용을 허용하고 있다.

제1도, 제4a도 및 제6도에는 스터브 포스트(33)와 같은 비금속 스터브 포스트와 구동축(32)에 대해 상세히 도시되어 있다.

도시된 실시예에서, 축(32)은 2개의 단부부재(50,52)와 중간 관형부재(54)를 포함하는 3개의 신축식 관형부재를 가진다. 중간 관형부재(54)는 단부 관형부재(50,52)에 끼워지도록 되어 있다. 관형부재(50,52)는 스프로켓(24,28,30)을 통해 각각 연장하고 도시된 바와 같이 스프로켓과 같이 움직이도록 연결된다.

관형부재(50,54)를 위해서 튜브 연동 키이 조립체(56)가 제공된다. 마찬가지로, 관형부재(52,54)를 위해 튜브 연동 키이 조립체(58)도 제공된다. 상기 키이 조립체는 제7도에 도시되어 있고 여기서 록킹 바아(59)는 관형부재(52,54)의 개구를 통해 연장하고 적절한 체결수단에 의해 적절히 유지된다. 제6도에서 조여질 수 있는 축 칼라(60)는 관형부재(54)둘레에 확고한 접촉을 제공한다. 마찬가지로 축 칼라(62)도 좋은 접촉을 제공하도록 관형부재(54)둘레에 조여진다. 축 칼라(60,62)은 단부부재(50,52)에 대한 중간부재(54)의 측방 이동을 방지한다. 튜브 연동 조립체와 축 칼라를 구비함으로써 부재(50,52,54)간의 상대 이동이 방지되고 축(32)은 일체부재로서 작동될 수 있다.

다수부재로 된 축(32)을 구비하는 것은 스프로켓, 체인 및 스터브 포스트를 포함하는 시스템에서 여러 부품의 조립 및 분해를 용이하게 해준다. 관형 구동축 부재는 비금속, 양호하게는 에폭시 섬유 유리로 되어 있다. 축 칼라(60,62)는 주조 나이론-6로 되어 있다. 제6도에 도시된 바와 같이, 축칼라(62)는 스크류(65,67)로 함께 지지된 관형부재(54), 둘레에 한쌍의 반쪽 링(61,63)으로 이루어져 있다.

스터브 포스트(33,37)는 탱크(12)의 측벽(14)에 고정된다(제1도). 스터브 포스트(33,37)는 관형 베어링(64,66)을 포함하고, 이들은 스핀들 세트 스크류의 외부 부위에 고정된다. 나이론 슬리브(81,83)는 세트 스크류에 의해 축(64,66)에 고정되고, 베어링 요소(78,72)는 스프로켓(28,30)을 따라 슬리브(81,83)둘레에 자유로이 회전되도록 배치된다.

시어 핀(도시되지 않음)을 포함할 수 있는 구동 스프로켓(28)용 스터브 포스트(37)는 구동 스프로켓용 스터브 축 스핀들 및 베어링 조립체를 포함한다. 스터브 축 스핀들은 주조 나이론-6 재료 또는 그와 동등한 것으로 된 일부재 강성 구조이다. 스터브 축 베어링의 외경은 신축식 비금속 구동축 조립체의 내경에 미끄럼식으로 끼워진다.

축 키이(74)는 부재(52)와 베어링(72)을 통해 연장하고 스프로켓(30)을 부재(52)에 연결해 준다. 따라서 부재(52), 스프로켓(30) 및 베어링(72)은 모두 함께 움직이도록 연결된다. 마찬가지로, 축 키이(76)도 축(50)과 베어링(78)을 통해 연장하고 스프로켓(28)을 부재(50)에 연결해 준다. 불 스프로켓(80)은 슬리브(78)을 통해 부재(50)로 연장하는 축 키이(82)를 가진다. 불 스프로켓 구동 축 조립체(32)를 포함하는 전 조립체는 스프로켓(24)이 체인(26)에 의해 구동될 때 모두 같이 움직인다.

중간 스프로켓(34)용 스터브 포스터(35)(제4a도)는 벽 스터드에 설치하기 위해 미리 드릴된, 나일론-6 재료의 일부재 강성 구조로 이루어진 스터브 축 스핀들을 포함한다. 관형 중간 스터브 축 베어링(92)은 주조 나이론-6 재료 또는 그와 동등한 것으로 이루어진다. 베어링(94)은 비금속 키이 또는 핀(95)으로 스핀들에 고정된다. 스터브 축 스핀들은 1＂-8×4＂ 육각 머리 보울트, 평 워셔, 타입316 스테인레스강 분할 록 워셔로 설치된 주조 나이론-6 스프로켓 리테이너 판을 가진다.

제3도 및 제5도에서 비행부재(40)는 체인 (36,38)에 고정되고 제5도에는 한 비행부재의 체인(36)에의 기계적인 연결상태가 도시되어 있다. 부착 링크(82)는 너트 및 보울트에 의해 비행부재(40)를 체인(36)에 연결해준다. 마모 슈우판(88)은 비행부재(40)에 고정되고 마모스트립 트랙 부재의 하나가 배치된다.

다수의 활주로 지지 브래킷(96,98)은 활주 트랙(39,41)을 수용한다. 마모 스트립(88,90)은 비행부재(40)에 고정되고 트랙(39,41)상에서 타고 가도록 배치된다.

Claims

한쌍의 측벽 및 단부벽을 포함하는 직사각형 정수기 및 오물처리 시스템에 있어서, 구동 체인을 구동하기 위한 한쌍의 스프로켓과, 한쌍의 종동 체인과, 트랙부재와, 상기 구동 체인에 고정되면서 상기 트랙부재상을 타고 가도록 되어 있는 다수의 비행부재와, 상기 한쌍의 구동 스프로켓 사이에 연결되는 비금속 구동축과, 자유로이 회전할 수 있는 상기 스프로켓 구비의 비금속 중간 스터브 포스트 스핀들을 포함하는 것이 특징인 직사각형 정수기 및 오물처리 시스템.
한쌍의 주 체인을 구동하는 한쌍의 스프로켓, 상기 스프로켓을 수용하기 위해 상기 직사각형 시스템의 측벽에 고정된 스핀들, 상기 스프로켓중의 하나를 구동하는 수단을 포함하는 직사각형 정수기 및 오물처리 시스템에 있어서, 상기 한쌍의 스프로켓을 연결하는 비금속 구동축은 작동중에 정상적으로 함께 연결되고 또 분해 되도록 되어 있는 2개의 단부 관형부재와 중간 관형부재를 구비하는 3개의 신축식 관형부재를 포함하는 것이 특징인 직사각형 정수기 및 오물처리 시스템.
관형 구동 부재를 가지는 구동 스프로켓을 지지하기 위하여 탱크의 측벽에 연결하는 스터브 포스트에 있어서, 본체와, 상기 본체로부터 연장하는 플라스틱 축과, 상기 축에 고정된 플라스틱 칼라와, 상기 칼라를 둘러싸는 플라스틱 베어링, 및 상기 연결된 스프로켓을 가진 상기 관형 구동 부재 및 베어링이 작업중 상기 플라스틱 칼라상을 자유로이 타고 가도록 상기 베어링상의 상기 관형 구동부재를 연결하는 수단을 포함하는 것이 특징은 스터브 포스트.
중간 스프로켓을 지지하기 위해 탱크의 측벽에 연결된 스터브 포스트에 있어서, 본체와, 상기 본체로부터 연상하는 플라스틱 축과, 사이 축을 들러싸는 플라스틱 칼라와, 상기 칼라를 상기 축에 고정시키는 플라스틱 핀을 포함하며, 작업중 상기 베어링상을 자유로이 회전하도록 상기 스프로켓이 지지되어 있는 것이 특징인 스터브 포스트.
제1항에 있어서, 상기 스프로켓, 트랙부재, 구동축 및 상기 스핀들 모두는 플라스틱 부재로 이루어지는 것이 특징인 직사각형 정수기 및 오물처리 시스템.
제2항에 있어서, 상기 3개의 신축식 관형부재는 3개의 유리 섬유 보강 튜브 부분으로 이루어지는 것이 특징인 직사각형 정수기 및 오물처리 시스템.
제6항에 이어서, 상기 3개의 튜브 부분의 어느 것 사이에서 상대 회전 운동을 방지하기 위하여 튜브연동부재가 제공되어 상기 튜브 부분의 개구를 통해 연장하는 것이 특징인 직사각형 정수기 및 오물처리 시스템.
제7항에 있어서, 상기 튜브 부분의 어느 것 사이에서 측방 이동을 방지하기 위하여 축 칼라는 중간 튜브 부분과 접촉하는 2개의 단부 튜브 부분 둘레에서 연결되는 것이 특징인 직사각형 정수기 및 오물처리 시스템.
제3항에 있어서, 상기 플라스틱 칼라를 상기 축에 고정하기 위하여 스크류가 제공되는 것이 특징인 스터브 포스트.
제9항에 있어서, 상기 관형 구동 부재를 상기 베어링에 연결하기 위하여 핀 요소가 제공되는 것이 특징인 스터브 포스트.