廢水系統的砂礫收集器的製作方法

2023-09-19 13:58:15 1

專利名稱：廢水系統的砂礫收集器的製作方法
技術領域：
本發明涉及廢物系統，並更具體地涉及廢水系統的砂礫收集器。
背景技術：
在許多工業和市政廢物系統中，載有砂礫的廢水以廢物流的形式 從初級回收裝置被泵向進一步集中砂礫的次級裝置(例如，旋風分離 器)。該廢物流還可能經過第三裝置(例如，螺旋輸送器)，以進一 步乾燥和集中砂礫。
然而，進入廢物系統的廢水流通常可能包括長棍、罐、大的固體 物以及其他不可溶的殘渣。這種殘渣可擾亂、阻塞和停止回收裝置的 運行。例如，殘渣可進入泵和系統中的管道。殘渣可橫跨開口並楔入 開口，從而製造障礙。此外，較小的材料(例如，諸如紙張、紙巾和 抹布的纖維材料)可由較大的殘渣抓住並最終形成完全阻塞管道和開 口的障礙。當上述情況發生時，必須去除阻塞，其可能需要管道通條 或物理地清除開口。在去除這些殘渣的過程中，必須關閉系統。顯然， 為此關閉系統不是所期望的而且是沒有效率的。
因此，利用篩網來防止大的殘渣隨著進入的廢物流而到達回收裝 置，同時仍然允許廢物流的通過。然而，這種篩網需要較大的開口以 確保足夠的廢物流，因此開口尺寸在平行(垂直)杆之間的間隔為從
大約3/8平方英寸到2英寸寬的範圍內進行變化。因此，較大廢料或垃圾 的各種物品能夠仍然經過開口並進入回收裝置，包括長棍、牙刷等等 甚至通過方形開口，和大的物體以及長棍等可通過更長的開口。當然， 如果篩網沒有得到正確地維護，或者如果在篩網的底部周圍出現較大 的開口，則大的物體也可能會通向回收裝置。砂礫清除系統，諸如砂礫提取器或砂礫收集器已經用於許多廢物 系統，以在將水通過至系統的回收裝置之前從廢水中除去砂礫。例如， 一個有利的設備包括用於相對於圓形室相切地注入和提取液體的水 槽，從而產生循環流動流，這將導致砂礫接近於圓形室的底部中心處 停留。因此，注入液體中的砂礫從液流中被除去並收集在儲存室中，
以便相對容易地清除。這種設備公開在美國專利No. 6，811，697 B2中，
該專利的完全公開內容在此作為參考併入。
美國專利No. 3,941,698、 4，107,038和4，767，532也公開了砂礫提取 器設備。所有的這些專利的公開內容也在此作為參考完全地併入。
例如，美國專利No. 4，767，532公開了一種用於清除砂礫的設備， 其中，砂礫儲存室設置在砂鑠清除系統的圓形室的中心的下面。與圓 形室的底面基本對齊的可移動板通常分離兩個室，且通過該板的中心 開口使得該兩個室之間連通。有圓柱形軸在圓形室上方以可旋轉的方 式支承在其上端上，並通過圓形室和板中心開口而向下延伸。在圓形
室中流動的液體使得砂礫顆粒朝向室底面停留，其中，徑向向內推動 砂礫顆粒，以便通過板中心開口而落入砂礫儲存室。有多葉片推進器 安裝在板上方的軸上，並與軸一起旋轉以輔助液體流動，從而朝向板 中心開口移動砂礫。還有管通過圓柱形軸向下延伸至砂礫儲存室內，
且有泵設置在管的上端，以允許通過管向上泵送來清除儲存室的底部 中的砂礫。
除上述具有中心開口的板以外，格柵、穿孔板等等也可以用於分 離該兩個室，同時仍然允許砂礫從圓形室進入砂礫儲存室。格柵等等 阻止砂礫和殘渣流入該腔室，並且形成關閉開口的蓋子。這不僅要求 隨時手動地拔開管和開口，而且使得被阻止移動至砂礫儲存室內的砂 礫一起不如所願地穿過砂礫清除設備。
本發明目的在於克服上述的一個或多個問題。

發明內容
在本發明的一個方面中，為廢物系統的砂礫清除單元提供了一種 砂礫尺寸限制器，該砂礫清除單元具有可旋轉的驅動軸，該可旋轉的 驅動軸引導砂礫清除室中的砂礫朝向開口到達至砂礫清除室下方的砂 礫儲存室。該砂礫尺寸限制器包括固定至驅動軸以與之一起旋轉的剪 切器，剪切器包括在開口上方從驅動軸徑向延伸出來的板。第一組杆
橫跨開口延伸，第二組杆固定至剪切器板的底部，並相鄰於第一組杆 定位。
在本發明的該方面的一個形式中，轉向器在與第二組杆基本上軸 向對齊以及在第二組杆的外部徑向間隔的位置處相對於開口固定。
在本發明的該方面的另一個形式中，開口的外周為基本上圓形， 並具有第一直徑；剪切器板外緣為基本上圓形，並具有第二直徑；其
中，第二直徑至少大約與第一直徑一樣大。在又一個形式中，驅動軸 延伸通過開口的中間，第一組杆的杆從驅動軸向外突出至開口外周。 在又一個形式中，驅動軸延伸通過剪切器板的中間，第二組杆的杆從 驅動軸向外突出到剪切器板外緣之外，以及在又一個形式中，驅動軸 延伸通過開口的中間，第一組杆的杆從驅動軸向外突出至開口外周。 在又一個形式中，砂礫清除室的直徑大於第一直徑，和開口由設置在 砂礫清除室上方的板中的中心孔所限定。
在本發明的另一方面，提供了一種廢水系統的砂礫清除單元，包 括圓形砂礫清除室，該圓形砂礫清除室具有用於在其中具有砂礫和垃 圾的廢水的輸入和輸出，在砂礫清除室下面的砂礫儲存室，和在砂礫 儲存室和砂礫清除室之間的開口。有垂直驅動軸延伸通過砂礫清除室 進入砂礫儲存室，並可旋轉，以便於廢水流入砂礫清除室，由此朝向 開口引導廢水中的砂礫。 一種砂礫尺寸限制器包括固定至驅動軸以與
之一起旋轉的剪切器(剪切器包括在開口上方從驅動軸徑向延伸出來的 板)，橫跨開口延伸的第一組杆，和固定至剪切器板的底部的第二組杆， 第二組杆相鄰於第一組杆定位。
本發明的該方面的其他形式包括與本發明的第一方面結合的上述 那些形式。


圖l是本發明可使用的砂礫清除設備的透視圖； 圖2是本發明的分解圖，其表示出砂礫清除設備的驅動軸在砂礫儲 存室的入口處具有剪切器和板結構；和
圖3是圖2的剪切器和板結構處於操作位置時的側視圖。
具體實施例方式
圖1公開離心式砂礫清除單元或設備10，利用該設備IO，可有利地 使用本發明。圖l所示的設備10與美國專利No. 6,811,697 B2中公開的設 備相似，該專利的完全公開內容在此作為參考併入。
如'697專利所述，設備10從載有砂礫的液體12中分離砂礫，該液體 12通過進入槽14而被輸送至設備10內，其中該進口槽14具有以微小角 度向下輸送液體的進入管道18。進入管道18於鄰近於砂礫清除室20處 轉至水平。在砂礫清除室20的相交處，槽底部22具有與砂礫清除室20 的底部或底面24相同的高度。進入管道18的一個垂直壁30與該壁30終 止所處的砂礫清除室20的壁32相切，垂直壁34平行於壁30並在進入位 置處進入該室壁32，且延續為壁36,該壁36橫跨砂礫清除室20延伸至 迸入開口38，載有砂礫的液體通過進入開口38而進入砂礫清除室20， 並圍繞該室的壁32周向流動。進入管道18的頂部40平行於室底面24並 作為橫跨室20延伸的流出水槽44。流入坑道由頂部40、壁36、底面24 和壁32形成。
載有砂礫的液體從開口38圍繞砂礫清除室20的內周流動，從而形 成如虛線箭頭所示的下部流動通道46。壁32處的液體由於離心力而略 高，液體流下壁32至底部24，並橫跨底面24流動至砂礫清除室20的底 部處的中心孔50(在下文中更加詳細地描述)。徑向速度分量與旋轉速度 一起導致箭頭所示的流動52的螺旋運動。由於迫使液體進入橫跨底面 24展開的薄膜，故使該液體中的砂礫與底面接觸。砂礫接觸底面並沉 積在底面上。流動52的螺旋運動使砂礫橫跨底面24移動至中心孔50。
驅動軸54垂直延伸至砂礫清除室20的中心內，並由齒輪驅動裝置 56可旋轉地驅動，從而以比周圍液體更快的旋轉速度旋轉槳或多葉片 推進器58。所產生的結果是泵壓作用，該泵壓作用橫跨底面24並從槳 58向上，從而在砂礫上產生額外的推進作用。砂礫移動橫跨底面24， 並沿中心孔50向下落入下面的砂礫儲存室60(如圖2所示)。砂礫儲存室 可與美國專利No. 4,767,532; 4，107，038或3，941，698所公開的一樣。底面 24可以是平坦的並朝中心孔50向下傾斜。
砂礫較少的液體在圍繞鄰近於壁32的設備的內周的下流動通道46 中流動。壁36和支架62協作，從而限定出圍繞室20的內周的下流動通 道46和上流動通道64。下流動通道46在支架62下方流動並由壁36所偏 轉。下流動通道46被夾在支架62、壁32、底面24和液體52的更加緩慢 旋轉的內部圓柱體之間，迫使下流動通道46向上。現在，流動通道在 液體高度的上半部，從而形成上流動通道64，該上流動通道64圍繞鄰 近於壁32的室的上部周圍流動，如虛線箭頭所示。
上流動通道64流入由水槽66形成的排出開口內，該水槽66由壁32、 壁68和支架62的頂部所限定。該開口進入水槽66的寬度可以窄於進入 槽40的入口寬度，從而在砂礫清除室20中形成較高的液位，以迫使進 入流通過更加窄的水槽開口。液體流過水槽66到達至出口水槽68，液 體從該出口水槽68處離開設備達到至另外的設備或者其他的目的地(未 示出)。 '
圖2和3示出使用有上述砂礫清除設備10的本發明。具體而言，如
圖2的分解圖所示，有裂縫格柵或板70，其限定出中心孔50，並成形為 安裝在圓形室底面24中的凹部74中，該凹部74對下方的砂礫儲存室60 敞開。有環76在中心開口50中居中，並由從板開口50向內突出的多個 杆78所支承。因此，應理解的是，環76將在驅動軸54的下端提供旋轉 導向，且環76位置由凹部74設置，板70放置在凹部74中。
除對環76進行定位以外，杆78可以有利地以較大的向前間距均勻 地間隔幵，並根據要求而布置為接近在一起，以限定出可穿過杆78進 入砂礫儲存室60的最大尺寸的垃圾。這種限定尺寸可結合提取管80(見 圖2和3)的尺寸來進行選擇，該提取管80向下延伸通過圓柱形驅動軸54 而進入砂礫儲存室60。還有泵82(見圖1)設置在提取管80的上端，並用 於通過提取管80將砂礫從儲存室60中泵出，諸如，例如，美國專利No.4， 767， 532中所述。然而，應理解的是，驅動軸54本身可作為提取管， 而不需要諸如圖2和3所示的位於軸54內部的分離管80。
而且，有剪切器90合適地接近驅動軸54的底部(在多葉片推進器58 的下方，圖2和3中未示出)固定，用於與軸54—起旋轉，其包括徑向延 伸板92，該徑向延伸板92具有沿相對於旋轉方向向前陡削地傾斜的方 向固定在板92的底部上的隔離杆或葉片96。在圖3所述的操作期間，軸 54被定位成以便剪切器設置為接近于格柵70的頂部。有利地是，剪切 器板92的尺寸可與格柵中心孔50的尺寸大約相等，以便在整個孔50的 上方，從而防止垃圾從上方直接落入砂礫儲存室60。
因此，應理解的是，棍或相似的長薄物體在周長方面被限制為隔 離杆96的大致高度，其原因在於間隙被限制為上述尺寸，其中垃圾必 須通過該間隙以到達砂礫儲存室60。此外，隨著剪切器隔離杆96橫跨 格柵杆78的頂部旋轉，進入中心孔50的任何棍都將成為碎片。jtb外， 從剪切器板92和格柵70之間的空間中突出的任何棍將由轉向器98所破
碎，該轉向器98從格柵70向上延伸，並稍微超過隔離杆96的徑向延伸 出來。此外，隨著剪切器90圍繞旋轉，圍繞剪切器90的外部移動的大 物體將由轉向器98所偏轉開。
因此，砂礫可跟隨圖2所示的路線100，通過格柵70的中心孔50進 入砂礫儲存室60。此外，應理解的是，隔離杆96將有利地作為泵葉片， 並將在格柵70上的杆78之間將砂礫鏟下。因此，避免在砂礫尺寸受到 限制的以前結構中所遇到的、當液壓流停止時砂礫停止流動的問題， 同時可長時間維持所要求的操作。
通過對說明書、附圖、權利要求的研究可獲得本發明的其他方面、 目標和優點。然而，應了解的是，本發明能夠以替代形式使用，其中 將獲得少於上述本發明和優選實施例的所有目標和優點。
權利要求
1.在廢物系統的砂礫清除單元中，該砂礫清除單元具有可旋轉的驅動軸，該可旋轉的驅動軸引導砂礫清除室中的砂礫朝向開口到達至所述砂礫清除室下方的砂礫儲存室，一種砂礫尺寸限制器包括橫跨所述開口延伸的第一組杆；固定至所述驅動軸以與之一起旋轉的剪切器，所述剪切器包括在所述開口上方從所述驅動軸徑向延伸出來的板；和固定至所述剪切器板的底部的第二組杆，所述第二組杆相鄰於所述第一組套杆定位。
2. 如權利要求l所述的砂礫尺寸限制器，其中還包括轉向器，該 轉向器在與所述第二組杆基本上軸向對齊並且在所述第二組杆的外部 徑向間隔的位置處相對於所述開口固定。
3. 如權利要求l所述的砂礫尺寸限制器，其中，所述開口的外周 為基本上圓形，並具有第一直徑；且所述剪切器板外緣為基本上圓形， 並具有第二直徑；其中，所述第二直徑至少大約與所述第一直徑一樣 大。
4. 如權利要求3所述的砂礫尺寸限制器，其中，所述驅動軸延伸 通過所述開口的中間，且所述第一組杆的所述杆從所述驅動軸向外突 出至所述開口外周。
5. 如權利要求3所述的砂礫尺寸限制器，其中，所述驅動軸延伸 通過所述剪切器板的中間，且所述第二組杆的所述杆從所述驅動軸向 外突出到所述剪切器板外緣之外。
6. 如權利要求5所述的砂礫尺寸限制器，其中，所述驅動軸延伸 通過所述開口的中間，且所述第一組杆的所述杆從所述驅動軸向外突 出至所述開口外周。
7. 如權利要求3所述的砂礫尺寸限制器，其中，所述砂礫清除室 的直徑大於所述第一直徑，且所述開口由設置在所述砂礫清除室上方 的板中的中心孔所限定。
8. 在廢物系統的砂礫清除單元中，包括圓形砂礫清除室，該圓形砂礫清除室具有用於在其中具有砂礫和垃圾的廢水的輸入和輸出；在所述砂礫清除室下面的砂礫儲存室； 在所述砂礫儲存室和所述砂礫清除室之間的開口； 延伸通過所述砂礫清除室進入所述砂礫儲存室的垂直驅動軸，所述驅動軸可旋轉，以便於廢水流入所述砂礫清除室，由此朝向所述開口引導所述廢水中的砂礫；和 砂礫尺寸限制器，包括橫跨所述開口延伸的第一組杆；固定至所述驅動軸以與之一起旋轉的剪切器，所述剪切器包 括在所述開口上方從所述驅動軸徑向延伸出來的板；和固定至所述剪切器板的底部的第二組杆，所述第二組杆相鄰 於所述第一組杆定位。
9. 如權利要求8所述的砂礫清除單元，其中還包括轉向器，該轉 向器在與所述第二組杆基本上軸向對齊以及在所述第二組杆的外部徑 向間隔的位置處相對於所述開口固定。
10. 如權利要求8所述的砂礫清除單元，其中，所述幵口的外周為 基本上圓形，並具有第一直徑；所述剪切器板外緣為基本上圓形，並 具有第二直徑；其中，所述第二直徑至少大約與所述第一直徑一樣大。
11. 如權利要求10所述的砂礫清除單元，其中，所述驅動軸延伸通過所述開口的中間，且所述第一組杆的所述杆從所述驅動軸向外突 出至所述開口外周。
12. 如權利要求10所述的砂礫清除單元，其中，所述驅動軸延伸 通過所述剪切器板的中間，和所述第二組杆的所述杆從所述驅動軸向 外突出到所述剪切器板外緣之外。
13. 如權利要求12所述的砂礫清除單元，其中，所述驅動軸延伸 通過所述開口的中間，且所述第一組杆的所述杆從所述驅動軸向外突 出至所述開口外周。
14. 如權利要求IO所述的砂礫清除單元，其中，所述砂礫清除室的直徑大於所述第一直徑，且所述開口由設置在所述砂礫清除室上方 的板中的中心孔所限定。
全文摘要
一種廢水系統的砂礫清除單元，包括圓形砂礫清除室，該圓形砂礫清除室具有用於廢水的輸入和輸出；在砂礫清除室下面的砂礫儲存室；和在砂礫儲存室和砂礫清除室之間的開口。有垂直驅動軸延伸通過砂礫清除室而進入砂礫儲存室，並且它可旋轉，以便於廢水流入砂礫清除室，由此朝向開口引導廢水中的砂礫。一種砂礫尺寸限制器，其包括固定至驅動軸以與之一起旋轉的剪切器(該剪切器包括在開口上方從驅動軸徑向延伸出來的板)；橫跨開口延伸的第一組杆；和固定至剪切器板的底部的第二組杆，第二組杆相鄰於第一組杆定位。
文檔編號B01D21/24GK101176830SQ200710136739
公開日2008年5月14日 申請日期2007年7月25日 優先權日2006年11月6日
發明者弗蘭克·G·韋斯, 羅伯特·戴維斯 申請人:史密斯和洛夫萊斯公司