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技術 排水処理槽における水流形成用の撹拌部材および撹拌装置

出願人 インベントウムウェルト−ウントフェルファーレンステヒニックアーゲー
発明者 ヘフケン・マルクス
出願日 2014年10月15日 (4年10ヶ月経過) 出願番号 2016-538737
公開日 2017年1月26日 (2年6ヶ月経過) 公開番号 2017-502826
状態 特許登録済
技術分野 回転撹拌具形混合機 混合機の付属装置
主要キーワード 部分構造体 正接方向 筒状ジャケット インモールド成型法 凸状湾曲 起伏形状 長手縁 輸送費用
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2017年1月26日)のものです。
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図面 (9)

課題

製造が容易であり、低い費用輸送しうる撹拌体および撹拌装置を提供する。

解決手段

本発明は、撹拌体(1)、特に排水槽中の水流を形成するための撹拌体に関し、該撹拌体は、双曲面体状または円錐台状の形態と、撹拌シャフト(3)に接続するための、中央部の接続体(2)とを備える。撹拌体(1)の製造工程を単純化し、輸送費用を節約するため、本発明では、撹拌体(1)を複数のセグメント(S1〜S8)から構成し、該セグメントは外周縁(UR)から接続体(2)にかけて延在する接合領域(F1〜F8)に沿って、相互に連結される。

概要

背景

撹拌装置は、例えば特許文献1(独国実用新案第9106639.5号明細書)などによって知られている。公知の撹拌装置では、通常1.5〜3mの直径を有する、双曲面体状の撹拌体が用いられており、中央または中心で突出する接続体には、撹拌シャフトが設置される。

この種の撹拌体は、ガラス繊維強化プラスチックから製造される。そのため、ガラスファイバ製の布帛が、適当な型枠中に、手作業で、複数層、相互に積層される。この種の撹拌体は、製造コストが高くなる。また、撹拌体はかさばるので、輸送時に大きな容積が必要となる。

概要

製造が容易であり、低い費用で輸送しうる撹拌体および撹拌装置を提供する。 本発明は、撹拌体(1)、特に排水槽中の水流を形成するための撹拌体に関し、該撹拌体は、双曲面体状または円錐台状の形態と、撹拌シャフト(3)に接続するための、中央部の接続体(2)とを備える。撹拌体(1)の製造工程を単純化し、輸送費用を節約するため、本発明では、撹拌体(1)を複数のセグメント(S1〜S8)から構成し、該セグメントは外周縁(UR)から接続体(2)にかけて延在する接合領域(F1〜F8)に沿って、相互に連結される。

目的

本発明は、先行技術における難点を克服することを目的とする

効果

実績

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請求項1

特に排水処理槽中に水流を生じるための撹拌体(1)であって、双曲面体状または円錐台状の形態と、撹拌シャフト(3)を接続するための中央部の接続体(2)とを備えた撹拌体(1)において、該撹拌体(1)は、複数のセグメント(S1〜S8)から構成され、これらのセグメントが、外周縁(UR)から接続体(2)にかけて延在する接合領域(F1〜F8)に沿って、相互に連結されることを特徴とする、撹拌体。

請求項2

請求項1に記載の撹拌体(1)において、前記セグメント(S1〜S8)がそれぞれ第1の接合プロファイル(P1)を有する第1の接合部(Fa1)と、前記第1の接合プロファイル(P1)に対応する第2の接合プロファイル(P2)を有する第2の接合部(Fa2)を備える、撹拌体。

請求項3

請求項1または2に記載の撹拌体(1)において、前記第1の接合プロファイル(P1)が段差をなす形で形成されている、撹拌体。

請求項4

請求項1〜3のいずれか一項に記載の撹拌体(1)において、前記段差の高さが前記第2の接合部(Fa2)におけるセグメント(S1〜S8)の厚さ(D)に相当する撹拌体。

請求項5

請求項1〜4のいずれか一項に記載の撹拌体(1)において、前記第1の接合部(Fa1)の領域において、前記セグメント(S1〜S8)に開口(D1〜D8)が設けられている、撹拌体。

請求項6

請求項1〜5のいずれか一項に記載の撹拌体において、前記開口(D1〜D8)が、セグメント(S1〜S8)の径方向の内側半分において、前記第1の接合部(Fa1)に沿って延在している、撹拌体。

請求項7

請求項1〜6のいずれか一項に記載の撹拌体(1)において、前記第2の接合部(Fa2)の、前記開口(D1〜D8)に、周方向で対向する位置にある部分が、凹入部(A)を縁に有する、撹拌体。

請求項8

請求項1〜7のいずれか一項に記載の撹拌体(1)において、複数の(好ましくは全ての)セグメント(S1〜S8)が、それぞれ該セグメントの周縁部(URs)から接続体部(2’)にかけて延在する輸送リブ(T1〜T8)を有する、撹拌体。

請求項9

請求項1〜8のいずれか一項に記載の撹拌体(1)において、前記輸送リブ(T1〜T8)の高さが、周縁部(URs)から開口(D1〜D8)にかけて増加し、ついで接続体部(2’)にかけて再度減少する、撹拌体。

請求項10

請求項1〜9に記載の撹拌体(1)において、前記輸送リブ(T1〜T8)が前記第1の接合部(Fa1)から延出している、撹拌体。

請求項11

請求項1〜10のいずれか1項に記載の撹拌体(1)において、前記輸送リブ(T1〜T8)が、前記開口(D1〜D8)の境界を部分的に定める、撹拌体。

請求項12

請求項1〜11のいずれか一項に記載の撹拌体(1)において、前記第1の接合部(Fa1)および第2の接合部(Fa2)が、外周縁(UR)から接続体(2)に向けて、径方向に湾曲している、撹拌体。

請求項13

請求項1〜12のいずれか一項に記載の撹拌体(1)において、相互に対応する会合手段が、記第1の接合部(Fa1)および第2の接合部(Fa2)に設けられている、撹拌体。

請求項14

請求項1〜13のいずれか一項に記載の撹拌体(1)であって、相互に対応する締結手段が、前記第1の接合部(Fa1)および第2の接合部(Fa2)に設けられている、撹拌体。

請求項15

請求項1〜14のいずれか一項に記載の撹拌体(1)であって、前記接続体(2)がさらに、撹拌シャフト(3)を締結するための締結手段を導通するための開口を備えている、撹拌体。

請求項16

請求項1〜15のいずれか一項に記載の撹拌体(1)において、前記セグメント(S1〜S8)がキャスト成型プラスチックまたは金属から製造される、撹拌体。

請求項17

請求項1〜16のいずれか一項に記載の撹拌体(1)において、前記プラスチックがポリオレフィン類、特にPP、PS、PA、POM、EVAC、GFK、NCF、SAN、UP、VPE、テレン、ABS、HDPEからなる群から選択される、撹拌体。

請求項18

請求項1〜17のいずれか一項に記載の撹拌体(1)において、前記撹拌シャフト(3)に接続するための接続素子が、前記接続体(2)に設置されている、撹拌体。

請求項19

請求項1〜18のいずれか一項に記載の撹拌体(1)において、前記セグメント(S1〜S8)が、相互にねじ止めおよび/または接着されている、撹拌体。

請求項20

請求項1〜19のいずれか一項に記載の撹拌体(1)において、各セグメント(S1〜S8)が同一の構造を有する、撹拌体。

請求項21

排水処理槽中に水流を形成するための撹拌装置であって、請求項1〜20のいずれか一項に記載の撹拌体(1)が、駆動手段から延びる撹拌シャフト(3)に設置されている、撹拌装置。

請求項22

請求項21に記載の撹拌装置において、前記撹拌シャフト(3)が、軸方向に延在するリブ(4)を備え、該リブ(4)が接合体(2)の相応する(5)に係合する、撹拌装置。

技術分野

0001

本発明は、請求項1の前段に記載された撹拌体に関し、排水処理槽中に水流を生じるための撹拌装置に関する。

背景技術

0002

撹拌装置は、例えば特許文献1(独国実用新案第9106639.5号明細書)などによって知られている。公知の撹拌装置では、通常1.5〜3mの直径を有する、双曲面体状の撹拌体が用いられており、中央または中心で突出する接続体には、撹拌シャフトが設置される。

0003

この種の撹拌体は、ガラス繊維強化プラスチックから製造される。そのため、ガラスファイバ製の布帛が、適当な型枠中に、手作業で、複数層、相互に積層される。この種の撹拌体は、製造コストが高くなる。また、撹拌体はかさばるので、輸送時に大きな容積が必要となる。

先行技術

0004

独国実用新案第9106639.5号明細書

発明が解決しようとする課題

0005

本発明は、先行技術における難点を克服することを目的とする。特に、簡単にかつ経済的に製造しうる撹拌体と撹拌装置を具現化する。本発明のさらなる目的によれば、撹拌体と撹拌装置は低費用で輸送しうるものとなる。

課題を解決するための手段

0006

これらの目的は、請求項1及び21記載の構成によって達成される。発明の好ましい実施形態は、請求項2から20、及び22の記載に示されている。

0007

本発明によれば、外周縁から接続体にかけてのびる接合領域に沿って、相互に連結される複数のセグメント部分構造)からなる撹拌体が提供される。セグメントの製造に要する労力は、はるかに少なく、セグメントは、はるかに小さな型を用いて製造することができる。撹拌体は複数のセグメントからなるので、これを分解した状態で使用場所まで輸送し、その場で組み立てることができ、これによって輸送コストが低減される。驚くべきことに、本発明に係る撹拌体は、一体として形成された従来型の撹拌体に比べ、機械的安定性に優れることがわかった。

0008

本発明の好ましい実施形態によれば、各セグメントは、第1の接合プロファイル(接合部断面形状)を有する第1の接合部と、第1の接合プロファイルに対応する第2の接合プロファイルを有する第2の接合部を備える。好ましくは、第1の接合プロファイルは、段差をなす形に形成される。段差の高さは、好ましくは第2の接合部におけるセグメントの厚みに対応する。この場合、第2の接合プロファイルは、好ましくは、平坦であってもよい。

0009

本発明のさらなる実施形態によれば、第1の接合部において、セグメントに開口が形成される。好ましくは、開口は、第1の接合部に沿って径方向のセグメントの内側半分の範囲内で延在している。「径方向のセグメントの内側半分」とは、接続体を構成する接続体部を含む半分を意味する。第2の接合部で、周方向で開口と対向する部分では、縁部(エッジ)に凹入部を備えてもよい。縁部の凹入部は、その径方向への伸びが、開口部の径方向への伸びに対応しており、組み立てた状態では、凹部は隣接するセグメントの開口を補完する。

0010

特に好ましい実施形態では、複数の、好ましくは全てのセグメントが、それぞれ、セグメントの外周縁から、セグメント接続体の方向へのびる、輸送用持ち運び用)のリブ肋材)を備える。輸送リブの高さは、セグメントの外周縁から開口に向けて増加し、次いで、接続体に向けて減少することが好ましい。周縁部における輸送リブの高さの最小値と、最大高さの比は、例えば1:5から1:100の範囲、好ましくは、1:5から1:20の範囲にある。

0011

好ましくは、輸送リブは、第1の接合部から延出している。好ましくは、輸送リブは、第1の接合部と一体に形成され、セグメントと略同一の厚さを有する。ハネ状に形成された輸送リブは、好ましくは略四角形の断面形状を有する。輸送リブは、部分的に開口の境界を形成し、開口部において立ち上がったウェブ羽根板)を備え、該ウェブが、開口の縁に沿って延出し、組み立て状態では、隣接するセグメントの第2の接合部の縁の凹部と係合するものであってもよい。これによって隣接するセグメントは、正確な位置合わせで、接合することができる。

0012

もちろん、別の形態の、相互に対応する会合手段を第1および第2の接合部に設けてもよい。ここで、前記会合手段は、円錐状のピンと、これに対応する凹部であってもよく、ウェブと、これに対応するスロット状の凹部などであってもよい。

0013

相互に対応する締結手段を、第1接合プロファイルと、第2接合プロファイルに設けてもよい。これらの締結手段は、例えば、ねじ切りした受け筒(ブッシング)と、ネジ等を通す開口であってもよい。

0014

接続体は、さらに、撹拌体を撹拌シャフトに締結するための締結手段を通す開口を備えていてもよい。例えば、締結部材は、ネジ、リベット等であってもよい。

0015

本発明の特に好ましい実施形態によれば、セグメントは、キャスト成型プラスチックまたは金属から製造される。プラスチックは二つの成分からなるものでもよく、特に、ポリオレフィン類、特にPP、PS、ABS、PA、POM、EVAC、GFK、NCF、SAN、UP、VPE、テレン、HDPEなどの、キャスト成型や射出成型に適したプラスチックを上記のプラスチックとして用いることができる。射出成型の範疇では、熱可塑性樹脂の射出成型、熱硬化性材料の射出成型、多成分射出成型法、特にインモールド成型法粉体射出成型法などを考慮することができる。キャスト成型法としては、真空キャスティングを特に考慮することができる。剛性を高めるため、プラスチックに短繊維を添加してもよい。

0016

また、セグメントを、例えば加圧ダイキャスト法を用い、金属、特にアルミニウム合金から製造してもよい。使用しうる合金としては、AlSi9Cu3(Fe)、AlSi12Cu1(Fe)、AlSi12(Fe)、やAlSi10MgCuを挙げることができる。

0017

さらなる実施形態によれば、撹拌シャフトを接続するための接続素子を接続体に設置してもよい。この種の接続素子は、例えば、アダプタ状に形成することができる。このようにして、各種の市販のシャフト接続具に撹拌体を接続することができる。

0018

好ましくは、第1および第2の接合部は、外周縁から接続体にむけて、径方向に湾曲している。換言すれば、第1および第2の接合部は、外周縁に対し傾斜して延在し、接続体にむけて、径方向に湾曲する。ここで、輸送リブは、好ましくは第1の接合領域に平行に伸びている。輸送リブの湾曲したプロファイルにより、特に効率的に、排水中に水流を生成することができる。

0019

本発明のさらなる実施形態によれば、セグメントは相互に接着されるか、ねじ止めされる。特に、ねじ止めと接着の併用による接続により、特に安定した撹拌体が得られる。

0020

各セグメントは、少なくとも一つの輸送リブを備えていてもよい。各セグメントが輸送リブをただ一つずつ備え、比較的細型となることが好ましいが、セグメントは複数の輸送リブを備えていてもよい。

0021

いずれの場合も、各セグメントが同一の構造を有することが好ましい。この場合、撹拌体製造のためには、一個モールドの使用しか必要としない。

0022

本発明のさらなる構成によれば、排水処理槽中で水流を形成するための撹拌装置が提供される。この装置において、本発明の撹拌体が駆動系から延びる撹拌シャフトに設置される。この種の撹拌装置は、製造が容易であり、低い費用で輸送することができる。

0023

好ましい実施形態によれば、撹拌シャフトは、軸方向に延在する複数のリブを備え、これらのリブは、接続体の対応する溝に嵌合する。接続体の内周に設けられる軸方向の溝は、好ましくは、隣接して配置される、セグメントの接続体部の第1の接合プロファイルによって形成される。

図面の簡単な説明

0024

撹拌体を示す斜視図である。
図1に示す撹拌体の平面図である。
図2切断線A−Aに沿った断面図である。
図1の撹拌体を下方から見た斜視図である。
一セグメントの斜視図である。
図5のセグメントを下方から見た斜視図である。
接続体の部分斜視図である。
図7に部分的に示す接続体を含む断面図である。

実施例

0025

以下、本発明を例示する実施形態を図面に基づいて詳説する。
いずれの図面においても共通して、符号1は、撹拌体1を示し、Oは撹拌体の上側面、URは外周端、Uは下側面である。撹拌シャフト据え付け用の接続体は、共通して符号2で示す。

0026

例示的な本実施形態において、撹拌体1は、双曲面体状の形態を有する。本実施形態では、撹拌体1は、八つのセグメント(部分構造体)S1〜S8から構成され、これらは、外周縁URから接続体2にかけて延在する接合領域F1〜F8に沿って、相互に連結されている。

0027

図2および図3に、第1接合領域F1を詳細に示す。セグメントS1〜S8は、好ましくは、それぞれ同一の構造を有し、その長手方向の縁に沿って、第1の接合プロファイルP1を有する第1の接合部Fa1を一方の縁部に、および第2の接合プロファイルP2を有する第2の接合部Fa2を他方の縁部に有する(図5および図6も参照のこと)。本実施形態において、第1の接合プロファイルP1は、段差を有する形に形成されており、これから60°〜90°の範囲の角αをなして、輸送リブT1が延出している。第2の長縁部に設けられる第2の接合プロファイルP2は、第1の長縁部に対し周方向での反対側にあり、本実施形態では、プレート状の断面を有する(図3)。第2の接合プロファイルP2は、第1の接合プロファイルP1に対応し、結合状態では、セグメントS1〜S8の下側の起伏形状(contour)が、相互に補って、全体としては起伏の平坦な形状となり、撹拌体1の下側面Uを形成する。このため、第2の接合プロファイルP2は、第1の接合プロファイルP1の段差の高さに対応する厚みDを有する。

0028

図5図6は、一例として、第1のセグメントS1の斜視図を示す。第1のセグメントS1は、第1の開口D1を有し、これは第1のセグメントS1の径方向内側半分の領域内で、第1の接合部Fa1に沿って延在している。第1の輸送リブT1は、部分的に第1の開口D1の境界をなす。第2の接合部Fa2で、第1の開口D1に対し、周方向で対向する部分には、縁部に凹入部Aがある。縁部の凹入部Aは、第8のセグメントの、第8の輸送リブT8から延在する第8のウェブSt8(図4参照)が、結合状態では前記凹入部と組み合う形で、凹入部にはめ込まれるように形成される。

0029

第1の輸送リブT1は、周縁部URsにおいて最小の高さH1を有し、第1の開口D1の領域において、最大の高さH2を有する(図5参照)。両者の比H1/H2は1/5〜1/100、好ましくは1/5〜1/20の範囲にある。

0030

図1〜3に見られるように、第1の輸送リブT1と上側面Oのなす角αは、第1の輸送リブ11が、第1の開口D1に対し、特に第1の開口D1の領域で傾斜するように、外周縁URから接続体2にかけて小さくなる。第1の開口D1から接続体部2’にかけては、最大値H2から再び高さが小さくなる。

0031

図5から明らかなように、接合部Fa1、Fa2は湾曲している。接合部Fa1、Fa2、および第1の接合部Fa1から延出する第1の輸送リブT1は、撹拌体1の径方向内側の部分では、ほぼ径方向に伸び、次いで正接方向に向けて湾曲し、周縁部URsでは、外周縁(外周エッジ)に対し傾斜して伸びている。

0032

第1の開口D1は、上側面Oの側から見ると、第1の輸送リブT1の凸状湾曲部によって境界を定められている。他の開口D2〜D8と、対応する他の輸送リブT2〜T8も同様の関係を有する。

0033

特に図6に示すように、実質的に筒状ジャケットの一部分をなす、接続体部2’は、第1の接合プロファイルP1に対応する段差状のオフセットVを有する。換言すれば、第1の接合プロファイルP1は、第1の開口D1により中断された部分をのぞき、接続体部2’に向けて伸びている。

0034

図7図8は、接続体2と撹拌シャフト3の組み合わせの一実施形態を示している。ここでは撹拌シャフト3は、軸方向に伸びる複数のリブ4を有する。セグメントの接続体部2’には、リブ4に対応する溝5が、溝5とリブ4が噛みあって係合するように設けられている。こうして、撹拌体1と撹拌シャフト3の接続部が、特に両者連結して回転しうるような形で形成される。

0035

撹拌体1は、図では双曲面体状の形態を有するが、例えば、先を落とされた円錐(円錐台)のような形で形成されたものであってもよい。

0036

図に示すセグメントS1〜S8は、同一の構造を有することが好ましい。これらは、キャスト成型法を用い、プラスチックから容易に製造することができる。セグメントS1〜S8の製造には、ポリオレフィン、特に、PP、PS、ABS、PA、POM、EVAC、GFK、NCF、SAN、UP、VPE、テレン、HDPEなどのプラスチックを好適に用いることができる。

0037

ここで記載される撹拌体1は、同一の構造を有する8個のセグメントS1〜S8から構成されるが、いうまでもなく、同様の撹拌体1をより少ない個数、またはより多くの個数の、互いに同一の構造を有するセグメントから製造してもよい。

0038

ここで示した例示的な実施形態では、各セグメントS1〜S8は、輸送リブT1〜T8を有し、各々の輸送リブが片方長手縁部に沿って設けられている。言うまでもなく、輸送リブT1〜T8を例えば、セグメントS1に中心的に設けてもよく、また輸送リブT1〜T8を持たないセグメントS1〜S8と、輸送リブT1〜T8を備えたセグメントS1〜S8を組み合わせてもよい。

0039

例示的な本実施形態において、セグメントS1〜S8は各々開口D1〜D8を有するが、開口D1〜D8は省略してもよく、あるいは開口D1〜D8を有するセグメントS1〜S8と、開口D1〜D8を持たないセグメントを組み合わせてもよい。

0040

セグメントS1〜S8は、ここでは詳細に示さないが、ねじ止めによって相互に結合されてもよい。たとえば、上記の目的で、ねじ切りされた筒状体(ブッシング)を第2の接合プロファイルP2に設けてもよい。上記のねじ止めによる結合に加え、セグメントS1〜S8を相互に接着してもよい。撹拌体1の連結を容易にするため、例えばテンプレートを準備し、その上にセグメントS1〜S8を置いて、正確に相互に連結できるようにしてもよい。

0041

本発明が提示する撹拌体1は、低い費用で製造し、輸送することができる。にもかかわらず、撹拌体1は、顕著な強度を備える。

0042

1撹拌体
2接続体
2’ 接続体部
3撹拌シャフト
4リブ
5 溝
A 凹入部
D 厚さ
D1〜D8 開口
F1〜F8接合領域
Fa1 第1の接合部
Fa2 第2の接合部
H1 最小高さ
H2 最大高さ
O 上側面
P1 第1の接合プロファイル
P2 第2の接合プロファイル
S1〜S8セグメント
St1 第1のウェブ
T1〜T8輸送リブ
U 下側面
UR外周縁
URs周縁部
Vオフセット
α 角度

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