ES3036325T3 - Composite loop chain - Google Patents

Abstract

Un depósito de sedimentación de un sistema de tratamiento de aguas residuales incluye una cadena colectora que incluye eslabones de cadena que tienen una pluralidad de barras laterales, pasadores de conexión escalonados configurados para unir la pluralidad de barras laterales e incluye un primer extremo que incluye una porción de cabeza que tiene un área de sección transversal más grande que porciones de la pluralidad de barras laterales a través de las cuales se extiende el pasador de conexión escalonado, tapas de extremo configuradas para recibir segundos extremos de los pasadores de conexión escalonados y aberturas definidas en las tapas de extremo y segundos extremos de los pasadores de conexión escalonados configuradas para recibir un elemento de retención que mantiene las tapas de extremo en posición en los segundos extremos de los pasadores de conexión escalonados. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Cadena de bucle compuesta

Solicitudes relacionadas

Esta solicitud reivindica la prioridad bajo 35 U.S.C. § 119(e) de la solicitud provisional de EE. UU. n.° de serie 62/471,013, titulada “COMPOSITE LOOP CHAIN WITH FEWER COMPONENTS”, presentada el 14 de marzo de 2017.

Antecedentes

1. Campo de la divulgación

Aspectos y realizaciones divulgados en el presente documento se refieren en general a sistemas de tratamiento de aguas residuales que utilizan depósitos de sedimentación y a aparatos y métodos para operar depósitos de sedimentación.

2. Descripción de técnica relacionada

Un equipo colector de lodos de cadena y raspador está diseñado para retirar sólidos en suspensión sedimentados (lodos) de depósitos de sedimentación rectangulares, por ejemplo, depósitos de sedimentación rectangulares de hormigón, en plantas de tratamiento de agua y aguas residuales municipales e industriales. En algunas implementaciones, los depósitos de decantación rectangulares pueden tener de unos 10 pies (3 metros) a unos 30 pies (9,1 metros) de ancho, de unos 50 pies (15,2 metros) a unos 300 pies (91,4 metros) de largo, y de unos ocho pies (2,4 metros) a unos 14 pies (4,3 metros) de profundidad. Paletas de raspadores se utilizan a menudo para raspar el material sedimentado en el suelo del depósito hasta un lugar de extracción de lodos, por ejemplo, una tolva en el depósito de sedimentación. Simultáneamente con la retirada del lodo del suelo del depósito, se pueden utilizar otras paletas de raspadores para empujar el material flotante, denominado generalmente "escoria", desde la superficie del líquido en el depósito de sedimentación a un colector de espuma para su retirada.

El mecanismo de retirada de lodo y espuma en un depósito de sedimentación a menudo incluye dos hilos de cadena sin fin que se extienden a lo largo del depósito de sedimentación. Las paletas de raspadores que abarcan el ancho del depósito de sedimentación están montadas en la cadena. La cadena y las paletas unidas a la cadena se mueven a través del depósito de sedimentación para dirigir el lodo al lugar de retirada de lodo en el suelo en un extremo del depósito. La cadena y las paletas son impulsadas por ruedas dentadas que se fijan a un árbol principal que se extiende a lo ancho del depósito de sedimentación.

El documento KR20140027770A se refiere a una cadena de techo para el colector de lodo de una instalación de tratamiento de agua.

Sumario

De acuerdo con un aspecto de la presente divulgación, se proporciona un depósito de sedimentación de un sistema de tratamiento de aguas residuales. El depósito de sedimentación comprende una cadena colectora para impulsar una pluralidad de paletas a través del depósito de sedimentación. La cadena colectora incluye eslabones de cadena que comprenden una pluralidad de barras laterales que incluyen un par interior de barras laterales y un par exterior de barras laterales. Cada una de la pluralidad de barras laterales puede tener la forma de bucles abiertos aplanados. La cadena colectora incluye además pasadores de conexión escalonados configurados para unir la pluralidad de barras laterales. Cada pasador de conexión escalonado incluye un primer extremo que incluye una porción de cabeza que tiene un área de sección transversal mayor que las aberturas definidas por las superficies curvas interiores de las secciones de extremo de las barras laterales a través de las cuales se extiende el pasador de conexión escalonado y un segundo extremo en un extremo opuesto del pasador de conexión escalonado desde el primer extremo y que tiene un área de sección transversal menor que el área de sección transversal de la porción de cabeza. La cadena colectora incluye además tapas de extremo configuradas para recibir los segundos extremos de los pasadores de conexión escalonados. Las aberturas configuradas para recibir un elemento de retención están definidas en las tapas de extremo y los segundos extremos de los pasadores de conexión escalonados.

En algunas realizaciones, las tapas de extremo incluyen orificios interiores configurados para recibir y retener los segundos extremos de los pasadores de conexión escalonados.

De acuerdo con algunas realizaciones, las tapas de extremo incluyen porciones de área de sección transversal reducida y porciones de área de sección transversal más grandes que tienen áreas de sección transversal mayores que las áreas de sección transversal de las porciones de área de sección transversal reducida. Las tapas de extremo pueden comprender además ranuras definidas en las porciones de mayor área de sección transversal de las tapas de extremo. Las ranuras pueden estar configuradas para recibir y retener los extremos de los elementos de retención que pasan a través de las tapas de extremo. Cada pasador de conexión escalonado puede comprender además una porción escalonada que tiene un área de sección transversal intermedia entre el área de sección transversal de la porción de cabeza y el área de sección transversal de la porción no escalonada. La porción escalonada puede estar configurada para estar dispuesta dentro de las aberturas de la pluralidad de barras laterales.

En algunas realizaciones, cada una de la pluralidad de barras laterales incluye proyecciones que se extienden hacia dentro que extienden las superficies curvas interiores de las secciones de extremo de la pluralidad de barras laterales más allá de 180°. Al menos uno de los pasadores de conexión escalonados y las tapas de extremo puede incluir uno o más salientes configurados para encajar con los salientes que se extienden hacia dentro de la pluralidad de barras laterales y suprimir el movimiento relativo entre los pasadores de conexión escalonados, las tapas de extremo y los pares exteriores de barras laterales.

De acuerdo con la reivindicación 1, el depósito de sedimentación comprende además protecciones dimensionadas y conformadas para alinearse con los lados de la pluralidad de barras laterales. Las protecciones pueden formarse integralmente con uno de los pasadores de conexión escalonados y tapas de extremo. Las protecciones pueden comprender láminas que se retienen en las paredes exteriores de la pluralidad de barras laterales. Las protecciones pueden incluir aberturas que tienen rebajes de tamaño y forma para recibir proyecciones que se extienden radialmente dispuestas en uno de los pasadores de conexión escalonados y tapas de extremo.

En algunas realizaciones, al menos una de la pluralidad de barras laterales incluye un medidor de tensión. La al menos una de la pluralidad de barras laterales puede incluir un transmisor inalámbrico configurado para transmitir datos desde el medidor de tensión a un registrador de datos externo. La al menos una de la pluralidad de barras laterales puede incluir además una memoria configurada para retener información relacionada con el tiempo en servicio de la al menos una de la pluralidad de barras laterales. El transmisor inalámbrico puede configurarse para transmitir los datos relacionados con el tiempo en servicio de al menos una de la pluralidad de barras laterales al registrador de datos externo. El registrador de datos externo puede programarse para emitir una alarma en respuesta a los datos relacionados con el tiempo en servicio de al menos una de la pluralidad de barras laterales que indican que al menos una de la pluralidad de barras laterales se acerca o supera una vida útil nominal. El medidor de tensión y el transmisor inalámbrico se pueden encapsular con un material impermeable al agua al menos en una superficie de al menos una de la pluralidad de barras laterales o dentro de una cavidad definida en al menos una de la pluralidad de barras laterales. El registrador de datos externo puede programarse para emitir una alarma en respuesta a la tensión medida por el medidor de tensión que excede un nivel predefinido. El medidor de tensión y el transmisor inalámbrico pueden disponerse en una porción de una sección central de al menos una de la pluralidad de barras laterales que son más delgadas con respecto a otras porciones de la sección central. La al menos una de la pluralidad de barras laterales puede estar formada por un material diferente al de otras de la pluralidad de barras laterales. El medidor de tensión puede incluir un medidor de tensión óptico y un medidor de tensión acústico.

En algunas realizaciones, el depósito de sedimentación comprende además al menos una rueda dentada que incluye un medidor de tensión o un transductor de presión configurado para medir la tensión aplicada a la cadena colectora.

En algunas realizaciones, al menos uno de los pasadores de conexión escalonados incluye un núcleo interno que tiene un medidor de tensión configurado para medir la tensión aplicada a la cadena colectora.

De acuerdo con otro aspecto, se proporciona una cadena colectora para accionar una pluralidad de paletas a través de un depósito de sedimentación de un sistema de tratamiento de aguas residuales. La cadena colectora incluye eslabones que comprenden una pluralidad de barras laterales, incluyendo un par interior de barras laterales y un par exterior de barras laterales. Cada una de la pluralidad de barras laterales puede tener forma como bucles abiertos aplanados. La cadena colectora incluye además pasadores de conexión escalonados configurados para unir la pluralidad de barras laterales. Cada pasador de conexión escalonado incluye un primer extremo que incluye una porción de cabeza que tiene un diámetro mayor que las porciones de la pluralidad de barras laterales a través de las cuales se extiende el pasador de conexión escalonado, y un segundo extremo en un extremo opuesto de los pasadores de conexión escalonados desde el primer extremo y que tienen un diámetro menor que el diámetro de la porción de cabeza. La cadena colectora incluye tapas de extremo configuradas para recibir los segundos extremos de los pasadores de conexión escalonados y un medidor de tensión incluido en al menos una de la pluralidad de barras laterales.

De acuerdo con un ejemplo, se proporciona un método para operar un depósito de sedimentación de un sistema de tratamiento de aguas residuales. El método comprende la monitorización de la tensión aplicada a la cadena colectora del depósito de sedimentación mediante un medidor de tensión acoplado a un eslabón de la cadena colectora y un transductor de presión dispuesto en una rueda dentada del sistema de transmisión por cadena del depósito de sedimentación, y la realización de un mantenimiento preventivo en el depósito de sedimentación en respuesta a la tensión aplicada a la cadena colectora que excede un valor predeterminado.

El método puede comprender además la recepción de una señal inalámbrica desde la cadena colectora que proporciona una indicación de un tiempo en servicio de la cadena colectora, y la sustitución de al menos una porción de la cadena colectora en respuesta a la indicación del tiempo de servicio que indica que la al menos una porción de la cadena de colector ha alcanzado o superado una vida útil nominal.

Breve descripción de los dibujos

Los dibujos adjuntos no están destinados a ser dibujados a escala. En los dibujos, cada componente idéntico o casi idéntico que se ilustra en varias figuras está representado por un número similar. Para mayor claridad, no todos los componentes pueden estar etiquetados en todos los dibujos. En los dibujos:

La figura 1 es una vista en planta de una realización de un depósito de sedimentación de una planta de tratamiento de aguas residuales;

La figura 2 es una vista parcial en sección transversal del depósito de sedimentación de la figura 1, a lo largo de la línea 2-2 de la figura 1;

La figura 3 es otra vista en sección transversal del depósito de sedimentación de la figura 1, a lo largo de la línea 3-3 de la figura 1;

La figura 4 es una vista isométrica parcialmente en despiece de un conjunto de eslabones de cadena que puede utilizarse en el depósito de sedimentación de la planta de tratamiento de aguas residuales de la figura 1;

La figura 5A es una vista isométrica de otro conjunto de eslabones de cadena que puede utilizarse en el depósito de sedimentación de la planta de tratamiento de aguas residuales de la figura 1;

La figura 5B es una vista en despiece del conjunto de eslabones de cadena de la figura 5A;

La figura 6 es una vista ampliada de una porción del conjunto de eslabones de cadena de la figura 5A que ilustra una tapa de extremo en línea de trazos;

La figura 7A es una vista isométrica de un conjunto de eslabones de cadena que incluye cubiertas laterales que pueden utilizarse en el depósito de sedimentación de la planta de tratamiento de aguas residuales de la figura 1;

La figura 7B es una vista en despiece del conjunto de eslabones de cadena de la figura 7A;

La figura 8 es una comparación entre una porción del conjunto de eslabones de cadena de la figura 7A incluyendo las cubiertas y sin las cubiertas instaladas;

La figura 9 es una vista en despiece del conjunto de eslabones de cadena de la figura 7A con las tapas sustituidas por arandelas;

La figura 10 es una vista en sección transversal parcial de un conjunto de eslabones de cadena sin cubiertas y un conjunto de eslabones de cadena con cubiertas instaladas;

La figura 11 ilustra una barra lateral habilitada por sensor de un conjunto de eslabones de cadena en comunicación con un monitor externo/registrador de datos;

La figura 12A ilustra un método de montaje de un sensor en una pared de una barra lateral de un conjunto de eslabones de cadena;

La figura 12B ilustra un método para encapsular un sensor dentro de una pared de una barra lateral de un conjunto de eslabones de cadena;

La figura 13 ilustra un gráfico profético de datos de tensión que se pueden obtener de una barra lateral habilitada por sensor de un conjunto de eslabones de cadena;

La figura 14 ilustra una realización alternativa de una barra lateral habilitada por sensor de un conjunto de eslabones de cadena;

La figura 15 ilustra una rueda dentada activada por sensor de un depósito de sedimentación de una planta de tratamiento de aguas residuales; y

La figura 16 ilustra un núcleo activado por sensor de un pasador de conexión de un conjunto de eslabones de cadena.

Descripción detallada

Los aspectos y realizaciones descritos en este documento no se limitan a los detalles de construcción y la disposición de los componentes establecidos en la siguiente descripción o ilustrados en los dibujos. Los aspectos y realizaciones divulgados en el presente documento son capaces de otras realizaciones y de ser practicados o de ser llevados a cabo de varias maneras.

Las cadenas colectoras utilizadas en los depósitos de sedimentación de las plantas de tratamiento de aguas residuales pueden estar sujetas a condiciones adversas. El líquido en un depósito de sedimentación puede exhibir oscilaciones en el pH y/o cambios en la temperatura del día a la noche o de una estación a otra. Las cadenas colectoras también están sujetas a esfuerzos mecánicos y esfuerzos vibratorios repetitivos asociados con su accionamiento a través del depósito de sedimentación.

Las cadenas colectoras para uso en depósitos de sedimentación de plantas de tratamiento de aguas residuales exhiben deseablemente una serie de propiedades. Las cadenas colectoras son ventajosamente ligeras para facilitar la instalación o sustitución y para minimizar la energía utilizada para impulsar las cadenas colectoras y las paletas unidas a través de los depósitos de sedimentación. Una cadena de colectores debe ser mecánicamente fuerte en toda su longitud para resistir la deformación debido a la tensión asociada con la conducción a través del depósito de sedimentación. Es deseable que una cadena colectora sea resistente a la corrosión, de modo que no se vea afectada por el medio ambiente en el depósito de sedimentación ni afecte al medio ambiente debido a su presencia allí. Una cadena colectora debe tener pocas piezas para facilitar la instalación o el reemplazo y para reducir una cantidad de posibles puntos de fallo. Una cadena colectora también debe ser resistente a la acumulación de desechos, por ejemplo, materia fibrosa o trapos en un depósito de sedimentación. La acumulación de dichos desechos en la cadena colectora puede aumentar el arrastre de la cadena a medida que es impulsada a través del depósito de sedimentación, aumentando así la potencia utilizada para impulsar la cadena a través del depósito de sedimentación. La acumulación de dichos desechos en la cadena del colector también puede interferir con el paso de la cadena del colector sobre las ruedas dentadas en el depósito de sedimentación, lo que puede aumentar el consumo de energía, detener la cadena del colector o dañar la cadena del colector o las ruedas dentadas. Las cadenas colectoras pueden proporcionar una indicación de la tensión experimentada por los eslabones de la cadena colectora a medida que la cadena colectora se desplaza a través de un depósito de sedimentación para proporcionar un aviso anticipado de posibles problemas y permitir que se realice un mantenimiento preventivo en lugar de una reparación en caso de fallo de un componente del depósito de sedimentación.

Un posible material a partir del cual se puede formar una cadena colectora es el metal. Las cadenas del colector del depósito de sedimentación se han fabricado típicamente de acero al carbono o acero inoxidable. Sin embargo, el peso de las cadenas colectoras de metal suele ser considerable y se puede utilizar una gran cantidad de energía para accionar las cadenas colectoras de metal a través de un depósito de sedimentación. El peso de las cadenas colectoras de metal a menudo requiere el uso de ruedas dentadas fuertes y pesadas y equipo de montaje asociado, lo que puede dar como resultado un depósito de sedimentación con un alto coste de capital. El peso de las cadenas colectoras de metal a menudo dificulta el mantenimiento cuando se deben quitar y/o reemplazar las cadenas colectoras de metal. Cuando se utiliza acero al carbono, la corrosión puede ser un problema, ya que las cadenas colectoras de metal normalmente no se pintan ni se tratan de otra manera para protegerlas contra la corrosión. Si se desea una cadena colectora de metal resistente a la corrosión, la cadena colectora puede construirse de acero inoxidable. Sin embargo, el uso de acero inoxidable es costoso debido al costo del material y la dificultad de mecanizar el acero inoxidable en comparación con el acero al carbono.

Otro material a partir del cual se puede formar una cadena colectora es el plástico de ingeniería (en adelante, denominado "plástico"). Los plásticos suelen ser resistentes a la corrosión y generalmente más ligeros que la mayoría de los metales. Además, las cadenas colectoras de plástico pueden mecanizarse o moldearse, lo que reduce el coste de construcción en comparación con las cadenas colectoras de acero convencionales. La mayoría de los plásticos, sin embargo, no poseen la resistencia mecánica deseable en una cadena colectora de depósito de sedimentación. Una cadena colectora de plástico puede deformarse con el tiempo debido a las fuerzas asociadas con el accionamiento de la cadena colectora y las paletas a través de un depósito de sedimentación.

Las cadenas colectoras pueden estar formadas por materiales cerámicos. Las cerámicas son típicamente resistentes a la corrosión y fuertes. Sin embargo, las cerámicas suelen tener poca resistencia al impacto y pueden romperse cuando experimentan una fuerza brusca o agrietarse después de estar sujetas a un estrés vibratorio repetitivo.

Los materiales compuestos, por ejemplo, plásticos reforzados con fibra o metales incrustados con materiales cerámicos, pueden ser fuertes, resistentes a los impactos, resistentes a la corrosión y livianos. Se pueden moldear muchos materiales compuestos, lo que reduce el coste de construcción en comparación con las cadenas colectoras de acero convencionales que pueden requerir maquinado. Sin embargo, un inconveniente de muchas cadenas colectoras compuestas es su costo en relación con las cadenas colectoras formadas por metales comunes, por ejemplo, acero al carbono o muchos plásticos. Algunas formas de compuestos, sin embargo, no son excesivamente caras y pueden proporcionar un compromiso aceptable entre el costo y las propiedades mecánicas deseables en una cadena de colectores que pueden ser superiores a las de los materiales de metal, plástico o cerámica puros.

Los aspectos y realizaciones descritos en este documento implican utilizar una cadena colectora formada por un material compuesto (una "cadena colectora compuesta") en diseños de equipos colectores de lodos de cadena y raspador en depósitos de sedimentación de plantas de tratamiento de aguas residuales en lugar de una cadena colectora de acero sólido convencional. El material compuesto puede ser un compuesto de matriz polimérica, por ejemplo, un compuesto de matriz de nailon o epoxi, un compuesto de matriz metálica, por ejemplo, un compuesto de matriz de aluminio o acero, o un compuesto de matriz cerámica, por ejemplo, un compuesto de matriz de vidrio o alúmina. El material compuesto puede incluir fibras, por ejemplo, fibras de vidrio, metal, carbono, aramida o boro incrustadas en la matriz. El material compuesto puede incluir partículas, por ejemplo, partículas de metal, polímero o cerámica incrustadas en la matriz. En algunas realizaciones, el material compuesto es plástico reforzado con fibra de vidrio (FRP) enrollado en filamento.

Los aspectos y realizaciones descritos en este documento pueden incluir un conjunto de transmisión por cadena para usar en un depósito de sedimentación lleno al menos parcialmente con aguas residuales. Un conjunto de transmisión por cadena dispuesto en el depósito de sedimentación puede incluir cadenas colectoras compuestas paralelas que lleven paletas y se extiendan a lo largo del fondo del depósito de sedimentación para eliminar el lodo sedimentado y en la superficie de las aguas residuales en el depósito de sedimentación para recoger y eliminar la escoria superficial. Las cadenas colectoras pueden incluir características para reducir el potencial de acumulación de desechos en los eslabones de las cadenas colectoras en comparación con diseños anteriores. Las cadenas colectoras pueden incluir características para proporcionar una indicación de la tensión aplicada a los eslabones de las cadenas colectoras a medida que se desplazan a través del depósito de sedimentación.

Otras partes del equipo colector de lodos de la cadena y el raspador, por ejemplo, el árbol principal, las paletas, la rueda dentada principal, las ruedas dentadas del árbol principal del colector, las ruedas dentadas locas, los elementos de enclavamiento de la rueda dentada y/o los cojinetes de pared o los postes de mangueta pueden estar formados de metal, para ejemplo, acero. En otras realizaciones, una o más de estas porción del equipo colector de lodos de cadena y rascador pueden estar formadas por un polímero o un material compuesto, similar al que se puede formar una o más porciones de la cadena colectora.

En la figura 1 se ilustra un depósito de sedimentación 100 rectangular que se puede utilizar en una planta de tratamiento de aguas residuales para la sedimentación y retirada de sólidos en suspensión de las aguas residuales que se someten a tratamiento. El depósito de sedimentación 100 incluye un par opuesto de paredes laterales 105, 110, un par de paredes de extremo 115, 120 y una superficie inferior 125. Un par de cadenas colectoras 130 paralelas son accionadas por un árbol principal 140. Las cadenas colectoras 130 se acoplan con el árbol principal a través de las ruedas dentadas 135 del árbol principal del colector fijadas al árbol principal 140 próximas a los extremos opuestos del árbol principal 140. Las cadenas colectoras 130 también pueden acoplarse con ruedas dentadas locas 165 que pueden girar libremente en cojinetes de pared o alrededor de postes 170 fijados a las paredes laterales 105, 110 del depósito de sedimentación 100.

Un motor, por ejemplo, un motor eléctrico 145 externo al depósito de sedimentación 100 acciona una cadena de transmisión 150 que se acopla a una rueda dentada principal 155 fijada al árbol principal 140 cerca de un extremo del mismo para girar el árbol principal 140. El árbol principal 140 está soportado y gira alrededor de los soportes del árbol principal, por ejemplo, postes de punta 160 asegurados a las paredes laterales 105, 110 del depósito de sedimentación 100.

Una serie de paletas colectoras de lodo y escoria 175 están conectadas en extremos opuestos a las cadenas colectoras 130. En funcionamiento, las paletas 175 recogen el lodo de la superficie inferior 125 del depósito de sedimentación 100 y lo dirigen a las tolvas de lodo 180 para su eliminación. Las paletas 175 también rozan la superficie superior del líquido en el depósito de sedimentación y dirigen la escoria flotante hacia un colector de escoria, por ejemplo, un conjunto de tubería de escoria 185.

El depósito de sedimentación 100 se ilustra en sección transversal a lo largo de la línea 2-2 de la figura 1 en la figura 2. La cadena colectora 130, como se ilustra en la figura 2, se desplaza en el sentido de las agujas del reloj alrededor de la rueda dentada 135 del árbol principal del colector y las ruedas dentadas locas 165. Las paletas 175 raspan el lodo sedimentado (no se muestra) de la superficie inferior 125 del depósito de sedimentación 100 hacia la tolva de lodo 180 y quitan la espuma (no se muestra) de la superficie 210 de líquido en el depósito de sedimentación 100 y la dirigen al conjunto de tubería de espuma 185.

El depósito de sedimentación 100 se ilustra en sección transversal a lo largo de la línea 3-3 de la figura 1 en la figura 3. En la figura 3 se puede ver la cadena de transmisión 150 engranando la rueda dentada principal 155 fijada al árbol principal 140. En la realización ilustrada en la figura 3, la rueda dentada principal 155 está configurada con una sección dentada externa 155a que se acopla con la cadena de transmisión 150 que está desplazada horizontalmente hacia una pared del depósito de sedimentación 100 desde una porción de base 155b donde está conectada al árbol principal 140.

Un ejemplo de una cadena colectora 130 que se puede utilizar en el depósito de sedimentación 100 se describe en la patente US n.° 4,863,418 (la patente ‘418).

Una ilustración de un conjunto de eslabones de cadena de la cadena colectora de ejemplo presentada en la patente '418 se reproduce en la figura 4 generalmente en 10. El conjunto de eslabones de cadena 10 incluye dos barras laterales 12 idénticas, cada una de las cuales tiene la forma de un bucle abierto aplanado con un par de secciones centrales 18 rectas y paralelas conectadas integralmente por secciones de extremo 20 curvas. Las barras laterales 12 están unidas por un pasador de conexión 14 y retenidas en el pasador de conexión 14 por pasadores de chaveta 16 que se extienden a través de cada extremo del pasador de conexión 14.

Cada barra lateral 12 está formada por una matriz de resina endurecida de, por ejemplo, un poliéster termoendurecible o una resina epoxi. El material de la matriz está reforzado por filamentos continuos de alta resistencia a la tracción, por ejemplo, filamentos de vidrio, acero, carbono o aramida que se han enrollado en caminos paralelos alrededor del bucle.

Las barras laterales 12 incluyen proyecciones 26 integrales que se extienden hacia adentro de resina endurecida que extienden la superficie curva interior 28 de las secciones de extremo 20 en un arco circular mayor de 180°. Estas proyecciones 26 sirven para ubicar y mantener el extremo del pasador 14 longitudinal y concéntricamente en los extremos de las barras laterales 12.

El pasador de conexión 14 consiste en un núcleo cilindrico 32 que tiene un manguito polimérico 34 y un par de orificios perforados 38 en sus extremos para recibir pasadores de chaveta 16. El núcleo 32 es preferiblemente un material compuesto de una resina termoestable endurecida reforzada por un material filamentoso de alta resistencia que se extiende en la dirección del eje longitudinal del núcleo. El pasador 14 también incluye un manguito 34 compuesto por un material plástico de baja fricción, que rodea el núcleo 32 para formar un revestimiento o manguito resistente al desgaste alrededor del núcleo.

El manguito 34 incluye una porción cilindrica central integral 35 adaptada para acoplar los dientes de la rueda dentada, teniendo la porción cilindrica central del manguito un espesor de material mayor que el espesor del material de los extremos opuestos 37 del manguito, y los extremos opuestos 39 de la porción central 35 del manguito definen rebordes adaptados para ser acoplados por los lados de un par interior de barras laterales 12, manteniendo los rebordes 39 y la porción cilindrica 35 las barras laterales 12 en una relación separada.

La patente '418 divulga que se ha demostrado que las realizaciones de la cadena colectora divulgada de tamaño comparable y geometría similar a las cadenas de la técnica anterior tienen una resistencia última de casi 40.000 libras (18.144 kg.) y se espera que tenga una calificación de trabajo de 6.000 lbs. de fuerza (26.689 Newtons), que es mayor que la de las cadenas de hierro fundido.

Se pueden realizar varias mejoras en la cadena colectora descrita en la patente '418. Se ha descubierto que puede ser posible reducir el número de piezas individuales que forman una cadena colectora en comparación con la divulgada en la patente '418, que puede tener alrededor de 24 partes por pie (alrededor de 79 partes por metro) de cadena. También se ha descubierto que los pasadores de chaveta expuestos y los bucles abiertos de las barras laterales de la cadena colectora descrita en la patente '418 pueden tender a acoplarse o acumular desechos como trapos u otros desechos fibrosos cuando viajan a través de un depósito de sedimentación. Estos escombros recogidos pueden estresar los eslabones de la cadena del colector a medida que se mueve a través de un depósito de sedimentación y eventualmente pueden causar que falle un eslabón de la cadena. Los costes de reparación asociados con tales fallos son significativos, a veces alrededor de $ 50.000 o más debido a la necesidad de drenar y desinfectar el depósito de sedimentación antes de realizar las reparaciones.

Un ejemplo de un conjunto de eslabón de cadena mejorado para una cadena colectora de depósito de sedimentación se ilustra generalmente en 200 en vista en perspectiva en la figura 5A y en una vista en despiece en la figura 5B. El conjunto de eslabones de cadena 200 incluye dos barras laterales 205, que tienen la forma de un bucle abierto aplanado con un par de secciones centrales 210 rectas y paralelas conectadas integralmente por secciones de extremo 215 curvas. Las barras laterales 205 están unidas por pasadores de conexión escalonados 220. Los pasadores de conexión escalonados 220 se diferencian de los pasadores de conexión 14 descritos en la patente ‘418 en que los elementos de retención, por ejemplo, pasadores de chaveta 225, se utilizan solo en un lado de los pasadores de conexión escalonados 220. Los pasadores de conexión escalonados 220 incluyen porciones escalonadas 220A, porciones no escalonadas 220B y una cabeza 220C. Las cabezas 220C tienen un diámetro externo o área de sección transversal mayor que las porciones escalonadas 220A. Las porciones escalonadas 220A tienen un diámetro externo o área de sección transversal mayor que las porciones no escalonadas 220B. Los pasadores de chaveta 225 pasan a través de las aberturas 230 definidas en las tapas de extremo 235 que se conectan a las porciones no escalonadas 220B de los pasadores de conexión escalonados 220 y a través de los pasajes correspondientes 240 definidos en las porciones no escalonadas 220B de los pasadores de conexión escalonados 220 próximos a los extremos terminales del mismo (figura 6).

Las porciones no escalonadas 220B de los pasadores de conexión escalonados 220 pueden estar dispuestas dentro de orificios centrales 245 de diámetro reducido o partes de área de sección transversal reducida 250 de las tapas de extremo 235 u orificios centrales 245 que atraviesan la totalidad de las tapas de extremo 235. Las porciones de área de sección transversal o diámetro reducido 250 de las tapas de extremo 235 pueden tener el mismo o sustancialmente el mismo diámetro o área de sección transversal que las porciones no escalonadas 220B de los pasadores de conexión escalonados 220. En otras realizaciones, las tapas de extremo 235 pueden extenderse hacia los rebajes u orificios definidos en las porciones no escalonadas 220B de los pasadores de conexión escalonados 220.

Las porciones inferiores 255 de las chavetas 225 se doblan en una configuración en forma de arco después de que las chavetas 225 se insertan a través de las tapas de extremo 235 y los pasadores de conexión escalonados 220. Las porciones inferiores en forma de arco 255 de las chavetas 225 encajan en las ranuras 260 definidas en la superficie de una parte 265 de mayor diámetro o área de sección transversal (mayor diámetro o área de sección transversal que las partes de diámetro o área de sección transversal reducida 250) de las tapas de extremo 235. Las porciones inferiores 255 de las chavetas 225 tienen una tendencia reducida a engancharse en trapos u otros desechos que las chavetas estándar porque al estar dispuestas en las ranuras 260 en lugar de sobresalir de un lado de las tapas de extremo 235, las ranuras 260 evitan que los extremos de los pasadores de chaveta 225 de escombros que se enganchen en las aguas residuales en el depósito de sedimentación.

Debe apreciarse que aunque los pasadores de conexión escalonados 220, las tapas de extremo 235 y partes de cada uno se ilustran con secciones transversales cilíndricas o circulares, debe apreciarse que una o más porciones de los pasadores de conexión 220 o las tapas de extremo 235 pueden tener secciones transversales no circulares, por ejemplo, secciones transversales triangulares, cuadradas, pentagonales, hexagonales u ovaladas, o secciones transversales que tengan cualquier otra forma geométrica apropiada.

Cada barra lateral 205 está formada por una matriz de resina endurecida de, por ejemplo, un poliéster termoendurecible o una resina epoxi. El material de la matriz está reforzado con filamentos continuos de alta resistencia a la tracción, por ejemplo, vidrio, acero, carbono o fibras sintéticas de para-aramida de KEVLAR® que han sido enrolladas en trayectorias paralelas alrededor de los bucles de las barras laterales 205.

Los pasadores de conexión escalonados 220 pueden incluir un núcleo 270 formado por una matriz de resina endurecida de, por ejemplo, un poliéster termoendurecible o una resina epoxi reforzada con filamentos continuos de alta resistencia a la tracción, por ejemplo, vidrio, acero, carbono o fibras sintéticas de para-aramida de KEVLAR®. El núcleo 270 de los pasadores de conexión escalonados 220 puede formarse mediante un proceso de pultrusión en el que los filamentos de refuerzo recubiertos con resina se pasan a través de un troquel, lo que hace que los filamentos de refuerzo se alineen en una relación mutuamente paralela y que los filamentos se compriman juntos para formar un material del núcleo densificado.

Los pasadores de conexión escalonados 220 pueden incluir un manguito 275 que rodea el núcleo 270. El manguito 275 puede estar formado por nailon u otro material polimérico autolubricante. En otras realizaciones, el manguito 275 puede estar formado por materiales metálicos no corrosivos, como acero inoxidable 304SS, 316SS, Nitronic 60, dúplex o superdúplex, o un metal revestido con polímero. El manguito 275 puede reforzarse opcionalmente con filamentos discretos, continuos o cortos, de alta resistencia a la tracción, por ejemplo, vidrio, acero, carbono o fibras sintéticas de para-aramida de KEVLAR®.

Las barras laterales 205 incluyen proyecciones 280 integrales que se extienden hacia adentro de resina endurecida que extienden la superficie curva interior 285 de las secciones de extremo 215 en un arco circular mayor de 180°. Estas proyecciones 280 sirven para ubicar y mantener las porciones no escalonadas 220B de los pasadores de conexión escalonados 220 y las tapas de extremo 235 longitudinal y concéntricamente en los extremos de las barras laterales 205. Las cabezas de los pasadores de conexión escalonados 220 tienen un diámetro o área de sección transversal mayor que la de la abertura definida por las superficies curvas interiores 285 de las secciones de extremo 215 de las barras laterales 205 y, por lo tanto, se les impide pasar a través de las secciones de extremo 215 de las barras laterales 205 sin necesidad de chavetas u otros sujetadores o elementos de retención.

Tanto las porciones escalonadas 220A de los pasadores de conexión escalonados 220 como las tapas de extremo 235 pueden incluir uno o más, por ejemplo, dos o cuatro salientes o lengüetas 290 que se extienden hacia fuera que se acoplan a los lados interiores 295 de los salientes 280 que se extienden hacia dentro (véase la figura 6) en las barras laterales exteriores 205 (las barras laterales 205 entre las cuales están intercaladas otras barras laterales 205) para evitar o suprimir el movimiento relativo entre los pasadores de conexión escalonados 220, las tapas de extremo 235 y las barras laterales exteriores 205. En ejemplos no limitativos, las líneas centrales de las lengüetas pueden estar desplazadas en aproximadamente 92° con respecto a las circunferencias de las porciones escalonadas 220A de los pasadores de conexión escalonados 220 o las tapas de extremo 235. En otras realizaciones, las proyecciones o lengüetas pueden acoplarse con rebajes correspondientes en las barras laterales exteriores 205 para evitar o suprimir el movimiento relativo entre los pasadores de conexión escalonados 220, las tapas de extremo 235 y las barras laterales exteriores 205. La falta de movimiento relativo entre los pasadores de conexión escalonados 220, las tapas de extremo 235 y las barras laterales exteriores 205 evita el desgaste de las superficies exteriores de los pasadores de conexión escalonados 220 y las tapas de extremo 235, y de las superficies curvas interiores 285 de las barras laterales exteriores 205. Las barras laterales interiores 205 que están intercaladas entre las barras laterales exteriores 205 pueden girar libremente sobre los pasadores de conexión escalonados 220 y las tapas de extremo 235 con respecto a las barras laterales exteriores 205 para permitir que la cadena colectora se curve alrededor de las ruedas dentadas en un depósito de sedimentación.

Se pueden proporcionar rodillos 305 alrededor de los pasadores de conexión escalonados 220 entre las barras laterales interiores 205. Los rodillos 305 pueden girar libremente sobre la superficie de los pasadores de conexión 220 entre las barras laterales interiores 205. Los rodillos 305 pueden estar formados por un material duro resistente a la corrosión, por ejemplo, acero inoxidable para evitar o reducir el desgaste de los pasadores de conexión 220 debido al contacto con ruedas dentadas en un depósito de sedimentación. En otras realizaciones, los rodillos 305 pueden estar formados por un material de baja fricción, por ejemplo, nailon, nailon reforzado con fibras o fibras sintéticas de para-aramida de KEVLAR®.

Las realizaciones del conjunto de eslabón de cadena mejorado pueden incluir 16 partes por pie (53 partes por metro) para realizaciones en las que las barras laterales 205 tienen una longitud total de 8 pulgadas (20,3 cm) en comparación con 24 partes por pie (alrededor de 79 partes por metro) de cadena como en algunos diseños de cadena de colector de depósito de sedimentación conocidos anteriores. En un ejemplo no limitativo de una cadena colectora de depósito de sedimentación 200, las barras laterales 205 tienen una longitud total de 20,3 cm (8 pulgadas) con una distancia de centro a centro de 15,2 cm (6 pulgadas) entre los pasadores de conexión 220 escalonados adyacentes y alturas de 2 pulgadas (5,1 cm). Los pasadores de conexión escalonados 220 pueden tener longitudes totales de aproximadamente 4,1 pulgadas (10,4 cm), teniendo las porciones escalonadas 220A longitudes de aproximadamente 0,86 pulgadas (2,2 cm) y diámetros de aproximadamente 1,36 pulgadas (3,45 cm), teniendo las porciones no escalonadas 220B longitudes de aproximadamente 2,72 pulgadas (6,9 cm), diámetros exteriores de aproximadamente 1,12 pulgadas (2,8 cm) y diámetros interiores de aproximadamente 1 pulgada (2,54 cm), teniendo la cabeza 220C una longitud de aproximadamente 0,5 pulgadas (1,3 cm) y un diámetro de aproximadamente 1,75 pulgadas (4,4 cm), y las lengüetas 290 tienen longitudes de aproximadamente 0,35 pulgadas (0,9 cm) y alturas de aproximadamente 0,06 pulgadas (0,15 cm). Las tapas de extremo 235 pueden tener longitudes totales de aproximadamente 1,36 pulgadas (3,45 cm), teniendo las partes de diámetro reducido 250 longitudes de aproximadamente 0,86 pulgadas (2,2 cm), diámetros exteriores de aproximadamente 1,36 pulgadas (3,45 cm) y diámetros interiores de aproximadamente 1,15 pulgadas (2,9 cm) y las porciones de mayor diámetro 265 tienen longitudes de aproximadamente 0,5 pulgadas (1,3 cm) y diámetros de aproximadamente 1,75 pulgadas (4,4 cm).

En algunas realizaciones, la cadena colectora del depósito de sedimentación 200 puede incluir elementos de protección para ayudar a evitar que los desechos queden atrapados dentro de los bucles abiertos de las barras laterales individuales 205. Los elementos de protección pueden tener la forma de láminas de material. Un ejemplo de cadena de colector 200 del depósito de sedimentación que incluye elementos de protección se ilustra en una vista en perspectiva en la figura 7A y en una vista en despiece en la figura 7B. Como se ilustra en las figuras 7A y 7B, los elementos de protección pueden incluir o consistir en cubiertas 405 de tamaño y forma para alinearse con los lados de las barras laterales 205 y bloquear el espacio abierto dentro de los bucles abiertos de las barras laterales individuales 205. Las cubiertas 405 pueden estar dispuestas en las paredes laterales exteriores de las barras laterales individuales 205. Las cubiertas 405 pueden mantenerse en su lugar en las barras laterales exteriores 205 en un lado de la cadena colectora 200 entre las cabezas 220C de los pasadores de conexión escalonados 220 y las paredes laterales exteriores 410 de las barras laterales exteriores 205 y en las barras laterales exteriores 205 en el otro lado de la cadena colectora 200 entre las tapas de extremo 235 y las paredes laterales exteriores 410 de las barras laterales exteriores 205. Las cubiertas 405 en el exterior de las barras laterales interiores 205 pueden intercalarse entre las paredes interiores 415 de las barras laterales exteriores 205 y las paredes exteriores 420 de las barras laterales interiores 205.

Las cubiertas 405 pueden incluir aberturas 425 para recibir las porciones escalonadas 220A de los pasadores de conexión escalonados 220 o las partes de diámetro reducido 250 de las tapas de extremo 235. Las aberturas 425 de las cubiertas 405 pueden incluir rebajes 430 de tamaño y forma para recibir las proyecciones o pestañas 290 de los pasadores de conexión escalonados 220 y las tapas de extremo 235.

Las cubiertas 405 pueden estar formadas por un material polimérico, por ejemplo, politetrafluoroetileno (PTFE), nailon u otro polímero adecuado.

En algunas realizaciones, como se ilustra en las figuras 7A y 7B, las cubiertas 405 son distintas o están formadas por separado de otras porciones de la cadena colectora. En otras realizaciones, las cubiertas 405 se pueden formar integrales con una o más de las barras laterales 205, los pasadores de conexión escalonados 205 o las tapas de extremo 235.

En algunas realizaciones, los componentes de la cadena colectora del depósito de sedimentación 200 pueden configurarse para proporcionar al cliente la opción de instalar o no cubiertas 405 en las caras de las barras laterales 205. Como se ilustra en la figura 8, uno o más componentes de la cadena colectora del depósito de sedimentación 200, por ejemplo, los pasadores de conexión 220 pueden dimensionarse para proporcionar espacios 435 entre las cabezas 220C de los pasadores de conexión 220 y las paredes laterales exteriores 410 de las barras laterales exteriores 205 y/ o entre las paredes interiores 415 de las barras laterales exteriores 205 y las paredes exteriores 420 de las barras laterales interiores 205. Los espacios 435 están dimensionados para acomodar las cubiertas 405 si se desea incluir las cubiertas en la cadena colectora del depósito de sedimentación 200. Las cubiertas 405 pueden tener entre aproximadamente 0,03 pulgadas (0,8 mm) y aproximadamente 1/16 de pulgada (1,6 mm) de espesor, y los espacios pueden tener un tamaño similar. Si se optara por no incluir las cubiertas 405 en una parte o en toda la cadena colectora del depósito de sedimentación 200, las arandelas 440, ilustradas en la figura 9, puede insertarse entre las cabezas 220C de los pasadores de conexión 220 y las paredes laterales exteriores 410 de las barras laterales exteriores 205 y/o entre las paredes interiores 415 de las barras laterales exteriores 205 y las paredes exteriores 420 de las barras laterales interiores 205 para llenar el espacio que de otro modo estaría presente debido a los espacios 435.

Una comparación entre las cadenas de colectores del depósito de sedimentación 200 con y sin cubiertas 405 se ilustra en sección transversal parcial en la figura 10.

En algunas realizaciones, uno o más componentes de una cadena colectora de depósito de sedimentación 200 u otros componentes de un sistema de transmisión de cadena colectora para un depósito de sedimentación pueden incluir uno o más sensores para proporcionar una indicación de una o más condiciones dentro del depósito de sedimentación. La una o más condiciones pueden incluir, por ejemplo, tensión o tensión en la cadena colectora 200 que puede ser indicativa de una situación indeseable o inusual. La situación indeseable o inusual puede ser una tensión o mancha diferente (mayor o menor) de la esperada que se aplica a la cadena colectora 200 o a las ruedas dentadas en el sistema de transmisión y soporte de la cadena colectora 200 del depósito de sedimentación. Una observación de una tensión o tensión aplicada a la cadena colectora 200 o a las ruedas dentadas que sea diferente a la esperada puede ser indicativa de una cantidad de lodo presente en el depósito de sedimentación diferente a la esperada o puede ser indicativa de una interferencia con la cadena colectora 200 que acciona y soporta el sistema debido, por ejemplo, a que los desechos queden atrapados en la cadena colectora 200. Una indicación de la situación indeseable o inusual puede permitir que un operador del depósito de sedimentación investigue el depósito de sedimentación en busca de una posible causa de la situación indeseable o inusual y realice ajustes o realice reparaciones preventivas o mantenimiento preventivo para evitar fallos en la cadena colectora 200, el sistema de transmisión de la cadena del colector o las ruedas dentadas, u otra parte del depósito de sedimentación.

En un ejemplo, ilustrado en la figura 11, un sensor/transmisor 510 puede instalarse o montarse en una porción de una o más barras laterales 505 de una cadena colectora de depósito de sedimentación 200. El sensor/transmisor 510 puede ser un sensor de medidor de tensión que incluye capacidades de transmisión inalámbrica de datos y una batería interna. El sensor/transmisor 510 se puede montar en una pared lateral 515 de la barra lateral 505 como se ilustra en la figura 12A o incrustado en una cavidad 520 definida en la barra lateral 505 como se ilustra en la figura 12B. Un material de relleno 525 que sea impermeable al agua y resistente o inerte con respecto al líquido en el depósito de sedimentación, por ejemplo, un epoxi u otro material de relleno adecuado puede colocarse alrededor del sensor/transmisor 505 para protegerlo de daños debido al contacto con el líquido en el depósito de sedimentación. El sensor/transmisor 510 puede estar dispuesto en una porción 535 de la sección central 530 de la barra lateral 505 que está más delgada en relación con otras porciones de la sección central 530, pero que es lo suficientemente gruesa para soportar la carga nominal de trabajo de la barra lateral 505. La porción más delgada 535 puede deformarse bajo tensión en mayor medida que el resto de la sección central 530 de la barra lateral 505 y, por lo tanto, proporcionar una mayor sensibilidad del sensor/transmisor 510 que si estuviera dispuesto en una porción que no es más delgada de la barra lateral. Una porción más delgada 545 correspondiente que tiene un grosor T puede definirse en el brazo de la sección central opuesta 550 de la barra lateral 505 para que la barra lateral 505 se deforme uniformemente bajo la tensión aplicada y no provoque desalineación con las barras laterales adyacentes bajo la tensión aplicada.

El sensor/transmisor 510 puede comunicarse a través del estándar de tecnología inalámbrica Bluetooth, Zigbee, Wi-Fi o cualquier otro estándar o protocolo deseado con un monitor/registrador de datos 560 externo al depósito de sedimentación. En algunas realizaciones, el sensor/transmisor 510 puede incluir uno de los módulos de red de nanoamperios nBlue™ disponibles por parte de BlueRadios Inc. para proporcionar transmisión inalámbrica de datos al monitor/grabador de datos 560. El sensor/transmisor 510 puede transmitir al monitor/registrador de datos 560 de forma continua o, en otras realizaciones, de forma periódica, por ejemplo, una vez cada 10 minutos, una vez cada 30 minutos o con una periodicidad diferente para conservar la vida útil de la batería. El sensor/transmisor 510 puede incluir una memoria, por ejemplo, RAM o memoria flash para registrar un patrón de estrés o tensión a lo largo del tiempo para transmitirlo al monitor/registrador de datos 560 periódicamente y/o cuando el monitor/registrador de datos 560 solicita datos sobre el patrón de tensión o deformación a lo largo del tiempo o una medición instantánea de tensión o deformación del sensor/transmisor 510.

El sensor/transmisor 510 puede proporcionar una indicación de la tensión ejercida sobre la barra lateral 505 al monitor/registrador de datos 560 a medida que se desplaza a través del depósito de sedimentación. Puede observarse que la tensión ejercida sobre la barra lateral 505 aumenta a medida que la barra lateral 505 y las paletas asociadas, por ejemplo, las paletas 175 como se ilustra en el depósito de sedimentación 100 de las figuras 1-3 pasan a través del lodo en el suelo del depósito de sedimentación y se puede observar que disminuyen a medida que la barra lateral 505 y las paletas 175 asociadas salen del lecho de lodo y se mueven hacia la parte superior del depósito o la superficie del fluido en el depósito.

Se puede recopilar un patrón de tensión (o deformación) en función del tiempo y/o la posición de la barra lateral 505 y las paletas 175 asociadas en el depósito de sedimentación a lo largo del tiempo y un modelo matemático o un patrón esperado de tensión (o deformación) en función del tiempo y/o o la posición de la barra lateral 505 y las paletas 175 asociadas en el depósito de sedimentación que pueden desarrollarse mediante el monitor/registrador de datos 560. Una observación por parte del monitor/registrador de datos 560 de tensión en la barra lateral 505 que exceda un nivel predefinido o de una desviación del modelo o patrón matemático por más de una cantidad deseada puede hacer que el monitor/registrador de datos 560 emita una alarma a un operador del depósito de sedimentación 100. Una desviación que provoque la alarma puede ser, por ejemplo, una tensión del 10 %, 20 %, 25 %, 50 % o 75 % o más diferente (mayor o menor) de lo esperado para un momento y/o posición particular de la barra lateral 505 y las paletas 175 asociadas en el depósito de sedimentación o una desviación que viole un conjunto de reglas de control de proceso estadístico establecidas para el modelo matemático o patrón de deformación (o tensión) esperada. Por ejemplo, un patrón de tensión (o deformación) frente al tiempo y/o posición de la barra lateral 505 y las paletas 175 asociadas en el depósito de sedimentación en condiciones normales de funcionamiento puede mostrar el patrón ilustrado en la figura 12 en 605. Si el patrón observado de tensión cambia para exhibir el patrón indicado en 610, el monitor/registrador de datos 560 puede emitir una alarma de que el lecho de lodo en el depósito de sedimentación 100 puede ser más grueso o más profundo de lo esperado. Los picos 615 en el patrón de tensión pueden ser indicativos de un eslabón en la cadena colectora del depósito de sedimentación 200 que transporta desechos que interfieren con el paso del eslabón sobre una rueda dentada del depósito de sedimentación. La observación de dichos picos 615 puede hacer que el monitor/registrador de datos 560 emita una alarma de que puede haber un problema con uno o más eslabones de la cadena colectora del depósito de sedimentación 200.

En otras realizaciones, la memoria del sensor/transmisor 510 puede incluir información que identifique la barra lateral particular 505 a la que está acoplado. El sensor/transmisor 510 puede transmitir la información de identificación junto con cualquier dato de tensión o tensión al monitor/registrador de datos 560 para que el monitor/registrador de datos 560 pueda determinar desde qué barra lateral 505 se originó la transmisión de datos. Adicional o alternativamente, la memoria del sensor/transmisor 510 puede incluir información sobre una fecha de fabricación de la barra lateral 505 o cuándo se puso en servicio la barra lateral 505 o la cadena colectora 200 que incluye la barra lateral 505. La barra lateral 505 o la cadena colectora 200 puede tener una vida útil nominal. El sensor/transmisor 510 puede transmitir los datos relativos a la antigüedad o el tiempo en servicio de la barra lateral 505 y/o la cadena colectora 200 al monitor/registrador de datos 560 periódicamente o cuando dicha información sea solicitada por el monitor/registrador de datos 560. El monitor/registrador de datos 560 puede emitir una alerta o alarma a un operador del depósito de sedimentación en respuesta a los datos relacionados con la antigüedad o el tiempo en servicio de la barra lateral 505 y/o la cadena colectora 200 que son indicativos de la barra lateral 505 y/ o cadena colectora 200 acercándose, alcanzando o excediendo su vida útil nominal. Por lo tanto, se puede informar al operador que la barra lateral 505 y/o la cadena colectora 200 pueden necesitar ser reemplazadas y el operador puede realizar un mantenimiento preventivo para reemplazar la barra lateral 505 y/o la cadena colectora 200 antes de que falle.

En algunas realizaciones, la barra lateral 505 que incluye el sensor/transmisor 510 se puede colocar en un eslabón de una cadena colectora 200 en paralelo con una barra lateral 505 que tiene una forma sustancialmente similar o idéntica y está formada del mismo material o materiales para que ambos las barras laterales 505 exhiben el mismo grado de tensión en respuesta a un esfuerzo aplicado para mantener la cadena colectora 200 recta y los lados de la cadena colectora 200 alineados.

La barra lateral 505 que incluye el sensor/transmisor 510 puede estar formada por materiales iguales o similares a los de las otras barras laterales de la cadena colectora 200 (por ejemplo, barras laterales 205 como se describe anteriormente). En otras realizaciones, sin embargo, la barra lateral 505 que incluye el sensor/transmisor 510 puede estar formada de un material o materiales diferentes a los de las otras barras laterales de la cadena colectora 200. Diferentes barras laterales formadas de polímero reforzado con fibra pueden exhibir diferentes comportamientos de tensión/deformación debido a la variabilidad inherente en el proceso de fabricación. Por lo tanto, puede ser deseable formar una barra lateral 505 que incluya el sensor/transmisor 510 de un material que tenga menos variabilidad en el comportamiento de tensión/deformación de una barra lateral a otra. Tal material puede incluir, por ejemplo, acero inoxidable. Un grado particular de acero inoxidable que se puede utilizar para el cuerpo de la barra lateral 505 que incluye el sensor/transmisor 510 puede ser acero inoxidable 17-4.

El sensor/transmisor 510 incluido en la barra lateral 505 puede ser cualquiera de varios medidores de tensión electromecánicos, de semiconductores o microelectromecánicos (MEMS) comúnmente disponibles. Un ejemplo no limitante de un medidor de tensión que puede usarse para el sensor/transmisor 510 es el medidor de tensión inalámbrico T24-SA disponible de Metrolog. En otras realizaciones, el sensor/transmisor 510 puede ser un medidor de tensión óptico o acústico. Como se ilustra en la figura 14 una realización de una barra lateral, indicada en 605 puede incluir un sistema de sensor de tensión 610 que incluye un transmisor o transceptor óptico o acústico (por ejemplo, ultrasonido) 615 y un receptor o reflector 620 asociado. El sistema sensor de tensión 610 también puede incluir un transmisor inalámbrico 625 como se describe anteriormente con referencia al sensor/transmisor 510. La tensión inducida en la barra lateral 605 se reflejará en un cambio de longitud de la barra lateral 605 que puede provocar un cambio en la distancia entre el transmisor o transceptor 615 y el receptor o reflector 620 asociado. Este cambio en la distancia puede ser registrado por el sistema sensor de tensión 610 y transmitido a un monitor/registrador de datos tal como el monitor/registrador de datos 560 descrito anteriormente.

En otras realizaciones, el transmisor o transceptor 615 puede emitir una señal acústica en el cuerpo de la propia barra lateral 605. El tiempo que tarda la señal acústica en llegar al receptor o reflector 620 o en volver al transmisor o transceptor 615 a través del cuerpo 630 de la barra lateral 605 puede depender de la tensión ejercida sobre la barra lateral. Los datos relacionados con el tiempo de desplazamiento de la señal acústica pueden proporcionarse al monitor/grabador de datos 560 a través del transmisor inalámbrico 620 y el monitor/grabador de datos 560 puede derivar la tensión aplicada a la barra lateral 605 a partir de estos datos.

Las realizaciones del sensor/transmisor 510 o el sistema de sensor de deformación 610 pueden incluirse en múltiples barras laterales 505, 605 en una cadena colectora 200 de un depósito de sedimentación 100 para proporcionar datos simultáneos de múltiples áreas con el depósito de sedimentación 100.

Uno o más sensores pueden incluirse también o alternativamente en una o más partes de un sistema de transmisión de cadena colectora de un depósito de sedimentación 100 que no sea una barra lateral 505, 605. Como se ilustra en la figura 15, un medidor de tensión o transductor de presión, un transmisor inalámbrico y una batería (y opcionalmente, un elemento de memoria, por ejemplo, RAM o memoria flash) indicados colectivamente en 715 pueden incluirse en uno o más dientes 710 de al menos una rueda dentada 705 de un sistema de accionamiento de cadena colectora de un depósito de sedimentación 100. El sensor/transmisor 715 se puede encapsular en un diente 710 de una rueda dentada 705 de manera similar a como se encapsula el sensor/transmisor 510 en la barra lateral 505 como se ilustra en la figura 12B para proteger el sensor/transmisor 715 de la humedad u otros contaminantes.

La rueda dentada 705 puede ser una rueda dentada 135 del árbol principal del colector, ruedas dentadas locas 165 o una rueda dentada de accionamiento incluida o acoplada al motor eléctrico 145 en un depósito de sedimentación 100 como el descrito con referencia a las figuras 1 a 3.

El sensor/transmisor 715 puede proporcionar una indicación de la tensión aplicada por la cadena colectora 200 o sus eslabones individuales a la rueda dentada 705 y/o a cada uno de los dientes 710, incluyendo un sensor/transmisor 715. El sensor/transmisor 715 o el sensor/transmisores 715 pueden medir y proporcionar una indicación de la tensión ejercida sobre la cadena colectora 200 como un todo a un monitor/registrador de datos 560 y/o pueden proporcionar datos de tensión para eslabones individuales de la cadena colectora 200 para el monitor/registrador de datos 560. El sensor/transmisor 715 también puede enviar información que identifique la rueda dentada 705 y/o la edad o el tiempo en servicio de la rueda dentada 705 al monitor/registrador de datos 560 de manera similar a la descrita anteriormente con referencia al sensor/transmisor 510 del lado barra 505.

Las comunicaciones entre el sensor/transmisores 715 y el monitor/registrador de datos 560 pueden realizarse de manera similar a como se describió anteriormente con referencia al sensor/transmisor 510.

El monitor/registrador de datos 560 puede determinar las condiciones globales dentro del depósito de sedimentación 100, por ejemplo, una cantidad de lodo presente en el depósito de sedimentación 100 a partir de los datos recibidos del sensor/transmisor 715 o del sensor/transmisores 715. El monitor/registrador de datos 560 también puede, o alternativamente, determinar las condiciones específicas de los eslabones o secciones individuales de la cadena colectora 200, por ejemplo, si una parte o eslabón de la cadena colectora 200 puede tener desechos atrapados en sí mismo a partir de los datos recibidos del sensor/ transmisor 715 o sensor/transmisores 715. La rueda dentada 705 puede estar formada por un material con un bajo grado de variación en el comportamiento de tensión/deformación de una unidad a la siguiente, por ejemplo, acero inoxidable.

En otra realización, un sensor/transmisor 715 como se describe con referencia a la rueda dentada 705 puede incluirse en una realización de un pasador de conexión 220 de una cadena colectora 200 o en el núcleo 270 de uno o más pasadores de conexión 220 de una cadena colectora. 200 como se ilustra en la figura 16. El sensor/transmisor 715 incluido en el núcleo 270 de una o más clavijas de conexión 220 puede proporcionar datos similares a los descritos anteriormente con referencia al sensor/transmisor 510 de la barra lateral 505. El núcleo 270 puede estar formado por un material con un bajo grado de variación en el comportamiento de tensión/deformación de una unidad a la siguiente, por ejemplo, acero inoxidable.

En otro aspecto de la presente divulgación, debe entenderse que un depósito de sedimentación 100 existente puede adaptarse para incluir cualquiera de las realizaciones de las barras laterales de la cadena del colector u otras partes del sistema de transmisión de la cadena del colector descrito en este documento.

Habiendo descrito así varios aspectos de al menos una realización de esta descripción, se apreciará que a los expertos en la técnica se les ocurrirán fácilmente diversas alteraciones, modificaciones y mejoras. Dichas alteraciones, modificaciones y mejoras pretenden ser parte de esta divulgación y están destinadas a estar dentro del alcance de la divulgación como se define en las reivindicaciones adjuntas. Por ejemplo, aunque los aspectos de la presente divulgación se describen como usados para eliminar flóculos biológicos de aguas residuales, estos aspectos pueden ser igualmente aplicables a la eliminación de cualquier forma de sólidos en suspensión, por ejemplo, sólidos inorgánicos en suspensión o grasas, aceite o grasa en una unidad de sedimentación o recipiente. Los aspectos de los sistemas de tratamiento de aguas residuales descritos en este documento también pueden utilizar métodos de tratamiento no biológicos en lugar de métodos de tratamiento biológico para el tratamiento de aguas residuales. En consecuencia, la descripción y los dibujos anteriores son solo a modo de ejemplo.

La fraseología y la terminología utilizadas en este documento tienen fines descriptivos y no deben considerarse como limitantes. Como se usa aquí, el término "pluralidad" se refiere a dos o más artículos o componentes. Los términos "comprende", "incluye", "lleva", "tiene", "contiene" e "involucra", ya sea en la descripción escrita o en las reivindicaciones y similares, son términos abiertos, es decir, significan "incluyendo, pero no limitado a." Por lo tanto, el uso de dichos términos pretende abarcar los elementos enumerados a continuación y sus equivalentes, así como elementos adicionales. Únicamente las frases de transición "que consisten en" y "que consisten esencialmente en" son frases de transición cerradas o semicerradas, respectivamente, con respecto a las reivindicaciones. El uso de términos ordinales como "primero", "segundo", "tercero" y similares en las reivindicaciones para modificar un elemento de la reivindicación no implica en sí mismo ninguna prioridad, precedencia u orden de un elemento de la reivindicación sobre otro o el orden temporal en el que se realizan los actos de un método, pero se utilizan simplemente como etiquetas para distinguir un elemento de reivindicación que tiene un nombre determinado de otro elemento que tiene el mismo nombre (pero para el uso del término ordinal) para distinguir los elementos de reivindicación.

Claims (21)

REIVINDICACIONES

1. Un depósito de sedimentación (100) de un sistema de tratamiento de aguas residuales, comprendiendo el depósito de sedimentación (100):

una cadena colectora (200) para accionar una pluralidad de paletas (175) a través del depósito de sedimentación (100), incluyendo la cadena colectora (200) eslabones de cadena que comprenden:

una pluralidad de barras laterales (205) que incluyen un par interior de barras laterales (205) y un par exterior de barras laterales (205), estando cada una de la pluralidad de barras (205) laterales conformada como bucles abiertos aplanados;

unos pasadores de conexión escalonados (220) configurados para unir la pluralidad de barras laterales (205), incluyendo cada pasador de conexión escalonado (220) un primer extremo que incluye una porción de cabeza que tiene un área de sección transversal mayor que las aberturas (425) definidas por las superficies curvas interiores de las secciones de extremo de las barras laterales (205), a través de las cuales se extiende el pasador de conexión escalonado (220) y un segundo extremo en un extremo opuesto del pasador de conexión escalonado (220) desde el primer extremo y que tiene un área de sección transversal menor que el área de sección transversal de la porción de cabeza;

unas tapas de extremo (235) configuradas para recibir los segundos extremos de los pasadores de conexión escalonados (220); y

aberturas (230) definidas en las tapas de extremo (235) y segundos extremos de los pasadores de conexión escalonados (220) configurados para recibir un elemento de retención, caracterizado por que la cadena comprende además protectores dimensionados y conformados para alinearse con lados de la pluralidad de barras laterales (205).

2. El depósito de sedimentación de la reivindicación 1, en el que las tapas de extremo (235) incluyen orificios interiores (245) configurados para recibir y retener los segundos extremo de los pasadores de conexión escalonados (220).

3. El depósito de sedimentación (100) de la reivindicación 1, en el que las tapas de extremo (235) incluyen porciones de área de sección transversal reducida y porciones de área de sección transversal más grandes que tienen áreas de sección transversal mayores que las áreas de sección transversal de las porciones de área de sección transversal reducida.

4. El depósito de sedimentación (100) de la reivindicación 3, que comprende además ranuras definidas en las porciones de mayor área de sección transversal de las tapas de extremo, las ranuras (260) configuradas para recibir y retener los extremos de los elementos de retención que pasan a través de las tapas de extremo (235).

5. El depósito de sedimentación (100) de la reivindicación 3, en el que cada uno de los pasadores de conexión escalonados (220) comprende además una porción escalonada que tiene un área de sección transversal intermedia entre el área de sección transversal de la porción de cabeza y el área de sección transversal de la porción no escalonada, estando la porción escalonada configurada para colocarse dentro de las aberturas de la pluralidad de barras laterales (205).

6. El depósito de sedimentación (100) de la reivindicación 1, en el que cada una de la pluralidad de barras laterales (205) incluye proyecciones que se extienden hacia dentro (26, 280) que extienden las superficies curvas interiores de las secciones de extremo de la pluralidad de barras laterales más allá de 180°.

7. El depósito de sedimentación (100) de la reivindicación 6, en el que al menos uno de los pasadores de conexión escalonados (220) y las tapas de extremo (235) incluyen uno o más salientes configurados para encajar con los salientes que se extienden hacia dentro de la pluralidad de barras laterales (205) y suprimir el movimiento relativo entre los pasadores de conexión escalonados (220), las tapas de extremo (235), y los pares exteriores de barras laterales (205).

8. El depósito de sedimentación (100) de la reivindicación 1, en el que las protecciones están formadas integralmente con uno de los pasadores de conexión escalonados (220) y tapas de extremo (235).

9. El depósito de sedimentación (100) de la reivindicación 1, en el que las protecciones comprenden láminas que están retenidas en las paredes exteriores de la pluralidad de barras laterales (205).

10. El depósito de sedimentación (100) de la reivindicación 1, en el que las protecciones incluyen aberturas (230) que tienen rebajes de tamaño y forma para recibir proyecciones que se extienden radialmente dispuestas en uno de los pasadores de conexión escalonados (220) y tapas de extremo (235).

11. El depósito de sedimentación (100) de la reivindicación 1, en el que al menos una de la pluralidad de barras laterales (205) incluye un medidor de tensión.

12. El depósito de sedimentación (100) de la reivindicación 9, en el que al menos una de la pluralidad de barras laterales (205) incluye un transmisor inalámbrico (625) configurado para transmitir datos desde el medidor de tensión a un registrador de datos externo.

13. El depósito de sedimentación (100) de la reivindicación 12, en el que al menos una de la pluralidad de barras laterales (205) incluye además una memoria configurada para retener información relacionada con el tiempo en servicio de al menos una de la pluralidad de barras laterales (205) y el transmisor inalámbrico (625) está configurado para transmitir los datos relacionados con el tiempo en servicio de al menos una de la pluralidad de barras laterales (205) al registrador de datos externo.

14. El depósito de sedimentación (100) de la reivindicación 13, en el que el registrador de datos externo está programado para emitir una alarma en respuesta a los datos relacionados con el tiempo en servicio de al menos una de la pluralidad de barras laterales (205) que son indicativas de al menos una de la pluralidad de barras laterales (205) que se acercan o exceden una vida útil nominal.

15. El depósito de sedimentación (100) de la reivindicación 12, en el que el medidor de tensión y el transmisor inalámbrico (625) están recubiertos con un material impermeable al agua al menos en una superficie de al menos una de la pluralidad de barras laterales (205) o dentro de una cavidad definida en al menos una de la pluralidad de barras laterales (205).

16. El depósito de sedimentación (100) de la reivindicación 12, en el que el registrador de datos externo está programado para emitir una alarma en respuesta a la tensión medida por el medidor de tensión que supera un nivel predefinido.

17. El depósito de sedimentación (100) de la reivindicación 12, en el que el medidor de tensión y el transmisor inalámbrico están dispuestos en una parte de una sección central (530) de al menos una de la pluralidad de barras laterales (205) que está más delgada con respecto a otras porciones de la sección central (530).

18. El depósito de sedimentación (100) de la reivindicación 11, en el que al menos una de la pluralidad de barras laterales (205) está formada por un material diferente al de otras de la pluralidad de barras laterales (205).

19. El depósito de sedimentación (100) de la reivindicación 11, en el que el medidor de tensión incluye un medidor de tensión óptico y un medidor de tensión acústico.

20. El depósito de sedimentación (100) de la reivindicación 1, que comprende además al menos una rueda dentada (705) que incluye un medidor de tensión o un transductor de presión configurado para medir la tensión aplicada a la cadena colectora (200).

21. El depósito de sedimentación (100) de la reivindicación 1, en el que al menos uno de los pasadores de conexión escalonados (220) incluye un núcleo interno que tiene un medidor de tensión configurado para medir la tensión aplicada a la cadena colectora (200).