- Sonda de inmersión para aguas residuales (10) con una carcasa (11) estanca a líquidos con un sensor (18) en la carcasa (11) y una ventana del sensor (20) en la carcasa (11),

en la que a la ventana del sensor (20) se le asocia un limpiaparabrisas (22) en el lado exterior para la limpieza de la ventana del sensor (20), y el limpiaparabrisas (22) se acciona por un motor de accionamiento (24) dispuesto en la carcasa (11), caracterizada porque la carcasa (11) está desprovista de aberturas, el motor de accionamiento (24) acciona un elemento (36, 37) magnético en la carcasa (11), y al limpiaparabrisas (22) se le asigna un elemento (34, 35) magnético fuera de la carcasa (11), de forma que el elemento magnético del motor de accionamiento (36, 37) genera un campo magnético que penetra la carcasa (11) y transmite sin árbol un momento de accionamiento al elemento magnético del limpiaparabrisas (34, 35)

La invención se refiere a una sonda de inmersión para aguas residuales con una carcasa estanca a líquidos con una ventana del sensor y un limpiaparabrisas para la limpieza en el lado exterior de la ventana del sensor.

Las sondas de inmersión para aguas residuales se utilizan para la determinación de diferentes parámetros en aguas residuales. Por ejemplo, para esto son sondas de turbidez o de sólidos, sondas de nivel de lodos por ultrasonidos, sondas de ultravioletas o nitratos, etc. En estas sondas de inmersión está dispuesto respectivamente en la carcasa un sensor que mide a través de una ventana del sensor en o junto a la carcasa uno de los parámetros mencionados en aguas residuales fuera de la carcasa. Los depósitos en el lado exterior de la ventana del sensor pueden falsear o imposibilitar las mediciones del sensor.

Por el folleto de empresa “Prozess-Messtechnik (Técnica de medida del proceso)” de la empresa Hach Lange GmbH Berlín, enero 2004, página 103, se conoce la limpieza de la ventana del sensor con un limpiaparabrisas.

Por el documento DE 42 33 218 A1 y por el documento EP 0 590 487 A1 se conoce respectivamente una sonda de inmersión para aguas residuales para la medición de la turbidez. El sensor es un sensor óptico que recibe la luz a través de una ventana óptica. La ventana del sensor se puede limpiar por un limpiaparabrisas que pasa exteriormente sobre la ventana del sensor. El limpiaparabrisas se acciona por un motor eléctrico de accionamiento dispuesto en la carcasa. La unión del motor accionado con el limpiaparabrisas se realiza por un árbol que pasa a través de una abertura de la carcasa. El árbol debe estanqueizarse por ello con una junta para árboles. Las juntas para árboles son estancas sólo de forma limitada según la experiencia o son estancas de forma segura sólo durante un tiempo limitado. En el caso de una falta de estanqueidad el líquido penetra en la carcasa, de forma que la carcasa se inunda finalmente y se destruyen en ésta los componentes.

El objetivo de la invención es crear por el contrario una sonda de inmersión para aguas residuales con estanqueidad mejorada.

Este objetivo se resuelve según la invención con una sonda de inmersión para aguas residuales con las características de la reivindicación 1.

La sonda de inmersión para aguas residuales según la invención presenta una carcasa desprovista de aberturas, es decir, en ningún caso presenta una abertura para un árbol de accionamiento. Tanto al motor de accionamiento, como también al limpiaparabrisas se les asigna respectivamente un elemento magnético a través del que el motor de accionamiento está acoplado con el limpiaparabrisas para la transmisión de los pares de giro. El elemento magnético del motor de accionamiento genera un campo magnético que penetra la pared de la carcasa no metálica y que puede mover o arrastrar el elemento magnético del limpiaparabrisas. Naturalmente también es posible una inversión cinemática, es decir, el elemento magnético del limpiaparabrisas genera un campo magnético por lo que el limpiaparabrisas está acoplado por fuerza con el elemento magnético en cuestión del motor de accionamiento. Alternativamente pueden ser magnetizados tanto los elementos del limpiaparabrisas, como también del motor de accionamiento, es decir, generar un campo magnético.

Por ello se realiza un acoplamiento mecánico sin árboles y sin contacto del motor de accionamiento con el limpiaparabrisas, que hace prescindible una abertura de la carcasa para un árbol de accionamiento. Mediante la supresión de la abertura de la carcasa del árbol de accionamiento desaparece el peligro principal de la entrada de humedad o líquido desde las aguas residuales a la carcasa. Por ello se aumenta considerablemente la fiabilidad y la vida útil media de la sonda de inmersión para aguas residuales. El acoplamiento magnético del motor de accionamiento con el limpiaparabrisas representa además un acoplamiento de resbalamiento que delimita el par de giro transmitible. Por ello el limpiaparabrisas se protege mejor contra deformación y deterioro en caso de colisión.

Un acoplamiento magnético pasivo del elemento del motor de accionamiento con el elemento del limpiaparabrisas se puede realiza básicamente de dos maneras diferentes. Por un lado, el acoplamiento se puede realizar a través de imanes permanentes en ambos elementos, no obstante, el acoplamiento se puede realizar también a través de imanes permanentes en un elemento y partes ferromagnéticas, no magnetizadas en el otro elemento.

En una variante magnética activa, el elemento en el lado de carcasa puede estar diseñado alternativamente como estator y el elemento en el lado del limpiaparabrisas como rotor excitado permanentemente de un motor eléctrico, el cual forma el motor de accionamiento.

Mientras que el acoplamiento magnético pasivo es relativamente sencillo constructivamente y se puede realizar mayoritariamente con componentes estándares, la variante magnética activa del acoplamiento de limpiaparabrisas y motor de accionamiento es una solución poco voluminosa con la que se puedan transmitir sin problemas también grandes pares de giro cuando sea necesario.

Según una configuración preferida, el movimiento del limpiaparabrisas es un movimiento oscilante y la carcasa exteriormente y el limpiaparabrisas presentan elementos de tope que delimitan mecánicamente el movimiento oscilante de limpieza. Mediante los elementos de tope se delimita de forma segura el ángulo de limpieza del limpiaparabrisas. Ya que el acoplamiento magnético del motor de accionamiento y del limpiaparabrisas está limitado a un par de giro máximo, el acoplamiento puede provocar un “fallo de paso” al aparecer un par de giro superpuesto que puede ser provocado, por ejemplo, por ensuciamiento, un rastrillado del limpiaparabrisas u otras influencias externas, de forma que a continuación el limpiaparabrisas no limpia o sólo parcialmente la ventana del sensor. Mediante los elementos de tope se asegura que el limpiaparabrisas descansa de nuevo en su posición original después de una secuencia completa de limpieza, y barre de nuevo el campo de limpieza teórico global. Mediante los elementos de tope se impide además que el limpiaparabrisas que pierde el sincronismo pueda abandonar ante todo el campo de limpieza.

Según una configuración preferida el limpiaparabrisas presenta un cuerpo anular que contiene el elemento magnético o los elementos magnéticos y que descansa sobre un cubo en el lado de la carcasa o lo rodea anularmente. En una configuración de los elementos magnéticos del motor de accionamiento y del limpiaparabrisas como motor eléctrico, el cubo forma un así denominado cubo de hendidura. El cubo o el cubo de hendidura está hecho de material no magnético.

A la carcasa se le asigna preferentemente un spoiler que recubre radialmente una hendidura circular entre el cuerpo anular del limpiaparabrisas y la carcasa. En la hendidura pueden ir a parar básicamente los sólidos de las aguas residuales y se pueden inmovilizar allí, en particular sólidos fibrosos en aguas residuales que fluyen. Mediante el spoiler se desvían estos sólidos de forma que no van a parar a la hendidura circular continua. Por ello se evita una introducción de en particular sólidos fibrosos en la hendidura y un atasco que resulte de ello del cuerpo anular del limpiaparabrisas en el cubo de la carcasa.

Entre el cuerpo anular del limpiaparabrisas y el cubo de la carcasa está previsto preferiblemente un juego radial, realizándose el guiado radial del cuerpo anular del limpiaparabrisas exclusivamente por un disco de enclavamiento que está fijado centralmente en la dirección axial en el cubo. El disco de enclavamiento forma con el cuerpo anular del limpiaparabrisas una línea de contacto en forma de corona circular. Por ello se limita la superficie de apoyo radial a una superficie pequeña, de forma que se reduce también el rozamiento del rodamiento a un mínimo. Esto tiene una importancia especial por ello ya que el acoplamiento magnético del limpiaparabrisas con el motor de accionamiento sólo se puede transmitir un par de giro relativamente pequeño.

Según una configuración preferida, el cuerpo anular del limpiaparabrisas está pretensado axialmente por los elementos magnéticos del limpiaparabrisas y del motor de accionamiento. Preferentemente el pretensado del cuerpo anular del limpiaparabrisas se realiza en la dirección proximal, así en la dirección de la carcasa. En la dirección distal permanece un juego consabido entre el... [Seguir leyendo]

1. Sonda de inmersión para aguas residuales (10) con una carcasa (11) estanca a líquidos con un sensor (18) en la carcasa (11) y una ventana del sensor (20) en la carcasa (11), en la que

a la ventana del sensor (20) se le asocia un limpiaparabrisas (22) en el lado exterior para la limpieza de la ventana del sensor (20), y

el limpiaparabrisas (22) se acciona por un motor de accionamiento (24) dispuesto en la carcasa (11),

caracterizada porque

la carcasa (11) está desprovista de aberturas,

el motor de accionamiento (24) acciona un elemento (36, 37) magnético en la carcasa (11), y

al limpiaparabrisas (22) se le asigna un elemento (34, 35) magnético fuera de la carcasa (11), de forma que el elemento magnético del motor de accionamiento (36, 37) genera un campo magnético que penetra la carcasa

(11) y transmite sin árbol un momento de accionamiento al elemento magnético del limpiaparabrisas (34, 35).

2. Sonda de inmersión para aguas residuales según la reivindicación 1, caracterizada porque el elemento del motor de accionamiento (36, 37) y el elemento del limpiaparabrisas (34, 35) son elementos magnéticos pasivos.

3. Sonda de inmersión para aguas residuales según la reivindicación 1, caracterizada porque el elemento del motor de accionamiento es un elemento magnético activo y el elemento del limpiaparabrisas es un elemento magnético pasivo.

4. Sonda de inmersión para aguas residuales según una de las reivindicaciones 1 – 3, caracterizada porque el movimiento del parabrisas es oscilante y a la carcasa (11) y al limpiaparabrisas (22) se les asignan elementos de tope (70, 71, 72) que delimitan el movimiento de limpieza oscilante del limpiaparabrisas (22).

5. Sonda de inmersión para aguas residuales según una de las reivindicaciones 1 – 4, caracterizada porque el limpiaparabrisas (22) presenta un cuerpo anular (30) cerrado que contiene los elementos (34, 35) magnéticos y que rodea un cubo (32) que contiene los elementos (36, 37) en el lado del motor.

6. Sonda de inmersión para aguas residuales según una de las reivindicaciones 1 – 5, caracterizada porque a la carcasa (11) se le asigna un spoiler (64) que recubre radialmente una hendidura entre el cuerpo anular del limpiaparabrisas (30) y la carcasa (11).

7. Sonda de inmersión para aguas residuales según la reivindicación 5 ó 6, caracterizada porque entre el cuerpo anular del limpiaparabrisas (30) y el cubo (32) está previsto un juego radial, realizándose el guiado radial exclusivamente por un disco de enclavamiento (50) que está fijado centralmente en la dirección axial en el cubo (32).

8. Sonda de inmersión para aguas residuales según una de las reivindicaciones 1 – 7, caracterizada porque el cuerpo anular del limpiaparabrisas (30) está pretensado axialmente por los elementos (34, 35, 36, 37) magnéticos del limpiaparabrisas (22) y del motor (24).

9. Sonda de inmersión para aguas residuales según la reivindicación 7, caracterizada porque el disco de enclavamiento (50) y el cubo (32) presentan elementos de retención (56, 58), mediante los que el disco de enclavamiento (50) está enganchado en su posición de enclavamiento con el cubo (32).