JP5117909B2 - 汚泥掻き寄せ機 - Google Patents

Description

本発明は、汚泥掻き寄せ具を回動方向に間隔を隔てて取り付けてある無端回動体が、横軸芯周りで回転する駆動回転体と従動回転体とに亘って回動自在に巻き掛けられ、前記無端回動体の前記回転体に対する非巻き掛け部分を、その回動径路の上方の外周側から内周側に向けて押圧することにより、その無端回動体に張力を付与する押圧部材が設けられている汚泥掻き寄せ機に関する。

上記汚泥掻き寄せ機は、例えば汚水処理設備における沈澱池に設置され、横軸芯周りで回転する駆動回転体と従動回転体とに亘って巻き掛けられた無端チェーンなどの無端回動体を駆動回動させることにより、その無端回動体に取り付けてある汚泥掻き寄せ具で、沈澱池に沈澱している汚泥を沈澱池底部に設けてある排出溝に掻き寄せることができるものである。
このような汚泥掻き寄せ機では、長期に亘る運転のうちに、クリープ現象や磨耗などに起因して無端回動体に伸びが生じるので、無端回動体の伸びにかかわらず、その無端回動体に適度な張力を与えることができるように、無端回動体の回転体に対する非巻き掛け部分を、その回動径路の外周側から内周側に向けて押圧することにより、その無端回動体に張力を付与する押圧部材が設けられている。
従来の上記汚泥掻き寄せ機では、無端回動体の非巻き掛け部分に噛み合うスプロケットを押圧部材として、その押圧用スプロケットを水平方向の一定位置で鉛直方向に自重移動するように設けると共に、その押圧用スプロケットの軸部に錘を吊り下げて、押圧用スプロケットや錘の合計重量を無端回動体の非巻き掛け部分に対して鉛直方向に作用させることで、無端回動体の伸びにかかわらず、無端回動体に張力を付与できるように構成してある（例えば、特許文献１参照。）。

実開昭６１−１０２２０４号公報

このため、無端回動体の伸びが増大するにつれて、無端回動体に付与できる張力が小さくなり、無端回動体の交換などの必要性が早期に生じ易い欠点がある。
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであって、無端回動体の伸びが増大しても、大きな張力を無端回動体に付与できるようにすることを目的とする。

本発明の第１特徴構成は、汚泥掻き寄せ具を回動方向に間隔を隔てて取り付けてある無端回動体が、横軸芯周りで回転する駆動回転体と従動回転体とに亘って回動自在に巻き掛けられ、前記無端回動体の前記回転体に対する非巻き掛け部分を、その回動径路の上方且つ外周側から内周側に向けて押圧することにより、その無端回動体に張力を付与する押圧部材が設けられている汚泥掻き寄せ機であって、
上方の従動回転体の回転軸芯または前記従動回転体の近傍に設けられた揺動軸芯から所定距離隔てた位置に前記押圧部材を備えた揺動部材が、前記横軸芯と略平行な揺動軸芯周りで自重によって揺動自在な状態に支持され、
前記揺動部材の重心位置が、前記揺動軸芯よりも高い位置で、かつ、前記揺動軸芯よりも前記押圧部材の側に位置することで、揺動部材が自重で下向きに揺動した場合に、前記揺動軸芯と前記重心との水平距離が大きくなるように作動して押圧部材を無端回動体の非巻き掛け部分に押し付けるように構成されている点にある。

〔作用及び効果〕
図４に例示するように、押圧部材１７を備えた揺動部材１９が、駆動回転体や従動回転体４ａの回転横軸芯Ｘと略平行な揺動軸芯Ｚ周りで自重揺動自在に支持され、かつ、揺動部材１９の重心位置Ｐ１が、揺動軸芯Ｚを通る鉛直面よりも押圧部材１７が位置する側に保持されるように支持されているので、無端回動体２の伸びが増大するにつれて揺動部材１９が自重で下向きに揺動して、押圧部材１７を無端回動体２の非巻き掛け部分１６に押し付けることができる。
そして、揺動部材１９の重心位置Ｐ１が揺動軸芯Ｚよりも高い位置に保持されるように、揺動部材１９が支持されているので、無端回動体２の伸びが増大するにつれて揺動部材１９が自重で下向きに揺動するほどモーメントレバーＬ１が長くなって、揺動部材１９の重量Ｗによる揺動軸芯Ｚ周りでのモーメントが大きくなるのに対して、押圧部材１７が無端回動体２から受ける反力による揺動軸芯Ｚ周りでのモーメントのモーメントレバーＬ２は殆ど変わらず、揺動軸芯Ｚ周りでのモーメントの釣り合いから、押圧部材１７が無端回動体２から受ける反力、つまり、押圧部材１７が無端回動体２を押圧する押圧力Ｆが増大する。
従って、無端回動体の伸びが増大しても、大きな張力を無端回動体に付与できる。

本発明の第２特徴構成は、前記押圧部材の前記無端回動体に対する押圧位置を通って、その押圧部材の無端回動体に対する押圧方向に沿う仮想線分と、前記揺動軸芯との、前記仮想線分に対して直交する方向に沿う距離が、前記揺動部材の重心位置と前記揺動軸芯との水平距離よりも短くなるように、前記揺動部材が支持されている点にある。

〔作用及び効果〕
図４に例示するように、押圧部材１７の無端回動体２に対する押圧位置Ｐ２を通って、その押圧部材１７の無端回動体２に対する押圧方向に沿う仮想線分Ｄと、揺動軸芯Ｚとの、仮想線分Ｄに対して直交する方向に沿う距離Ｌ２が、揺動部材１９の重心位置Ｐ１と揺動軸芯Ｚとの水平距離Ｌ１、つまり、揺動部材１９の重量Ｗが揺動軸芯Ｚ周りでのモーメントを生じさせるモーメントレバーＬ１よりも短くなるように、揺動部材１９が設けられているので、揺動軸芯Ｚ周りでのモーメントの釣り合いから、押圧部材１７は、揺動部材１９の重量Ｗに相当する大きさよりも大きな押圧力Ｆで無端回動体２を押圧できる。
従って、重量が軽い揺動部材でも大きな押圧力で無端回動体を押圧できる。

本発明の第３特徴構成は、前記揺動部材を、その重心位置を調節可能に設けてある点にある。

〔作用及び効果〕
揺動部材の重心位置を調節することで、揺動部材の重量により発生するモーメントの大きさを調節して、無端回動体を押圧する押圧力の大きさを、無端回動体の機械的特性や、汚泥掻き寄せ能力、設置条件、設置規模などに応じた適正な大きさに設定し易い。

本発明の第４特徴構成は、前記揺動部材を、その重量を調節可能に設けてある点にある。

〔作用及び効果〕
揺動部材の重量を調節することで、その重量により発生するモーメントの大きさを調節して、無端回動体を押圧する押圧力の大きさを、無端回動体の機械的特性や、汚泥掻き寄せ能力、設置条件、設置規模などに応じた適正な大きさに設定し易い。

本発明の第５特徴構成は、前記押圧部材が、前記無端回動体の回動移動に従動して回転自在な回転部材で構成されている点にある。

〔作用及び効果〕
押圧部材が、無端回動体の回動移動に従動して回転自在な回転部材で構成されているので、押圧部材による押圧にかかわらず、無端回動体を円滑に回動移動させることができる。

本発明の第６特徴構成は、前記無端回動体の外周側が入り込むガイドが前記押圧部材に設けられている点にある。

〔作用及び効果〕
無端回動体の回転体に対する非巻き掛け部分は、揺動軸芯に沿う方向に横揺れし易いが、押圧部材と無端回動体との揺動軸芯に沿う方向への相対移動を規制する移動規制部が設けられているので、押圧部材が無端回動体から外れ難い。

本発明の第７特徴構成は、前記揺動部材と接当することにより当該揺動部材の下向き揺動範囲を規制する規制部が、汚泥掻き寄せ機が設けられた沈澱池側の固定部に設けられている点にある。

〔作用及び効果〕
揺動部材の下向き揺動範囲を規制する規制部が設けられているので、無端回動体が伸びきったり、切れてしまう前に、揺動部材の下向き揺動を阻止して、無端回動体の交換などの必要な措置を的確に実施できる。

以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
〔第１実施形態〕
図１は、汚水処理設備における沈澱池Ａの縦断面を示し、本発明による汚泥掻き寄せ機ＢとスカムスキマＣとが設置されている。

前記汚泥掻き寄せ機Ｂは、汚泥掻き寄せ具１を回動方向に間隔を隔てて取り付けてある無端回動体としての左右一対の無端チェーン２の夫々が、横軸芯Ｘ周りで回転する駆動回転体としての駆動スプロケット３と、従動回転体としての第１〜第３従動スプロケット４（４ａ，４ｂ，４ｃ）とに亘って回動自在に巻き掛けられ、駆動スプロケット３を駆動回転させる駆動装置５を設けてある。

前記駆動スプロケット３は、沈澱池Ａの長手方向端部における水面ＷＬ近くに支持され、第１従動スプロケット４ａは、沈澱池Ａの長手方向略中央における水面ＷＬ近くに支持され、第２，第３従動スプロケット４ｂ，４ｃは、沈澱池Ａの長手方向両端側における底面６近くに支持されている。

前記駆動スプロケット３は、図２に示すように、回転軸部材７を挿通するボス８の外周側に、二枚の円板部材９を互いに平行に同芯状に設けて、その二枚の円板部材９に亘って、複数の円柱状軸部材である係合ピン１０を周方向に等間隔を隔てて回転軸芯Ｘに沿う姿勢で固定してあり、第１〜第３従動スプロケット４ａ，４ｂ，４ｃの夫々は、図３に示すように、無端チェーン２を入り込ませる周溝１１をその外周部に設けてある。

前記無端チェーン２は、図２に示すように、回動方向で隣り合うリンクプレート１２どうしの夫々を、板面が駆動スプロケット３の径方向に沿う姿勢で、連結ピン４１で相対揺動自在に連結してある合成樹脂製ノッチチェーンで構成され、リンクプレート１２の夫々の駆動スプロケット３側の側縁部１３に、係合ピン１０を係合させるノッチ１４がそのリンクプレート１２の汚泥掻き寄せ用回動方向（正転方向）上手側に片寄せて形成されている。

そして、ノッチチェーン２を駆動スプロケット３及び第１〜第３従動スプロケット４ａ，４ｂ，４ｃにおける二枚の円板部材９の間に入り込ませてノッチ１４に係合ピン１０を係合させた状態で、駆動装置５による駆動スプロケット３の駆動回転で、左右一対のノッチチェーン２を駆動回動させて、各汚泥掻き寄せ具１を、駆動スプロケット３，第１従動スプロケット４ａ，第２従動スプロケット４ｂ，第３従動スプロケット４ｃの順に経由するように循環移動させ、駆動スプロケット３側から第１従動スプロケット４ａ側に向けた移動で、沈澱池Ａの水面ＷＬ近くに浮いているスカムをスカムスキマＣ側に掻き寄せ、第２従動スプロケット４ｂ側から第３従動スプロケット４ｃ側に向けた移動で、沈澱池Ａの底面６近くに沈澱している汚泥を沈澱池Ａの底部に設けてある排出溝１５に掻き寄せることができるように構成してある。

前記ノッチチェーン２のスプロケット３，４ａ，４ｂ，４ｃに対する非巻き掛け部分、具体的には、図１に示すように、第１従動スプロケット４ａと第２従動スプロケット４ｂとの間における非巻き掛け部分１６を、その回動径路の外周側から内周側に向けて押圧することにより、そのノッチチェーン２に張力を付与する押圧部材１７が設けられている。

前記押圧部材１７は、図３，図４に示すように、ノッチチェーン２の回動移動に従動して回転自在な回転部材としての遊転ローラで構成してあり、この遊転ローラ１７は、第１従動スプロケット４ａの回転横軸芯Ｘと略平行な回転軸芯Ｙ周りで回転自在に揺動部材１９に支持してあり、揺動部材１９は、従動スプロケット４ａを回転自在に支持している支軸部材２０に、その従動スプロケット４ａの回転横軸芯Ｘと略平行な揺動軸芯Ｚ周りで自重揺動自在に支持されている。

前記揺動部材１９は、左右一対の揺動アーム２１と、一対の揺動アーム２１の遊端側どうしを互いに着脱自在に連結している連結フレーム２２とを備えていて、各揺動アーム２１の基端側を、第１従動スプロケット４ａの支軸部材２０に固定してあるブラケット２３にピン連結して、そのピンの軸芯を揺動軸芯Ｚとしてあり、連結フレーム２２は、揺動部材１９の重心位置Ｐ１と揺動軸芯Ｚとの水平距離Ｌ１を長くするための錘としての機能を備えている。

前記連結フレーム２２は、必要に応じて、重量が異なる連結フレーム２２に取り替えて、揺動部材１９を、その重量Ｗを調節可能に設けてある。
尚、連結フレーム２２を省略して、錘としての機能を備えている重量部材を一対の揺動アーム２１夫々の遊端側に着脱自在に固定して、必要に応じて、重量が異なる重量部材を固定して、揺動部材１９を、その重量Ｗを調節可能に設けてあっても良い。

前記揺動アーム２１の夫々は、長手方向の略中央部が上向きに屈曲する形状、つまり、側面視でくの字状に形成され、一対の揺動アーム２１の屈曲部近くどうしを支軸部材２４で連結して、一対の遊転ローラ１７の夫々をその支軸部材２４に回転軸芯Ｙ周りで回転自在に支持してある。

前記遊転ローラ１７は、図５に示すように、支軸部材２４を挿通した互いに平行な二枚の円板部材２５どうしを、スペーサ２６を挟んで、互いにボルト連結して構成してあり、遊転ローラ１７の抜け止め部材２７を支軸部材２４に固定してある。

前記二枚の円板部材２５の互いに対向する内側周縁の夫々にガイドとしての段差２８を環状に形成して、この段差２８部分の間に、リンクプレート１２の外周側を入り込ませて、遊転ローラ１７とノッチチェーン２との揺動軸芯Ｚに沿う方向への相対移動を規制する移動規制部が設けられている。

そして、図４に示すように、遊転ローラ１７のノッチチェーン２に対する押圧位置Ｐ２を通って、その遊転ローラ１７のノッチチェーン２に対する押圧方向に沿う仮想線分Ｄと、揺動軸芯Ｚとの、仮想線分Ｄに対して直交する方向に沿う距離Ｌ２が、揺動部材１９の重心位置Ｐ１と揺動軸芯Ｚとの水平距離Ｌ１よりも短くなり、かつ、揺動部材１９の重心位置Ｐ１が揺動軸芯Ｚよりも高い位置に保持されるように、揺動部材１９が支持されている。

前記ノッチチェーン２を構成しているリンクプレート１２は、図６に示すように、汚泥掻き寄せ用回動方向（正転方向）下手側に隣り合うリンクプレート１２に対して、その両側面を挟み込むように連結するための連結ピン４１を挿通するボス２９を形成してある一対の外側プレート部３０と、汚泥掻き寄せ用回動方向（正転方向）上手側に隣り合うリンクプレート１２に対して、その一対の外側プレート部３０に挟み込まれるように連結するための連結ピン４１を挿通するボス３１を形成してある内側プレート部３２とを備えた平面視で略Ｙ字状に形成され、外側プレート部３０の夫々の駆動スプロケット３側に向ける側縁部１３にノッチ１４が形成されている。

前記ノッチ１４の形状は、図７にも示すように、ノッチチェーン２を汚泥掻き寄せ用回動方向（正転方向）に回動させるときに、係合ピン１０がその外周面に沿って一連に係合可能な円弧状の正転用係合部分３３と、ノッチチェーン２を汚泥掻き寄せ用回動方向とは逆方向（逆転方向）に駆動回動させるときに、係合ピン１０がその外周面に沿って一連に係合可能な円弧状の逆転用係合部分３４と、正転用係合部分３３と逆転用係合部分３４のチェーン回動方向で互いに対向する端縁どうしを、係合ピン１０の回動軌跡Ｅと略平行に沿わせて一連に連続させる連続部分３５とを備えた形状に形成されている。

また、リンクプレート１２の駆動スプロケット３側とは逆方向に向ける側縁部３６に、ノッチ１４の形状に略沿った形状で板面に沿う方向に膨出する膨出部３７が形成され、ノッチ１４の周縁には、ノッチ１４を形成している端面と面一に連続するフランジ面３８を備えたフランジ３９が、正転用係合部分３３と逆転用係合部分３４とに亘って、かつ、一対の外側プレート部３０に亘って一連に設けられている。

〔第２実施形態〕
図８は、本発明による汚泥掻き寄せ機における揺動部材１９の別実施形態を示し、一対の揺動アーム２１の長手方向の略中央部を揺動軸芯Ｚの上方側に向けて鋭角で屈曲させ、その屈曲部近くどうしを支軸部材２４で連結して、一対の遊転ローラ１７の夫々をその支軸部材２４に回転軸芯Ｙ周りで回転自在に支持してある。
その他の構成は第１実施形態と同様である。

〔第３実施形態〕
図９は、本発明による汚泥掻き寄せ機における揺動部材１９の別実施形態を示し、一対の揺動アーム２１の夫々を略全長に亘って直線形状のフレームで構成して、一対の遊転ローラ１７を回転軸芯Ｙ周りで回転自在に支持してある支軸部材２４を、揺動アーム２１の長手方向に沿って移動自在、かつ、その揺動アーム２１に固定自在に設け、連結フレーム２２を、揺動アーム２１の長手方向に沿って移動自在、かつ、その揺動アーム２１に固定自在に設けて、支軸部材２４や連結フレーム２２を、揺動アーム２１の長手方向に沿って移動させることによって、揺動部材１９を、その重心位置Ｐ１を調節可能に設けてある。
尚、支軸部材２４による遊転ローラ１７の支持位置を変更して、揺動部材１９を、その重心位置Ｐ１を調節可能に設けてあっても良い。
その他の構成は第１実施形態と同様である。

〔第４実施形態〕
図示しないが、例えば、揺動アーム２１や、連結フレーム２２との接当により、それらの下向き揺動を阻止するストッパー部材を沈澱池Ａ側の固定部に固定して、揺動部材１９の下向き揺動範囲を規制する規制部を設けてあっても良い。
また、揺動部材１９の揺動軸の回転範囲を制限することより、揺動部材１９の下向き揺動範囲を規制する規制部を設けてあっても良い。

〔その他の実施形態〕
１．本発明による汚泥掻き寄せ機は、スプロケットの回転横軸芯と同じ揺動軸芯周りで自重揺動自在に支持されていても良い。
２．本発明による汚泥掻き寄せ機は、無端回動体に張力を付与する押圧部材を、無端回動体に対して摺動する非回転部材で構成してあっても良い。
３．本発明による汚泥掻き寄せ機は、無端回動ベルトを駆動回転体と従動回転体とに亘って回動自在に巻き掛けてあっても良い。
４．本発明による汚泥掻き寄せ機は、外周部に歯部を形成してある押圧部材としてのスプロケットと、その歯部が入り込むローラチェーンからなる無端回動体を設けてあっても良い。
５．本発明による汚泥掻き寄せ機は、無端回動体の伸びの大きさを確認できるように、揺動部材の揺動角度を表示する表示装置を設けてあっても良い。
６．本発明による汚泥掻き寄せ機は、揺動部材の揺動角度や揺動姿勢を電気的に検出する検出装置と、その検出結果を表示する表示装置とを設けてあっても良い。

沈殿池の縦断面図 （ａ）無端回動体と駆動回転体との噛み合いを示す一部切欠き側面図、（ｂ）無端回動体と駆動回転体との噛み合いを示す要部平面図 要部の平面図 要部の側面図 要部の断面図 （ａ）要部の平面図、（ｂ）要部の側面図、（ｃ）要部の底面図 無端回動体と駆動回転体との噛み合いを示す拡大側面図 第２実施形態を示す要部の側面図 第３実施形態を示す要部の側面図

１ 汚泥掻き寄せ具
２ 無端回動体
３ 駆動回転体
４ 従動回転体
１６ 非巻き掛け部分
１７ 押圧部材
１９ 揺動部材
２８ 移動規制部
Ｄ 仮想線分
Ｌ１ 水平距離
Ｌ２ 距離
Ｐ１ 重心位置
Ｐ２ 押圧位置
Ｚ 揺動軸芯

Claims (7)

1. 汚泥掻き寄せ具を回動方向に間隔を隔てて取り付けてある無端回動体が、横軸芯周りで回転する駆動回転体と従動回転体とに亘って回動自在に巻き掛けられ、前記無端回動体の前記回転体に対する非巻き掛け部分を、その回動径路の上方且つ外周側から内周側に向けて押圧することにより、その無端回動体に張力を付与する押圧部材が設けられている汚泥掻き寄せ機であって、
   上方の従動回転体の回転軸芯または前記従動回転体の近傍に設けられた揺動軸芯から所定距離隔てた位置に前記押圧部材を備えた揺動部材が、前記横軸芯と略平行な揺動軸芯周りで自重によって揺動自在な状態に支持され、
   前記揺動部材の重心位置が、前記揺動軸芯よりも高い位置で、かつ、前記揺動軸芯よりも前記押圧部材の側に位置することで、揺動部材が自重で下向きに揺動した場合に、前記揺動軸芯と前記重心との水平距離が大きくなるように作動して押圧部材を無端回動体の非巻き掛け部分に押し付けるように構成されている汚泥掻き寄せ機。
2. 前記押圧部材の前記無端回動体に対する押圧位置を通って、その押圧部材の無端回動体に対する押圧方向に沿う仮想線分と、前記揺動軸芯との、前記仮想線分に対して直交する方向に沿う距離が、前記揺動部材の重心位置と前記揺動軸芯との水平距離よりも短くなるように、前記揺動部材が支持されている請求項１記載の汚泥掻き寄せ機。
3. 前記揺動部材を、その重心位置を調節可能に設けてある請求項１又は２記載の汚泥掻き寄せ機。
4. 前記揺動部材を、その重量を調節可能に設けてある請求項１〜３のいずれか１項記載の汚泥掻き寄せ機。
5. 前記押圧部材が、前記無端回動体の回動移動に従動して回転自在な回転部材で構成されている請求項１〜４のいずれか１項記載の汚泥掻き寄せ機。
6. 前記無端回動体の外周側が入り込むガイドが前記押圧部材に設けられている請求項１〜５のいずれか１項記載の汚泥掻き寄せ機。
7. 前記揺動部材と接当することにより当該揺動部材の下向き揺動範囲を規制する規制部が、汚泥掻き寄せ機が設けられた沈澱池側の固定部に設けられている請求項１〜６のいずれか１項記載の汚泥掻き寄せ機。

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