(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
汚泥掻き寄せ装置用チェーンであって、
両端にピン嵌合孔を有する一対の金属製の外プレートと、
両端にブシュ嵌合孔を有する一対の金属製の内プレートと、
両端が前記ブシュ嵌合孔に嵌合され、貫通孔を有する金属製のブシュと、
前記貫通孔に挿通され、両端が前記ピン嵌合孔に嵌合される金属製のピンと、
前記ブシュの外周に回転可能に設けられるローラと、
を具備し、
前記外プレート及び前記内プレートの高さよりも、前記ローラの外径が大きく、
前記ローラの軸方向から見た際に、前記ローラの内周面の形状と、前記ブシュの外周面の形状の少なくとも一方が、非円形であることを特徴とする汚泥掻き寄せ装置用チェーン。
【請求項２】
前記ローラの軸方向の端部近傍において、前記ローラと前記ブシュとの隙間が、前記ローラの軸方向端部に行くにつれて大きくなることを特徴とする請求項１記載の汚泥掻き寄せ装置用チェーン。
【請求項３】
前記ローラの内周側の幅に対して、前記ローラの外周側の幅が狭いことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の汚泥掻き寄せ装置用チェーン。
【請求項４】
前記ローラは、樹脂製であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の汚泥掻き寄せ装置用チェーン。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかに記載の汚泥掻き寄せ装置用チェーンと、
前記汚泥掻き寄せ装置用チェーンがかけ渡される樹脂製のスプロケットと、
前記汚泥掻き寄せ装置用チェーンに設けられるフライトと、
を具備することを特徴とする汚泥かき寄せ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、耐久性に優れた汚泥掻き寄せ装置用チェーンおよびこれを用いた汚泥掻き寄せ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、上水、下水、産業排水等の水処理設備における沈殿池には、沈殿池に沈殿した汚泥等をかき集めるための汚泥掻き寄せ装置が使用される。汚泥掻き寄せ装置は、一対のチェーン間に、汚泥をかき寄せるためのフライトと呼ばれる板状部材が設けられ、フライトをチェーンによって移動させることで、沈殿池の底部の汚泥等をかき集める。
【０００３】
チェーンは、複数のスプロケットホイールに掛け渡される。汚泥掻き寄せ装置に使用されるチェーンやスプロケットホイールは、通常、水中に設置されるため、高い耐食性が要求される。したがって、汚泥掻き寄せ装置に用いられるチェーンやスプロケットホイールには、樹脂製や耐食性の高いステンレス製のものが使用されてきた。
【０００４】
特に、近年は、耐食性やコスト的に有利な樹脂製のチェーンやスプロケットホイールの需要が伸びている。例えば、特許文献１には、汚泥掻き寄せ装置に用いられるチェーンやスプロケットホイールを樹脂製とする旨が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１５−０１６４３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、樹脂製のチェーン等は、新規設置の際にはコスト的に有利であっても、長年の使用によって伸びやすく、また、更新時のリサイクル性の問題がある。このため、長期スパンで見たときには、メンテナンス頻度や更新頻度の長いステンレス製のチェーン等の方が安くなる場合がある。
【０００７】
一方、スプロケットホイールはそのままにして、チェーンを更新する場合がある。この際、現存する樹脂製のチェーンを、耐久性の高い金属製のチェーンに変更する方法がある。しかし、樹脂製のスプロケットホイールに対して、金属製のチェーンをそのまま適用すると、スプロケットホイールのチェーンとの接触部の摩耗のおそれがある。
【０００８】
これに対し、金属製のチェーンにローラを用いる方法がある。ローラを用いることで、スプロケットホイールに対して回転するため、スプロケットホイールの摩耗を抑制することができ、樹脂製のスプロケットホイールに対しても、従来の樹脂製のチェーンと同様に適用することができる。
【０００９】
しかし、汚泥掻き寄せ装置に用いられるチェーンは、水中に堆積した汚泥中を移動する。このため、チェーンに用いられるローラが回転不能となるおそれがある。ローラが回転不能となると、ローラとスプロケットホイールとが摺動するため、スプロケットの摩耗のおそれがあるとともに、ローラは、常に同一の部位がスプロケットホイールと接触するため、ローラの摩耗のおそれがある、
【００１０】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、樹脂製のスプロケットホイールにも適用可能であるとともに、耐久性にも優れた汚泥掻き寄せ装置用チェーンおよび汚泥掻き寄せ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前述した目的を達するために第１の発明は、汚泥掻き寄せ装置用チェーンであって、両端にピン嵌合孔を有する一対の金属製の外プレートと、両端にブシュ嵌合孔を有する一対の金属製の内プレートと、両端が前記ブシュ嵌合孔に嵌合され、貫通孔を有する金属製のブシュと、前記貫通孔に挿通され、両端が前記ピン嵌合孔に嵌合される金属製のピンと、前記ブシュの外周に回転可能に設けられるローラと、を具備し、前記外プレート及び前記内プレートの高さよりも、前記ローラの外径が大きく、前記ローラの軸方向から見た際に、前記ローラの内周面の形状と、前記ブシュの外周面の形状の少なくとも一方が、非円形であることを特徴とする汚泥掻き寄せ装置用チェーンである。
【００１２】
前記ローラの軸方向の端部近傍において、前記ローラと前記ブシュとの隙間が、前記ローラの軸方向端部に行くにつれて大きくなることが望ましい。
【００１３】
前記ローラの内周側の幅に対して、前記ローラの外周側の幅が狭くてもよい。
【００１５】
前記ローラは、樹脂製であることが望ましい。
【００１６】
第１の発明によれば、チェーンは金属製であるため、伸びにくく耐久性が高い。また、ブシュの外周にローラが取り付けられるため、チェーンのスプロケットホイールとの接触部分との摺動が抑制され、スプロケットホイールの摩耗を抑制することができる。また、ローラの外径を大きくすることで、ローラの外周面に接触するスプロケットホイールからの力が小さくても、ローラが回転しやすくなる。このため、ローラの回転不良を抑制することができる。
【００１７】
また、ローラの軸方向の端部近傍において、ローラとブシュとの隙間を、ローラの軸方向端部に行くにつれて大きくすることで、ローラとブシュとの隙間に浸入した汚泥物を、ローラの回転時に排出しやすくすることができる。
【００１８】
また、ローラの内周側の幅に対して、ローラの外周側の幅を狭くすることで、ローラの外周方向に行くにつれてプレート内面とローラ側端面との間の隙間が広くなるため、ローラの回転時に、汚泥物を排出しやすくすることができる。
【００１９】
また、ローラの軸方向から見た際に、ローラの内周面の形状と、ブシュの外周面の形状の少なくとも一方を、非円形とすることで、ローラがブシュに対して回転すると、ローラとブシュとの隙間の大きさが部位によって変化する。このため、ローラの回転時に、汚泥物が押し出され、汚泥物を排出しやすくすることができる。
【００２０】
また、ローラが樹脂製であれば、スプロケットホイールとの接触部分が樹脂製となるため、より確実にスプロケットホイールの摩耗を抑制することができる。
【００２１】
第２の発明は、第１の発明にかかる汚泥掻き寄せ装置用チェーンと、前記汚泥掻き寄せ装置用チェーンがかけ渡される樹脂製のスプロケットと、前記汚泥掻き寄せ装置用チェーンに設けられるフライトと、を具備することを特徴とする汚泥かき寄せ装置である。
【００２２】
第２の発明によれば、耐久性に優れ、ローラの回転不良の生じにくい泥かき寄せ装置を得ることができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、樹脂製のスプロケットホイールにも適用可能であるとともに、耐久性にも優れた汚泥掻き寄せ装置用チェーンおよび汚泥掻き寄せ装置を提供する。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】汚泥掻き寄せ装置１を示す概略図。
【図２】チェーン３を示す斜視図。
【図３】チェーン３を示す側面図。
【図４】チェーン３を示す平面図。
【図５】チェーン３を示す側面部分拡大図。
【図６】（ａ）ローラ２１の断面図である、図４のＣ−Ｃ線断面図、（ｂ）は（ａ）のＦ部拡大図。
【図７】（ａ）、（ｂ）は、他の実施形態を示す図。
【図８】他の実施形態を示す図。
【図９】（ａ）〜（ｃ）は、図６のＧ−Ｇ線断面における、他の実施形態を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。図１は本実施の形態に係るチェーン３を用いた、汚泥かき寄せ装置１を示す図である。汚泥かき寄せ装置１は、沈殿池１３内に設置され、主にスプロケット５、チェーン３、フライト７等から構成される。チェーン３は、沈殿池１３の幅方向（図１の奥行き方向）の両側壁近傍にそれぞれ設けられる。すなわち、図１に示すチェーン３およびスプロケット５（図に示す例では片側４個）は、それぞれ沈殿池１３の幅方向の両側壁近傍に計２組設けられる。
【００２６】
スプロケット５のいずれかひとつは図示しないモータによって回転駆動される。それぞれのスプロケット５にはチェーン３が掛け渡される。チェーン３には、後述するアタッチメントにより、長板状のフライト７が一定間隔で複数設けられる。フライト７は、沈殿池１３の幅と略同長さの板状部材であり、沈殿池１３の幅方向に一対設けられたチェーン３を連結して、沈殿池１３の幅方向略全長に渡るように設けられる。
【００２７】
スプロケット５は、チェーン３に設けられたフライト７が、沈殿池１３の底部に沿って移動可能なように沈殿池１３へ配置され、フライト７は沈殿池１３内でチェーン３の移動に伴い、スプロケット５の周囲を循環移動する。
【００２８】
スプロケット５を図示しないモータによって矢印Ａ方向へ回転駆動させると、スプロケット５と噛み合うチェーン３は、スプロケット５の回転に応じて、スプロケット５間を矢印Ｂ方向に移動する。また、チェーン３の移動に応じてフライト７も沈殿池１３内を回転移動する。
【００２９】
沈殿池１３の底部には、汚泥９が沈殿する。したがって、チェーン３およびフライト７は、汚泥９の中を移動する。この際、沈殿池１３の底部に沿って移動するフライト７は、沈殿池１３底部に沈殿した汚泥９等を掻き寄せる。沈殿池１３の端部にはピット１１が設けられており、フライト７により掻き寄せられた汚泥９等はピット１１に廃棄される。
【００３０】
次に、汚泥掻き寄せ装置１に用いられるチェーン３について詳細に説明する。図２は、チェーン３を示す斜視図、図３は、チェーン３を示す側面図、図４は、チェーン３を示す平面図である。また、図５は、チェーン３を示す側面部分拡大図、であり、図６（ａ）は、ローラ２１近傍の断面図であって、図４のＣ−Ｃ線断面図である。
【００３１】
チェーン３は、主に、外プレート１５、内プレート１７、ローラ２１、ピン２３、ブシュ２５等から構成される。
【００３２】
外プレート１５は、板状部材であり、図６（ａ）に示すように、長手方向の両端部近傍に貫通孔であるピン嵌合孔２９が設けられる。また、同様に、内プレート１７も、外プレート１５と略同外形の板状部材であり、長手方向の両端部近傍に貫通孔であるブシュ嵌合孔２７が設けられる。
【００３３】
チェーン３は、一対の外プレート１５が対向して配置され、それぞれの内側に一対の内プレート１７が互いに対向するように配置され、ブシュ２５およびピン２３で連結されて構成される。また、所定の間隔で、アタッチメント１９が設けられる。アタッチメント１９は、フライト７が固定される部位である。
【００３４】
ブシュ２５は、内部に貫通孔が設けられる筒状部材である。また、ピン２３はブシュ２５よりもやや長さの長い棒状部材である。
【００３５】
ブシュ２５の両端部は内プレート１７のそれぞれの対向する部位のブシュ嵌合孔２７に嵌合されて固定される。ブシュ２５の内部には、ピン２３が挿通される。ブシュ２５の両端から突出するピン２３の両端部は、外プレート１５のそれぞれの対向する部位のピン嵌合孔２９に嵌合されて固定される。なお、ピン２３の一方の端部には抜け止めが設けられる。
【００３６】
このように、ピン２３によって外プレート１５が連結されて固定され、ブシュ２５によって内プレート１７が連結されて固定される。この際、ピン２３はブシュ２５に対して自由に回動することができる。したがって、連結された状態のチェーン３は、連結部において自由に回動し、屈曲することができる。
【００３７】
ここで、本発明で用いられるチェーン３は、金属製である。金属製のチェーンは、樹脂製のチェーンと比較して強度が高く、また、長期間の利用に際して、伸びも小さい。このため、メンテナンスや交換頻度を少なくすることができる。また、金属製のチェーンは、交換時にリサイクル性が良好である。したがって、外プレート１５、内プレート１７、ブシュ２５、ピン２３は、金属製であり、例えばステンレス鋼製である。
【００３８】
ブシュ２５の外周には、ローラ２１が設けられる。ローラ２１は、ブシュ２５に対して回転可能である。ローラ２１は、スプロケット５と接触する部位である。本発明では、ローラ２１の材質は問わないが、樹脂製であることが望ましい。
【００３９】
前述した様に、近年、汚泥掻き寄せ装置に用いられるチェーンやスプロケットは、樹脂化が進んでいる。したがって、スプロケット５が、樹脂製である場合がある。樹脂製のスプロケット５に対して、金属部品が接触すると、スプロケット５の摩耗が進行するおそれがある。そこで、本発明では、チェーン３は金属製として、耐久性やリサイクル性を確保し、樹脂製のスプロケットにも適用することができるように、ローラ２１のみ樹脂製とすることが望ましい。このようにすることで、少なくともスプロケット５の摩耗を抑制することができる。
【００４０】
図５に示すように、ローラ２１の外径（図中Ｅ）は、外プレート１５および内プレート１７の高さ（図中Ｄ）よりも大きい。すなわち、側面図において、ローラ２１は、外プレート１５および内プレート１７から上下にはみ出すように設けられる。
【００４１】
前述した様に、チェーン３は、沈殿池１３において、汚泥９の中を通過する。このため、ローラ２１とブシュ２５との間に汚泥物が浸入することで、ローラ２１の回転不良の要因となる。
【００４２】
これに対し、ローラ２１の外径を大きくすると、ローラ２１の回転中心から、外力が付与されるローラ２１の外周面までの距離が長くなる。したがって、ローラ２１を回転させるために必要な力が小さくて済む。このため、ローラ２１の回転不良が抑制され、ローラ２１の回転不良に伴うスプロケット５の摩耗等を抑制することができる。
【００４３】
このように、本発明では、ローラ２１の外径が大きい方が望ましく、少なくとも、ローラ２１の外径が、外プレート１５および内プレート１７の高さよりも大きいものとする。
【００４４】
また、図６（ａ）に示すように、ローラ２１とブシュ２５との間に、隙間３１が形成されることが望ましい。図６（ｂ）は、図６（ａ）のＦ部拡大図である。ローラ２１とブシュ２５との間の隙間３１は、ローラ２１の軸方向の端部近傍において、ローラ２１の軸方向端部に行くにつれて大きくなる。すなわち、ローラ２１の内面には、軸方向端部に行くにつれて内径が大きくなるテーパ形状が形成される。このように、ローラ２１の中央部近傍には、ストレート部（内径が略一定）が形成され、ローラ２１の端部近傍において、内径が変化するテーパ部が形成される。
【００４５】
一般的に、ローラ２１とブシュ２５との隙間が大きいと、ローラ２１とブシュ２５との間に汚泥９が浸入しやすくなり、ローラ２１の回転不良の要因となる。このため、ローラ２１を用いる場合には、できるだけ隙間３１を小さくする方法が採られていた。しかし、本発明者らは、ローラ２１の両端部に行くにつれて、ブシュとの隙間３１が広がるように、あえて隙間を形成することで、ローラ２１とブシュ２５との間に浸入した汚泥９が、ローラ２１の回転時に排出されやすくなり、ローラ２１の回転不良を抑制することができることを見出した。
【００４６】
ここで、図６（ｂ）に示すように、隙間３１は、ローラ２１の端部から、ある程度の範囲（図中Ｈ）に形成される。単なる面取程度の大きさでは、汚泥９の排出機能を得ることができない。すなわち、ローラ２１の端部における隙間３１の大きさ（図中Ｉ）に対して、十分に大きな範囲に対して、隙間３１の拡径部を形成することが望ましい。なお、ローラ２１の内面のストレート部が短くなりすぎると、強度上問題があるため、ストレート部は全幅の２／３以上であることが望ましい。また、また、隙間が小さすぎると、汚泥９の排出効果が小さいことから、Ｉは、１ｍｍ以上であることが望ましく、ＨはＩの１．５倍以上であることが望ましい。
【００４７】
なお、隙間３１の断面形態は、図６（ｂ）に示したように、直線状のテーパ形状である必要はない。例えば、図７（ａ）に示すように、ローラ２１の軸方向両端部に行くにつれて隙間３１が広がるように、曲線状のテーパ形状であってもよい。または、図７（ｂ）に示すように、ローラ２１の軸方向端部に行くにつれて、隙間が大きくなるような、階段状の隙間３１であってもよい。
【００４８】
このように、ローラ２１の軸方向端部に行くにつれて、ブシュ２５との隙間３１を大きくすることで、ローラ２１が回転するたびに、ローラ２１とブシュ２５との隙間に浸入した汚泥９等が排出され、ローラ２１の回転不良の発生を抑制することができる。
【００４９】
また、本実施形態では、図８に示すように、ローラ２１の幅を変化させてもよい。図８に示す例では、ローラ２１の内周側の幅（図中Ｊ）に対して、ローラ２１の外周側の幅（図中Ｋ）が狭い。すなわち、ローラ２１の外周面側に行くにつれて、ローラ２１と内プレート１７内面との間の隙間３１ａの幅が広くなる。
【００５０】
このように、ローラ２１の外周側に行くにつれて、ローラ２１の端面と内プレート１７との隙間３１ａを大きくすることで、ローラ２１が回転するたびに、ローラ２１と内プレート１７との隙間に浸入した汚泥９等が排出され、ローラ２１の回転不良の発生を抑制することができる。
【００５１】
また、本実施形態では、ローラ２１の軸方向から見た際の、ローラ２１の内周面の形状を、円形ではなく非円形としてもよい。例えば、図９（ａ）に示すように、ローラ２１の内周面の形状を、複数の円弧を組み合わせた形状としてもよい。円弧の曲率半径は、ブシュ２５の外周面の曲率半径よりも大きい。したがって、円弧の略中央でブシュ２５との隙間が最も小さくなり、円弧同士の接続部（角部）で、ブシュ２５との隙間が最も大きくなる。
【００５２】
このように、ローラ２１の内周面の形状を、円形ではなく非円形とすることで、ローラ２１とブシュ２５との隙間が、周方向で一定とならずに、部位によって変化する。この結果、ローラ２１が回転した際に、隙間３１に浸入した汚泥９が掻き出されるように、外部に排出されやすくなる。
【００５３】
なお、ローラ２１の内周面の形状としては、図９（ｂ）に示すように、楕円形であってもよい。このように、ローラ２１の内周面の形状を、楕円形としても、ローラ２１とブシュ２５との隙間が、周方向で一定とならずに、部位によって変化する。
【００５４】
また、ローラ２１の内周面の形状としては、図９（ｃ）に示すように、多角形であってもよい。このように、ローラ２１の内周面の形状を、多角形としても、ローラ２１とブシュ２５との隙間が、周方向で一定とならずに、部位によって変化する。
【００５５】
また、図示した例では、ブシュ２５の外形を円形として、ローラ２１の内周面の形状を非円形としたが、ローラ２１の内周面の形状を円形として、ブシュ２５の外周面の形状を非円形としてもよい。または、ブシュ２５の外形と、ローラ２１の内周面の形状の両者を非円形としてもよい。すなわち、ローラ２１の内周面の形状と、ブシュ２５の外周面の形状の少なくとも一方が、非円形であればよい。
【００５６】
以上説明したように、本実施の形態によれば、金属製のチェーン３に対し、ローラ２１のみを樹脂製とすることで、チェーン３の耐久性に優れ、樹脂製のスプロケット５に適用しても、スプロケット５の摩耗を抑制することができる。
【００５７】
また、ローラ２１の外径を、外プレート１５および内プレート１７の高さよりも大きくすることで、ローラ２１をより確実に回転させることができる。このため、ローラ２１の回転不良を抑制することができる。
【００５８】
また、ローラ２１の軸方向端部に行くにつれて、ブシュ２５との隙間３１が大きくなるようにすることで、ローラ２１の回転時に、ローラ２１とブシュ２５との隙間に浸入した汚泥９を容易に排出させることができる。
【００５９】
また、ローラ２１の幅を変化させ、外周側の幅を狭くすることで、ローラ２１と内プレート１７の内面との隙間３１ａを、ローラ２１の外周面に行くにつれて広くすることができる。この結果、ローラ２１の回転時に、ローラ２１と内プレート１７の内面との隙間３１ａに浸入した汚泥９等を排出することができる。
【００６０】
また、ローラ２１の内周面の形状と、ブシュ２５の外周面の形状の少なくとも一方を非円形とすることで、ローラ２１が回転した際に、隙間３１に浸入した汚泥９が掻き出されるように、外部に排出されやすくなる。
【００６１】
以上、添付図を参照しながら、本発明の実施の形態を説明したが、本発明の技術的範囲は、前述した実施の形態に左右されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００６２】
例えば、本発明は、上述した各実施形態を互いに組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【００６３】
１………汚泥掻き寄せ装置
３………チェーン
５………スプロケット
７………フライト
９………汚泥
１１………ピット
１３………沈殿池
１５………外プレート
１７………内プレート
１９………アタッチメント
２１………ローラ
２３………ピン
２５………ブシュ
２７………ピン嵌合孔
２９………ブシュ嵌合孔
３１、３１ａ………隙間
【図１】
0006548492.tif 000002
【図２】
0006548492.tif 000003
【図３】
0006548492.tif 000004
【図４】
0006548492.tif 000005
【図５】
0006548492.tif 000006
【図６】
0006548492.tif 000007
【図７】
0006548492.tif 000008
【図８】
0006548492.tif 000009
【図９】
0006548492.tif 000010