(57)【要約】      （修正有）【課題】３軸式汚泥掻寄機の構成を大きく変えること無く、歯飛び防止手段とチェーンとの干渉を防ぐと共に、高い歯飛び防止効果を得ることができるチェーンフライト式汚泥掻寄機を提供する。【解決手段】駆動スプロケットの上部に抑え板を延ばす歯飛び防止手段４０を備えたチェーンフライト式汚泥掻寄機であって、前記歯飛び防止手段はベースに対して回動可能に固定された支持点、作用点と作用点を下方へ押し下げる力を作用させる力点４６とを有し、ベースには力点に対して押上げ力を付与する弦巻バネ４７と、当該弦巻バネが設定された範囲を超えて変形した際スプロケットからチェーンが浮き上がることを抑え込む押し上げ力を前記力点に付与するジャッキ手段４８とを備えると共に、駆動スプロケットから排出されたチェーンの軌道を補正してベースとチェーンとが干渉することを防止するためのガイドローラ５０を設けたことを特徴とする。【選択図】図２
2008168256.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対を成す駆動スプロケットのチェーン排出側のそれぞれに、スプロケットの上部に抑え板を延ばす歯飛び防止手段を備えたチェーンフライト式汚泥掻寄機であって、
前記歯飛び防止手段はベースに対して回動可能に固定された支持点と、前記抑え板から成る作用点、前記支持点を介して前記力点と点対称な位置に配されて押上げ力を付与することにより前記作用点を下方へ押し下げる力を作用させる力点とを有し、
前記ベースには、力点に対して押上げ力を付与する弦巻バネと、当該弦巻バネが設定された範囲を超えて変形した際に作動して、前記スプロケットから前記チェーンが浮き上がることを抑え込む押し上げ力を前記力点に付与するジャッキ手段とを備えると共に、前記駆動スプロケットから排出されたチェーンの軌道を補正して前記ベースと前記チェーンとが干渉することを防止するためのガイドローラを設けたことを特徴とするチェーンフライト式汚泥掻寄機。
【請求項２】
対として設けられた前記歯飛び防止手段に備えられたジャッキ手段は、それぞれの作動ストロークの同期がとられていることを特徴とする請求項１に記載のチェーンフライト式汚泥掻寄機。
【請求項３】
前記駆動スプロケットと前記チェーンとの間の動力伝達形態はピン・ノッチ型とし、
前記ジャッキ手段は、前記チェーンが前記スプロケットに備えられたピンの半径以上浮き上がった際の変形量が前記弦巻バネに付与された際に作動する設定としたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のチェーンフライト式汚泥掻寄機。
【請求項４】
前記チェーンを構成する各コマは、腹部に凹状の円弧部を備え、当該円弧部半径と前記ガイドローラにおけるチェーン接触部の半径とを一致させたことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１に記載のチェーンフライト式汚泥掻寄機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、下水処理場、浄水場、または産業排水処理場等における沈殿池に配備される汚泥掻寄機に係り、特にチェーンフライト式の汚泥掻寄機に関する。
【背景技術】
【０００２】
下水処理場や浄水場、および産業排水処理場等における沈殿池に配備されるチェーンフライト式の汚泥掻寄機として知られているものには、図５に示すような４軸のタイプのものと、図６に示すような３軸のタイプのものがある。軸は、フライトの進行経路に沿って配置され、４軸のタイプでは底辺を上辺よりも長くした略台形形状の頂点に位置するように、３軸のタイプでは底辺を沈殿池の底面に沿って配置した直角三角形の頂点に位置するようにそれぞれ配置されることが一般的である。各軸には、対を成すようにしてスプロケットが配設され、このスプロケットにそれぞれ、フライトを備えた無端チェーンが掛け回される。
【０００３】
このような構成のチェーンフライト式汚泥掻寄機では近年、コストの削減および駆動力の低減等を目的として、チェーンの構成部材に樹脂を採用してきている。ところが、上記のような汚泥掻寄機は水中に配備されるため、比重の軽い樹脂素材のチェーンには浮き上がりが生じ易く、駆動軸に備えられたスプロケットとの間で歯飛びが生じ易いことが指摘されていた。こうした観点より、上記構成の汚泥掻寄機には、駆動軸に備えられたスプロケット近傍に、チェーンの歯飛びを防止する歯飛び防止手段や、歯飛び検知手段が備えられるようになっている。
【０００４】
歯飛び防止手段として特に有用なものに、図７に示すようなものが知られている（特許文献１における図５，図６等参照）。この歯飛び防止手段１は、駆動軸２に備えられた駆動スプロケット３のチェーン排出側に備えられ、駆動スプロケット３上部に向けて伸ばされた抑え板により、駆動スプロケット３からチェーンが浮き上がることを防止するというものである。前記抑え板１ａは、回動自在とされる支持点を基準として、力点に設けられた弦巻バネ４の反作用によりスプロケット３側への押し付け力が付与される構成とされている。
【特許文献１】特開２００５−１３８０２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したような歯飛び防止手段１は、簡易な構成で高い効果を得ることができることより、非常に有用なものであるということができる。しかし、上述したような歯飛び防止手段１は、チェーンを巻きかける軸を３軸とした場合には、駆動スプロケット３から従動スプロケットへ向けて垂れ下がるチェーンが、歯飛び防止手段を固定するためのベース５に干渉してしまうという問題が生ずることとなる。また、上記のような歯飛び防止手段は、チェーンが弦巻バネ４の反発力を超える力で浮き上がった場合にはこれを押さえ込むことができなくなってしまう。そして何より、３軸タイプのチェーンフライト式汚泥掻寄機はコスト的、スペース的な制限がある沈殿池に対する需要が高いという事情がある。
【０００６】
そこで本発明では、３軸式汚泥掻寄機の構成を大きく変えること無く、歯飛び防止手段とチェーンとの干渉を防ぐと共に、高い歯飛び防止効果を得ることができるチェーンフライト式汚泥掻寄機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】
【０００７】
上記目的を達成するための本発明に係るチェーンフライト式汚泥掻寄機は、対を成す駆動スプロケットのチェーン排出側のそれぞれに、スプロケットの上部に抑え板を延ばす歯飛び防止手段を備えたチェーンフライト式汚泥掻寄機であって、前記歯飛び防止手段はベースに対して回動可能に固定された支持点と、前記抑え板から成る作用点、前記支持点を介して前記力点と点対称な位置に配されて押上げ力を付与することにより前記作用点を下方へ押し下げる力を作用させる力点とを有し、前記ベースには、力点に対して押上げ力を付与する弦巻バネと、当該弦巻バネが設定された範囲を超えて変形した際に作動して、前記スプロケットから前記チェーンが浮き上がることを抑え込む押し上げ力を前記力点に付与するジャッキ手段とを備えると共に、前記駆動スプロケットから排出されたチェーンの軌道を補正して前記ベースと前記チェーンとが干渉することを防止するためのガイドローラを設けたことを特徴とする。
【０００８】
また、上記のような特徴を有するチェーンフライト式汚泥掻寄機では、対として設けられた前記歯飛び防止手段に備えられたジャッキ手段は、それぞれの作動ストロークの同期をとるようにすると良い。
【０００９】
また、上記のような特徴を有するチェーンフライト式汚泥掻寄機では、前記駆動スプロケットと前記チェーンとの間の動力伝達形態はピン・ノッチ型とし、前記ジャッキ手段は、前記チェーンが前記スプロケットに備えられたピンの半径以上浮き上がった際の変形量が前記弦巻バネに付与された際に作動するようにすると良い。
【００１０】
さらに、上記のような特徴を有するチェーンフライト式汚泥掻寄機では、前記チェーンを構成する各コマは、腹部に凹状の円弧部を備え、当該円弧部半径と前記ガイドローラにおけるチェーン接触部の半径とを一致させるようにすると良い。
【発明の効果】
【００１１】
上記のような特徴を有するチェーンフライト式汚泥掻寄機によれば、３軸式汚泥掻寄機の構成を大きく変えること無く、歯飛び防止手段とチェーンとの干渉を防ぐことができる。また、チェーンの歯飛びに関しても高い防止効果を得ることができる。また、対を成すジャッキ手段の作動ストロークを同期させることにより、押さえ込みによりチェーンに与える負荷を等しくすることができる。また、駆動スプロケットとチェーンとの間の動力伝達形態をピン・ノッチ型とし、ジャッキ手段の作動条件をチェーンの浮き上がりがピンの半径以上となった場合と設定することにより、歯飛びが生ずる前に確実にチェーンの浮き上がりを押さえ込むことが可能となる。また、チェーンの腹部に備えられる円弧部とガイドローラにおけるチェーン接触部の半径とを一致させることにより、チェーン、ガイドローラ共に、接触による摩耗量を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面を参照して本発明の汚泥掻寄機に係る実施の形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下に示す実施の形態は、本発明に係る一部の実施形態にすぎず、本発明の技術的範囲は以下の実施形態のみに拘束されるものでは無い。
【００１３】
図１は、本発明に係るチェーンフライト式汚泥掻寄機１０の全体構成を示す斜視図である。本実施形態に係るチェーンフライト式汚泥掻寄機１０は、駆動軸１４、駆動スプロケット１２、従動スプロケット１６，１８、無端チェーン２０、およびフライト３０を基本構成とする。
【００１４】
前記駆動軸１４は、離間して配置される対を成す駆動スプロケット１２に対して回転力を伝達するための軸である。駆動軸１４には、図示しない駆動源からの回転力が伝達され、当該駆動軸１４に配置された駆動スプロケット１２のそれぞれに回転力が伝達されるのである。なお、対を成す駆動スプロケット１２にはそれぞれ、駆動軸１４を介して回転力が伝達されるため、両者の回転は同期したものとなる。
【００１５】
本実施形態における従動スプロケット１６，１８は、図１に示すように沈殿池７０の底部７２の２箇所に、それぞれ対を成すように配置される。沈殿池７０の底部７２に配置される従動スプロケット１６，１８は、詳細を後述するフライト３０が沈殿池７０の底部７２を走行する距離を置いて配置され、一方の従動スプロケット１８は、掻き寄せた汚泥を落とし込むピット７４の手前に配置されることとなる。ここで本実施形態では、前記駆動スプロケット１２をピット７４の手前に配置した従動スプロケット１８の直上近傍に配置する構成としている。
【００１６】
前記無端チェーン２０は、駆動スプロケット１２と二つの従動スプロケット１６，１８とに掛け回されて、駆動スプロケット１２に伝達された駆動力により軌道上を周回することとなる。本実施形態における駆動スプロケット１２から無端チェーン２０への駆動力の伝達形態は、ピン・ノッチ型としている。すなわち、駆動スプロケット１２の外周近傍に所定の間隔で配置されたピン１２ａ（図２参照）に対して無端チェーン２０に設けられたノッチ２４（図２参照）が引っ掛かることで動力が伝達されるのである。また、対を成して掛け回された無端チェーン２０の対応する位置にはそれぞれ、沈下・体積した汚泥を掻き寄せるためのフライト３０が複数掛け渡されている。
【００１７】
本実施形態のチェーンフライト式汚泥掻寄機１０には、駆動スプロケット１２におけるチェーン排出側に、無端チェーン２０の浮き上りを防止するための歯飛び防止手段４０が備えられている。本実施形態における歯飛び防止手段４０は、てこを利用したものであり、図３に示すようにベース６０に対して回動可能に支持された支持点４２と、無端チェーン２０を抑え付けるための作用点４４、および作用点４４に対して押し付け力を付与するための力点４６とを有する。なお、図３において図３（Ａ）は歯飛び防止手段の側面構成を示す図であり、図３（Ｂ）は歯飛び防止手段の正面構成を示す図である。
【００１８】
本実施形態に係る歯飛び防止手段４０によれば、力点４６を押し上げることにより作用点４４が押し下げられ、この力により無端チェーン２０の浮き上りが抑制されることとなる。本実施形態では、力点４６に付与する押上げ力の発生源として、弦巻バネ４７とジャッキ手段４８とを採用することとしている。定常的な押上げ力発生源として弦巻バネ４７の反発力を利用すると共に、無端チェーン２０に強い浮き上がり力が生じた場合の補助的な押上げ力としてジャッキ手段４８による押し上げ作用を利用するのである。なお、歯飛び防止手段４０を支持するベース６０は、沈殿池７０の壁部に設けた固定部材に６２に固定されている。
【００１９】
弦巻バネ４７の反発力は、圧縮が加わるほど強いものとなるが、歯飛び防止手段４０の作用点４４を常に無端チェーン２０に押し付けておく場合には、駆動時の負荷増大が予想され、好ましくない。しかし、歯飛び防止手段４０の作用点４４を無端チェーン２０から浮かせた状態、あるいは僅かな力で無端チェーン２０を押さえつける状態とする場合、弦巻バネ４７は伸びきった状態となり、反発力は弱いものとなる。このような状態で無端チェーン２０に強い浮き上がり力が生じた場合、弦巻バネ４７の反発力だけでは無端チェーン２０の浮き上がりを抑えることができなくなり、歯飛びが生じる可能性があるのである。そこで、本実施形態のようなジャッキ手段４８を補助的に作動させる構成とすれば、無端チェーン２０の定常的な（弱い力の）浮き上がりは弦巻バネ４７の反発力で抑えることとし、突発的な強い力の浮き上がりに対してはジャッキ手段４８による力点４６の押し上げ力を付加することで、無端チェーン２０の歯飛びを防止することができるようになる。また、ジャッキ手段４８の作動を定常的なものとしないことより、歯飛び防止手段４０のランニングコストを抑えつつ、高い効果を得ることが可能となる。
【００２０】
本実施形態のチェーンフライト式汚泥掻寄機１０に採用するジャッキ手段４８は、位置検出機能を有するものであれば、電動式、液圧式、空圧式等、いずれの駆動形式のものであっても良い。ジャッキ手段４８の一例を挙げると、図４のような形態とすることができる。すなわち、ストロークするロッド４８ｂのヘッド等に磁気スケール４８ｃを備え、固定側となるシリンダ４８ａに磁気センサヘッド４８ｄを備える構成とするものである。そして、無負荷状態におけるロッド４８ｂの摺動がフリーとなるように各圧室を開放状態としておき、磁気スケール４８ｃが磁気センサヘッド４８ｄの取り付け位置に達した際、あるいは磁気センサヘッド４８ｄによる磁気スケール４８ｃの検出値が所定の値に達した際にシリンダ４８ａからロッド４８ｂを押し出す付加をかけるように作動させるのである。このような構成とすることにより、駆動スプロケット１２から無端チェーン２０が浮き上がった際にこれを押さえ込み、確実に歯飛びを防止することができるようになる。なお、ジャッキ手段４８は、無端チェーン２０の浮き上がりが、駆動スプロケット１２に備えたピン１２ａの半径以上、あるいは無端チェーン２０のコマ２２に設けたノッチ２４の深さの半分以上に達した際に作動するように設定しておくと良い。よって、磁気センサヘッド４８ｄの位置設定は、歯飛び防止手段４０における作用点４４から支持点４２までの距離、および支持点４２から力点４６までの距離を考慮して予め設定しておく必要がある。
【００２１】
本実施形態に係るチェーンフライト式汚泥掻寄機１０には、上述した歯飛び防止手段４０を固定するベース６０と無端チェーン２０とが干渉することを防止するためのガイドローラ５０が備えられている。本実施形態におけるガイドローラ５０はそれぞれ、歯飛び防止手段４０の後段近傍に設けられたローラであり、回転軸５４を支持する支持部材５６を前記ベース６０または固定部材６２に固定する構成としている。このようなガイドローラ５０を備えることにより、通常は駆動スプロケット１２から従動スプロケット１６へと伸びる無端チェーンの軌道が、駆動スプロケット１２のチェーン排出側にて一時的に持ち上げられることとなり、ベース６０（固定部材６２）と無端チェーン２０とが干渉するということが無くなるのである。
【００２２】
また、本実施形態で使用している無端チェーン２０を構成する各コマ２２には、その内周側の腹部に円弧部２６が備えられており、前記ガイドローラ５０における接触部５２の半径は、前記円弧部２６の半径と一致させるようにしている。これにより、無端チェーン２０およびガイドローラ５０の摩耗量を低減させることができ、構成部材の長寿命化を図ることができる。
【００２３】
また、４つ目のスプロケットに相当するガイドローラ５０を、従来の４軸タイプのチェーンフライト式汚泥掻寄機とは異なるように、駆動スプロケット１２の近傍に配置する構成としたことにより、無端チェーンの軌道を３軸タイプのチェーンフライト式汚泥掻寄機における無端チェーンの軌道と殆ど同じものとしつつ、ベース６０と無端チェーン２０との干渉を避けるようにすることができた。また、無端チェーン２０の軌道を３軸タイプのチェーンフライト式汚泥掻寄機と略同一としたことにより、ガイドローラ５０に対するチェーンの掛け回しを、無端チェーン２０の撓み部分を利用して行うことも可能となる。よって、３軸タイプのチェーンフライト式汚泥掻寄機にガイドローラ５０を取り付ける際に、無端チェーン２０のコマ数を増やす必要が無い。なお、増やす必要が生じた場合であっても、その数は少なくて済むことより改造に要するコストを下げることができる。また、ガイドローラ５０は、単体でベース６０から取り外すことが可能な構成であるため、維持管理性が高いということができる。
【００２４】
上記のような構成のチェーンフライト式汚泥掻寄機１０によれば、３軸タイプのチェーンフライト式汚泥掻寄機の構成を大きく変えること無く、歯飛び防止手段４０と無端チェーン２０との干渉を防ぐことが可能となる。また、高い歯飛び防止効果を得ることができ、安定的な運転が可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
上記実施形態では、対を成す従動スプロケット１６（１６），１８（１８）はそれぞれ別体であるように図に示している。しかしながら、対を成す従動スプロケット１６（１６），１８（１８）はそれぞれ、回転軸（不図示）を介して連結されていても良い。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明に係るチェーンフライト式汚泥掻寄機の全体構成を示す斜視図である。
【図２】駆動スプロケット、歯飛び防止手段、およびガイドローラと、無端チェーンとの関係を示す図である。
【図３】歯飛び防止手段の構成を示す図である。
【図４】実施形態に採用するジャッキ手段の構成の一例を示す図である。
【図５】４軸タイプのチェーンフライト式汚泥掻寄機の構成を示す図である。
【図６】３軸タイプのチェーンフライト式汚泥掻寄機の構成を示す図である。
【図７】従来の歯飛び防止手段の例を示す図である。
【符号の説明】
【００２７】
１０………チェーンフライト式汚泥掻寄機、１２………駆動スプロケット、１４………駆動軸、１６………従動スプロケット、１８………従動スプロケット、２０………無端チェーン、３０………フライト、４０………歯飛び防止手段、５０………ガイドローラ、７０………沈殿池、７２………底部、７４………ピット。
【図１】
2008168256.tif 000003
【図２】
2008168256.tif 000004
【図３】
2008168256.tif 000005
【図４】
2008168256.tif 000006
【図５】
2008168256.tif 000007
【図６】
2008168256.tif 000008
【図７】
2008168256.tif 000009