(57)【要約】【課題】掻上部がスクリーン面より逃げないモノレーキ除塵機であって、昇降ガイドを水面下まで延ばす必要がなく、水中の塵芥が昇降ガイドに絡みつくことがないモノレーキ除塵機を提供する。【解決手段】レーキ３は、掻上部３１を支持する左右のアーム３２と、各アーム３２の基端部に取り付けられたガイドローラ３０とを備える。各アーム３２の長さ中央部は昇降機構４の左右のチェン６０に回動自由に支持される。各ガイドローラ３０は左右の昇降ガイド７に摺動自由に支持される。レーキ３は、チェン６０によるアーム３２の支持位置より下方の位置で掻上部３１がスクリーン２に押し付けられかつ前記支持位置より上方の位置でガイドローラ３０が昇降ガイド７と係合するように形成される。【選択図】　図１
2004113905.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水路を遮るスクリーンに沿ってレーキを昇降機構により昇降させて前記スクリーンで捕捉した水中の塵芥をレーキの先端の掻上部によって水面上まで掻き上げ、掻き上げた塵芥を回収装置により回収するようにしたモノレーキ除塵機において、
前記昇降機構は、スクリーンと平行になるようにチェンがそれぞれ無端状に張設されて成る左右一対のチェン機構と、左右の各チェンと平行に設けられる左右一対の昇降ガイドと、左右の各チェンを同方向へ走行動作させるチェン駆動装置とを備え、
前記レーキは、掻上部を支持する左右のアームと、各アームの基端部に取り付けられたガイドローラとを備えるとともに、各アームの長さ中央部は左右のチェンに回動自由に支持され、各ガイドローラは前記昇降ガイドに摺動自由に支持されており、
前記レーキは、前記チェンによるアームの支持位置より下方の位置で掻上部が強制的にスクリーンに押し付けられかつ前記支持位置より上方の位置でガイドローラが昇降ガイドと係合するように形成されて成るモノレーキ除塵機。
【請求項２】
前記回収装置は、掻き上げられた塵芥をレーキの掻上部より掻き取るための掻取部を有するワイパーを備え、前記ワイパーは、レーキに押されて前記掻取部がレーキの掻上面に沿って移行するようにレーキの移行路に掻取部を臨ませた状態で揺動自由に支持されると共に、前記ワイパーとレーキとの間には、掻取部をレーキの掻上面と接触しない接近状態で移行させるガイド機構が設けられて成る請求項１に記載されたモノレーキ除塵機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、下水処理場などの水路に設置される除塵機に関し、特にこの発明は、水路を遮るスクリーンに沿ってレーキを昇降機構により昇降させて前記スクリーンで捕捉した水中の塵芥をレーキ先端の掻上部によって水面上まで掻き上げて回収するモノレーキ除塵機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のモノレーキ除塵機には、昇降機構としてチェン機構が用いられた循環式のものが存在する。このタイプのものは、無端状のチェンが循環して走行するのと一体にレーキを昇降動作させるもので、レーキが上昇する際に、スクリーンで捕捉された水中の塵芥をレーキ先端の掻上部によって水面上へ掻き上げている。レーキを安定して動作させるために、チェンと平行に昇降ガイドが敷設され、この昇降ガイドによってレーキを案内しつつ昇降動作させる。
【０００３】
図８は、従来のこの種のモノレーキ除塵機１００を示している。同図中、１０１は左右一対のチェン機構、１０２はレーキ、１０３は左右一対の昇降ガイド、１０４はチェン機構１０１を駆動するチェン駆動装置、１０５は水路に設けられたスクリーン、１２１は掻き上げた塵芥を回収するための回収機構である。なお、Ｗは水路の水面を示す。
【０００４】
前記レーキ１０２は、先端に掻上部１０６を有し、掻上部１０６の両端が左右のアーム１０７で支持されている。各アーム１０７の長さ中央部はそれぞれリンク１０８を介して左右のチェン機構１０１のチェン１０９に回動自由に支持されている。レーキ１０２の各アーム１０７の基端部にはガイドローラ１１０がそれぞれ取り付けられ、各ガイドローラ１１０を左右の昇降ガイド１０３にそれぞれ摺動自由に支持させている。なお、図中、矢印Ａはチェン１０９の走行方向を示し、レーキ１０２はチェン１０９の走行と一体に昇降動作し、上下端で進行方向を変える。
【０００５】
図示のモノレーキ除塵機では、レーキ１０２の自重によって掻上部１０６がスクリーン１０５に押し当てられるため、掻上力が弱く、スクリーン１０５で捕捉された水中の塵芥を確実に掻き上げることができず、掻き残しが生じるという問題がある。また、降雨時に水路の水流が速くなった場合、水路内に生じた渦によってレーキ１０２がスクリーン１０５より浮き上がり、除塵機能が発揮できなくなるという不都合もある。
【０００６】
上記した問題や不都合を解消するものとして、図９に示す構造のモノレーキ除塵機１１１も提案されている。同図中、１１２は左右一対のチェン機構、１１３はレーキ、１１４は左右一対の昇降ガイド、１１５はチェン機構１１２を駆動するチェン駆動装置である。このモノレーキ除塵機１１１は、チェン機構１１２と昇降ガイド１１４とによってレーキ１１３の姿勢が決まり、掻上部１１６はスクリーン１０５に強制的に押し付けられている。
【０００７】
前記レーキ１１３は、先端の掻上部１１６が左右のアーム１１７の先端に支持されており、各アーム１１７の基端はパイプ状のアーム支持部１１８の長さ中央部にそれぞれ一体に連結されている。各アーム支持部１１８の一端は左右のチェン機構１１２のチェン１１９に回動自由に支持され、各アーム支持部１１８の他端にはガイドローラ１２０がそれぞれ取り付けられている。各ガイドローラ１２０は左右の昇降ガイド１１４にそれぞれ摺動自由に支持されている。なお、図中、矢印Ｂはチェン１１９の走行方向を示すもので、レーキ１１３はチェン１１９の走行と一体に昇降動作し、上下端で進行方向を変える。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図９に示すモノレーキ除塵機１１１では、レーキ１１３の下降時、各アーム支持部１１８のガイドローラ１２０はチェン機構１１２の下端よりさらに下方まで降下するので、昇降ガイド１１４の下端は水面下のかなり深い位置まで延ばす必要がある。このため、水中の塵芥が昇降ガイド１１４に絡みつき、レーキ１１３の昇降動作に支障が生じるなどの問題がある。
この問題を解決するのに、チェン機構１１２を水面Ｗより十分に高い位置に設置して、昇降ガイド１１４の設置位置を上方へずらせることも考えられるが、そのような構成にすれば、レーキ１１３のアーム１１７を極端に長くする必要がある。また、回収機構１２１より上方部分の機械の高さが大きくなるため、モノレーキ除塵機を設置する建物の階高を大きく設定することが必要となる。
【０００９】
また、いずれのモノレーキ除塵機も、レーキにより掻き上げた塵芥を確実に回収するために、塵芥の回収位置にレーキの掻上部より塵芥を掻き取って下方の回収機構１２１に放出するためのワイパー１２２が設けられているが、このワイパー１２２は、一対の揺動レバー１２３の下端部に装着された掻取部１２４がレーキの掻上面を摺接しながら移行することにより塵芥を掻き取るため、掻取動作時に大きな摺擦音が発生して騒音公害を招くという問題がある。
【００１０】
この発明は、上記した問題に着目してなされたもので、レーキをスクリーンに強制的に押し付けながら確実に塵芥を掻き上げることができるモノレーキ除塵機であって、かつ昇降ガイドの下端を水面下まで延ばす必要がなく、水中の塵芥が昇降ガイドに絡みつくことのないモノレーキ除塵機を提供することを目的とする。
この発明が他に目的とするところは、ワイパーによる塵芥の掻取動作時に騒音が発生するのを防止したモノレーキ除塵機を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この発明によるモノレーキ除塵機は、水路を遮るスクリーンに沿ってレーキを昇降機構により昇降させて前記スクリーンで捕捉した水中の塵芥をレーキの先端の掻上部によって水面上まで掻き上げ、掻き上げた塵芥を回収装置により回収するようにしたものである。
前記昇降機構は、スクリーンと平行になるようにチェンがそれぞれ無端状に張設されて成る左右一対のチェン機構と、左右の各チェンと平行に設けられる左右一対の昇降ガイドと、左右の各チェンを同方向へ走行動作させるチェン駆動装置とを備えている。また、前記レーキは、掻上部を支持する左右のアームと、各アームの基端部に取り付けられたガイドローラとを備えるとともに、各アームの長さ中央部は左右のチェンに傾動自由に支持され、各ガイドローラは前記昇降ガイドに回動自由に支持されている。
前記レーキは、前記チェンによるアームの支持位置より下方の位置で掻上部が強制的にスクリーンに押し付けられかつ前記支持位置より上方の位置でガイドローラが昇降ガイドと係合するように形成されている。
【００１２】
請求項２の発明によるモノレーキ除塵機では、前記回収装置は、掻き上げられた塵芥をレーキの掻上部より掻き取るための掻取部を有するワイパーを備えている。前記ワイパーは、レーキに押されて前記掻取部がレーキの掻上面に沿って移行するようにレーキの移行路に掻取部を臨ませた状態で揺動自由に支持されると共に、前記ワイパーとレーキとの間には、掻取部をレーキの掻上面と接触しない接近状態で移行させるガイド機構が設けられている。
【００１３】
【作用】
レーキがスクリーンに沿って上昇すると、スクリーンで捕捉された塵芥がレーキ先端の掻上部により水面上まで掻き上げられ、回収装置により回収される。レーキは、チェンによるアームの支持位置より下方の位置で掻上部がスクリーンに押し付けられるように形成されているので、掻上力が強く、スクリーンで捕捉された水中の塵芥を確実に掻き上げることができる。また、降雨時に水路の水流が速くなっても、水路に生じた渦によってレーキがスクリーンより浮き上がることがなく、除塵機能を発揮できる。
また、レーキは、チェンによるアームの支持位置より上方の位置でガイドローラが昇降ガイドと係合するように形成されているので、昇降ガイドの下端を水面下まで延ばす必要がなく、水中の塵芥が昇降ガイドに絡みつくことがない。しかも、チェン機構を水面より十分に高い位置に設置する必要がないから、レーキのアームを殊更長く設定する必要がなく、また、機械設置のために建物の階高を特別に高く設定する必要もない。
【００１４】
請求項２に記載のモノレーキ除塵機では、ワイパーの掻取部がレーキの掻上部の塵芥を掻き取るが、ワイパーとレーキとの間に設けられたガイド機構により掻取部はレーキの掻上面と非接触の接近状態で移行しつつ掻取動作を行うので、掻取動作時に騒音が発生することがない。
【００１５】
【実施例】
図１および図２は、この発明の一実施例であるモノレーキ除塵機１の構成を示す。図示例のモノレーキ除塵機１は下水処理場などの水路１０の途中に設けられている。水路１０を遮るようにスクリーン２が設置され、そのスクリーン２で捕捉された水中の塵芥がレーキ３によって地上Ｓの上方位置まで掻き上げられる。掻き上げられた塵芥は、塵芥搬送用のコンベヤや塵芥回収用のコンテナなどの回収機構５０へ放出されて回収される。なお、図１の矢印Ｐは水流の方向を示す。
【００１６】
前記スクリーン２は、水路１０を流れる塵芥を捕捉するためのものであり、水路１０の断面形状に相応する矩形枠内に縦長のバー材をすのこ状に設けて成る。スクリーン２の下端は水路１０の底面上に支持され、水路１０の下流側へ適当な角度だけ傾けた状態で固定されている。
【００１７】
モノレーキ除塵機１は、スクリーン２で捕捉した水中の塵芥を水面上まで掻き上げるための一体形のレーキ３と、このレーキ３をスクリーン２に沿って昇降動作させる昇降機構４と、掻き上げた塵芥を回収するための回収装置５とで構成されている。
前記昇降機構４は、水路１０のスクリーン２に対する上流側に配設されるもので、左右一対のチェン機構６と、左右一対の昇降ガイド７と、チェン駆動装置８とを備えている。
【００１８】
左右の各チェン機構６は、スクリーン２と平行になるようにチェン６０がホイール６１，６２間に無端状に張設されて成るもので、下側のホイール６２が水路１０の水面Ｗよりわずかに上方に位置するように設置されている。各チェン機構６におけるチェン６０の直線走行路に沿ってチェンガイド６３が設けてあり、チェン６０が走行する軌道を規制している。
【００１９】
各昇降ガイド７は、レーキ３に取り付けられた左右のガイドローラ３０を摺動自由に支持するためのもので、左右のチェン機構６の各チェン６０と平行に敷設されている。各昇降ガイド７は、その下端部が水路１０の水面下に没しないように、チェン機構６の下側のホイール６２より高い位置に設置されている。
【００２０】
前記チェン駆動装置８は、左右の各チェン機構６を同期運転して各チェン６０を同方向（図中、矢印Ｃで示す。）へ走行動作させるものであり、モータ８１を駆動源とし、そのモータ８１の回転を動力伝達機構８２を介して各チェン機構６の上側のホイール６１へ伝えている。
【００２１】
前記レーキ３は、スクリーン２で捕捉された塵芥を掻き集めるための熊手状の掻上部３１と、掻上部３１の両端部を支持する左右のアーム３２，３２と、各アーム３２，３２の基端部に設けられた支持部材３３の両端に支持されたガイドローラ３０，３０とで構成されている。
【００２２】
各アーム３２は長さ中央部が鈍角に曲がり、各アーム３２の屈曲部に連結部材３４が取り付けてある。各連結部材３４と左右の各チェン６０に取り付けられた連結部材６４とをそれぞれ軸止めすることによりチェン６０にアーム３２の長さ中央部が回動自由に支持されている。以下、アーム３２がチェン６０に支持された点を「支点Ｑ」という。
【００２３】
各ガイドローラ３０は左右の昇降ガイド７にそれぞれ摺動自由に支持されており、左右のチェン６０が矢印Ｃの方向に走行するとき、各ガイドローラ３０が左右の昇降ガイド７を摺動しつつチェン６０の走行と一体にレーキ３が昇降動作する。レーキ３は上下のホイール６１，６２の位置で進行方向を変える。
図３は、レーキ３が下側のホイール６２の位置で進行方向を変えている状態を示しており、この方向転換後にレーキ３の掻上部３１が掻取動作が可能な姿勢、すなわち、掻上部３１がスクリーンに押し付けられた状態に設定されて保持される。
【００２４】
前記レーキ３は、掻上時、前記支点Ｑより下方の位置で掻上部３１がスクリーン２に押し付けられかつ支点Ｑより上方の位置でガイドローラ３０が昇降ガイド７と係合するように、その形状や寸法が設定されている。
各チェン機構６は下側のホイール６２が水路１０の水面Ｗよりわずかに上方に位置するように設置されるので、アーム３２の先端側の長さ、すなわち支点Ｑから掻上部３１までの長さは水深にほぼ一致する。なお、アーム３２の基端側の長さ、すなわち、アーム３２の支点Ｑからガイドローラ３０までの長さは自在に設定することが可能である。
【００２５】
チェン機構６の上端部位置には、レーキ３によって掻き上げた塵芥を掻上部３１より掻き取るためのワイパー５１が設置されている。このワイパー５１は前記回収機構５０とともに回収装置５を構成するものである。
前記ワイパー５１は回収機構５０の上方の塵芥回収位置に配備されるもので、図４〜図７に示すように、レーキ３の掻上部３１の幅方向に水平に配備されるシャフト５２と、このシャフト５２に取り付けられる掻取部５４とから成る。掻取部５４は、レーキ３に押されて掻上部３１の掻上面３１ａに沿って移行するようレーキ３の移行路に臨ませた状態で定位している。
【００２６】
このワイパー５１は、左右の支持機構５５を介して左右のフレーム１１に支持されており、ワイパー５１とレーキ３との間にはガイド機構９が設けられている。
前記支持機構５５は、左右のフレーム１１の外側にそれぞれ配設された一対の揺動レバー５６，５６と、フレーム１１の外側にブラケット５７により取り付けられた枢支ピン５８と、各揺動レバー５６，５６の上端部５６ａにそれぞれ固定されたバランスウェイト５９とを有している。各揺動レバー５６，５６は枢支ピン５８により揺動自由に支持されている。
【００２７】
前記シャフト５２の両端部５２ａ，５２ａは、左右のフレーム１１を貫通して外側方へそれぞれ突出し、各突出端を各揺動レバー５６の下端部５６ｂにそれぞれ連繁してある。図中、１２は左右のフレーム１１に形成された円弧状の貫通孔であり、揺動レバー５６，５６が揺動したとき、シャフト５２が変位できるようになっている。
【００２８】
前記掻取部５４は、レーキ３の掻上部３１よりも幅が僅かに小さい横長矩形のブレード状のものであり、レーキ３が塵芥回収位置まで上昇した際に、このレーキ３から押圧力を受け、図５の矢印Ｘ方向へ揺動変位しながら、レーキ３の掻上面３１ａに沿って移行し、掻上面３１ａから塵芥を掻き落とす。
【００２９】
前記の各揺動レバー５６は、枢支点より上端部が下方へ屈曲しており、その屈曲端に配設されたバランスウェイト５９の重量と、揺動レバー５６の下端部のワイパー５１の重量とが枢支ピン５８の位置を支点として平衡する。掻取部５４は、図５の鎖線で示すように、レーキ３に押されつつ掻取動作を行い、掻取終了後にレーキ３の通過で押圧力が解除されると、揺動レバー５６が揺動して図５の実線位置まで復帰する。この復帰位置には衝撃吸収用のダンパー１３が配設してあり、揺動レバー５６がダンパー１３に当たって揺動が停止する。
【００３０】
前記ガイド機構９は、ワイパー５１のシャフト５２の両端部にそれぞれ回転可能に支承されたローラ９１，９１と、レーキ３の掻上部３１の両端部にそれぞれ装着されたローラガイド９２，９２とから成る。
各ローラガイド９２は、例えば金属板により形成され、ローラ９１に対向するガイド面部９２ａを有し、レーキ３の掻上部３１の各側板部３１ｂにねじ９３で固定されている。
【００３１】
前記ガイド面部９２ａは、図７に示すように、レーキ３の掻上面３１ａに沿って傾斜する弯曲面で構成されており、このガイド面部９２ａをローラ９１が転動するとき、掻取部５４の先端縁５４ａは掻上面３１ａに接触しない接近状態、すなわち掻取部５４の先端縁５４ａと掻上面３１ａとの間に微小間隔Ｇが介在する状態に設定される。レーキ３の掻上部３１の側板部３１ｂには、ねじ９３を挿通する長孔９４が形成してあり、これにより前記微小間隔Ｇの調節が可能となっている。なお、ガイド機構９は、ローラ９１とローラガイド９２とで構成したものに限られるものではない。
【００３２】
上記したモノレーキ除塵機において、チェン駆動装置８により左右のチェン機構６を駆動すると、レーキ３は昇降ガイド７に案内されてチェン６０の走行と一体に下降動作する。レーキ３が昇降ガイド１０の下端に達すると、図３に示すように、ホイール６２を半周して進行方向を変え、掻上部３１はスクリーン２に押し付けられる。
【００３３】
つぎに、レーキ３は昇降ガイド７に案内されてチェン６０の走行と一体に上昇動作する。上昇時、レーキ３の掻上部３１はスクリーン２に捕捉された塵芥を掻き上げてゆく。レーキ３が塵芥回収位置に達すると、ワイパー５１の掻取部５４がレーキ３に押されてレーキ３の掻上面３１ａに沿って移行し、掻き上げた塵芥を掻上部３１より掻き取る。掻き取られた塵芥は自然落下して下方に位置する回収機構５０により回収される。
【００３４】
塵芥の掻取り時、ワイパー５１のローラ９１がレーキ３のローラガイド９２のガイド面部９２ａを転動し、掻取部５４の先端縁５４ａがレーキ３の掻上面３１ａに接触しない接近状態に保たれる。このため、掻取部５４の磨耗がなく、また掻取部５４がレーキ３の掻上面３１ａに非接触に保たれるので、摺擦音の発生もない。
【００３５】
掻取部５４がレーキ３の掻上部３１の塵芥を掻き取り、レーキ３が塵芥回収位置を通過すると、ワイパー５１は、揺動レバー５６の復帰動作で図５の実線で示す復帰位置に戻る。
この後、レーキ３が上昇端に達すると、ホイール６１を半周して進行方向を変え、レーキ３は昇降ガイド７に沿ってチェン６０の走行と一体に下降動作を始める。
【００３６】
【発明の効果】
この発明によれば、レーキの掻上部はスクリーン面に強制的に位置決めされるので、レーキはスクリーン面より逃げることなく、スクリーンで捕捉された水中の塵芥を確実に掻き上げることができるとともに、昇降ガイドの下端を水面下まで延ばす必要がなく、水中の塵芥が昇降ガイドに絡みつくことがない。
【００３７】
請求項２の発明では、ワイパーとレーキとの間にガイド機構を設けて、ワイパーの掻取部をレーキの掻上面と接触しない接近状態で移行させるから、レーキとの間での摺擦音が発生せず、騒音公害を招くおそれはない。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例であるモノレーキ除塵機の側面図である。
【図２】モノレーキ除塵機の正面図である。
【図３】レーキの構成および動作を拡大して示す側面図である。
【図４】ワイパーの正面図である。
【図５】塵芥回収位置におけるレーキおよびワイパーを示す側面図である。
【図６】ワイパーおよびガイド機構を示す斜視図である。
【図７】ガイド機構の動作を示す説明図である。
【図８】従来のモノレーキ除塵機の構成を示す側面図である。
【図９】他の従来のモノレーキ除塵機の構成を示す側面図である。
【符号の説明】
１　　モノレーキ除塵機
２　　スクリーン
３　　レーキ
４　　昇降機構
５　　回収装置
６　　チェン機構
７　　昇降ガイド
８　　チェン駆動装置
９　　ガイド機構
３０　ガイドローラ
３１　掻上部
３２　アーム
５１　ワイパー
５４　掻取部
６０　チェン
【図１】
2004113905.tif 000003
【図２】
2004113905.tif 000004
【図３】
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【図４】
2004113905.tif 000006
【図５】
2004113905.tif 000007
【図６】
2004113905.tif 000008
【図７】
2004113905.tif 000009
【図８】
2004113905.tif 000010
【図９】
2004113905.tif 000011