JP2002031214A - 汚泥掻寄機のスプロケット、チェーンおよび掻寄板送り装置 - Google Patents
汚泥掻寄機のスプロケット、チェーンおよび掻寄板送り装置Info
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Abstract
掻寄機のスプロケットおよびチェーンを提供するととも
に、据付工事時に面倒れが発生せず、部品交換費用を低
減し、なおかつ部品交換作業の容易な汚泥掻寄機のスプ
ロケットを提供する。 【解決手段】回転中心から同一円周上に一定ピッチ間隔
でチェーン係合用ローラを着脱交換自在に一対の側板間
に取り付けたスプロケットと、複数のセグメントを回転
節により連結して形成されるチェーン本体の前記各セグ
メントの内面に前記ローラと係合する係合段部を形成
し、前記スプロケットへの巻掛けを可能としたチェーン
とを有する構成とした。
Description
ケット、チェーンおよび掻寄板送り装置にかかり、特に
下水処理場または浄水場で使用される汚泥掻寄機のプラ
スチック製スプロケットホイールおよびチェーンと、こ
れらを使用した掻寄板送り装置とに関するものである。
泥土や土砂が混入している流入水を一旦沈澱槽に導入
し、ここで流入水に含まれている泥土や土砂を沈澱させ
分離するようにしている。そして沈殿した汚泥は、沈澱
槽底部に設置した汚泥掻寄機によって沈澱槽底部の一側
部に設けた汚泥ピット内に集泥した後、沈澱槽外へ排出
し処理するようにしている。
示す。汚泥掻寄機100では、駆動装置101の回転力
を駆動チェーン102に伝達して、駆動スプロケット1
03を回転させる。駆動スプロケットの回転力は、駆動
軸104を介して両端の主務スプロケット105,10
5を回転させる。主務スプロケットには、複数の掻寄板
(フライト)107を具備した2条の主務チェーン10
6,106が巻き回されている。主務スプロケットの回
転にともなってフライト107がチェーンに送られて移
動し、テールスプロケット112により方向転換した後
は池底を矢印110の方向へ移動し、池底に沈殿した汚
泥を掻き寄せて汚泥ピット111に送り込む。さらにフ
ライト107は池壁に取り付けられた従動軸109先端
の従動スプロケット108により上方に方向転換して、
1サイクルが完了する。
はかつて金属製であったが、水中で使用するため錆が発
生して早期の交換を必要とする場合があった。そこで最
近の汚泥掻寄機用スプロケットは、超高分子量ポリエチ
レン等のプラスチックを主な材料として、かつての金属
製スプロケットと同様の歯形構造に形成されている(図
5参照)。またこれら汚泥掻寄機のスプロケットに対応
するチェーンも、ポリエステル等のプラスチックを主な
材料として、かつての金属製チェーンと同様のローラチ
ェーン構造に形成されている(図6参照)。
プラスチック材料は強度が低く、歯形構造を採用する以
上歯幅を厚くしても強度を上げるには限界があり、スプ
ロケットの歯が破損するという問題があった。またチェ
ーンについても、ローラチェーン構造を採用する以上リ
ンクの高さや厚さを増加しても強度を上げるには限界が
あり、チェーンが破断するという問題があった。
あると、フライトが蛇行して汚泥の掻き寄せが充分にで
きないという問題があった。加えてスプロケットの面倒
れ部分の歯とチェーンとが強く接触し、歯およびチェー
ンの偏摩耗量が大きくなるという問題があった。
プロケット全体を交換することになるが、スプロケット
は汚泥掻寄機ごとに大きさがまちまちで汎用性がなく、
部品交換費用が高いという問題があった。また主務スプ
ロケットを交換する場合、駆動軸を汚泥掻寄機から取り
外さないと主務スプロケットを交換することができず、
交換作業が繁雑であるという問題があった。
有し、なおかつ摩耗量の少ない汚泥掻寄機のスプロケッ
トおよびチェーンの提供を目的とする。また据付工事時
に面倒れが発生せず、部品交換費用を低減し、なおかつ
部品交換作業の容易な汚泥掻寄機のスプロケットの提供
を目的とする。さらに上記のような特徴を有する汚泥掻
寄機の掻寄板送り装置の提供を目的とする。
め、本発明に係る汚泥掻寄機のスプロケットは、回転中
心から同一円周上に一定ピッチ間隔でチェーン係合用ロ
ーラを着脱交換自在に一対の側板間に取り付けるととも
に、前記ローラの取付位置を円周方向に一定ピッチずら
し得るように複数のローラ取付孔を前記側板に形成した
構成とした。
は、複数のセグメントを回転節により連結して形成され
るチェーン本体の前記各セグメントの内面に係合段部を
形成した構成とした。
装置は、回転中心から同一円周上に一定ピッチ間隔でチ
ェーン係合用ローラを着脱交換自在に一対の側板間に取
り付けたスプロケットと、複数のセグメントを回転節に
より連結して形成されるチェーン本体の前記各セグメン
トの内面に前記ローラと係合する係合段部を形成し前記
スプロケットへの巻掛けを可能としたチェーンとを有す
る構成とした。
が係合するので、ローラ取付ボルトの軸方向に垂直な断
面が駆動力を支えることになってスプロケットの強度が
増加するとともに、セグメント各部の断面を充分に確保
できチェーンの強度が増加する。またローラに幅広く係
合段部が係合するので係合圧力が下がり、ローラと係合
段部とがこすれ合う際の摩擦力が減少して、スプロケッ
トおよびチェーンともに摩耗量が減少する。また、ロー
ラを一対の側板間に取り付けたので、側板に垂直な方向
の強度が増加して、据付工事時に面倒れが発生しない。
の係合段部とが係合するので、摩耗による部品交換が必
要なのはローラであり、部品に汎用性を持たせることが
できるから部品交換費用が低減できるとともに、ローラ
取付ボルトを取り外すだけで交換することができるから
部品交換作業が容易となる。
で、当初のローラ取付孔が摩耗して使用できなくなった
場合でも、別のローラ取付孔を使用することによって汎
用性のない側板を交換する必要がなくなり、部品交換費
用が低減できる。
いて詳細に説明する。最初にスプロケットについて説明
する。図2にスプロケットの説明図を示す。同図(1)
はA−A線断面図であり、同図(2)は側面図である。
本実施形態にかかるスプロケットは、駆動軸にはめ合わ
されるボスの外周上に一対の側板を固定し、各側板の回
転中心から同一円周上に一定ピッチ間隔でローラ取付孔
を形成し、前記ローラ取付孔にスリーブを挿入した後、
チェーン係合用ローラをローラ取付ボルトにより着脱交
換自在に前記側板間に取り付け、さらに前記ローラの取
付位置を円周方向に一定ピッチずらし得るように複数の
ローラ取付孔を前記側板に形成したものである。そして
上記スプロケットの外周には、後述するチェーンがその
係合段部と前記ローラとを係合させた上で巻掛けられ、
駆動力が相互に伝達される。以下には主に主務スプロケ
ットに使用する場合を例に製造方法および使用方法を説
明するが、駆動スプロケット、従動スプロケットおよび
テールスプロケットに使用する場合も、同様の方法で製
造および使用できる。
明する。スプロケットの中心部にはボス12を設置す
る。ボスはプラスチック材料によりパイプ形状に形成す
る。その内径および軸方向の長さは、図5に示す従来の
スプロケット120のボス部と同じ寸法に形成し、従来
のスプロケットからの取り換えを容易にする。一方ボス
12の外周には、プラスチック材料により形成した一対
の側板16を取り付ける。そのため、ボス12の外周面
上の軸方向中央部に、リング状の側板固定部13を形成
する。側板固定部には、ボスの軸方向と平行に側板固定
部を貫通する側板取付孔13aを、等間隔に8個程度穿
設する。一方側板の対応する位置にも取付孔16aを穿
設して、側板取付ボルト18により両者を貫通した上
で、ナット19により固定する。上記のように一対の側
板16を側板固定部13の両端に固定することで、側板
16,16の間隔を一定に保持する。なお側板間隔を広
くすれば、後述するスプロケットのローラとチェーンの
係合段部との接触部分が広がり、摩耗量を減少させるこ
とができる。また、上記はボス12および一対の側板1
6を別体としたが、一体に形成してもよい。
ついて説明する。各側板16の回転中心から同一円周上
に一定ピッチ間隔でローラ取付孔22を10個程度穿設
する。さらに各ローラ取付孔22から円周方向に一定ピ
ッチずらして、同じ内径を有する別のローラ取付孔23
a、23bを、各10個程度穿設する。各ローラ取付孔
22、23a、23bは、側板16の中心20からの距
離が一定となるように穿設する。また各側板16は、そ
れぞれの各ローラ取付孔が対向するように、ボス12上
に固定する。なお主務スプロケット、駆動スプロケッ
ト、従動スプロケットおよびテールスプロケット等使用
する部位が異なっても、各ローラ取付孔22は一定ピッ
チ間隔に形成して、チェーンを構成するセグメントが共
用できるようにする。
ラ取付ボルト28について説明する。各ローラ取付孔2
2には、プラスチック材料により形成したスリーブ24
を挿入する。スリーブ24は、パイプ部24aとその一
方端部にのみ形成したフランジ部24bとからなる。ス
リーブは、フランジ部24bが側板16の外側となるよ
うに、ローラ取付孔に設置する。さらに一対の側板16
の間にはローラ26を配置する。ローラ26はプラスチ
ック材料により形成され、パイプ部26aとその両端に
形成したフランジ状のつば部26bからなる。パイプ部
26aの長さは、後述するセグメント41の幅より若干
長くする。つば部26bは内周部から外周部にかけてそ
の厚さを減少させてテーパ状に形成し、内周部がパイプ
部に係合するセグメント41の蛇行を規制するととも
に、外周部はセグメントとの摩擦を生じないようにす
る。なお、ローラ26のつば部26bを廃止して一対の
側板16の間隔全体にわたってパイプ部26aを形成す
れば、セグメント41の幅を側板間隔全体にまで広げる
ことができ、相互の接触部分がさらに大きくなって、後
述するようにより摩耗量を減少させることができる。そ
して対向するスリーブ24の貫通孔、およびローラ26
の貫通孔に、金属製のローラ取付ボルト28が挿入さ
れ、座金28aおよび29aを挟んだ上でナット29に
より固定する。このような固定方法を採用することによ
り、ローラは着脱交換自在に取り付けられる。なお、ロ
ーラ26の内径はローラ取付ボルト28の外径よりも若
干大きく形成し、ローラ取付ボルト外周上で摺動可能に
設置する。また両スリーブ24のフランジ部24bが側
板の外側に設置されているので、ローラ取付ボルトで固
定することにより両スリーブが軸方向に固定される。
ェーンの説明図を示す。同図(1)は平面図であり、同
図(2)は側面図である。本実施形態に係るチェーン
は、複数のセグメントを回転節により連結して形成する
とともに、前記各セグメントの内面に係合段部を形成し
たものである。そして上記チェーンは、その係合段部と
前記スプロケットの前記ローラとを係合させた上で前記
スプロケットの外周に巻掛けられ、駆動力が相互に伝達
される。
41について説明する。セグメント41はプラスチック
材料によって形成する。セグメントの長手方向中央部に
は係合段部42を形成する。この係合段部は、スプロケ
ット外周に設置したローラ26のパイプ部26aに係合
する部分であり、係合段部42の高さは、ローラのパイ
プ部26aの外周半径と同程度とする。また係合段部4
2はセグメント41の幅全体にわたって形成し、セグメ
ント41全体の幅は、ローラ26のつば部26bと干渉
しないように、パイプ部26aの長さより若干短くす
る。一方、セグメント41の長手方向の一端には、幅方
向中央部を長手方向に突出させた上で幅方向に貫通孔4
4aを穿設し、連結部44を形成する。さらに他端に
は、幅方向両端部を長手方向に突出させた上でそれぞれ
幅方向に貫通孔45aを穿設し、連結部45を形成す
る。セグメント41の長手方向の長さは、後述するよう
に各セグメントの連結部を連結した場合に、係合段部4
2相互の間隔がローラのピッチ間隔と等しくなるような
長さとする。
41を回転節により連結することによって、チェーンを
形成する。その際、各セグメントの係合段部が内面側と
なるように連結する。具体的な連結方法は、あるセグメ
ントにおける連結部45の幅方向中央部に、他のセグメ
ントにおける連結部44を挿入した上で、両者の貫通孔
44a,45aにピン46を貫通して連結する。ピン
は、少なくとも貫通孔44a,45aのいずれか一方と
の間で摺動可能とする。
スプロケットおよびチェーンの使用方法について説明す
る。図4に示す汚泥掻寄機において、図5に示す従来の
スプロケットおよびチェーンを、図1に示す本発明に係
るスプロケットおよびチェーンに取り換えて使用する。
具体的には、必要に応じて汚泥掻寄機各部を分解した上
で従来のチェーンおよびスプロケットを取り外し、本実
施形態に係るスプロケットを装着し、予め長さを調整し
ておいたチェーンを巻掛けて装着した後、分解した汚泥
掻寄機各部を組み立てる。その際チェーンとスプロケッ
トの係合方向に注意する。図1に本発明に係るスプロケ
ットおよびチェーンの係合状態の説明図を示す。チェー
ンの駆動力をスプロケットに伝達する場合、図1の係合
状態では、チェーンの矢印2方向の駆動力はスプロケッ
トに矢印3のように伝達されるが、チェーンの矢印5方
向の駆動力は矢印4のようには伝達されない。スプロケ
ットの駆動力をチェーンに伝達する場合は、逆の結果と
なる。さらにチェーンの外面側には汚泥を掻き寄せるた
めの掻寄板(フライト)を一定ピッチ間隔で固定する。
なお、その他の汚泥掻寄機の構成および運転方法は、従
来の技術に述べた事項と同じである(図4参照)。
に示す従来のスプロケット120において強度上問題と
なるのは、プラスチック製の歯122の付け根部断面で
ある。一方本実施形態に係るスプロケットにおいては、
ローラ26に対しチェーンの係合段部42が係合して駆
動力を伝達するから、強度上問題となるのは金属製のロ
ーラ取付ボルト28の軸方向に垂直な断面である。従っ
て材料面の強度増加だけでなく、問題となる断面の面積
が広くなり、両面においてスプロケットの強度を向上さ
せることができる。
強度上問題となるのは、プラスチック製のリンク132
の連結方向に垂直な断面である。一方本実施形態に係る
チェーンにおいて強度上問題となるのは、セグメントの
連結方向に垂直な断面のうち面積が最小となる、連結部
44、45における断面である。本実施形態に係るチェ
ーンはプラスチック製であるため材料面での強度増加は
ないが、問題となる断面の面積が広くなり、形状面でチ
ェーンの強度を向上させることができる。
面倒れ防止作用について説明する。図5に示す従来のス
プロケット120および130においては、歯122と
ローラ134とが接触して駆動力を伝達するが、相互の
接触部分が小さく大きな圧力がかかることから、接触部
分での摩耗の進行が早い。これに対し本実施形態に係る
スプロケット10およびチェーン40では、ローラ26
のパイプ部26aとチェーンの係合段部42とが幅方向
全体で係合するため相互の接触部分が大きく、接触部分
にかかる圧力が小さくなり、ローラと係合段部とがこす
れ合う際の摩擦力が減少して、摩耗の進行が遅くなる。
従って単位時間あたりの摩耗量を減少させることができ
る。なお上述したように、ローラ26のつば部26bを
廃止して一対の側板16の間隔全体にわたってパイプ部
26aを形成する一方、セグメント41および係合段部
42の幅を側板間隔全体にまで広げれば、相互の接触部
分がさらに大きくなり、より摩耗量を減少させることが
できる。
対の側板の中心部をボスに固定し、一方外周部には複数
のローラ取付ボルトを設置しているから、スプロケット
幅方向の剛性が高くなり、据付工事時に面倒れが発生し
ない。従って、スプロケットおよびチェーンが面倒れに
より強く接触することがなくなり、これらの摩耗量を減
少させることができる。さらにはフライトが蛇行するこ
となく、汚泥を充分に掻き寄せることができる。なお、
据付工事時にスプロケットの芯ずれが発生し、スプロケ
ットおよびチェーンが一部で強く接触する場合でも、従
来のスプロケットおよびチェーンより接触圧力が低減さ
れていることから、摩耗量を減少させることができる。
用および部品交換作業の容易化作用について説明する。
図5に示す従来のスプロケット120では、上記のよう
に歯122が摩耗した場合、スプロケット全体を交換す
る。ところがスプロケットは汚泥掻寄機ごとに大きさが
まちまちで汎用性がなく、部品の交換費用が高い。一方
本実施形態に係るスプロケット10において、摩耗によ
る部品交換が必要となるのは、第1にローラ26、第2
にスリーブ24である。これらは大きさの異なるスプロ
ケットにおいても同じものを使用することができ、汎用
性を持たせることができるから、部品交換の費用が低減
できる。
合には、駆動軸を汚泥掻寄機から取り外さないと主務ス
プロケットを交換することができない。しかし本実施形
態における主務スプロケットに設置されたローラ26や
スリーブ24を交換する場合、これらがローラ取付ボル
ト28により着脱交換自在に取り付けられていることか
ら、駆動軸に固定されたボス12およびボスに固定され
た側板16を取り外すことなく、ローラ取付ボルト28
を取り外すだけでこれらの交換ができる。従って、部品
交換作業が容易になる。
22の摩耗による側板16の交換が考えられる。本実施
形態ではスリーブが設置されるため、ローラ取付孔が摩
耗して使用不可能となることはほとんどないが、長年の
使用によりローラ取付孔が使用不能になることも一応考
えられる。しかし本実施形態では、側板に複数のローラ
取付孔23a、23bが穿設され、これらはすべて側板
の回転中心からの距離が等しいから、汚泥掻寄機の他の
部分に変更を加えることなく直ちに別のローラ取付孔2
3a、23bを使用することができる。側板には従来の
スプロケットと同様に汎用性がないが、本実施形態では
側板を交換することがほとんどなくなるから、部品交換
費用が低減できる。
寄機の場合、防錆のためにプラスチック等の材料を用い
てスプロケットおよびチェーンを形成するが、金属材料
に比べて強度面等で問題があった。しかし本実施形態に
よれば、高い強度を有し、なおかつ摩耗量の少ないスプ
ロケットおよびチェーンが提供でき、また据付工事時に
面倒れが発生せず、部品交換費用を低減し、なおかつ部
品交換作業の容易なスプロケットが提供できるので、プ
ラスチック等の材料を用いた場合でも強度面等の問題点
を解決でき、なおかつ金属材料にない防錆性能をも発揮
しうる汚泥掻寄機のスプロケットおよびチェーンが提供
できる。さらには上記のような特徴を有する汚泥掻寄機
の掻寄板送り装置が提供できる。なお、以上にはプラス
チック材料を用いてスプロケットおよびチェーンを形成
する場合について述べたが、水中での物性変化が小さい
その他の材料を用いて形成してもよい。また水中での物
性変化が大きい材料で形成し、形成後に物性変化を防止
するための表面処理をしてもよい。
隔でチェーン係合用ローラを着脱交換自在に一対の側板
間に取り付けたスプロケットと、複数のセグメントを回
転節により連結して形成されるチェーン本体の前記各セ
グメントの内面に前記ローラと係合する係合段部を形成
し、前記スプロケットへの巻掛けを可能としたチェーン
とを有する構成としたので、高い強度を有し、なおかつ
摩耗量の少ない汚泥掻寄機のスプロケットおよびチェー
ンが提供できるとともに、据付工事時に面倒れが発生せ
ず、部品交換費用を低減し、なおかつ部品交換作業の容
易な汚泥掻寄機のスプロケットが提供できる。
態の説明図である。
線断面図であり、(2)は側面図である。
り、(2)は側面図である。
側面図であり、(2)はB−B線断面図である。
図であり、(2)は側面図である。
12………ボス、13………側板固定部、13a………
側板取付孔、16………側板、16a………取付孔、1
8………側板取付ボルト、19………ナット、22……
…ローラ取付孔、23a,23b………ローラ取付孔、
24………スリーブ、24a………パイプ部、24b…
……フランジ部、26………ローラ、26a………パイ
プ部、26b………つば部、28………ローラ取付ボル
ト、28a,29a………座金、29………ナット、4
0………チェーン、41………セグメント、42………
係合段部、44………連結部、44a………貫通孔、4
5………連結部、45a………貫通孔、46………ピ
ン、100………汚泥掻寄機、101………駆動装置、
102………駆動チェーン、103………駆動スプロケ
ット、104………駆動軸、105………主務スプロケ
ット、106………主務チェーン、107………フライ
ト、108………従動スプロケット、109………従動
軸、110………矢印、111………汚泥ピット、12
0………スプロケット、122………歯、130………
チェーン、132………リンク、134………ローラ
4)
Claims (3)
- 【請求項1】 回転中心から同一円周上に一定ピッチ間
隔でチェーン係合用ローラを着脱交換自在に一対の側板
間に取り付けるとともに、前記ローラの取付位置を円周
方向に一定ピッチずらし得るように複数のローラ取付孔
を前記側板に形成したことを特徴とする汚泥掻寄機のス
プロケット。 - 【請求項2】 複数のセグメントを回転節により連結し
て形成されるチェーン本体の前記各セグメントの内面に
係合段部を形成したことを特徴とする汚泥掻寄機のチェ
ーン。 - 【請求項3】 回転中心から同一円周上に一定ピッチ間
隔でチェーン係合用ローラを着脱交換自在に一対の側板
間に取り付けたスプロケットと、複数のセグメントを回
転節により連結して形成されるチェーン本体の前記各セ
グメントの内面に係合段部を形成し前記スプロケットへ
の巻掛けを可能としたチェーンとを特徴とする汚泥掻寄
機の掻寄板送り装置。
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---|---|---|---|
JP2000215664A JP3589162B2 (ja) | 2000-07-17 | 2000-07-17 | 汚泥掻寄機のスプロケットおよび掻寄板送り装置 |
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