JP2005138023A - チェーンフライト式汚泥掻寄機 - Google Patents

Abstract

【課題】 チェーンの歯飛びを検知し、チェーンの破断や、フライトの破損等を未然に防止することが可能なチェーンフライト式汚泥掻寄機を提供する。
【解決手段】 上記課題を達成するためのチェーンフライト式汚泥掻寄機は、一対のチェーン１６ａ、１６ｂが掛け回される対向する従動スプロケット１４の同位置に検知部としての金属板２４と、前記金属板２４を検知して信号を発信する検知手段としての近接スイッチ２６とを設ける。前記近接スイッチ２６には、前記信号を取得して、当該信号の発信に時間差が生じた場合に汚泥掻寄機を停止させる制御部３０が接続されて成ることを特徴とする。
【選択図】 図３

Description

本発明は、下水処理場・浄水場または産業排水処理場等で使用される汚泥掻寄機に係り、特に２連以上の主務チェーンを有するチェーンフライト式汚泥掻寄機に関する。

下水処理場や浄水場及び産業排水処理場では、流入水中に含まれる塵芥をスクリーンによって除去し、スクリーンによって除去できない汚泥等は、流入水を沈殿槽に導入して沈殿させる。沈殿した汚泥は、沈殿層に設置された汚泥掻寄機（ここでは特にチェーンフライト式汚泥掻寄機）によって沈殿槽底部に設けられた汚泥ピットへと掻き寄せられる。

チェーンフライト式汚泥掻寄機は、２連の無端チェーンと、沈殿槽の側壁側に対向して設けられる、複数の従動スプロケットと、同じく対向して設けられる一対の駆動スプロケットと、前記２連のチェーンに一定間隔を置いて掛け渡される複数の掻寄板（フライト）とから構成される。なお、前記無端チェーンは、双方が同じ軌道を採るようにそれぞれのスプロケットに巻き掛けられる。

上記構成のチェーフライト式汚泥掻寄機では、汚泥の掻き寄せ時にフライトに過負荷がかかった場合等に、巻き掛けからチェーンが外れて、歯飛びが生じる場合がある。２連のチェーンが同様に歯飛びを生じさせるのであれば、問題に成らない場合もあるが、一方のチェーンのみに歯飛びが生じる場合も多い。一方のチェーンのみに歯飛びが生じた場合には、フライトが傾いたり、チェーンの何れかに負荷がかかるため、機器の破損を生じさせる虞がある。

このような現状を鑑み、チェーンのズレや破損を検出する方法が、特許文献１に記載されている。
特開平９−１２２４０４号公報

しかし、特許文献１に記載されている方法は、チェーンの破断を前提としたものであり、チェーンの伸びが一定値以上生じる、又はチェーンの軌跡が大きく変わることによって、破断等を検出することが可能なものである。また、チェーンのズレを検出する方法としてフライトの傾きを測定する方法が挙げられている。しかし、これらの方法はいずれも超音波の反射による画像処理を行っている。このため、データ処理が煩雑となり、検出精度を向上させようとする場合には、使用機器も高価なものとなりがちである。

本発明では、比較的安価に、かつチェーンの微小なズレから大きなズレまで設定範囲内で検知することができ、チェーンの破断や、フライトの破損等を未然に防止することが可能な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。

上記目的を達成するために、本発明に係るチェーンフライト式汚泥掻寄機は、チェーンフライト式汚泥掻寄機において、一対のチェーンが掛け回される対向する従動スプロケットの同位置に設けられた検知部と、前記検知部を検知して信号を発信する検知手段とが設けられ、前記検知手段には、前記信号を取得して、当該信号の発信に時間差が生じた場合に汚泥掻寄機を停止させる制御部が接続されて成ることを特徴とする。
なお、前記検知部は、対を成すチェーンのズレが許容される以上の間隔となる送り間隔をおいて配置されるようにすると良い。

また、本発明に係るチェーンフライト式汚泥掻寄機は、チェーンフライト式汚泥掻寄機において、一対のチェーン間に掛け渡されたフライトの長手方向両端部の通過を検知して信号を発信する検知手段が備えられ、前記検知手段には、前記信号を取得し、当該信号の発信に時間差が生じた場合に汚泥掻寄機を停止させる制御部が接続されて成ることを特徴とすることもできる。
また、上記チェーンフライト式汚泥掻寄機にあっては、前記信号の発信に、設定された値を超える時間差が生じた場合に、汚泥掻寄機を停止させるようにすることもできる。

さらに、上記のようなチェーンフライト式汚泥掻寄機では、予めチェーンの歯飛びを防止することが望ましい。このため、スプロケット近傍に設けられた土台と、前記土台にリンク機構を介して設けられるチェーン押さえ部と、前記チェーン押さえ部をこの原理を利用して前記チェーンに押付ける弾性体とから成るチェーンガイドを設けると良い。

このようなチェーンガイドを設けることにより、チェーンの伸び等により、チェーンが浮き上がりやすい巻き掛け箇所においても、チェーンを巻き掛けるスプロケットに付勢させることができるため、歯飛びや、脱落といった現象を防止することができる。

上記のようなチェーンフライト式汚泥掻寄機において、従動スプロケットに設ける検知部を初期設定において同位置となるように設け、それを検知手段で検知するようにすることで、良好な運転状態を保っている場合には、双方の従動スプロケットに設けられた検知手段は、同時に信号を発信し、双方のチェーン等にズレが生じた場合には、前記従動スプロケットの検知部が同期しなくなり、検知手段の信号の発信にも時間差が生じる。よって、汚泥掻寄機の異常を検知することができ、チェーンの破断や機器の破損を未然に防ぐことができる。また、検知手段には、近接スイッチ等を用いればたりるため、比較的安価に構成することが可能となる。

また、前記検知部を、対を成すチェーンのズレが許容される以上の間隔となる送り間隔をおいて配置することにより、チェーンのズレが検知部の設置間隔と同じであったために歯飛び等を検知できないということを防止することができ、検知ミスによるチェーンの破断や機器の破損を防止することができる。

また、一対のチェーン間に掛け渡されたフライトの長手方向両端部に前記フライトの通過を検知して信号を発信するように設定した検知手段を設けることで、チェーンにズレ（歯飛び）が生じてフライトが傾いた場合には、信号の発信に時間差が生じるため、フライトが傾いたことを検知できる。また、信号の発信に時間差が生じた時点で汚泥掻寄機を停止させることにより、チェーンの破断や、フライトの破損等を未然に防ぐことができる。

さらに、前記信号の発信に、設定された値を超える時間差が生じた場合に、汚泥掻寄機を停止させるようにすることで、誤差程度の信号の発信の時間差であれば運転を続行させつつ、チェーンの破断や機器の破損を未然に防ぐことが可能となる。

以下、本発明に係るチェーンフライト式汚泥掻寄機について、図面を参照しつつ説明する。なお、以下に示す実施の形態は、本発明の一部の実施形態に過ぎず、本実発明は、これらに拘束されるものではない。

図１は、本発明の実施形態に係るチェーンフライト式汚泥掻寄機の全体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は、シャフト１２で連結された一対の駆動スプロケット１０と、対を成す複数の従動スプロケット１４ａ、１４ｂ、１４ｃと、を台形状に配置し、配置されたスプロケットに無端チェーン１６ａ、１６ｂが巻き掛けられ、前記無端チェーン１６ａ、１６ｂには、それぞれ対応する箇所に複数のフライト１８が掛け渡されて成る。なお、本実施形態の駆動スプロケット１０は、汚泥ピット２０側の上部に位置し、チェーン１６は、沈殿槽２２の底部において、矢印ａの方向へ周回することとする。また、前記駆動スプロケット１０は、図示しない駆動部に接続され、当該駆動部からの駆動力によって、駆動する。
上記構成は、本発明を実施する上での基本構成であり、本発明の特徴は、チェーン１６ａ、とチェーン１６ｂとに歯飛びが生じた場合に、当該歯飛びを検知する検知手段を備えるというものである。

なお、本実施形態では、図２に示すような、ピン・ノッチ動力伝達型のチェーンフライト式汚泥掻寄機を例に挙げて説明するが、当然ながら一般的なチェーンフライト式汚泥掻寄機についても、以下に挙げる検知手段を適用することができる。図２に示す駆動スプロケット１０は、２枚の円板の間に、複数のピン１５を等間隔に配されて成るものである。これに対し、チェーン１６は、巻き掛け部分となる無端チェーンの内側にノッチ１７を備える樹脂性のものである。前記チェーン１６は、ノッチ１７が前記ピン１５に引っ掛かることで、駆動力が伝達され走行する。図２に示すチェーン１６と駆動スプロケット１０との関係では、駆動スプロケット１０が矢印ｂの方向に回転することにより、チェーン１６ａ、１６ｂに駆動力が伝達される。なお、従動スプロケット１４においても、その構造は同様となるが、当該従動スプロケット１４は、前記チェーン１６の走行に倣い回りすることによって回転が付与されるという点が異なる。

上記構成のチェーンフライト式汚泥掻寄機の駆動スプロケット１０では、フライト１８や、チェーン１６に過負荷が生じた場合、チェーン１６がピン１５からはずれ、歯飛びという現象を起こし、チェーン１６ａ、とチェーン１６ｂとの間に相対的なズレが生じてしまうことがある。このように、駆動スプロケット１０で、チェーン１６の歯飛びが生じると、前記チェーン１６に倣い回りする従動スプロケット１４には、対向する従動スプロケット１４との間に回転のズレが生じる。

本発明の第一の実施形態では、このことに着目し、これを検知する検知手段を設けた。すなわち、図３に示すように、一対の従動スプロケット１４ａ、１４ａ（片側は図示せず）の側面の同位置に、少なくとも１つ、回転を検知するための検知部として金属板２４を設け、前記金属板２４の通過を検知して信号を発信する検知手段として、マグネット式の近接スイッチ２６を備えるようにした。前記近接スイッチ２６の取り付けに関しては、沈殿槽２２の側壁から台座２８を突設させ、それに備えるようにすれば良い。また、前記近接スイッチ２６は、汚泥掻寄機の駆動部３２を制御する制御部３０に接続され、前記発信信号を送信可能としている。

上記構成を有する汚泥掻寄機では、前記金属板２４は従動スプロケット１４ａに付随するその回転（動き）が、対向する従動スプロケット１４ａに付された金属板２４と同期するように初期設定されることとなる。これにより、チェーン１６ａ、１６ｂが走行することにより、従動スプロケット１４ａ、１４ａが回転させられ、金属板２４は周期的に前記近接スイッチに同時に検知される。このため、初期状態では、近接スイッチ２６からの信号は、前記制御部３０へ同時に発信されることとなる。

しかし、汚泥掻寄機に過負荷がかかり、チェーン１６ａ、若しくはチェーン１６ｂに歯飛びが生じた場合、前記一対の従動スプロケット１４ａ、１４ａには、回転にズレが生じる。このため、金属板２４の回転にもズレが生じることとなり、近接スイッチ２６による金属板２４の検知にもズレが生じる。よって、近接スイッチ２６が発信する信号には時間差が生じることとなる。

信号に時間差が生じた場合、前記制御部３０では、チェーン１６に歯飛びが生じたと判断され、前記駆動部３２に停止の信号を送り、チェーンフライト式汚泥掻寄機を停止させる。

上記構成の検知手段を有するチェーンフライト式汚泥掻寄機において、従動スプロケット１４に設ける検知部である金属板２４を初期設定において同位置となるように設け、それを検知手段としての近接スイッチ２６で検知するようにすることで、良好な運転状態を保っている場合には、双方の従動スプロケット１４に設けられた近接スイッチ２６は、同時に信号を発信し、双方のチェーン１６にズレが生じた場合には、前記従動スプロケット１４の金属板２４が同期しなくなり、近接スイッチ２６の信号の発信にも時間差が生じる。よって、汚泥掻寄機の異常を検知することができ、チェーン１６の破断や機器の破損を未然に防ぐことができる。また、検知手段に、近接スイッチ２６を用いることにより、比較的安価に装置を構成することができる。

また、上記実施形態では検知部である前記金属板２４を、一対の従動スプロケット１４に複数設ける場合には、対を成すチェーン１６のズレが許容される以上の間隔となる送り間隔をおいて配置すると良い。これにより、チェーン１６のズレが金属板２４の設置間隔と同じであったために歯飛び等を検知できないということを防止することができ、検知ミスによるチェーン１６の破断や機器の破損を防止することができる。

さらに、上記実施形態では、金属板２４を、従動スプロケット１４の側面に設ける旨記載したが、従動スプロケット１４と共に回転することが可能な場所であれば、スプロケットの円周部分に設けるようにしても良い。

次に本発明の第二の実施形態について説明する。本実施形態では、第一の実施形態と検知手段の取り付け位置と、検知する対象物を異にしている。
第一の実施形態と同様に、チェーン１６に歯飛びが生じ、チェーン１６ａと、チェーン１６ｂとの間にズレが生じた場合には、前記従動スプロケット１４の他に、進行方向に直交するように配置された複数のフライト１８にもズレが生じるため、前記フライト１８は進行方向に対して傾きを持つ。

本実施形態では、このフライト１８が傾きを持つことに着目し、フライト１８の長手方向両端部のそれぞれを検知部として、これを検知する検知手段を設けることとした。
第一の実施形態では、検知手段を近接スイッチ２６としたが、他の手段として、図４に示すようにレーザ照射器３４を用いることもできる。この場合、フライト１８の長手方向端部のそれぞれに、レーザ照射器３４ａ、３４ｂを配置し、フライト１８には検知部として図示しない反射板を設けておき、前記レーザ照射器３４がレーザ光の反射を受けることによって、前記レーザ照射器３４から前記制御部３０へ信号を発するようにすれば良い。なお、前記レーザ照射器３４は、沈殿槽２２の側壁の対向する任意の位置に、取り付け部を設けてそれに取り付けるようにすれば良い。

このような構成を有する汚泥掻寄機では、適切な運転状態であれば、フライト１８は進行方向に対して直交して移動する。このため、レーザ照射器３４ａ、３４ｂのレーザ光の反射は略同時に成される。

ところが、チェーン１６に歯飛びが生じた場合には、前記フライト１８が、進行方向に対して傾きを持つため、レーザ照射器３４ａ、レーザ照射器３４ｂとの間には、レーザ光の反射にズレが生じる。このため、前記信号に時間差が生じる。これにより制御部３０は、チェーン１６に歯飛びが生じたことを検知し、駆動部３２に停止の信号を送り、汚泥掻寄機を停止させる。

上記第二の実施形態のように、一対のチェーン１６ａ、１６ｂ間に掛け渡されたフライト１８の長手方向両端部に前記フライト１８の通過を検知して信号を発信するように設定した検知手段であるレーザ照射器３４ａ、３４ｂを設けることで、チェーン１６ａ、１６ｂにズレ（歯飛び）が生じてフライト１８が傾いた場合には、信号の発信に時間差が生じるため、フライト１８が傾いたことを検知できる。また、信号の発信に時間差が生じた時点で汚泥掻寄機を停止させることにより、チェーン１６の破断や、フライト１８の破損等を未然に防ぐことができる。

上記二つの実施形態では、前記信号の発信に、設定された値を超える時間差が生じた場合に、汚泥掻寄機を停止させるというように設定しておくと良い。これにより、誤差程度の信号の発信の時間差であれば運転を続行させつつ、チェーン１６の破断や機器の破損を未然に防ぐことが可能となる。

上記実施形態において、検知部および検知手段は、金属板や反射板、近接スイッチやレーザ照射器を用いる旨記載したが、これらに限定されるものではない。例えば、検知部は、切欠き等でもその用途を満たせば検知部とみなすことができる。
また、上記実施形態において、図示しない警報装置を設け、歯飛びの検知と同時、若しくは装置の停止と同時に警報を発して作業員に異常を知らせるようにしても良い。

また、本発明に係るチェーンフライト式汚泥掻寄機では、チェーン１６の歯飛びを防止するためのチェーンガイド５０を設けている。前記チェーンガイド５０は、図５に示すように、駆動スプロケット１０若しくは従動スプロケット１４の近傍に設けられ、前記チェーン１６を、前記各スプロケットに付勢させるように、押さえつけるものである。

その構成は、沈殿槽２２の側壁等に突接された、リンク５４を備えた土台５２と、前記リンク５４に連結されるリンク５６を備えたチェーン押さえ部６０と、前記リンク５４、５６を利用して、この原理によって前記チェーン押さえ部６０を前記チェーン１６に付勢させるための弾性体としての弦巻バネ５８とから成る。

前記チェーン押さえ部６０は、断面ロ型の鉄骨を切り欠いたような物で良く、チェーン押さえ部６０の先端側は、前記スプロケットと干渉しないように弧状の切欠きを設けている。このような部材を使用することで、前記チェーン１６の軌道が前記チェーン押さえ部６０の内部を通過するような場合であっても、取り付け可能となる。
前記弦巻バネ５８は、前記チェーン押さえ部６０の後端側に設けられ、前記リンク５４、５６を支点として、前記チェーン押さえ部６０の後端部を押し上げる。

これにより、前記チェーン押さえ部６０の先端部は、前記チェーン１６を前記スプロケットに押付ける作用を成す。なお、リンク５４、５６をチェーン押さえ部６０の後端側に設け、弦巻バネ５８を中間部に設けるようにして、弦巻バネ５８がチェーン押さえ部６０を引き下げるように構成しても良い。

上記のような構成の場合、チェーン押さえ部６０の付勢力を変えるには、弦巻バネ５８を変えれば良いが、図６に示すような構成とすることで、弦巻バネ５８を変更することなくチェーン押さえ部６０の付勢力を変えることができる。

その構成は、土台５２にネジ孔６５を設け、当該ネジ孔６５に対向するチェーン押さえ部６０に前記ネジ孔６５よりも大径の貫通孔７０を設ける。
前記ネジ孔６５には、前記ネジ孔６５と、貫通孔７０とを貫通可能な長さを有するボルト６２を貫通させる。前記ボルト６２には、前記土台５２と、前記チェーン押さえ部６０との間に弦巻バネ５８を設ける。また、前記弦巻バネ５８と前記土台５２との間には、ナット６６を設け、前記弦巻バネ５８を固定するようにすると良い。なお、ナット６６と弦巻バネ５８との間に座金６８を設けて、弦巻バネ５８が安定するようにしても良い。さらに、前記土台５２の下面側にもナット６４を設け、締付けによりボルト６２が任意の位置で固定できるようにすると良い。

上記のように組み付けた後、前記ナット６６は、溶接によって、ボルト６２に固定すると良い。もちろん、ダブルナット等により固定するようにしても良い。

本発明の実施形態に係るチェーンフライト式汚泥掻寄機の構成を示す斜視図である。 ピン・ノッチ型のスプロケットとチェーンを示す図である。 スプロケットのズレから歯飛びを検知する形態を示す図である。 フライトの傾きから歯飛びを検知する形態を示す図である。 チェーンガイドの構成を示す図である。 付勢力可変型のチェーンガイドの構成を示す図である。

符号の説明

１０………駆動スプロケット、１２………シャフト、１４（１４ａ、１４ｂ、１４ｃ）………従動スプロケット、１５………ピン、１６ａ、１６ｂ………チェーン、１７………ノッチ、１８………フライト、２０………汚泥ピット、２４………金属板、２６………近接スイッチ、２８………台座、３０………制御部、３２………駆動部。

Claims (4)

1. チェーンフライト式汚泥掻寄機において、一対のチェーンが掛け回される対向する従動スプロケットの同位置に設けられた検知部と、前記検知部を検知して信号を発信する検知手段とが設けられ、
   前記検知手段には、前記信号を取得して、当該信号の発信に時間差が生じた場合に汚泥掻寄機を停止させる制御部が接続されて成ることを特徴とするチェーンフライト式汚泥掻寄機。
2. 前記検知部は、対を成すチェーンのズレが許容される以上の間隔となる送り間隔をおいて配置され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。
3. チェーンフライト式汚泥掻寄機において、一対のチェーン間に掛け渡されたフライトの長手方向両端部の通過を検知して信号を発信する検知手段が備えられ、
   前記検知手段には、前記信号を取得し、当該信号の発信に時間差が生じた場合に汚泥掻寄機を停止させる制御部が接続されて成ることを特徴とするチェーンフライト式汚泥掻寄機。
4. 前記信号の発信に、設定された値を超える時間差が生じた場合に、汚泥掻寄機を停止させる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。
   
   

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