JP2009262023A - 汚泥掻寄機におけるチェーン歯飛び防止装置 - Google Patents

Abstract

【課題】下水処理場，浄水場，又は産業排水処理場等の沈澱槽に設けられているチェーン・フライト式汚泥掻寄機を改良して、スプロケットが歯飛びしないようにチェーンを押さえておるガイドプレートを、簡単，軽量な部材で確実に支持する。
【解決手段】ガイドプレート９を装着して支持するガイド支持二股ブラケット１０に滑り軸受１１を設け、この滑り軸受を駆動スプロケット３の駆動軸３ｂに嵌合し、この駆動軸３ｂにより「ガイドプレート９を浮き上がらせようとする力」に抗してガイド支持二股ブラケット１０を支承する。さらに、図外の沈殿槽に設置した梁部材である回転防止材１２によって、前記ガイド支持二股ブラケット１０の回転を阻止する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、下水処理場，浄水場，又は産業排水処理場等の沈殿槽に設けられているチェーン・フライト式の汚泥掻寄機に係り、フライトを動かすチェーンに大きい張力が掛かったとき、該チェーンの歯飛びを防止する装置に関するものである。

下水処理場や浄水場及び産業排水処理場では、スクリーンで塵芥を除いた処理水を沈殿槽に入れ、沈殿した汚泥をフライト（掻寄機）で取り除く。図３は、チェーン・フライト式汚泥掻寄機の１例を描いた模式図である。

沈澱槽１の中に、一対の駆動スプロケット３と複数個の従動スプロケット２とが設けられている。これらのスプロケットに２本の無端環状チェーン４が巻き掛けられており、上記２本のチェーン４に架け渡して、一定間隔をおいて複数本のフライト５が取り付けられている。

前記一対の駆動スプロケット３は駆動軸３ｂに固着されていて、この駆動軸３ｂが図示していない駆動装置によって回転せしめられると、２個の駆動スプロケット３が図の右回り（時計方向）に回転し、これに巻き掛けられたチェーン４が矢印ａ方向に周回動する。

チェーン４の周回動に伴って、これに取り付けられているフライト５も同方向に周回動して沈殿槽１の底面を浚い、溜まっている汚泥を槽内の片側に形成された汚泥ピット内に掻き寄せる。

前記の駆動スプロケット３、及びこれに巻き掛けられたチェーン４の断面を図４に示す。この例の駆動スプロケット３は、後に図５を参照して詳述するように２枚の円盤を平行に対向させ、多数のピンで結合した構造である。本図４には１枚の円盤と、１０本のピンの断面とが描かれている。上記のピンは、歯車における歯の作用をする。

チェーン４には、１駒ごとにノッチ４ａが形成されていて、このノッチ４ａに前記ピン３ａが係合する。駆動軸３ｂが回転駆動されて駆動スプロケット３を円弧矢印ｂ方向に回転すると、チェーン４が矢印ａ，ａ方向に周回移動させられる。

なんらかの事情でチェーン４の周回動に大きい抵抗が掛かると、該チェーン４に大きい張力Ｔを生じる。駆動スプロケット３が大きい力でチェーン４を周回させようとすると、ノッチ４ａとピン３ａとの係合箇所に、図４に想像線で示したように、チェーンを浮き上がらせる方向の分力が作用し、いわゆる歯飛びを生じる。

歯飛びを防止する技術として、特許文献１に記載の「汚泥掻寄機のチェーン歯飛び防止装置」が公知である。その基本的な原理を模式的に図５に示す。
駆動軸３ｂに装着されて平行に対向する２枚の円盤３ｄを、ピン３ａで連結して駆動スプロケット３が構成され、上記のピン３ａがチェーン４のノッチ４ａに係合して回転力を伝動する。該チェーン４にはフライト５が取り付けられている。

チェーン４が紙面と垂直方向の大きい張力を受けると、該チェーン４がピン３ａから離れて浮き上がろうとする。
前記公知発明の歯飛び防止装置は、チェーン４の浮き上がりを押さえつけるチェーンガイド７が設けられている。本図５のチェーンガイドは単純化して描いてあるが、実際の装置には摩擦を防ぐローラや、衝撃を緩和するスプリング手段が設けられている。
特開２００４−２８２１８号公報

図５に示した公知発明に係る汚泥掻寄機のチェーン歯飛び防止装置は、チェーン・フライト式の汚泥掻寄機における歯飛びを有効に防止することができる。
しかし、チェーンガイド７を堅固に支持することが、なかなか難しい。その理由は、沈殿槽１の中に設けられた多数のスプロケットに２本のチェーン４が巻き掛けられている（図３参照）上に、該チェーンに多数のフライト５が取り付けられて周回動しているから、チェーンガイドの支持構造を設けるための余裕空間が狭い。その上、チェーンが浮き上がらないようにチェーンガイドで押さえるには相当の力を要し、チェーンガイドの支持構造が弱いと充分な耐久性，信頼性が得られない。

本発明は以上に述べた事情に鑑みて為されたものであって、その目的は、チェーン・フライト式の汚泥掻寄機における歯飛びを防止するチェーンガイドを、簡単で軽量な構成によって強固に支持する技術を提供することである。

本発明は、チェーン・フライト式汚泥掻寄機を適用の対象とし、チェーンの外面で歯飛びに際して浮き上がるチェーンの外面を押さえ込むガイドプレートを、駆動スプロケットの駆動軸に支持させるようにした。直接ガイドプレートを駆動軸に支持させてもよいが、位置調整できるように、ブラケットを介して取り付けるようにすれば良い。ブラケットに軸受を装着し、駆動軸を貫通させる構成で実現できる。ただ、そのままではブラケットが駆動軸周りに回転してしまうので、回り止めのためにブラケットを沈殿槽の梁に連結するようにする。これにより、強固にチェーンガイドを支持させることができ、片持ち支持構造で脆弱になりがちな構造を、駆動軸支持という堅固な支持手段で支えることができる。

そこで、本発明に係る汚泥掻寄機のチェーン歯飛び防止装置は、沈殿槽内に配設された駆動スプロケット及び従動スプロケットに掛け回された無端環状のチェーンにフライトが取り付けられたチェーン・フライト式の汚泥掻寄機に設置されてなるチェーン歯飛び防止装置において、前記駆動スプロケットの駆動軸を貫通させるとともに沈殿槽の梁部材に支持されたブラケットと、このブラケットにおける前記駆動スプロケットの外周部のチェーン巻き掛け角度領域に配置して取り付けられ、チェーン外周面に対面されるガイドプレートと、を備えてなることを特徴とする構成としたものである。

前記ガイドプレートは前記駆動スプロケットの半径方向へ位置調整手段を介してブラケットに取り付けられ、チェーンとガイドプレートの隙間調整を可能としてなるようにし、また、前記ガイドプレートは、駆動スプロケットの軸方向に可動とされ、チェーンとの被り代を調整可能となっていることを特徴する構成としてもよい。

更に、具体的には、本発明に係る汚泥掻寄機のチェーン歯飛び防止装置は、沈殿槽内に配設された駆動スプロケット及び従動スプロケットに掛け回された無端環状のチェーンにフライトが取り付けられたチェーン・フライト式の汚泥掻寄機に設置されてなるチェーン歯飛び防止装置において、 前記駆動スプロケットの駆動軸の両側から軸受を介して貫通させるとともに沈殿槽の梁部材に支持されて回転止めされたブラケットと、このブラケットにおける前記駆動スプロケットの外周部のチェーン巻き掛け角度領域に配置して取り付けられ、チェーン外周面に対面されるガイドプレートと、を備え、前記ガイドプレートは、駆動スプロケットの両側に配置される一対のＬ字型断面部を有するプレート部材から構成され、前記プレート部材の先端フランジ部分をチェーン外周面に延在させるとともに、中央に前記フライト取り付け治具の通過隙間を設けて歯飛び防止機能を持たせてなる、ことを特徴としている。

本発明によれば、前記ガイドプレートが受けるチェーンが歯飛び状態になるときのチェーン駒の跳ね上げに伴う駆動スプロケットの半径方向の力が、前記軸受手段を介して駆動軸で強固に支承される。また本発明では、前記のガイドプレートを装着したブラケットを「沈殿槽の梁部材」に取り付けた。これにより、支持部材が駆動軸周りに回転することを阻止できる。ガイドプレートを装着した支持部材に軸受手段を設けるとともに、該軸受手段を駆動軸に嵌合したので、ガイドプレートが受ける「駆動スプロケットの半径方向の力」が、前記軸受手段を介して駆動軸で強固に支承される。このように、チェーン・フライト式汚泥掻寄機に本来的に設けられている頑丈な部材である駆動スプロケットの駆動軸を利用して、ガイドプレートを強固に支持することができるので、本発明を適用するために新設するのは、小型，軽量，低コストの部材で足りる。

さらに本発明の構成では、チェーンガイドプレートの位置調整がスプロケット半径方向でも、軸方向でもできるようにすることで、作業条件とりわけ汚泥の状態に対応することが容易である。

以下に、本発明に係る汚泥掻寄機のチェーン歯飛び防止装置の具体的実施の形態を、図面を参照しつつ、詳細に説明する。なお、下記の実施形態は、本発明の一態様に過ぎないものであり、技術的思想を共通にする限り、実施形態に限定されず、種々の変形態様を取り得る。

図１は本発明の１実施形態を模式的に描いた要部の斜視図である。２枚の円盤３ｄを平行に対向させて多数のピン３ａで結合した駆動スプロケット３が駆動軸３ｂに取り付けられており、該駆動軸３ｂは一対の駆動軸軸受３ｃ（１個は図外）によって両持ち形に強固に支承されている。前記の駆動スプロケット３にチェーン４（仮想線で描く）が掛け回されており、その歯飛びを防止する装置８が設けられている。

実施形態に係る歯飛び防止装置８は、チェーン４を押さえるガイドプレート９と、このガイドプレートの支持部材であるガイド支持二股ブラケット１０とを備えている。

ガイドプレート９は、チェーン張力が大きくなって歯飛びしようとする場合にはチェーンの浮き上がりを押さえる力を受ける。この力はスプロケット半径方向の力として作用する。そこで、チェーンの浮き上がり力を駆動スプロケット３により支承するために当該駆動軸３ｂを貫通させる軸受手段と、ガイドプレート９は駆動軸周りには回転フリーの状態であるため前記ガイド支持二股ブラケット１０の回転を阻止する梁部材とが、次のように構成されている。

支持部材であるガイド支持二股ブラケット１０に、軸受手段としての滑り軸受１１が設けられ、その中に駆動軸３ｂが挿通されている。
駆動スプロケット３に歯飛びを起こさせないようチェーン４を押さえつけるには、ガイドプレート９を駆動スプロケット３から離そうとする力に抗して、駆動スプロケット３に向かう力を与えねばならない。この力は矢印Ｐで表され、その作用線は駆動軸３ｂを通っている。このため、ガイドプレート９がチェーン４から浮き上がる方向の力（反矢印Ｐ）を受けたとき、これに抗してガイドプレートを矢印Ｐ方向に引き戻す力が、駆動軸３ｂによって支承される。

しかし、ガイドプレート９が駆動スプロケット３の回転方向（円弧矢印ｂ）に回される力は上記と別途に支承しなければならない。そこで、梁部材としての回転防止材１２を設ける。該回転防止材１２は、沈殿槽（図示せず）に対して横断配置して固定的に取り付ける。

前掲の図１に示した実施形態の詳細について、図２を参照して次に説明する。前記ガイドプレート９は、駆動スプロケット３の両側に配置される一対のＬ字型断面部を有するプレート部材９ａ、９ａから構成され、前記プレート部材９ａの先端フランジ部９ｂをチェーン４の外周面に延在させるとともに、中央に前記フライト取り付け治具の通過隙間を設けて歯飛び防止機能を持たせてなる。

図２（Ａ）は前記ガイドプレート９のＬ字型プレート部材９ａの単品斜視図であって、符号Ｘを付して示したのは駆動軸の中心線である。Ｌ字型プレート部材９ａは、外縁のフランジ部９ｂと取付け基板９ｃとを一体に連設してＬ字状に構成されている。取り付け基板９ｃを前述した二股ブラケット１０に面接合して固定することでブラケット１０と一体になり、前記フランジ部９ｂがチェーン４の外周面に部分的に対面するように配置される。

取付け基板９ｃは、駆動軸中心線Ｘに垂直な板状をなしている。ただし外見的に板状でなくても、機能的に板状と等価な部材であれば本発明の技術的範囲に属する。

前記フランジ部９ｂに、駆動軸中心線Ｘと平行な複数個の軸心方向長孔９ｄが設けられ、取付け基板９ｃには駆動軸の半径方向の複数個の半径方向長孔９ｅが設けられている。ただし、該複数個の半径方向長孔９ｅは正確に半径方向ではなく、相互に平行である。その意味について次に説明する。いま仮に、取付け基板９ｃの板面に半径方向の複数本の線を書くと、これら複数本の線は放射状をなし、平行ではない。前記半径方向の複数個の長孔とは、おおむね半径方向の平行な複数個の長孔をいう。平行であることの意義は、以下に説明する作用効果によって明らかにされる。

図２（Ｂ）は、前述のガイドプレート９をガイド支持二股ブラケット１０に装着した状態の片側半部を描いた断面図である。
駆動軸３ｂに対しキーＫを介して固着された駆動スプロケット３にチェーン４が巻き掛けられており、ガイド支持二股ブラケット１０の滑り軸受１１が前記駆動軸３ｂに嵌合されている。

ガイドプレート９のＬ字形プレート部材９ａは先に説明したように、フランジ部９ｂと取付け基板９ｃとが一体に連設されていてＬ字形状をなし、取付け基板９ｃに半径方向の長孔９ｅが設けられている。

上記の取付け基板９ｃとガイド支持二股ブラケット１０とは、半径方向の長孔９ｅに挿通されたボルトナット１３によって締め付け固定されている。
この構造から明らかなようにボルトナット１３を緩めると、ガイド支持二股ブラケット１０に対するガイドプレート９の取付け位置を、図の上下方向に調節することができる。この位置調節によって、フランジ部９ｂとチェーン４との間隔寸法を増減調節することができる。

同様に、フランジ部９ｂに設けられた軸心方向長孔９ｄに挿通したボルトナット１３によって、駆動軸の軸心方向に取付け位置を調節できるように押さえ板９ｆが取り付けられている。

本図２（Ｂ）の断面には１組のボルトナット１３と１個の半径方向長孔９ｅとが現れているだけであるが、複数組のボルトナットと複数個の半径方向長孔９ｅとが設けられている状態を考えると、上記複数個の半径方向長孔９ｅが相互に平行でなければガイドプレート９の位置を上下に調節できないことが理解される。

このように構成された汚泥掻寄機のチェーン歯飛び防止装置によれば、チェーン４に駆動方向とは反対方向に作用する張力が作用した場合、駆動スプロケット３の巻き掛け部分でチェーン４の駒の先端部分が跳ね上がるような力が作用し（図４想像線参照）、歯飛びが発生しようとするが、チェーンガイドプレート９が跳ね上げを規制することになり、歯飛びが防止される。このときのチェーン歯飛びに伴う力は、ガイド支持二股ブラケット１０を介して駆動スプロケット３の駆動軸３ｂにより支持されることになる。この作用力は沈殿槽に渡し掛けている梁部材である回転防止材１２には伝達されないため、梁部材自体の強度は小さくて済む。したがって、チェーン・フライト式の汚泥掻寄機における歯飛びを防止するチェーンガイドを、簡単で軽量な構成によって強固に支持する構造とすることができる。

本発明に係る汚泥掻寄機における駆動スプロケットの歯飛び防止装置の１実施形態を示す模式的な外観斜視図である。 前記実施形態におけるガイドプレートを示し、（Ａ）はＬ字型プレート部材の外観斜視図、（Ｂ）は組立て状態の断面図である。 本発明の適用対象であるチェーン・フライト式汚泥掻寄機の概要を描いた模式図である。 上記汚泥掻寄機における駆動スプロケットとチェーンとの関係を示す模式図である。 公知発明に係る歯飛び防止装置の原理を説明するための模式的な断面図である。

符号の説明

１………沈殿槽、２………従動スプロケット、３………駆動スプロケット、３ａ………ピン、３ｂ………駆動軸、４………無端環状のチェーン、４ａ………ノッチ、５………フライト（掻寄板）、７………チェーンガイド、８………歯飛び防止装置、９………ガイドプレート、９ａ………Ｌ字型部レート部材、９ｂ………フランジ部、９ｃ………取付け基板、９ｄ………軸心方向長孔、９ｅ………半径方向長孔、９ｆ………押さえ板、１０………ガイド支持二股ブラケット、１１………軸受手段としての滑り軸受、１２………梁部材としての回転防止材、１３………ボルトナット。

Claims (4)

1. 沈殿槽内に配設された駆動スプロケット及び従動スプロケットに掛け回された無端環状のチェーンにフライトが取り付けられたチェーン・フライト式の汚泥掻寄機に設置されてなるチェーン歯飛び防止装置において、
   前記駆動スプロケットの駆動軸を貫通させるとともに沈殿槽の梁部材に支持されたブラケットと、
   このブラケットにおける前記駆動スプロケットの外周部のチェーン巻き掛け角度領域に配置して取り付けられ、チェーン外周面に対面されるガイドプレートと、
   を備えてなることを特徴とする汚泥掻寄機のチェーン歯飛び防止装置。
2. 前記ガイドプレートは前記駆動スプロケットの半径方向へ位置調整手段を介してブラケットに取り付けられ、チェーンとガイドプレートの隙間調整を可能としてなることを特徴とする請求項１に記載の汚泥掻寄機のチェーン歯飛び防止装置。
3. 前記ガイドプレートは、駆動スプロケットの軸方向に可動とされ、チェーンとの被り代を調整可能となっていることを特徴とする請求項１または２に記載の汚泥掻寄機のチェーン歯飛び防止装置。
4. 沈殿槽内に配設された駆動スプロケット及び従動スプロケットに掛け回された無端環状のチェーンにフライトが取り付けられたチェーン・フライト式の汚泥掻寄機に設置されてなるチェーン歯飛び防止装置において、
   前記駆動スプロケットの駆動軸の両側から軸受を介して貫通させるとともに沈殿槽の梁部材に支持されて回転止めされたブラケットと、
   このブラケットにおける前記駆動スプロケットの外周部のチェーン巻き掛け角度領域に配置して取り付けられ、チェーン外周面に対面されるガイドプレートと、を備え、
   前記ガイドプレートは、駆動スプロケットの両側に配置される一対のＬ字型断面部を有するプレート部材から構成され、前記プレート部材の先端フランジ部分をチェーン外周面に延在させるとともに、中央に前記フライト取り付け治具の通過隙間を設けて歯飛び防止機能を持たせてなる、
   ことを特徴とする汚泥掻寄機のチェーン歯飛び防止装置。

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