JP2021055372A - 除塵機のワイパー装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ワイパーの動作機構が耐久性に優れ、設置やメンテナンス作業の危険性や作業負荷が軽減されるワイパー装置を提供する。【解決手段】レーキ２の掻上面２ａからし渣を掻き落とすためにワイパー４を作動させる除塵機のワイパー装置において、ワイパー４は、先端のブレード４ａから第１アーム４ｂが後方へ延び、その後端部から第２アーム４ｃが下方へ延び、第１アーム４ｂの後端部と第２アーム４ｃの下端部とにそれぞれローラー４ｄ，４ｅを備え、前側から後側へかけて上方へ傾斜したガイドレール７に沿ってスライドするスライダー８に揺動可能に連結されたものとする。チェーン３の正転時には、ローラー４ｄ，４ｅによりガイドレール７のフランジ７ａが挟み込まれてワイパー４の揺動が阻止され、逆転時には、その挟み込みが解除されてワイパー４の揺動が許容される。【選択図】図２

Description

この発明は、水路に混入しているし渣（固体のごみ）を除去するための除塵機に付設されるワイパー装置に関するものである。

従来、上水道や下水道等の処理場で使用される除塵機として、図７に示すようなものが使用されることがある（下記特許文献１参照）。

この除塵機は、水路Ｗの内部で上下に延びる多数のスクリーンバーが左右に並んだスクリーン５１によりし渣を捕捉し、スクリーン５１に沿って先端側が櫛歯状となったレーキ５２を上方へ移動させることにより、し渣を掻き上げるものである。レーキ５２は、スクリーン５１の両側に設けられた無端状のチェーン５３に両端部が連結され、チェーン５３は、上部スプロケット５４に接続された駆動装置５５の駆動により回転し、チェーン５３の回転走行に伴い、複数のレーキ５２が上下に循環するようになっている。

このようなレーキ５２の掻上面からし渣を掻き落とすワイパー装置を備えた除塵機として、下記特許文献２に記載されたようなものが採用されている。

この除塵機のワイパー装置では、図８及び図９に示すように、チェーン５３に設けられたアタッチメントのピン５６にレバー５７の一方の端部が回転自在に結合され、レバー５７の他方の端部がレーキ５２の両側にピン５８を介して回転自在に結合されている。レーキ５２の両側のブラケット部分には、それぞれピン５８の位置を挟んで２個のローラー５９が回転自在に設けられ、レーキ５２の重心は、下降側ではピン５８より下方に位置し、上昇側ではピン５８より上方に位置している。また、チェーン５３に沿ってローラー５９を案内するローラーガイド６０が延設されている。

ローラーガイド６０の上部には、スクリーンの背面側の上部において、内壁と外壁の間隔が広がった傾斜誘導部６０ａが設けられ、傾斜誘導部６０ａにおいて、レーキ５２にピン５８を中心とするモーメントが作用して、レーキ５２は、し渣の掻上面が斜め下方へ向くように反転する。レーキ５２が反転した状態で上昇する部分には、先端が臨むようにワイパー６１が設けられ、レーキ５２の上昇に伴い、ワイパー６１は、上方に位置する基端側の軸をヒンジとして揺動しつつ、レーキ５２の掻上面からし渣を掻き落とす。

また、下記特許文献３に記載されたようなワイパー装置も知られている。

この除塵機のワイパー装置は、図１０に示すように、平行クランク機構６２のリンク６２ａ，６２ｂにワイパー６３を備え、ワイパー６３がチェーン５３の正転時にレーキ５２に押し上げられて、平行クランク機構６２の動作により斜め上方へ平行移動し、その移動に伴いレーキ５２の掻上面からし渣を掻き落として、レーキ５２から離脱した後、待機位置に復帰する構成とされている。

特開２００６−３１６５６１号公報 特開昭５６−３１９１６号公報 実願昭５５−０６２３６７号（実開昭５６−１６３１３１号）のマイクロフィルム

しかしながら、上記特許文献２に記載されたような除塵機のワイパー装置では、レーキの反転機構を有することから、レーキの取付工程が煩雑であり、その作業時にチェーンを緩めるので、アタッチメントからレーキが外れて落下する危険性があり、労働災害事故が発生する恐れがある。

また、上記特許文献３に記載されたような除塵機のワイパー装置では、ワイパーが揺動する細いリンクで支持されているため、比較的強度が低く、リンクのヒンジ部分が損耗しやすいという問題がある。

そこで、この発明は、ワイパーの動作機構が耐久性に優れ、設置やメンテナンス作業の危険性や作業負荷が軽減されるワイパー装置を提供することを課題とする。

上記のような課題を解決するため、この発明は、水中に浸り上下に延びるスクリーンバーが左右に所定間隔で並んだスクリーンと、前記スクリーンに沿ってし渣を水中から掻き上げるレーキと、回転走行に伴い前記レーキを循環させる無端状のチェーンを備えた除塵機に付設され、前記レーキの上昇過程で前記レーキの掻上面からし渣を掻き落とすためにワイパーを作動させる除塵機のワイパー装置において、
前記ワイパーは、先端のブレードから第１アームが後方へ延び、前記第１アームの後端部から第２アームが下方へ延び、第１アームの後端部と第２アームの下端部とにそれぞれローラーを備えたものとされ、
水路の上方の本体フレームにガイドレールが前側から後側へかけて上方へ傾斜した状態で固定され、前記ガイドレールに沿ってスライド自在に設けられたスライダーに前記ワイパーが揺動可能に連結されて、前記ワイパーの先端側が跳ね上がる方向へ付勢する跳上ばねが備えられ、
前記ワイパーの第１アームの後端部と第２アームの下端部のローラーにより前記ガイドレールのフランジが挟み込まれ、その挟込状態が前記跳上ばねの付勢力で維持されて、前記ワイパーの揺動が阻止され、
前記チェーンの正転時には、前記ワイパーが前記レーキに押し上げられ、前記スライダーが前記ガイドレールに沿ってスライドし、前記ワイパーが斜め上方へ平行移動して、前記ワイパーのブレードが前記レーキの掻上面に摺接することにより、し渣が前記レーキの掻上面から掻き落とされ、前記ワイパーが前記レーキの掻上面から離脱すると、前記ワイパーが待機位置に復帰し、
前記チェーンの逆転時には、前記ワイパーは、前記第１アームが前記跳上ばねの付勢力に抗して前記レーキに押し下げられることにより、前記第１アームの後端部と前記第２アームの下端部のローラーによる前記ガイドレールのフランジの挟み込みが解除されて、先端側が下方へ揺動し、前記ワイパーの第１アームが前記レーキから離脱すると、前記跳上ばねの付勢力により、前記ワイパーが待機位置に復帰するものとしたのである。

また、前記ワイパーの第１アームがシリンダーに対しロッドが進退するダンパーを介して前記本体フレームに連結され、
前記ワイパーの待機位置への復帰に伴う降下速度が前記ダンパーにより緩速化されて衝撃が緩和されるものとしたのである。

さらに、前記ダンパーのシリンダー側とロッド側に緩衝調整ばねが介在し、
前記緩衝調整ばねにより、前記ダンパーに作用する前記ワイパーの荷重が調整可能となっているものとしたのである。

この発明に係る除塵機のワイパー装置では、チェーンの正転時にワイパーがレーキに押し上げられ、スライダーのガイドレールに沿ったスライドに伴い、ワイパーがレーキの掻上面を撫でるように斜め上方へ平行移動して、し渣を掻き落とすので、レーキの反転機構やワイパーの平行クランク機構が不要となり、耐久性が向上し、レーキの取り付けも容易となり、設置やメンテナンス作業の危険性や作業負荷が軽減される。

また、スクリーンとレーキの間に大きなごみが噛み込んでチェーンの回転が阻害された場合に、チェーンを逆転させることにより、ワイパーがレーキに押し下げられ、下方へ揺動するので、ワイパーやその可動機構の破損を防止して、ごみの噛み込みを容易に解除することができる。

この発明の実施形態に係るワイパー装置を備えた除塵機の全体側面図 同上のワイパー装置を示す側面図 同上の要部拡大斜視図 同上のチェーンの正転時にワイパーでレーキからし渣を掻き落とす（４Ａ）初期過程、（４Ｂ）終期過程をそれぞれ示す側面図 同上のチェーンの逆転時におけるワイパーの退避動作の（５Ａ）初期過程、（５Ｂ）終期過程をそれぞれ示す側面図 同上のワイパー装置を備えた除塵機のレーキ取付作業を示す概略側面図 特許文献１に記載の除塵機の全体を示す斜視図 特許文献２に記載の除塵機のワイパー装置においてレーキからワイパーによりし渣が掻き落とされる動作を示す概略側面図 同上のチェーンに対するレーキの取付部分を示す斜視図 特許文献３に記載の除塵機のワイパー装置を示す側面図

図１乃至図３に示すように、この除塵機は、水路Ｗの流れ方向の上流側を前方とし、下流側を後方として設置され、水路Ｗの水中に浸るスクリーン１と、スクリーン１に沿ってし渣を水中から掻き上げるレーキ２と、レーキ２の両端部が連結されて回転走行に伴いレーキ２を循環させる無端状のチェーン３と、レーキ２の上昇過程でレーキ２の掻上面２ａからし渣を掻き落とすワイパー４を作動させるワイパー装置とを備えている。

スクリーン１は、上下方向に延びる多数のバーが左右方向に所定の隙間をあけて並んだものであり、下端から上端へかけて後方へ傾斜し、通常の水位において上部のみが水面から露出するようになっている。

レーキ２は、掻上面２ａの裏側に三角形状のリブ２ｂが設けられたものとされ、レーキ２の両側部は、チェーン３の外面のアタッチメント３ａに取り付けられている。

そして、レーキ２は、スクリーン１の前面側で一定の姿勢を保持しつつ循環し、チェーン３の正転時において、頂部で前方へ回り込んで降下し、水路Ｗの底部でスクリーン１の前面沿いに回り込み、櫛歯状の先端側がスクリーン１に噛合して上昇する。レーキ２の掻上面２ａは、スクリーン１側で上向きとなり、その反対側で下向きとなる。

チェーン３は、水路Ｗの池底Ｂの基台部１３に設けられたスプロケット５と、地上の上床Ｆの上方の本体フレーム１４に設けられたスプロケット６に掛け渡され、チェーンガイド１２に案内されて、スプロケット６に接続された駆動装置により回転する。

ワイパー４は、先端側のブレード４ａの両端部から第１アーム４ｂが後方へ延び、第１アーム４ｂの後端部から第２アーム４ｃが下方へ延び、第１アーム４ｂの後端部と第２アーム４ｃの下端部とにそれぞれローラー４ｄ，４ｅを備えたものとされている。

本体フレーム１４には、チャンネル材のガイドレール７が前側から後側へかけて上方へ傾斜した状態で固定され、ガイドレール７の下側と上側のフランジ７ａ，７ｂに沿ってスライダー８がスライド自在に設けられている。ワイパー４のローラー４ｄは、フランジ７ａ，７ｂ間に位置し、ローラー４ｅは、フランジ７ａの下方に位置している。

スライダー８は、前端部がワイパー４の第１アーム４ｂの後端部とローラー４ｄの間に挟まれてローラー４ｄによりガイドレール７に支持され、後端部がフランジ７ａ，７ｂ間に位置するローラー８ｂによりガイドレール７に支持されている。

両側のスライダー８同士は、前側下方のローラー４ｄの軸線上に延びる連結ロッド８ａを介して一体に連結され、スライダー８と連結ロッド８ａとは相対回転しないようになっている。ワイパー４の第１アーム４ｂは、連結ロッド８ａに対して相対回転可能とされ、これにより、ワイパー４は、スライダー８に対して揺動可能とされている。

そして、連結ロッド８ａとスライダー８とにねじりコイルばねである跳上ばね９の両端がそれぞれ係合し、ワイパー４は、跳上ばね９により、先端のブレード４ａ側が跳ね上がる方向へ付勢されている。

また、ワイパー４のローラー４ｄ，４ｅにより、ガイドレール７の下側のフランジ７ａが挟み込まれ、その挟込状態が跳上ばね９の付勢力で維持されて、ワイパー４の揺動が阻止されている。

ワイパー４の第１アーム４ｂは、上方へ延びるダンパー１０を介して本体フレーム１４に連結されている。ダンパー１０は、シリンダー１０ａが本体フレーム１４にヒンジを介して接続され、シリンダー１０ａに対して進退するロッド１０ｂがヒンジを介してワイパー４の第１アーム４ｂに接続されている。

ダンパー１０のシリンダー１０ａ側とロッド１０ｂ側には、引張コイルばねである緩衝調整ばね１１が連結され、緩衝調整ばね１１の下端に接続されてロッド１０ｂに螺合するアジャスター１１ａを回転させることにより、ダンパー１０に作用するワイパー４の荷重が調整可能となっている。

上記のようなワイパー装置を備えた除塵機では、図４（４Ａ）及び（４Ｂ）に示すように、チェーン３が正転している通常の状態において、ワイパー４は、レーキ２に押し上げられ、スライダー８がガイドレール７に沿って後側上方へスライドし、これに伴い、ワイパー４が斜め上方へ平行移動し、ブレード４ａがレーキ２の掻上面２ａに摺接することにより、し渣がレーキ２の掻上面２ａから掻き落とされる。

そして、ワイパー４のブレード４ａがレーキ２の掻上面２ａから離脱すると、ワイパー４は、自重により待機位置に復帰する。この際、ダンパー１０によりワイパー４の降下速度が緩速化され、衝撃が緩和される。

このように、スライダー８のガイドレール７に沿ったスライドに伴い、ワイパー４がレーキ２の掻上面２ａを撫でるように斜め上方へ平行移動して、し渣を掻き落とすので、レーキ２の反転機構やワイパー４の平行クランク機構が不要となり、耐久性が向上する。

また、レーキ２の掻上過程で大きなごみの噛み込みが生じて、チェーン３の回転が阻害された場合、図５（５Ａ）及び（５Ｂ）に示すように、チェーン３を逆転すると、ワイパー４は、第１アーム４ｂが跳上ばね９の付勢力に抗してレーキ２のリブ２ｂに押し下げられ、ローラー４ｄ，４ｅによるガイドレール７のフランジ７ａの挟み込みが解除されて、先端のブレード４ａ側が下方へ揺動する。

そして、ワイパー４の第１アーム４ｂがレーキ２のリブ２ｂから離脱すると、跳上ばね９の付勢力により、ワイパー４が待機位置に復帰する。

このように、ワイパー４を逃がしつつ、チェーン３を逆転することにより、ワイパー４やその可動機構の破損を防止して、噛み込んだごみを容易に除去することができる。

上記のような除塵機の設置やメンテナンスに際して、レーキ２の取り付けを行う場合には、図６に示すように、クレーン７０を上床Ｆに設置し、クレーン７０の周囲から作業用の架台Ｓに至る部分まで、安全のため、人が立ち入らないようにカラーコーン等を設置して区画しておく。

そして、クレーン７０により架台Ｓにレーキ２を吊り上げ、チェーン３の張力を仮に調整しておき、チェーン３を電動又は手動により回転させて、レーキ２を取り付けるチェーン３のアタッチメントをワイパー４とは反対側において架台Ｓの上方に位置させ、チェーンブロック７１によりチェーン３を回り止めした状態で、チェーン３のアタッチメントにレーキ２を取り付ける。

次に、チェーン３の回り止めを外し、チェーン３を電動又は手動により回転させて、チェーン３のアタッチメントを上記と同様の場所に位置付け、チェーン３のアタッチメントに次のレーキ２を取り付ける。このような作業を繰り返して、全てのレーキ２を取り付けた後、チェーン３の張力調整を行い、レーキ２とスクリーン１の噛合調整を行う。

この作業において、上記のようなワイパー装置を備えた除塵機では、レーキ２の反転機構が存在しないことから、従来のように、チェーン３を緩めて、両側のチェーン３を左右に押し広げる必要がなく、チェーン３に対するレーキ２の取り付けが容易となり、また、上記と同様の作業手順により、レーキ２の取り外しも容易となる。

このため、レーキ２の取り付けに際し、取水池の水を抜いて、池底Ｂで大掛かりな作業を行う必要がなくなり、架台Ｓに載った状態で手軽に能率よく作業を行うことが可能となり、池底Ｂに対して相対的に高所となる位置からレーキ２が落下する事故の発生が防止され、作業時の安全性が向上する。

１ スクリーン
２ レーキ
２ａ 掻上面
２ｂ リブ
３ チェーン
３ａ アタッチメント
４ ワイパー
４ａ ブレード
４ｂ 第１アーム
４ｃ 第２アーム
４ｄ，４ｅ ローラー
５，６ スプロケット
７ ガイドレール
７ａ，７ｂ フランジ
８ スライダー
８ａ 連結ロッド
８ｂ ローラー
９ 跳上ばね
１０ ダンパー
１０ａ シリンダー
１０ｂ ロッド
１１ 緩衝調整ばね
１１ａ アジャスター
１２ チェーンガイド
１３ 基台部
１４ 本体フレーム
７０ クレーン
７１ チェーンブロック
Ｂ 池底
Ｆ 上床
Ｓ 架台
Ｗ 水路

Claims (3)

1. 水中に浸り上下に延びるスクリーンバーが左右に所定間隔で並んだスクリーン(1)と、前記スクリーン(1)に沿ってし渣を水中から掻き上げるレーキ(2)と、回転走行に伴い前記レーキ(2)を循環させる無端状のチェーン(3)を備えた除塵機に付設され、前記レーキ(2)の上昇過程で前記レーキ(2)の掻上面(2a)からし渣を掻き落とすためにワイパー(4)を作動させる除塵機のワイパー装置において、
   前記ワイパー(4)は、先端のブレード(4a)から第１アーム(4b)が後方へ延び、前記第１アーム(4b)の後端部から第２アーム(4c)が下方へ延び、第１アーム(4b)の後端部と第２アーム(4c)の下端部とにそれぞれローラー(4d,4e)を備えたものとされ、
   水路の上方の本体フレーム(14)にガイドレール(7)が前側から後側へかけて上方へ傾斜した状態で固定され、前記ガイドレール(7)に沿ってスライド自在に設けられたスライダー(8)に前記ワイパー(4)が揺動可能に連結されて、前記ワイパー(4)の先端側が跳ね上がる方向へ付勢する跳上ばね(9)が備えられ、
   前記ワイパー(4)の第１アーム(4b)の後端部と第２アーム(4c)の下端部のローラー(4d,4e)により前記ガイドレール(7)のフランジ(7a)が挟み込まれ、その挟込状態が前記跳上ばね(9)の付勢力で維持されて、前記ワイパー(4)の揺動が阻止され、
   前記チェーン(3)の正転時には、前記ワイパー(4)が前記レーキ(2)に押し上げられ、前記スライダー(8)が前記ガイドレール(7)に沿ってスライドし、前記ワイパー(4)が斜め上方へ平行移動して、前記ワイパー(4)のブレード(4a)が前記レーキ(2)の掻上面(2a)に摺接することにより、し渣が前記レーキ(2)の掻上面(2a)から掻き落とされ、前記ワイパー(4)のブレード(4a)が前記レーキ(2)の掻上面(2a)から離脱すると、前記ワイパー(4)が待機位置に復帰し、
   前記チェーン(3)の逆転時には、前記ワイパー(4)は、前記第１アーム(4b)が前記跳上ばね(9)の付勢力に抗して前記レーキ(2)に押し下げられることにより、前記第１アーム(4b)の後端部と前記第２アーム(4c)の下端部のローラー(4d,4e)による前記ガイドレール(7)のフランジ(7a)の挟み込みが解除されて、先端側が下方へ揺動し、前記ワイパー(4)の第１アーム(4b)が前記レーキ(2)から離脱すると、前記跳上ばね(9)の付勢力により、前記ワイパー(4)が待機位置に復帰することを特徴とする除塵機のワイパー装置。
2. 前記ワイパー(4)の第１アーム(4b)がシリンダー(10a)に対しロッド(10b)が進退するダンパー(10)を介して前記本体フレーム(14)に連結され、
   前記ワイパー(4)の待機位置への復帰に伴う降下速度が前記ダンパー(10)により緩速化されて衝撃が緩和されることを特徴とする請求項１に記載の除塵機のワイパー装置。
3. 前記ダンパー(10)のシリンダー(10a)側とロッド(10b)側に緩衝調整ばね(11)が介在し、 前記緩衝調整ばね(11)により、前記ダンパー(10)に作用する前記ワイパー(4)の荷重が調整可能となっていることを特徴とする請求項２に記載の除塵機のワイパー装置。

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