JP4629004B2 - 掻寄装置 - Google Patents

Description

本発明は、槽内の被掻寄物を掻き寄せる掻寄装置に関する。

従来、沈殿槽等の槽内において、堆積物や浮遊物といった被掻寄物を掻き寄せるための掻寄装置が用いられている。このような掻寄装置として、掻寄羽根を複数配列した掻寄架台を槽内部で往復運動させる、いわゆるレシプロ型の掻寄装置が知られている。このようなレシプロ型の掻寄装置では、掻寄架台を往動させて掻寄羽根による堆積物の掻き寄せを行った後、掻き寄せ架台を復動させる際に、掻寄羽根によって往動時に掻き寄せた堆積物等が元の位置に戻ってしまわないような工夫が必要である。

そこで、例えば特許文献１に記載の沈殿物掻き寄せ機では、掻寄板を取り付けた台車の前方に掻寄板と連結したリンク機構が設けられている。そして、台車を復動させる際に、リンク機構によって掻寄板を槽の底面に対して傾倒させることで、堆積物の戻りを防止し、掻き寄せ効率の向上を図っている。
特開昭５７−１９４０１１号公報

しかしながら、上述した従来の沈殿物掻き寄せ機では、掻寄板の起立・傾倒を切り替えるために、架台の前方にリンク機構のストロークを確保するためのスペースが必要であり、装置のサイズが長手方向に増大化しやすい傾向がある。そのため、レイアウトの自由度が制限され、適用できる槽の寸法・形状等が限られてしまうという問題が生じる。一方、レイアウトの問題を解決するために、掻寄羽根を稼動させるための機構を複雑化させてしまうと、製造コストの増大化を招くおそれがある。

本発明は、上記課題の解決のためになされたものであり、レイアウトの自由度を確保しつつ、簡易な構成で被掻寄物の掻き寄せを効率的に行うことが可能な掻寄装置を提供することを目的とする。

上記課題の解決のため、本発明に係る掻寄装置は、ピットを備えた槽に設けられる掻寄装置であって、槽内に配置されて掻寄方向に延在し、ピット側に設けられた前壁及びピット側と反対側に設けられた後壁を有する第１の移動体と、第１の移動体に設けられ、当該第１の移動体の長手方向に交差する水平軸周りに揺動自在な操作体と、第１の移動体において長手方向に沿って所定間隔で配置されると共に、操作体に連結され、当該操作体と同期して水平軸周りに揺動する複数の掻寄羽根と、第１の移動体に沿って掻寄方向に延在し、そのピット側の端部が前壁に突き当たる第１の相対位置と、そのピット側と反対側の端部が後壁に突き当たる第２の相対位置との間で移動自在に設けられた第２の移動体と、第１の相対位置と第２の相対位置との間で第２の移動体を相対的に移動させ、前壁において第２の移動体のピット側の端部を第１の移動体に突き当てた状態で第１の移動体を往動させると共に、後壁において第２の移動体のピット側と反対側の端部を第１の移動体に突き当てた状態で第１の移動体を復動させる駆動手段と、第２の移動体に設けられ、第２の移動体が第１の相対位置に移動したときに、複数の掻寄羽根が長手方向に対して起立した状態となるように操作体の揺動を第１の揺動位置で規制し、第２の移動体が第１の相対位置から第２の相対位置に移動したときに、複数の掻寄羽根が長手方向に対して傾倒した状態となるように操作体の揺動を第２の揺動位置で規制する揺動規制部材とを備えたことを特徴とする。

この掻寄装置では、複数の掻寄羽根が設けられた第１の移動体に対し、第２の移動体を第１の相対位置及び第２の相対位置の間で相対移動させ、第２の移動体を第１の移動体に係合させることによって第１の移動体を長手方向に往復運動させる。そして、第２の移動体が第１の相対位置に移動すると、揺動規制部材が操作体の揺動を第１の揺動位置で規制し、掻寄羽根が起立した状態で維持される。また、第２の移動体が第２の相対位置に移動すると、揺動規制部材が操作体の揺動を第２の揺動位置で規制し、掻寄羽根が傾倒した状態で維持される。このように、この掻寄装置では、第１の移動体を復動させる際に掻寄羽根が傾倒し、被掻寄物の戻りが防止されるので、被掻寄物の掻き寄せを効率的に行うことができる。また、掻寄羽根の起立・傾倒の切り替えは、第２の移動体に設けた揺動規制部材が操作体の揺動を規制するという極めて簡易な構成で実現される。このため、製造コストの低減化が図られると共に、第１の移動体の前方に余計なスペースを設ける必要がなくなり、レイアウトの自由度を十分に確保できる。

また、第２の移動体が第２の相対位置から第１の相対位置に移動するときに、複数の掻寄羽根が長手方向に対して起立するように操作体を第２の揺動位置から第１の揺動位置に揺動させる部材を更に備えたことが好ましい。こうすると、第１の移動体が復動から再び往動に切り替わる際に、掻寄羽根をより確実に起立させることが可能となり、更なる掻き寄せの効率化が図られる。

また、第２の移動体は、第１の移動体の長手方向に沿って延在するガイドチェーンを備え、駆動手段は、ガイドチェーンに噛合するギアと、ギアの正転・逆転を切り替える駆動部とを備えたことが好ましい。このような構成によれば、装置サイズの長手方向への増大を抑えることができ、簡易な構成でレイアウトの自由度を一層確保できる。

本発明に係る掻寄装置によれば、レイアウトの自由度を確保しつつ、簡易な構成で被掻寄物の掻き寄せを効率的に行うことが可能となる。

以下、図面を参照しながら、本発明に係る掻寄装置の好適な実施形態について詳細に説明する。

図１は、本発明に係る掻寄装置の一実施形態を示す正面図である。また、図２は、図１におけるＩＩ−ＩＩ線断面図であり、図３は、図２におけるＡ部を拡大して示す図である。図１及び図２に示すように、掻寄装置１は、槽２内に配置された枠体３と、この枠体３の長手方向に沿って所定間隔で配置された複数のフライト（掻寄羽根）４と、枠体３の長手方向に沿って移動自在に設けられたチェーン取付部材（第２の移動体）５と、チェーン取付部材５を介して枠体３を長手方向に往復させる駆動装置（駆動手段）６とを備えている。

この掻寄装置１は、枠体３を往復させることによって槽２の底面２ａに堆積する汚泥などの堆積物Ｑを前方のピットＰに向けて掻き寄せる、いわゆるレシプロ型の掻寄装置として構成されている（図４参照）。また、掻寄装置１は、後述するように、枠体３の復動の際にフライト４を槽２の底面２ａに対して傾倒させることで、堆積物Ｑの戻りを防ぐ機能を備えている。なお、槽２の底面２ａは、ピットＰに向かって緩やかに下る傾斜面となっており、堆積物ＱがピットＰ側に移動し易いようになっている。

枠体３は、この枠体３の往復方向、すなわち、堆積物Ｑの掻寄方向に延在する２本の平行な駆動方向材１０，１０（第１の移動体）と、駆動方向材１０，１０に交差するように所定の間隔で配置された複数の平行材（水平軸）１１と有し、梯子型の形状をなしている。駆動方向材１０と平行材１１とは、結合板１２を介したネジ固定によって強固に結合されている。

駆動方向材１０は、図２に示すように、断面矩形の筒状に形成された前部１３と、前部１３に一体的に形成され、前部１３における後壁１３ｂの下端から後方に延びる棒状の後部１４とを有している。前部１３の内部には、後述するチェーン取付部材５が収容されており、前部１３の上壁及び枠体３の内側を向く側壁には、枠体３の長手方向に沿う直線状の開口部１５（図３参照）及び開口部１６がそれぞれ設けられている。

平行材１１の両端には、図１及び図３に示すように、この平行材１１の軸周りに回転可能なローラ１１ａ，１１ａがそれぞれ装着されている。ローラ１１ａ，１１ａは、槽２の両側壁２ｂに取り付けられて枠体３の長手方向に延在する左右１対のガイドレール１７，１７に収容されている。これにより、枠体３は、ガイドレール１７，１７に案内されて長手方向に往復自在となっている。また、平行材１１の両端において、ローラ１１ａよりも内側の位置には、下方に突出する左右１対の支持アーム１８，１８がそれぞれ固定されている。

フライト４は、平板状をなしており、ガイドレール１７，１７よりも下側の位置において、枠体３の長手方向に沿って所定の間隔で複数（本実施形態では７枚）配置されている。各フライト４の両端は、支持アーム１８，１８によって支持され、平行材１１の軸周りに揺動自在となっている。また、各フライト４の両脇には、枠体３と略平行に延在する連結棒１９，１９が揺動自在に取り付けられ、前後のフライト４，４同士は、連結棒１９によって互いに連結されている。

一方、図１及び図３に示すように、平行材１１のうち、前方から３番目の平行材１１において、駆動方向材１０，１０よりも内側の位置には、図３に示すように、フライト操作用アーム（操作体）２０，２０がそれぞれ固定されている。フライト操作用アーム２０は、掻寄装置１の側面から見て支持アーム１８と一直線をなすように平行材１１の上方に突出し（図１参照）、フライト操作用アーム２０の上端部２０ａは、後述する第１のキッカ２２及び第２のキッカ２３の間を通って枠体３の上方まで延びている。このような構成により、フライト操作用アーム２０が揺動すると、各フライト４は、互いに同期して平行材１１の軸周りに揺動する。

チェーン取付部材５は、断面矩形の柱状をなしている。チェーン取付部材５の上壁の略中央には、枠体３の長手方向に沿ってガイドチェーン２１が取り付けられており、チェーン取付部材５の底面側には、所定の間隔で複数の内部ローラ９が設けられている。そして、チェーン取付部材５は、ガイドチェーン２１が枠体３の上壁の開口部１５から露出するようにして、枠体３における前部１３の内部に配置されている。

このチェーン取付部材５は、駆動装置６とガイドチェーン２１との協働により、前部１３の内部において、枠体３の長手方向に沿って前後移動する。これにより、チェーン取付部材５は、図２に示すように、その前端部５ａが枠体３における前部１３の前壁１３ａに突き当たる第１の相対位置Ｒ１と、その後端部５ｂが枠体３における前部１３の後壁１３ｂに突き当たる第２の相対位置Ｒ２との間で、枠体３に対する相対移動が可能となっている。

また、チェーン取付部材５における両側壁の後側には、図１及び図３に示すように、枠体３の側壁の開口部１６を通ってフライト操作用アーム２０側に突出する棒状の第１のキッカ（揺動規制部材）２２及び第２のキッカ（部材）２３がそれぞれ設けられている。第２のキッカ２３は、第１のキッカ２２よりも枠体３の側壁の後方寄りに設けられており、第１のキッカ２２と第２のキッカ２３との間には、フライト操作用アーム２０の上端部２０ａが通っている。

駆動装置６は、正逆方向に回転可能なモータ（駆動部）３０と、モータ３０の駆動力を伝達する駆動チェーン３１と、駆動チェーン３１に連動する連動軸３２と、ピンギア３３付きの連動スプロケット３４とを有している。モータ３０は、駆動スプロケット３５を有しており、モータ３０の本体部分は、槽２における一方の側壁２ｂの上部にブラケットを介して固定されている。

連動軸３２は、枠体３の上方において槽２の側壁２ｂ，２ｂの間で回転可能に支持されている。連動スプロケット３４は、駆動スプロケット３５の真下の位置において連動軸３２の一端側に固定されている。また、ピンギア３３は、連動スプロケット３４よりも内側で連動軸３２に固定され、開口部１５から露出するチェーン取付部材５のガイドチェーン２１に噛合している。そして、駆動チェーン３１は、駆動スプロケット３５と連動スプロケット３４とに渡って架け渡されている。

続いて、上述した構成を有する掻寄装置１の動作について説明する。

まず、モータ３０の駆動スプロケット３５が正転すると、その駆動力が駆動チェーン３１及び連動スプロケット３４を介して連動軸３２に伝達される。これにより、ピンギア３３とガイドチェーン２１とが協働し、図４に示すように、枠体３の前部１３の内部において、チェーン取付部材５が第２の相対位置Ｒ２から第１の相対位置Ｒ１に前進する。

チェーン取付部材５が第１の相対位置Ｒ１に前進すると、チェーン取付部材５の前端部５ａが枠体３の前部１３の前壁１３ａに突き当たる。また、第１のキッカ２２及び第２のキッカ２３がチェーン取付部材５と連動して前進する。このとき、第２のキッカ２３は、フライト操作用アーム２０が枠体３の長手方向に略直交する揺動位置（第１の揺動位置）に揺動するようにフライト操作用アーム２０の上端部２０ａを前方に押し出し、第１のキッカ２２は、第１の揺動位置においてフライト操作用アーム２０の前方への揺動を規制する。これにより、各フライト４が槽２の底面２ａに対して略直角に起立した状態が維持される。

図４の状態からモータ３０の駆動スプロケット３５が更に正転すると、図５に示すように、チェーン取付部材５の前端部５ａに押されて枠体３が応動する。これにより、槽２の底面２ａに溜まった堆積物Ｑが、各フライト４によってピットＰ側に掻き寄せられ、先頭の堆積物ＱがピットＰ内に押し落とされる。この動作がなされる際、各フライト４は、堆積物Ｑから後方へのモーメントを受けることとなるが、第１のキッカ２２がフライト操作用アーム２０の揺動を規制して各フライト４の起立姿勢を維持するため、堆積物ＱはしっかりとピットＰ側に掻き寄せられる。

堆積物Ｑの掻き寄せの後、モータ３０の駆動スプロケット３５が逆転すると、図６に示すように、枠体３の前部１３の内部において、チェーン取付部材５が第１の相対位置Ｒ１から第２の相対位置Ｒ２に後退する。これにより、チェーン取付部材５の後端部５ｂが枠体３の前部１３の後壁１３ｂに突き当たる。また、第１のキッカ２２及び第２のキッカ２３がチェーン取付部材５と連動して後退する。このとき、第１のキッカ２２は、フライト操作用アーム２０が枠体３の長手方向に対して後方に傾倒する揺動位置（第２の揺動位置）に揺動するようにフライト操作用アーム２０の上端部２０ａを後方に押し出し、この第２の揺動位置でフライト操作用アーム２０の前方への揺動を規制する。これにより、各フライト４が槽２の底面２ａに対して所定角度で傾倒した状態が維持される。

図６の状態からモータ３０の駆動スプロケット３５が更に逆転すると、図７に示すように、チェーン取付部材５の後端部５ｂに押されて枠体３が復動する。この動作がなされる際、第１のキッカ２２がフライト操作用アーム２０の揺動を規制して各フライト４の傾倒姿勢を維持するため、枠体３の往動時に掻き寄せられた堆積物Ｑがフライト４の裏側に当たって押し戻されることが抑止される。以下、上記の動作を繰り返すことにより、堆積物ＱがピットＰ側に順次掻き寄せられる。

以上説明したように、掻寄装置１では、フライト４が設けられた枠体３（駆動方向材１０）に対し、チェーン取付部材５を第１の相対位置Ｒ１及び第２の相対位置Ｒ２の間で相対移動させ、チェーン取付部材５を枠体３に突き当てることによって枠体３を長手方向に往復運動させる。そして、チェーン取付部材５が第１の相対位置Ｒ１に移動すると、第１のキッカ２２がフライト操作用アーム２０の揺動を第１の揺動位置で規制し、フライト４が槽２の底面２ａに対して起立した状態で維持される。また、チェーン取付部材５が第２の相対位置Ｒ２に移動すると、第１のキッカ２２がフライト操作用アーム２０の揺動を第２の揺動位置で規制し、フライト４が槽２の底面２ａに対して傾倒した状態で維持される。

このように、掻寄装置１では、枠体３を復動させる際にフライト４が傾倒し、堆積物Ｑの戻りが防止されるので、堆積物Ｑの掻き寄せを効率的に行うことができる。また、フライト４の起立・傾倒の切り替えは、チェーン取付部材５に設けた第１のキッカ２２がフライト操作用アーム２０の揺動を規制するという極めて簡易な構成で実現される。このため、製造コストの低減化が図られると共に、枠体３の前方に余計なスペースを設ける必要がなくなり、レイアウトの自由度を十分に確保できる。

また、掻寄装置１では、チェーン取付部材５が第２の相対位置Ｒ２から第１の相対位置Ｒ１に再び移動するときに、第２のキッカ２３がフライト操作用アーム２０を第２の揺動位置から第１の揺動位置に揺動させ、フライト４の起立をサポートする。このため、枠体３が復動から再び往動に切り替わる際に、フライト４をより確実に起立させることが可能となり、更なる掻き寄せの効率化が図られる。

さらに、掻寄装置１では、チェーン取付部材５に枠体３の長手方向に沿って延在するガイドチェーン２１が設けられており、このガイドチェーン２１に噛合するピンギア３３の正転・逆転をモータ３０で切り替えることで、枠体３の往復を切り替えている。このような構成により、装置サイズの長手方向への増大を抑えることができ、簡易な構成でレイアウトの自由度を一層確保できる。

本発明は、上記実施形態に限られるものではない。例えば、上記実施形態では、第１のキッカ２２の後方側に、フライト操作用アーム２０の揺動をサポートする第２のキッカ２３を設けているが、チェーン取付部材５が第２の相対位置Ｒ２から第１の相対位置Ｒ１に前進したときに、各フライト４が自重によって起立可能な場合には、第２のキッカ２３は必ずしも設けなくてもよい。また、支持アーム１８を設ける代わりに、フライト操作用アーム２０を平行材１１よりも下方に延在させ、フライト操作用アームと掻寄羽根４とを直接連結するようにしてもよい。さらに、上記実施形態では、掻寄装置１は、槽２内の堆積物Ｑを掻き寄せる装置として例示しているが、フライト４等の配置の上下を変更し、槽２内の浮遊物を掻き寄せる装置として構成してもよい。

本発明の一実施形態に係る掻寄装置を示す正面図である。 図１におけるＩＩ−ＩＩ線断面図である。 図１におけるＡ部を拡大して示す図である。 掻寄装置の動作を示す図である。 図４に続く動作を示す図である。 図５に続く動作を示す図である。 図６に続く動作を示す図である。

符号の説明

１…掻寄装置、２…槽、３…架台、４…フライト（掻寄羽根）、５…チェーン取付部材（第２の移動体）、５ａ…前端部（一端部）、５ｂ…後端部（他端部）、６…駆動装置（駆動手段）、１０…駆動方向材（第１の移動体）、１１…平行材（水平軸）、２０…フライト操作用アーム（操作体）、２１…ガイドチェーン、２２…第１のキッカ（揺動規制部材）、２３…第２のキッカ（部材）、３０…モータ（駆動部）、３３…ピンギア（ギア）、Ｒ１…第１の相対位置、Ｒ２…第２の相対位置。

Claims (3)

1. ピットを備えた槽に設けられる掻寄装置であって、
   前記槽内に配置されて掻寄方向に延在し、前記ピット側に設けられた前壁及び前記ピット側と反対側に設けられた後壁を有する第１の移動体と、
   前記第１の移動体に設けられ、当該第１の移動体の長手方向に交差する水平軸周りに揺動自在な操作体と、
   前記第１の移動体において前記長手方向に沿って所定間隔で配置されると共に、前記操作体に連結され、当該操作体と同期して前記水平軸周りに揺動する複数の掻寄羽根と、
   前記第１の移動体に沿って前記掻寄方向に延在し、その前記ピット側の端部が前記前壁に突き当たる第１の相対位置と、その前記ピット側と反対側の端部が前記後壁に突き当たる第２の相対位置との間で移動自在に設けられた第２の移動体と、
   前記第１の相対位置と前記第２の相対位置との間で前記第２の移動体を相対的に移動させ、前記前壁において前記第２の移動体の前記ピット側の端部を前記第１の移動体に突き当てた状態で前記第１の移動体を往動させると共に、前記後壁において前記第２の移動体の前記ピット側と反対側の端部を前記第１の移動体に突き当てた状態で前記第１の移動体を復動させる駆動手段と、
   前記第２の移動体に設けられ、前記第２の移動体が前記第１の相対位置に移動したときに、前記複数の掻寄羽根が前記長手方向に対して起立した状態となるように前記操作体の揺動を第１の揺動位置で規制し、前記第２の移動体が前記第１の相対位置から前記第２の相対位置に移動したときに、前記複数の掻寄羽根が前記長手方向に対して傾倒した状態となるように前記操作体の揺動を第２の揺動位置で規制する揺動規制部材とを備えたことを特徴とする掻寄装置。
2. 前記第２の移動体が前記第２の相対位置から前記第１の相対位置に移動するときに、前記複数の掻寄羽根が前記長手方向に対して起立するように前記操作体を前記第２の揺動位置から前記第１の揺動位置に揺動させる部材を更に備えたことを特徴とする請求項１記載の掻寄装置。
3. 前記第２の移動体は、前記第１の移動体の長手方向に沿って延在するガイドチェーンを備え、
   前記駆動手段は、前記ガイドチェーンに噛合するギアと、前記ギアの正転・逆転を切り替える駆動部とを備えたことを特徴とする請求項１又は２記載の掻寄装置。
   

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