JP5399257B2 - 人工芝の清掃 - Google Patents

Description

本発明は、充填剤（フィラー：filler）を有する人工芝の地面を清掃するための装置に関する。本発明は、特に、人工芝の間に配置されたフィラーを清掃するための装置、及び人工芝の地面上に存在するゴミ（ダート：dirt）の除去に関する。

人工芝が植えられた広場（フィールド：field）の機械的な清掃は、従来技術から知られている。人工芝の更なる進化により、このようなフィールドはますます多くの機会に採用され、ますます頻繁に使用されるようになって来ている。かかるフィールドの機械的な清掃に対する需要が高まっている。

人工芝フィールドの機械的な清掃における問題は、人工芝の間に用いられているフィラーは排除してはならず、或いはそうすることが難しく、その一方で、人工芝の上または人工芝の中に在るゴミは除去しなければならないことである。フィラーは、人工芝のプラスチック製ブレード（blade）の間に配置された、砂またはゴム（ラバー：rubber）の微粒で成ることができる。様々の解決法が、従来技術から知られている。

本発明は、特に、自身の駆動手段を有するか、或いは牽引車（トラクタ：tractor）などによって牽引される、地面上を移動するのに好適な装置に関する。この装置は、自身の駆動源を備えるか、或いは駆動ロッド（rod）を介して前記牽引車に連結されている。人工芝を清掃するために、装置の種々の構成要素を駆動するための動力が必要である。

人工芝を清掃するための装置は、フレーム（frame）に取り付けられた移動手段および支持手段を備えており、これら手段でもって装置が地面上を移動することができる。ここでは、細長い小片（ストリップ：strip）群の中で作動することができ、これらストリップが清掃される。地面も清掃することができる。装置は、好ましくは、移動方向に垂直に所定幅を有しており、装置内に収容された、フィールドを清掃するための処理手段が、大略的に装置の幅に対応したストリップ又は通り道を清掃する。

本発明は、特に、微小な塵埃（ダスト：dust）の粒子の除去に関する。人工芝の清掃が塵埃等の一面のほこりの発生をもたらすことは、従来技術において知られている問題である。

本発明の目的は、この塵埃の問題が低減される装置を提供することである。この目的は、地面から掻き取られた物質の流れを処理するための処理手段を備えた装置でもって達成される。掻き取られる物質は、ゴミ及びフィラーである。機械内で処理されることができるように、物質の流れが創り出される。ここでは、異なる連続的な処理を行うことができる。

好ましい実施形態によれば、地面を清掃するための処理手段は、好ましくは、フレーム上に配置された掻き取り手段を備え、該掻き取り手段は、地面から物質を掻き取るのに適している。装置を通る物質の流れは、この掻き取り手段で始まる。該掻き取り手段は、物質、つまりフィラー及びゴミに運動エネルギを与えることができ、その結果、物質の流れが生じる。

前記処理手段は、掻き取られた物質からフィラーを分離する目的で、例えば格子部などの、掻き上げ手段の下流側に配置された分離手段を更に備えている。この分離手段は、送り部と少なくとも２つの排出部とを有している。分離手段は、第１の特性を有する物質を第１の排出部に導く一方、前記第１の特性を有しない物質を第２の排出部に導くのに適合している。分離は、格子を用いて行うことができる。ここでは、大きさ（サイズ：size）に基づいて、特に物質の直径に基づいて、分別がなされる。これは、ゴミからフィラーを分離するための既知の方法である。

前記処理手段は、ゴミ、特に、人工芝の地面上に付着物として存在するかも知れない植物の葉などの大きなゴミ成分を収集する目的で、前記分離手段の下流側に当該分離手段の排出部に近接して配置された、収集手段を更に備えている。これに加えて、処理手段は、前記分離手段によって分離されたフィラーを地面に帰還（フィードバック：feed back）させる目的で、前記分離手段の下流側で、好ましくは当該分離手段の第１の排出部に近接して配置された、フィードバック手段を備えている。

本発明は塵埃に由来する害を低減するものであり、装置は、少なくとも、負圧を生成するポンプ手段と、ポンプ手段の吸い込み側に結合された塵埃の入口部とを備え、装置内の分離手段の近くに配置された、塵埃吸い込み装置を更に備えている。これにより、好ましくは、フィラーとゴミとを含む掻き取られた物質が前記分離手段内で処理されるときに塵埃が取り除かれる、装置が得られる。地面に向かってフィードバックされるフィラーの流れが分離手段で創り出され、また、大きなゴミの流れは収集容器に向かって案内される。
分離中に生じた大量の塵埃は、除去することができ、或いは、塵埃入口部を通って塵埃吸い込み装置によって収集することができる。分離手段に近接した配置のおかげで、最大限可能な量の塵埃が、低い動力で効率的に捕捉される。分離手段の方に向かって動作するので、一般に特別の塵埃吸い込み装置を追加することによる装置のパワー（power）の増大と、塵埃の量の低減との間での、釣り合い（バランス：balance）が効率的に見出される。

或る好ましい実施形態によれば、装置は、地面から掻き取られた物質が供給される処理室（チャンバ：chamber）を備えている。ここに、分離手段の格子部は前記処理チャンバの壁部を構成し、この処理チャンバは、収集手段への排出部を更に備えている。これにより、全ての掻き取られた物質が３つの排出部の一つに案内される前にまず収集される、処理チャンバが得られる。フィラーは格子部を通って排出されて地面に戻され、例えば植物の葉のようなゴミの大きな成分は収集容器内に収集され、また、より小さな組成物は、塵埃吸い込み装置の塵埃入口部へ案内される。
本発明によれば、処理チャンバ内に案内される物質に作用する力の場に対する釣り合いがチャンバ内で見出される。好ましくは、格子部を通ってフィラーが落下できるようにするのに重力が用いられる。同じ重力は、より大きなゴミ成分が格子部上に残存することを確かなものとし、このゴミは、力の場を介して、好ましくは、例えば振動式の動作を介して、収集容器へ向かって排出方向に案内されることができる。処理チャンバ内に存在する塵埃のようなより小さな成分は、処理チャンバ内で「渦を巻き」、ポンプ手段によって吸い出されることができる。

また、或る好ましい実施形態によれば、前記塵埃入口部は、移動の方向を横切って装置の幅方向に延びる間隙部によって形成されている。前記間隙部は、清掃のために、人工芝の細長い小片（ストリップ）の長手方向を横切って延びている。かかる間隙部を用いて、所定の領域全体にわたり、好ましくは装置の幅方向において、塵埃の吸い出しが達成され、この幅方向において実質的に一定の吸い出しが得られる。しかしながら、複数の間隙部を、幅方向に隣接して配置することもできる。

前記分離手段の格子部は、好ましくは装置の幅方向に展開しており、前記間隙部も、同様に形成され同じ幅方向に延びている。これにより、格子部の全幅にわたって一様な吸い出しが達成される。

前記間隙部の寸法は、好ましくは調節可能である。これにより、吸い出しの程度が調節可能である。処理チャンバ内の流れの均衡は、これによって特に影響を受ける。一定の負圧下では、前記間隙部をより小さくすることにより、ポンプ手段を用いてより高い吸い込み速度を得ることができる。

或る特定の実施形態では、前記間隙部は、壁部と蝶番（ヒンジ：hinge）式に取り付けられた垂れ板（フラップ：flap）との間に形成されている。前記ヒンジ式のフラップは、引き締め型のネジ金具あるいは回動ヒンジを用いて、使用者（ユーザ：user）によって調節可能である。これにより、塵埃入口間隙部用に頑丈な組立体（アッセンブリ：assembly）が得られる。
或る好ましい実施形態では、前記壁部は、ポンプ手段の吸い込み側と塵埃入口部との間に配置された分配チャンバの一部を構成している。ポンプ手段を用いて得られる負圧は前記分配チャンバ内で調節されることができ、それにより、均一な吸い込みが達成される。前記ヒンジ式のフラップは、分配チャンバの壁部の可動部分とすることもできる。

或る好ましい実施形態では、分離手段は、振動式のふるい（シェーカ・スクリーン：shaker screen）で形成されている。前記シェーカ・スクリーンは、フレームに対して動作可能に結合されている。シェーカ・スクリーン用の駆動部は、格子部が装置に対する相対的な動作を行うように設定することができる。これにより、振動動作が得られ、例えば植物の葉のような固まりつくかも知れないゴミから、人工芝のフィラーが分離され、それにより、フィラーは格子部を通って落下し、フィードバック手段を介して案内されて、地面に戻される。前記シェーカ・スクリーンは、好ましくは往復動作を行うものである。

或る好ましい実施形態では、前記分離手段は、特に、格子部つまりシェーカ・スクリーンは、装置内で傾斜可能に配置されている。清掃の程度は、これにより調節可能である。収集容器の方向において送給側が排出側よりも低くなるようにシェーカ・スクリーンを傾斜させることにより、ゴミが収集容器に向かって案内されにくくする傾きが得られ、それによって、より良好な清掃が行える。
また、今一つの実施形態では、分離手段と収集容器との間に可動フラップを配置することができ、フラップが収集容器の方向において排出部に対する境界を形成し、それにより、ゴミがより長く分離手段との接触状態に留まり、より良好な清掃が得られる。

前記掻き取り手段を、装置内に収容されフレームに軸受を介して取り付けられた（bearing-mounted）ブラシ（brush）として具現化することは有利である。当該ブラシは、回転可能であり、ここでは、外部もしくは内部の動力源を介して駆動することができる。前記ブラシは、好ましくは、装置の移動方向を横切るようにして配置される。ここでは、ブラシは、装置の移動方向とは反対の動作方向において人工芝上で、自身の軸を中心にして回転し、それにより、人工芝の地面上のゴミ及びフィラーを掃き取ることができる。掃き取る間に、ゴミ及びフィラーをブラシの下流側に配置された処理チャンバ内に収集することができる。好ましくは、ブラシの回りには、地面から掃き取られた物質を処理チャンバに案内するのに適した弓形の壁部が形成されている。

掻き取り手段，ポンプ手段および分離手段に連結された動力伝達装置（トランスミッション：transmission）を備えた装置を具体化することは有利である。装置の様々な構成要素を、単一の動力源を通じて駆動することができる。ポンプ手段はブラシよりも高回転で作動し、ブラシはシェーカ・スクリーンのような分離手段よりも高回転で作動するので、前記動力伝達装置は適正な回転速度をもたらす。

装置が、当該装置を駆動用の車両に連結するための連結手段を備えることは更に有利である。前記連結手段を介して、詳しく言えば駆動用の棒状部材（ロッド：rod）を介して、外部の動力源を装置に連結することができる。

本発明の第１の実施形態の側面の様子を示す図である。 本発明の第１の実施形態に係る装置の上方からの斜視図である。

本発明は、添付図面を参照しながら更に説明される。
同様の構成要素は、図面において同一の参照符号で指称される。

図１は、第１の実施形態に係る装置の断面を示している。装置１は、移動手段３，４が配設されたフレーム（frame）２を備えており、前記移動手段でもって、装置１は、充填剤（フィラー：filler）を有する人工芝の地面（不図示）上を移動方向５に移動することができる。前記移動手段は、軸受を介して取り付けられた２つの車輪６，７を備えている。これら車輪６，７はフレーム２に対して可動に結合されており、人工芝のディープ清掃（deep-cleaning）に対して或る程度の調整ができるようになっている。前記可動性は、矢印８に従うような高さ方向の動きを許容している。回動摘み（ノブ：knob）１１を調節することにより、矢印９に従うような蝶番（ヒンジ：hinge）１０の回りの傾きを達成することができる。

ブラシ（brush）２１が、軸２０回りに軸受を介して取り付けられフレーム２に結合されている。ブラシ２１は、当該ブラシ２１の柱状体（シリンダ：cylinder）２４に結合された多数の棒状体（ロッド：rod）２２，２３を備えている。これらの群がり（タフト：tuft）２２，２３は、取り替え可能とすることができる。ブラシ２１は、矢印２６に従うように軸２０回りに回転することができる。ここに、ブラシ２１は、移動方向５と反対の方向に、地面上を移動する。

前記ブラシは、実質的に円形の受容空間を形成するフレームの２つの壁部２９，３０間に配置された、掻き取り（テイクアップ：take-up）手段である。ブラシが、矢印２６に従うように回転させられるとき、例えばフィラーやゴミ（ダート：dirt）のような地面からの物質は、矢印２６に従うように壁部２９及び３０間の受容空間内に運ばれ、そして、矢印３１に従うように装置の内部へ送られることになる。

矢印３１に従うように装置の壁部間に導かれた物質は、矢印３２に従うように、本実施形態では振動式のふるい（シェーカ・スクリーン：shaker screen）３３として具現化されている分離手段上へ、更に運ばれる。シェーカ・スクリーン３３は、格子部３４を備えている。また、シェーカ・スクリーン３３は、軸受マウント（取付）方式にてフレームに結合されており、矢印３５に従うように動作することができる。シェーカ・スクリーン３３は、往復動作を行うものである。

ゴミを伴った物質は、前記シェーカ・スクリーン上に導かれ、そして、矢印３６に従うように、シェーカ・スクリーンの動作によって、少なくとも部分的に格子部３４上に導かれる。ゴミの大部分は、矢印３７に従うように、ゴミの大部分が収集される収集容器３８内に導かれる。矢印３１及び３２に従うような物質の流れ内に掻き取られたフィラーは、矢印３９に従うように格子部３４を通って落下するような大きさを有しており、従って、矢印４０に従うように地面へ送られる。

掻き取り手段２１に近接して形成された入口部に近接して、矢印３１に従うように物質を内方へ導く垂れ板（フラップ：flap）４１が配置されている。矢印４０に従うように帰還（フィードバック：feed back）された物質は地面上に運ばれ、フレームに結合された第２のフラップ４２が、フィラーを押さえ付けて人工芝の間に戻す。

装置１には、更に、前記シェーカ・スクリーン３３の直ぐ上方の所定の短い距離に、固定壁部５１と調節壁部５２とを備えた分配チャンバ（distribution chamber）が収容されており、前記固定壁部と調節壁部の間には間隙部５３が形成されている。調節壁部５２は、軸５４を介して回動摘み（ノブ：knob）５５に連結されており、この回動ノブ５５でもって矢印５６に従うようにフラップを動かすことができ、それにより、間隙部５３は調節可能な寸法を得る。間隙部５３は、シェーカ・スクリーン３３の格子部３４の方向に向けられている。
シェーカ・スクリーン３３の動作により、塵埃（ダスト：dust）は解放され、シェーカ・スクリーン上方の空間内において、矢印３２に従うような送給と矢印３７に従うような排出との間で「渦を巻く」。この塵埃は、間隙部５３を通ってチャンバ５０内に吸い上げることができる。チャンバ５０は、管（パイプ：pipe）６０を介してハウジング（housing）部６１に連結されている。該ハウジング部は、装置上に配置され、また、例えば集塵袋を備えている。集塵袋は、微細メッシュ（mesh）構造を有し、ハウジング部６１全体を占めることもできる。
概略的に示されたポンプ６２の吸い込み側は、ハウジング部６１に結合されており、軸受を介して取り付けられたポンプのファン（fan）が視認でき、ハウジング部６１内、及びパイプ６０を介してチャンバ５０内に、負圧を創り出すことができる。このことは、ファン６３の遠心力を利用した作用によって起こるものである。

ハウジング部６１内に配置された集塵袋は、ハウジング部６１が開けられたときに、簡単に取り替えることができ、使用後に空の集塵袋と取り替えることができる。

装置１は、その前部７０で牽引車（トラクタ：tractor）に連結することができる。ここでは、スリーブ７１内に受容されると共に動力伝達装置（トランスミッション：transmission）７２を介して軸７３に結合される駆動ロッドを介して、連結を行うこともできる。軸７３上に配置された回転輪（ホイール：wheel）７４は、ベルト（不図示）を掛けることができる。ベルトは、ホイール７４を、ポンプ手段６２の軸７５と、シェーカ・スクリーン３３に連結されたホイール７６と、ブラシ２１に結合された軸２０上に配置されたホイール７７と、に連結する。
装置の様々な構成要素が、この一繋ぎの動力伝達を介して駆動される。ここでは、この動力伝達は、軸７３の回転速度の調整が行われるようにして、特にホイール７４，７５，７６，７７を介して、ベルトによって実行される。ここでは、特に、動力伝達装置は、塵埃吸い込み装置のポンプを約３５００ｒｐｍで駆動して使用され、その場合、ブラシが約７００ｒｐｍで駆動され、スクリーンは２００−２５０ｒｐｍで駆動される。

集塵袋としては、産業用途から公知の収集袋、例えば、木材粉塵の除去などから公知の耐湿性のある収集袋を、使用することができる。ここでは、取り換え可能な集塵袋を使用することができるが、かかる袋は、１０ミクロン（ｍμ）の大きさの気孔を備えている。

本発明は、好ましい実施形態を基礎として示されたが、本発明の範囲内において異なる実施形態も可能であることは、当業者にとって明白である。

Claims (14)

1. フィラーを有する人工芝の地面を清掃するための装置であって、
   フレームと、地面上で装置を移動させる目的でフレームに配置された移動および支持手段と、地面から掻き取られたゴミ及びフィラーなどの物質の流れを処理するためにフレームに配置された処理手段と、を備え、
   前記処理手段は、
   −地面から装置内に物質を掻き取るために、フレームに配置された掻き取り手段と、
   −前記掻き取り手段の下流側に配置され、掻き取られた前記物質からフィラーを分離するための格子部を少なくとも備えた、分離手段と、
   −ゴミを収集するために前記分離手段の下流側に配置された収集手段と、
   −分離されたフィラーを地面にフィードバックするために、前記分離手段の下流側に配置されたフィードバック手段と、を備えており、
   前記処理手段は塵埃吸い込み装置を更に備え、該塵埃吸い込み手段は、少なくとも、負圧を創り出すポンプ手段と、該ポンプ手段の吸い込み側に結合されると共に前記装置内の前記分離手段の近傍に配置された塵埃入口部と、を備えている、
   ことを特徴とする装置。
2. 前記装置は、地面からの物質を前記掻き取り手段で送り込むことができる、処理チャンバを備え、前記分離手段の格子部が前記処理チャンバの壁部を形成しており、前記処理チャンバは、更に、前記収集手段への排出部を備えている、ことを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. 前記塵埃入口部は前記処理チャンバに連結されている、ことを特徴とする請求項２に記載の装置。
4. 前記塵埃入口部は、前記分離手段に向かって指向した間隙部によって形成されている、ことを特徴とする請求項１から３の何れか一に記載の装置。
5. 前記分離手段の格子部は、前記物質の流れを横切って装置の幅方向に展開しており、前記間隙部も、同様に前記幅方向に延び、且つ、前記格子部に向かって指向している、ことを特徴とする請求項４に記載の装置。
6. 前記間隙部は、その寸法が調節可能である、ことを特徴とする請求項４又は５に記載の装置。
7. 前記間隙部は、壁部とヒンジ式に取り付けられたフラップとの間に形成されている、ことを特徴とする請求項６に記載の装置。
8. 前記ポンプ手段の吸い込み側と前記塵埃入口部との間に分配チャンバが形成されている、ことを特徴とする請求項１から７の何れか一に記載の装置。
9. 前記分離手段はシェーカ・スクリーンを備えている、ことを特徴とする請求項１から８の何れか一に記載の装置。
10. 前記分離手段は、清掃の程度を調節する目的で、装置内で傾斜可能に配置されている、ことを特徴とする請求項１から９の何れか一に記載の装置。
11. ポンプ手段と塵埃入口部との間、特に、ポンプ手段と分配チャンバとの間に、集塵袋が適応させられている、ことを特徴とする請求項１から１０の何れか一に記載の装置。
12. 前記掻き取り手段は、装置内に収容され、前記フレームに対して回転可能に支承されたブラシである、ことを特徴とする請求項１から１１の何れか一に記載の装置。
13. 前記フレーム上に動力伝達装置が配設され、該動力伝達装置は、前記掻き取り手段，前記ポンプ手段および前記分離手段に連結されている、ことを特徴とする請求項１から１２の何れか一に記載の装置。
14. 前記装置は、当該装置を駆動用車両に連結するための連結手段を備えている、ことを特徴とする請求項１から１３の何れか一に記載の装置。

Images