JP5591750B2 - 汚泥掻寄機 - Google Patents

Description

本発明は、汚泥掻寄機に関する。

従来、沈殿池等の槽の底に堆積した汚泥等の堆積物を掻き寄せる汚泥掻寄機として、槽の底面と水面との間に張設された一対のチェーンに板状のフライト（掻寄羽根）を複数取り付け、このフライトを槽の底面に沿うように周回軌道を周回させ、槽の底に堆積した堆積物を掻き寄せる、いわゆるチェーンフライト式の汚泥掻寄機が知られている。

このようなチェーンフライト式の汚泥掻寄機では、モータ等からのトルクをチェーンに伝達するための駆動軸が腐食することを防止すべく、ＦＲＰ（Fiber Reinforced Plastic）等のプラスチック製の駆動軸が採用されることがある。例えば、以下の特許文献１に記載の汚泥掻寄せ機では、中空角柱状に形成されたＦＲＰ製の駆動軸の両端部に、当該駆動軸の内面形状に沿った角形状のＭＣナイロン製の中空のスリーブが挿入されている。また、このスリーブに形成された円形状の孔に、沈殿池の壁面に固定された固定軸の軸部が摺動自在に挿入されており、これにより、駆動軸がスリーブと一体となって固定軸を中心に回転するようになっている。また、駆動軸には、当該駆動軸の外形に沿った角穴が設けられている駆動スプロケットホイールが嵌着されており、これにより、駆動スプロケットホイールと駆動軸とを一体に回転させてトルク伝達を行うことができるとしている。

特開２００１−６２２０６号公報

このように、上述の汚泥掻寄せ機では、駆動軸が中空角柱状をなしているため、通常の軸受等で駆動軸をそのまま回転自在に支持することができない。このため、当該駆動軸を回転自在に支持するためには、上述のようなスリーブや固定軸が別途必要であり、装置の複雑化や高コスト化を招く原因となっている。

また、一般的に、例えば並設された複数の沈殿池にそれぞれ設けられた汚泥掻寄機を一つのモータで駆動させる場合、各汚泥掻寄機用の駆動軸をそれぞれ連結する必要がある。このような場合にＦＲＰ製の駆動軸を使用するには、各駆動軸を製作する際にこれらの駆動軸を連結するためのフランジ等を併せて設ける必要がある。従って、規格品ではないフランジ付のＦＲＰ材を用いる必要があり、高コスト化を招く原因となっている。

本発明は、このような課題を解決するために成されたものであり、プラスチック製の駆動軸を備える汚泥掻寄機において、簡易な構成により、トルク伝達を良好に行うことができる汚泥掻寄機を提供することを目的とする。

本発明に係る汚泥掻寄機は、掻寄羽根が複数取り付けられた一対の無端チェーンを槽の底に沿って周回させ、槽の底に堆積した堆積物を掻き寄せるチェーンフライト式の汚泥掻寄機において、一対の無端チェーンを駆動するためのプラスチック製の円筒状の駆動軸と、円筒状をなすと共にその軸線方向に沿ってスリットが設けられており、駆動軸に内挿された内筒と、円筒状をなすと共にその軸線方向に沿ってスリットが設けられており、駆動軸に外挿された外筒とを備え、内筒と外筒とは、駆動軸を間に介してボルト締結されており、外筒には、駆動軸との間でトルクの伝達を行うための外部部品が固定又は設けられていることを特徴とする。

本発明によれば、プラスチック製の円筒状の駆動軸を間に介して内筒及び外筒がボルト締結されており、これら内筒及び外筒それぞれに軸線方向に沿ったスリットが設けられている。このため、内筒及び外筒をボルト締結する際に、当該内筒及び外筒が、スリットにより駆動軸に密着するようにその変形が許容されて当該駆動軸の周面に倣う。従って、上述のような簡易な構成により、内筒及び外筒が、駆動軸に強固に固定される。そして、駆動軸に強固に固定された外筒に、駆動軸との間でトルクの伝達が行われるスプロケット等の外部部品が固定又は設けられている。よって、駆動軸、内外筒及び外部部品の間でトルク伝達を良好に行うことができる。

また、本発明に係る汚泥掻寄機は、掻寄羽根が複数取り付けられた一対の無端チェーンを槽の底に沿って周回させ、槽の底に堆積した堆積物を掻き寄せるチェーンフライト式の汚泥掻寄機において、一対の無端チェーンを駆動するためのプラスチック製の円筒状の第１駆動軸と、他の汚泥掻寄機に設けられ、第１駆動軸の軸線上で第１駆動軸と対向するプラスチック製の円筒状の第２駆動軸と、円筒状をなすと共にその軸線方向に沿ってスリットが設けられており、第１駆動軸及び第２駆動軸にまたがって内挿された内筒と、円筒状をなすと共にその軸線方向に沿ってスリットが設けられており、第１駆動軸及び第２駆動軸にまたがって外挿された外筒とを備え、内筒及び外筒の軸線方向の一方側は、第１駆動軸を間に介してボルト締結されており、内筒及び外筒の軸線方向の他方側は、第２駆動軸を間に介してボルト締結されていることを特徴とする。

本発明によれば、プラスチック製の円筒状の第１駆動軸及び第２駆動軸にまたがった内筒及び外筒が第１駆動軸、第２駆動軸を間に介してボルト締結されており、内筒及び外筒それぞれに軸線方向に沿ったスリットが設けられている。このため、内筒及び外筒をボルト締結する際に、内筒及び外筒が、スリットにより第１駆動軸及び第２駆動軸に密着するようにその変形が許容されてこれら第１駆動軸及び第２駆動軸の周面に倣う。従って、上述のような簡易な構成により、内筒及び外筒が第１駆動軸及び第２駆動軸に強固に固定され、第１駆動軸、内外筒及び第２駆動軸の間でトルク伝達を良好に行うことができる。

ここで、内筒に設けられたスリットと外筒に設けられたスリットとが、円周方向においてずれた位置に配置されていることが好ましい。こうすると、内筒に設けられたスリットと外筒に設けられたスリットとが径方向において重ならず、内筒、駆動軸及び外筒からなるトルク伝達部分の強度を確保することができる。

また、内筒の外周面、及び、外筒の内周面の少なくとも一方に、粗面加工が施されていることが好ましい。こうすると、例えばショットブラスト等の粗面加工が施されている内筒の外周面、外筒の内周面と、駆動軸との間の摩擦係数が増大し、トルク伝達を一層良好に行うことができる。

本発明によれば、プラスチック製の駆動軸を備える汚泥掻寄機において、複雑化や高コスト化を招くことなく、トルク伝達を良好に行うことができる汚泥掻寄機を提供することができる。

本発明の第1実施形態に係る汚泥掻寄機を示す概略正面図である。 図１の汚泥掻寄機の要部を示す拡大断面図である。 図２中のIII-III矢視断面図である。 本発明の第２実施形態に係る汚泥掻寄機の要部を示す拡大断面図である。 図４中のV-V矢視断面図である。

以下、図面を参照しつつ本発明の汚泥掻寄機の好適な実施形態について詳細に説明する。

図１は本発明の第1実施形態に係る汚泥掻寄機を示す概略正面図、図２は図１の汚泥掻寄機の要部を示す拡大断面図、図３は図1の汚泥掻寄機の要部を示す拡大正面図である。図１に示すように、汚泥掻寄機１００は、沈殿池等の槽の底に堆積した汚泥等の堆積物を掻き寄せるいわゆるチェーンフライト式の汚泥掻寄機であり、槽１の内部に設けられている。

汚泥掻寄機１００は、槽１内を周回する一対のチェーン（無端チェーン）２，２を備えており、この一対のチェーン２，２は、槽１の幅方向（紙面垂直方向）に離間し対向して設けられている。チェーン２には、槽１の底に堆積した汚泥等の堆積物を掻き寄せるためのフライト（掻寄羽根）２１が周回方向に沿って複数取り付けられており、フライト２１の端部がそれぞれチェーン２，２に連結されている。槽１の下部一方側（紙面右側）には、幅方向に離間して取り付けられた一対の第一スプロケット３１，３１を有する第一従動軸３が設けられており、下部他方側には、幅方向に離間して取り付けられた一対の第二スプロケット４１，４１を有する第二従動軸４が設けられている。そして、チェーン２は、その一部が槽１の底に沿うように第一スプロケット３１及び第二スプロケット４１に掛け渡されて張設されている。

槽１の上部略中央部には、幅方向に離間して取り付けられた一対の第三スプロケット５１，５１を有する第三従動軸５が設けられている。また、槽１の上部他方側、すなわち第二従動軸４の上方には、幅方向に離間して取り付けられた一対の駆動用スプロケット（外部部品）６１，６１を有する駆動軸６が設けられている。そして、第一スプロケット３１及び第二スプロケット４１に掛け渡されたチェーン２は、さらに第三スプロケット５１及び駆動用スプロケット６１に掛け渡され、第三スプロケット５１と駆動用スプロケット６１との間の部分は、槽１内に形成されている水面に沿うようにされている。

駆動軸６は、一対の駆動用スプロケット６１，６１を介して一対のチェーン２，２を駆動するためのものであり、このように、駆動軸６と駆動用スプロケット６１，６１との間ではトルクの伝達が行われる。駆動軸６は、ＦＲＰ等のプラスチックから形成されており、円筒状をなしている。図２及び図３に示すように、駆動軸６と駆動用スプロケット６１との連結は、内筒８０及び外筒９０Ａにより行われている。

内筒８０は円筒状をなしており、駆動軸６に内挿されている。この内筒８０は、ここでは鋼で形成されている。駆動軸６と当接する内筒８０の外周面には、例えばショットブラスト、サンドブラスト等の粗面加工が施されており、これにより、内筒８０と駆動軸６との間の摩擦係数が増大されている。また、内筒８０には、その軸線方向に沿ってスリット８１が設けられている（図３参照）。このスリット８１は、図３において紙面左側に配置されており、内筒８０の一方側の端面から切り欠かれ他方側の端面近くまで延びていても良く、また、内筒８０がＣリング状になるように一方側の端面から他方側の端面まで切り欠かれていても良い。

外筒９０Ａは円筒状をなしており、駆動軸６に外挿されている。この外筒９０Ａは、ここでは鋼で形成されている。駆動軸６と当接する外筒９０Ａの内周面には、内筒８０の外周面と同様な粗面加工が施されており、これにより、外筒９０Ａと駆動軸６との間の摩擦係数が増大されている。外筒９０Ａの外周面には、駆動用スプロケット６１を固定するためのボス部９１がつば状に設けられており、当該ボス部９１に円環状の駆動用スプロケット６１がボルト締結されている。また、外筒９０Ａには、その軸線方向に沿ってスリット９２が設けられている。このスリット９２は、スリット８１が配置された位置と円周方向において１８０度ずれた位置である紙面右側に配置されており、これにより、内筒８０に設けられたスリット８１と外筒９０Ａに設けられたスリット９２とが、円周方向においてずれた位置に配置されている。スリット９２は、外筒９０Ａの一方側の端面から切り欠かれてボス部９１の外周面を貫通し他方側の端面近くまで延びていても良く、また、外筒９０ＡがＣリング状になるように一方側の端面から他方側の端面まで切り欠かれていても良い。

内筒８０には、その周壁に複数のねじ穴が設けられており、駆動軸６及び外筒９０Ａの周壁には、内筒８０に設けられたねじ穴と対応する位置に複数の貫通孔が設けられている。そして、外筒９０Ａの外側からこれらの貫通孔に挿入されたボルトＢを内筒８０に設けられた上記ねじ穴にねじ込むことで、内筒８０と外筒９０Ａとが駆動軸６を間に介してボルト締結されている。ボルトＢのボルト頭と外筒９０Ａの外周面との間には皿バネＳが介されており、これにより、ボルトＢが緩みにくいようになっている。

そして、このような駆動軸６には、モータ７のトルクを当該駆動軸６に伝えるための不図示の軸回転用スプロケットが設けられており、この軸回転用スプロケットと槽１の壁面上部に設けられたモータ７のモータ用スプロケット７１との間には、駆動用チェーン８が掛け渡されている。この軸回転用スプロケットと駆動軸６との連結も、上記と同様に内外筒を用いたものとされている。

なお、駆動用スプロケット６１と第三スプロケット５１との間には、フライト２１を介してチェーン２を下から支持し水平方向に案内する一対のリターンレール９，９が対向し延在している。また、第一スプロケット３１と第二スプロケット４１との間には、フライト２１を介してチェーン２を下から支持し水平方向に案内する一対のガイドレール１０，１０が対向し延在している。

このような汚泥掻寄機１００では、モータ７により駆動用チェーン８を介して駆動軸６を回転させ、駆動軸６から駆動用スプロケット６１，６１にトルクを伝達し、駆動用スプロケット６１，６１を介して一対のチェーン２，２を駆動し周回させる。チェーン２の周回に伴い、フライト２１を槽１の底及び水面に沿って移動させ、槽１の底に堆積した汚泥等の堆積物を掻き寄せて槽１の底に設けられた収集ピット１Ａ（図１参照）に収集すると共に、水面に浮上したスカムを掻き寄せて第三スプロケット５１近傍の収集樋（不図示）に収集する。

そして、汚泥掻寄機１００では、ＦＲＰ製の円筒状の駆動軸６と駆動用スプロケット６１との連結を行う内筒８０及び外筒９０Ａが、駆動軸６を間に介してボルト締結されており、これら内筒８０及び外筒９０Ａそれぞれに軸線方向に沿ったスリット８１，９２が設けられている。このため、内筒８０及び外筒９０Ａをボルト締結する際に、当該内筒８０及び外筒９０Ａが、スリット８１，９２により駆動軸６に密着するようにその変形が許容されて駆動軸６の周面に倣う。従って、簡易な部品である内筒８０及び外筒９０Ａにスリット８１，９２を設けるという簡単な構成で、これら内筒８０及び外筒９０Ａを駆動軸６に強固に固定することができる。そして、駆動軸６に強固に固定された外筒９０Ａに、駆動軸６との間でトルクの伝達を行う駆動用スプロケット６１がボルト締結されている。よって、駆動軸６、内筒８０、外筒９０Ａ及び駆動用スプロケット６１の間でトルク伝達を良好に行うことができる。

また、汚泥掻寄機１００では、内筒８０に設けられたスリット８１と外筒９０Ａに設けられたスリット９２とが、円周方向においてずれた位置に配置されているため、内筒８０に設けられたスリット８１と外筒９０Ａに設けられたスリット９２とが径方向において重ならず、内筒８０、駆動軸６及び外筒９０Ａからなるトルク伝達部分の強度を確保することができる。

また、汚泥掻寄機１００では、内筒８０の外周面及び外筒９０Ａの内周面に粗面加工が施されているため、内筒８０の外周面と駆動軸６との間の摩擦係数、及び、外筒９０Ａの内周面と駆動軸６との間の摩擦係数がそれぞれ増大し、トルク伝達を一層良好に行うことができる。

なお、汚泥掻寄機１００では、駆動用スプロケット６１はボルト締結によりボス部９１に固定されているが、ボス部９１と駆動用スプロケット６１とは一体成形されていても良い。

次に、本発明の第２実施形態に係る汚泥掻寄機について説明する。

図４は本発明の第２実施形態に係る汚泥掻寄機の要部を示す拡大断面図、図５は図４の汚泥掻寄機の要部を示す拡大正面図である。第２実施形態では、並設された複数（ここでは２つ）の槽（不図示）にそれぞれ汚泥掻寄機１００と同様な汚泥掻寄機２００，３００が設けられており、これら汚泥掻寄機２００，３００に設けられた駆動軸（第１駆動軸）６Ａ，駆動軸（第２駆動軸）６Ｂが連結されて汚泥掻寄機２００，３００が1個のモータ７により同時に駆動される。駆動軸６Ａ，６Ｂは、それぞれ槽の壁面を貫通しており、槽の外部で連結されている。

図４に示すように、駆動軸６Ｂは、駆動軸６Ａの軸線上に位置し、当該軸線上で駆動軸６Ａと対向している。駆動軸６Ａと駆動軸６Ｂとの連結は、内筒８０及び外筒９０Ｂによって行われている。

内筒８０は、第１実施形態と同様な機能を有するスリット８１を有しており（図５参照）、駆動軸６Ａの端部及びこれに対向する駆動軸６Ｂの端部にまたがって内挿されている。外筒９０Ｂは、第１実施形態に係る外筒９０Ａ（図２参照）と異なりボス部を有していないが、その他の点は外筒９０Ａと同様であり、第１実施形態と同様な機能を有するスリット９２を有している（図５参照）。外筒９０Ｂは、駆動軸６Ａの端部及びこれに対向する駆動軸６Ｂの端部にまたがって外挿されている。そして、内筒８０及び外筒９０Ｂの軸線方向の一方側（図４において紙面右側）は、駆動軸６Ａを間に介してボルト締結されており、内筒８０及び外筒９０Ｂの軸線方向の他方側は、駆動軸６Ｂを間に介してボルト締結されている。

このような汚泥掻寄機２００，３００では、プラスチック製の円筒状の駆動軸６Ａの端部及び駆動軸６Ｂの端部にまたがった内筒８０及び外筒９０Ｂが駆動軸６Ａ及び駆動軸６Ｂを間に介してボルト締結されており、内筒８０及び外筒９０Ｂそれぞれに軸線方向に沿ったスリット８１，９２が設けられている。このため、内筒８０及び外筒９０Ｂをボルト締結する際に、内筒８０及び外筒９０Ｂが、スリット８１，９２により駆動軸６Ａ、駆動軸６Ｂに密着するようにその変形が許容されてこれら駆動軸６Ａ及び駆動軸６Ｂの周面に倣う。従って、簡易な部品である内筒８０及び外筒９０Ｂにスリット８１，９２を設けるという簡易な構成により、内筒８０及び外筒９０Ｂを駆動軸６Ａ及び駆動軸６Ｂに強固に固定でき、駆動軸６Ａ、内筒８０、外筒９０Ｂ及び駆動軸６Ｂの間でトルク伝達を良好に行うことができる。

また、汚泥掻寄機２００，３００では、内筒８０に設けられたスリット８１と外筒９０Ｂに設けられたスリット９２とが、円周方向においてずれた位置に配置されているため、内筒８０に設けられたスリット８１と外筒９０Ｂに設けられたスリット９２とが径方向において重ならず、内筒８０、駆動軸６Ａ，６Ｂ及び外筒９０Ｂからなるトルク伝達部分の強度を確保することができる。

また、汚泥掻寄機２００，３００では、内筒８０の外周面及び外筒９０Ｂの内周面に、粗面加工が施されているため、内筒８０の外周面と駆動軸６Ａ，６Ｂとの間の摩擦係数、及び、外筒９０Ｂの内周面と駆動軸６Ａ，６Ｂとの間の摩擦係数が増大し、トルク伝達を一層良好に行うことができる。

以上、本発明の汚泥掻寄機に係る実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されない。例えば、上記実施形態では、内筒８０及び外筒９０Ａ，９０Ｂは、鋼で形成されているが、他の金属等の材料で形成されていても良い。

１…槽、２…チェーン（無端チェーン）、６…駆動軸、６Ａ…駆動軸（第１駆動軸）、６Ｂ…駆動軸（第２駆動軸）、６１…駆動用スプロケット（外部部品）、８０…内筒、８１…スリット、９０Ａ，９０Ｂ…外筒、９２…スリット、１００，２００，３００…汚泥掻寄機。

Claims (4)

1. 掻寄羽根が複数取り付けられた一対の無端チェーンを槽の底に沿って周回させ、前記槽の底に堆積した堆積物を掻き寄せるチェーンフライト式の汚泥掻寄機において、
   前記一対の無端チェーンを駆動するためのプラスチック製の円筒状の駆動軸と、
   円筒状をなすと共にその軸線方向に沿ってスリットが設けられており、前記駆動軸に内挿された内筒と、
   円筒状をなすと共にその軸線方向に沿ってスリットが設けられており、前記駆動軸に外挿された外筒とを備え、
   前記内筒と前記外筒とは、前記駆動軸を間に介してボルト締結されており、
   前記外筒には、前記駆動軸との間でトルクの伝達を行うための外部部品が固定又は設けられていること、
   を特徴とする汚泥掻寄機。
2. 掻寄羽根が複数取り付けられた一対の無端チェーンを槽の底に沿って周回させ、前記槽の底に堆積した堆積物を掻き寄せるチェーンフライト式の汚泥掻寄機において、
   前記一対の無端チェーンを駆動するためのプラスチック製の円筒状の第１駆動軸と、
   他の汚泥掻寄機に設けられ、前記第１駆動軸の軸線上で前記第１駆動軸と対向するプラスチック製の円筒状の第２駆動軸と、
   円筒状をなすと共にその軸線方向に沿ってスリットが設けられており、前記第１駆動軸及び前記第２駆動軸にまたがって内挿された内筒と、
   円筒状をなすと共にその軸線方向に沿ってスリットが設けられており、前記第１駆動軸及び前記第２駆動軸にまたがって外挿された外筒とを備え、
   前記内筒及び前記外筒の軸線方向の一方側は、前記第１駆動軸を間に介してボルト締結されており、
   前記内筒及び前記外筒の軸線方向の他方側は、前記第２駆動軸を間に介してボルト締結されていること、
   を特徴とする汚泥掻寄機。
3. 前記内筒に設けられたスリットと前記外筒に設けられたスリットとが、円周方向においてずれた位置に配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の汚泥掻寄機。
4. 前記内筒の外周面、及び、前記外筒の内周面の少なくとも一方に、粗面加工が施されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の汚泥掻寄機。

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