JP6273527B2

JP6273527B2 - 汚泥掻き寄せ機のチェーン送り装置

Info

Publication number: JP6273527B2
Application number: JP2012183359A
Authority: JP
Inventors: 高橋　孝之; 孝之高橋; 弘史福田
Original assignee: Maezawa Industries Inc
Current assignee: Maezawa Industries Inc
Priority date: 2012-08-22
Filing date: 2012-08-22
Publication date: 2018-02-07
Anticipated expiration: 2032-08-22
Also published as: JP2014040304A

Description

本発明は、下水処理場や浄水場等で汚泥を掻き寄せるために用いられる汚泥掻き寄せ機のチェーン送り装置に関する。

従来、下水処理場や浄水場等において沈殿池等に沈殿した汚泥を沈殿池の端部の汚泥ピットまで掻き寄せる機械として、例えば特許文献１に記載された汚泥掻き寄せ機が用いられている。
図８に示す特許文献１に記載された汚泥掻き寄せ機１は、無端状で周回させて形成されたチェーン２の送り装置として、チェーン２の送り方向両端に駆動スプロケットホイール３及び従動スプロケットホイール４とテールスプロケットホイール５とを備えている。駆動スプロケットホイール３は駆動チェーン７を介してモータ等の駆動装置８に連結されている。そして、これら駆動スプロケットホイール３及び従動スプロケットホイール４とテールスプロケットホイール５とに無端状の一対のチェーン２が巻回され、これら一対のチェーン２間には汚泥の掻き寄せ板であるフライト６が所定間隔で取り付けられて周回運動させられる。

そのため、駆動装置８の駆動力は駆動チェーン７を介して伝動スプロケットホイール９に伝達され、伝動スプロケットホイール９の駆動力により駆動軸１０を介してその両端の駆動スプロケットホイール３を回転させる。駆動スプロケットホイール３の回転によって各チェーン２はテールスプロケットホイール５に搬送されて逆方向に方向転換させられ、チェーン２に取り付けられたフライト６は沈殿池の底部に沈殿した汚泥を掻き寄せながら搬送されて汚泥ピット１１に汚泥を落下させる。そして、一対のチェーン２とフライト６は従動スプロケットホイール４によって方向転換させられて駆動スプロケットホイール３へ送られ、これを１サイクルとして循環するようになっている。

ところで、このような汚泥掻き寄せ機１では、チェーン２や各スプロケットホイール３，４，５の材質として金属を用いると錆び易く寿命が短いため、超高分子量ポリエチレン等のプラスチックを用いている。そして、チェーン２と各スプロケットホイール３，４，５がスリップすることなく係合してチェーン２を搬送できるように、チェーン２の各セグメントにはノッチ（くぼみ）が形成され、各スプロケットホイール３，４，５の外周側にはチェーン２のノッチに係合して噛み合わせるための軸部が周方向に所定間隔で複数配列されている。
また、各スプロケットホイール３，４，５の軸部とチェーン２は共にプラスチック製であるため、チェーン２の幅や長さが熱や荷重等によって変化したり、蛇行によって軸部のフランジ部に乗り上げることを考慮して、軸部は両端に形成するフランジ部間の距離をチェーン２の幅より大きく設定している。

特許第３５８９１６２号公報

しかしながら、従来の汚泥掻き寄せ機１は、チェーン２のノッチと各スプロケットホイール３，４，５の軸部との互いに噛み合う当接面がフラットな平面や円筒状であった。そのため、チェーン２の搬送時に各スプロケットホイール３，４、５の軸部上でチェーン２が蛇行してしまい偏摩耗するため、チェーン２の寿命が短いという欠点があった。しかも、フライト６が掻き寄せる汚泥の重さで横ずれしてチェーンの蛇行を促進したりする欠点もあった。

また、チェーンが蛇行する欠点を防ぐために、フライト６の搬送をガイドするガイドレールとこのガイドレールを走行させるための鍔付きのシューを取り付けることも提案されているが、この場合でもチェーン２の蛇行によってシューの鍔やガイドレールが異常摩耗することもあった。
また、チェーンの蛇行を検知するリミットスイッチ等の蛇行検知装置を沈殿池の上部に設置すると共にフライトに検知板を設けて蛇行を検知するシステムも提案されているが、チェーンの蛇行を防止することはできないので蛇行検知後のチェーン位置の調整が煩雑であり、しかも蛇行検知装置を設置することはコスト高になるという欠点があった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、チェーンの蛇行を防止して軸部やチェーンの偏摩耗を防止できるようにした汚泥掻き寄せ機のチェーン送り装置を提供することを目的とする。

本発明による汚泥掻き寄せ機のチェーン送り装置は、ノッチ式のチェーンを回転可能なスプロケットホイールの外周側に所定間隔で配列された軸部に係合させて搬送させるようにした汚泥掻き寄せ機のチェーン送り装置において、前記チェーンの各セグメントは側面視略平板状に形成され一部の前記セグメントには汚泥掻き寄せ片が取り付けられ、チェーンの各セグメントに形成されたノッチに係合するスプロケットホイールの軸部の当接面が凸曲面状のクラウン形状とされ、ノッチの当接面が凹曲面状の逆クラウン形状に形成され、前記軸部の当接面と前記ノッチの当接面が面接触すると共に、前記ノッチ及び軸部の一方または両方の当接面の幅方向中央部が切除されて非接触の空間が形成されていることを特徴とする
本発明による汚泥掻き寄せ機のチェーン送り装置は、汚泥を掻き寄せるための汚泥掻き寄せ片を所定間隔で取り付けたチェーンの各セグメントに形成されたノッチに、回転駆動するスプロケットホイールの外周側に所定間隔で配列された軸部を係合させてチェーンを搬送するが、その際、軸部と各セグメントとの当接面は凸曲面状のクラウン形状と凹曲面状の逆クラウン形状とで面接触しているため、軸部に対するチェーンの蛇行を抑制できる。

また、各セグメントのノッチまたは軸部の一方または両方の当接面の幅方向中央部が切除されて非接触の空間が形成されていることを特徴とする。
セグメントのノッチと軸部との少なくとも一方の当接面であるクラウン形状または／及び逆クラウン形状の幅方向中央部が切除されて非接触空間が形成されることで、スプロケットホイールを回転させる際、チェーンの各セグメントのノッチが中央部を除く両端部で軸部に当接するため一層ずれにくく、両端部の摩耗によるノッチの当接面の変形を抑制できるので、チェーンの蛇行を一層抑制できる。

本発明による汚泥掻き寄せ機のチェーン送り装置は、チェーンのセグメントのノッチとスプロケットホイールの軸部のいずれか一方にクラウン形状の当接面を形成し他方に逆クラウン形状の当接面を形成したので、走行時にチェーンの蛇行を防止できると共に、軸部とセグメントのノッチの偏摩耗を防止できて耐久性が向上する。しかも、高価なチェーンの蛇行検知装置を設置する必要がないので製造コストとランニングコストを低減できる。

本発明の実施形態による汚泥掻き寄せ機のチェーン送り装置の駆動スプロケットホイールとチェーンの噛み合わせ状態を示す要部側面図である。図１に示すチェーン送り装置におけるチェーンの連結状態を示す部分平面図である。（ａ）は図２に示すチェーンのセグメントの側面図、（ｂ）は同図（ａ）のセグメントのノッチにおけるＡ−Ａ線断面図である。図１に示すスプロケットホイールの側面図である。スプロケットホイールにチェーンが噛み合った状態を示す縦断面図である。図５に示すスプロケットホイールの軸部とチェーンのセグメントのノッチとの噛み合い部分の拡大断面図である。変形例によるスプロケットホイールの軸部とチェーンのセグメントのノッチとの噛み合い部分の拡大断面図である。一般的な汚泥掻き寄せ機の要部斜視図である。

以下、本発明の実施の形態による汚泥掻き寄せ機のチェーン送り装置について添付図面を参照して説明する。
本発明の実施形態による汚泥掻き寄せ機は図８に示すものと概略で同一構成を有しており、図８に示す汚泥掻き寄せ機と同一部分には概ね同一の符号を用いて説明する。図１には図８に示すものと同様な基本構成を備えた汚泥掻き寄せ機１における駆動スプロケットホイール部分の構成が開示されており、これを用いて本実施形態によるチェーン送り装置２０を以下に詳細に説明する。

図１、図４及び図５に示すチェーン送り装置２０の駆動スプロケットホイール２１は駆動軸１０を中心に回転可能な一対のリング板形状の側板２２を有している。駆動軸１０と一対の側板２２との間にはボス２３が連結されている。そして、一対の側板２２の外周面側には等間隔に軸部２５が複数本挟まれて配設され、ボルト１９等によって軸部２５の両端が側板２２に連結されている。軸部２５はピンやローラ等の各種の軸状の部材を含む。
駆動スプロケットホイール２１の外周面側の軸部２５にはチェーン２６が巻き回され、駆動スプロケットホイール２１の回転によってチェーン２６を搬送するようになっている。なお、駆動スプロケットホイール２１、従動スプロケットホイール４、テールスプロケットホイール５とチェーン２６は超高分子量ポリエチレン等の高強度プラスチックで形成されている。

図２及び図３に示すチェーン２６は多数のセグメント２７が前後の支軸２９で相互に回転可能に連結されている。図３に示すように、チェーン２６の各セグメント２７はその内面側に軸部２５と噛み合う凹部形状のノッチ２８が形成されている。図３（ａ）に示すノッチ２８の軸部２５との当接面２８ａは、同図（ａ）のＡ−Ａ線断面図として図３（ｂ）に示すように、長手方向に直交する方向に沿って逆クラウン形状即ち例えば半径Ｒからなる凹曲面形状に形成されている。また、各セグメント２７のノッチ２８に対向する外面側には樹脂成形のための凹凸部が形成されている。

また、チェーン２６に所定間隔で配設した一部のセグメント２７には、図１に示すように、汚泥の掻き寄せ片としてフライト３０が連結された異種形状とされている。また、駆動スプロケットホイール２１の軸部２５がチェーン２６の各セグメント２７のノッチ２８に噛み合った状態で、チェーン２６を駆動スプロケットホイール２１に押し付けて浮きを防いで噛み合わせを確実にする歯飛び防止板３１が設けられている。歯飛び防止板３１は支持部材３２を介してチェーン送り装置２０の底部等に固定されている。

次に図５及び図６に示すように、駆動スプロケットホイール２１の軸部２５はその長手方向両端にフランジ部２５ａが形成され、各フランジ部２５ａが側板２２に当接した状態でボルト１９ａを挿通してナット１９ｂで側板２２間に固定されている。軸部２５は両端のフランジ部２５ａ間の当接面２５ｂがクラウン形状即ち例えば半径Ｒの凸曲面形状に形成されている。
ここで、軸部２５のクラウン形状とは軸部２５の中央と両端部との間で直径が違う凸形状をいい、凸曲面形状や中央に凸部を形成した断面台形状のテーパ面形状等を含む。また、チェーン２６のノッチ２８の逆クラウン形状とはクラウン形状とは逆の形状で中央と両端部との間で直径が違う凹形状であり、凹曲面形状や中央が凹部の断面台形形状とされた逆テーパ面形状等を含むものである。

しかも、軸部２５におけるクラウン形状の当接面２５ｂの中央頂部は切除されて切除部２５ｃとされている。なお、切除部２５ｃは図６に示す中央頂部を平面状にカットした平坦面に限定されることなく任意の形状でよく、例えば断面凹部形状等でもよい。
そのため、駆動スプロケットホイール２１の軸部２５の当接面２５ｂにチェーン２６のノッチ２８に形成された当接面２８ａが当接して面接触した際、軸部２５の当接面２５ｂの切除部２５ｃとノッチ２８の当接面２８ａとの間に互いに非接触な空間が幅方向中央に形成されることになる。
なお、上述した説明では、駆動スプロケットホイール２１について説明したが、本実施形態では、汚泥掻き寄せ装置における他のスプロケットホイール、すなわち従動スプロケットホイール４及びテールスプロケットホイール５においても同様な構成を備えているものとする。

本実施形態による汚泥掻き寄せ機のチェーン送り装置２０は上述の構成を備えており、次にその作用について図８を参照して説明する。
汚泥掻き寄せ機のチェーン送り装置２０において、駆動装置８を駆動することでその駆動力を駆動チェーン７を介して伝動スプロケットホイール９に伝達する。伝動スプロケットホイール９の回転は駆動軸１０を介してその両側の駆動スプロケットホイール２１に伝達される。図１に示す一対の駆動スプロケットホイール２１の回転力はその外周側の軸部２５が一対のチェーン２６のノッチ２８にそれぞれ噛み合うことで確実に伝達されて各チェーン２６を搬送することができる。

そして、搬送される一対のチェーン２６はテールスプロケットホイール５を介して方向転換して逆方向に搬送され、更に従動スプロケットホイール４を介して駆動スプロケットホイール２１に戻されて１サイクルの搬送が行われる。
このとき、駆動スプロケットホイール２１の外周側に歯飛び防止板３１を設置したので、チェーン２６の各セグメント２７のノッチ２８を確実に駆動スプロケットホイール２１に押し付けて軸部２５と噛み合わせ、フライト６を配列させたチェーン２６を周回させて搬送させることができる。

チェーン２６の搬送によって、チェーン２６に所定間隔で配列されたフライト６が搬送され、テールスプロケットホイール５と従動スプロケットホイール４の間では沈殿池の底部に沈殿した汚泥を掻き寄せて汚泥ピット１１に送り込んで落下させる。
しかも、チェーン２６を搬送させる際、図１及び図３に示すように、駆動スプロケットホイール２１では、チェーン２６のセグメント２７に形成したノッチ２８に軸部２５が噛み合うと共に、図５及び図６において、軸部２５の当接面２５ｂがクラウン形状に形成され、これに接触するノッチ２８の当接面２８ａが逆クラウン形状に形成されていて互いに面接触するため、チェーン２６の蛇行を防止して確実に直線状に搬送できる。

また、軸部２５の当接面２５ｂにはクラウン形状の中央頂部に切除部２５ｃが形成されていて軸部２５とチェーン２６の各当接面２５ｂ、２８ａの中央部が非接触な空間とされ、セグメント２７のノッチ２８の当接面２８ａの両端で軸部２５の当接面２５ｂに面接触するために、チェーン２６が軸部２５に対してずれて蛇行することをより確実に防止して安定した走行を実現できる。また、継続使用によって、チェーン２６のノッチ２８の当接面２８ａの両端が摩耗しても中央部が軸部２５と非接触であるため、当接面２８ａの変形を抑制できる。
なお、テールスプロケットホイール５及び従動スプロケットホイール４にも、駆動スプロケットホイール２１と同様な構成を備えているため、チェーン２６の走行時により確実に蛇行を防止して安定した搬送を行える。

上述したように本実施形態による汚泥掻き寄せ機のチェーン送り装置２０によれば、軸部２５とチェーン２６のノッチ２８との各当接面２５ｂ、２８ａをクラウン形状と逆クラウン形状に形成したから互いに面接触してチェーン２６の蛇行を防ぐことができ、軸部２５及びこれに面接触するチェーン２６のノッチ２８の偏摩耗がなくなり、チェーン送り装置２０の耐久性を向上できる。
しかも、軸部２５のクラウン形状をなす当接面２５ｂの幅方向の中央頂部に切除部２５ｃを形成したことで、チェーン２６のノッチ２８の当接面２８ａは両端部で軸部２５の当接面２５ｂに面接触するため、走行時のチェーン２６のずれや蛇行を一層抑制することができる。
また、チェーン２６の蛇行検知装置が不要になるため、チェーン送り装置２０の製造コストとランニングコストを低廉にできる。

なお、本発明は上述の実施形態に限定されることはなく、本発明の要旨を変更しない範囲で適宜の変更が可能であり、これらはいずれも本発明に含まれる。以下に、本発明の変形例について説明するが、上述の実施形態と同一または同様な部分、部材には同一の符号を用いて説明を省略する。
例えば、チェーン送り装置２０において、上述の実施形態では、軸部２５の当接面２５ｂの中央頂部に切除部２５ｃを形成したが、この構成に代えて、図７に示すように、チェーン２６の各セグメント２７におけるノッチ２８の当接面２８ａの幅方向中央に切除部２８ｂを形成してもよい。或いは、軸部２５の当接面２５ｂとノッチ２８の当接面２８ａの両方に切除部２５ｃ、２８ｂを形成してもよい。

また、チェーン送り装置２０の第二変形例として、軸部２５に逆クラウン形状の凹曲面形状をなす当接面２５ｂを形成し、チェーン２６の各セグメント２７のノッチ２８にクラウン形状の凸曲面をなす当接面２８ａを形成してもよい。その際、いずれか一方または両方の当接面２５ｂ、２８ａに切除部を形成してもよい。

また、スプロケットホイール２１の軸部２５とチェーン２６のセグメント２７のノッチ２８とのいずれにも切除部２５ｃ、２８ｂを設けなくてもよい。この場合でも、軸部２５とセグメント２７のノッチ２８との当接面２５ｂ、２８ａのクラウン形状と逆クラウン形状によって幅方向中央部に対して線対称な形状になるので、チェーン２６の蛇行を防止することができる。
また、本発明による軸部２５とチェーン２６との各当接面２５ｂ、２８ａにおける上述した構成は、汚泥掻き寄せ装置のチェーン送り装置２０における少なくとも１つのスプロケットホイールとチェーンとの間に設けられていればよい。
なお、上述の実施形態によるチェーン送り装置２０では、駆動スプロケットホイール２１に歯飛び防止板３１を設置したが、歯飛び防止板３１は省略してもよい。

４従動スプロケットホイール
５テールスプロケットホイール
６フライト
２０チェーン送り装置
２１駆動スプロケットホイール
２２側板
２５軸部
２５ｂ、２８ａ当接面
２５ｃ、２８ｂ切除部
２６チェーン
２７セグメント
２８ノッチ

Claims

ノッチ式のチェーンを回転可能なスプロケットホイールの外周側に所定間隔で配列された軸部に係合させて搬送させるようにした汚泥掻き寄せ機のチェーン送り装置において、
前記チェーンの各セグメントは側面視略平板状に形成され一部の前記セグメントには汚泥掻き寄せ片が取り付けられ、
前記チェーンの各セグメントに形成されたノッチに係合するスプロケットホイールの軸部の当接面が凸曲面状のクラウン形状とされ、前記ノッチの当接面が凹曲面状の逆クラウン形状とされ、
前記軸部の当接面と前記ノッチの当接面が面接触すると共に、前記ノッチ及び軸部の一方または両方の当接面の幅方向中央部が切除されて非接触の空間が形成されていることを特徴とする汚泥掻き寄せ機のチェーン送り装置。