JPH0258611A - 地面から水を除去する装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は地面から水を除去するための装置に関し、米
国特許箱４．５４２．５９４号に記載されかつ権利請求
された装置の改良である。従って、この出願における記
載内容の一部はこれをもって明細書の記載に代えること
にする。

〔従来の技術〕

前記のアイルランド特許出願に記載された装置は、開口
を持った中空シリンダを形成したドラムと、シリンダを
被覆する、セル開放型の発泡材料にて形成される層と、
接地領域の開口を通して導入される水をシリンダ内に捕
集するためシリンダ内に配置されるバルブと、この捕集
された水を放出を受けるシリンダ内に配置される非回転
型のタンクとを具備し、シリンダの内面上に配置される
複数のトラフによってタンクに水が汲み上げられる。

〔発明が解決しようとする課題〕 公知の装置では、その内部バルブと接触するに先立ち孔
付鋼鉄ドラムを通して水を流通させている。そして、外
側のゴムカバー付き又はこれを具備しない発泡材料を使
用しており、例えば農地や宅地等の固い若しくは粗い地
面での高速若しくは広範囲での使用又は草地から草地を
水の除去のため小道を通って移動する場合には比較的適
合性に欠けている。その上、発泡材料は定期的に交換の
必要がある。草があまり生えていない土で覆われた、例
えばアメリカの野球場のような地面から水を除去するこ
とは出来なかった。

二つ若しくはそれ以上のドラムを有した機械の場合には
、前部ドラムと後部ドラムとの間の中心に外部タンクを
固定配置する必要がある。この構成では双方のドラムか
ら重力によって水が流れ、これは水ポンプによる直接的
な吸引方式と比較して、水の捕集及び処理量が少なくな
る。

孔付き鋼鉄ドラム方式は、内部バルブや独立構造のトラ
フや雑多な部材を具備していることから、製作費用が嵩
むことになる。

この発明の目的は上述した欠点の解消を図ることができ
る水除去装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

この発明によれば、実質的に水平な軸線の回りに回転可
能に取り付けられる中空シリンダを有した少なくとも一
つの接地ドラムと、シリンダの回転軸線と実質的に平行
に、シリンダの周囲に、その外表面に形成される複数の
凹部と、シリンダの外面を被覆する弾性材料にて作られ
た非ポーラスシートと、シリンダに形成される前記凹部
を臨むように前記被覆シートに形成される複数のスリッ
トとを具備し、該スリットは常態では閉鎖されているが
、地面上でのドラムの移動に従って、ドラム前面に確立
される水圧下で開口され、水は地面との接触領域におい
て凹部に進入するのが許容され、スリットは該接触領域
から閉鎖されて該凹部に水を保持することができ、該凹
部に保持された水をシリンダ内の所定高さのところでシ
リンダ内部に放出するため凹部内に形成される開口と、
更に、前記凹部から放出された水を集めるためシリンダ
に設けられる収水手段とを具備した地面から水を除去す
る装置が提供される。

この発明の利点は公知のものと比較してドラムの製造費
用を安くすることができることにある。

これは、公知装置における内部バルブやトラフが省略で
きるからである。加えて、シリンダはポリプロピレン等
の剛性のあるプラスティック材料の回転成形によって作
ることができ、軽量な構造となる。凹部の存在によって
シリンダに相当の強度が付与され、剛性のある金属によ
る構造物が不要となる。

別の利点として、弾性シートはセル開放型の発泡体若し
くは発泡体様の材料から作る必要がないことから、強度
のある磨耗性の材料、例えば閉鎖セル型ネオプレンによ
って作ることができ、シリンダ被覆の交換に至るまでの
装置の寿命の延長を実現することができる。

当然のことであるが、装置を比較的低速で草地で使用す
ることのみが要求される場合においてもし必要な場合に
は弾性被覆シートそれ自体を開放セル構造の発泡体によ
り被覆することができ、この場合は保護のため発泡層は
ゴムの外層によって更に被覆される。保護ゴムのかかる
外層はシリンダの凹部の直上において列状に開口を持た
せることのみが必要とされる。

好ましくは、被覆シートの厚み方向において、スリット
はシリンダの半径方向に対して傾斜しており、最も好ま
しくはその傾斜は半径方向に対して４５度である。この
４５度のスリットは、地面との接触領域におけるシート
外側からシート内側への方向で見て、ドラムの前方への
運動方向に対して後方に傾斜している。この配置により
外部の水の圧力の下でスリットの開放が容易に行われる
とともに、凹部に保持された水の重量により開放するこ
とがない。

シリンダを幾分キャンバを持つように形成することで、
即ちシリンダの直径をその中心部が軸方向対抗端部より
大きくなるように幾分湾曲させることで、ドラムの強度
を上げることができる。これは、また、ドラムの操舵を
より容易とすると共に、その外縁によりゴルフのグリー
ンに跡が付くのを防止することができる。

ドラムに泥が体積するのを防止するため清掃ブラシが具
備され、この清掃ブラシはドラムの略々全長に亙って延
びており、かつドラムと反対方向に回転するように配置
される。この配置は発泡材料を使用することなしにドラ
ムが水を取り出す能力を持つということによってのみ実
現するものである。即ち、発泡材料は回転ブラシの摩擦
に耐えることができないからである。

収水手段は、シリンダ内に配置される非回転の水タンク
より成り、シリンダは固定の軸上に回転可能に取付られ
、その軸は少なくともその一部は中空であり、水は水タ
ンクから中空軸を介して逃れることができる。

装置は共通の台車フレームに前述のように取り付けられ
る二つのドラムを具備することができ、各シリンダは少
なくとも一部が中空の夫々の固定軸の回りを回転可能で
あり、かつ一方の中空軸から他方の中空軸間の流体連結
装置が具備される。

これにより、その軸の上方に固定される一方の水タンク
内の水は軸の下方に固定される第２の水タンクに重力下
で引き抜かれる。装置は第２の水タンクから外部環境に
水を排出する手段を具備している。

この構成は外部の生水タンク若しくは一つ以上の排水手
段（ポンプ）の設置の必要性を排除する。

更に、機械の寸法及び重量が減少され、処理される水の
体積及び速度を多いに増加させることが実現する。とい
うのは、水は捕集されると即座に主（前部）ドラムから
直接に排出されるからである。

この発明の実施例を添付図面を参照にしながら説明する
。

〔実施例〕

第１図及び第２図はこの発明の第１の実施例の明細書の
浄書（内容に変更なし） 装置の一部を形成する収水ドラム１０を示す。言うまで
もないことであるが、第１図及び第２図は装置の全体を
示すものではない。そして、この装置は接地ドラム１０
に加えて、外部タンク及び排水を直接的に行う手段を具
備し、これらは前述の米国特許第４．５４２．５９４号
に記載したのと略々同様に構成されるものであるが、只
この発明のものはドラム１０がこの出願に記載のものと
置き換えられている。従って、この発明の明細書では支
持台車フレーム及びドラム回転手段の詳細は重複を避け
ることから記載を省略している。

設置ドラム１０は、実質的に水平の中空軸１２の軸線の
回りを回転可能に取り付けられる、好ましくは直径が２
０インチから２５インチの中空シリンダを具備する。軸
１２はその対抗端が装置の台車フレームに非回転的に固
定される。シリンダ１１は、前述のアイルランド特許出
願の第３図に示すと同様に、固定軸１２にその各端部に
おいて軸受けによって回転可能に取り付けられる。

シリンダの回転軸線と実質的に平行に複数の凹部１３が
シリンダの周囲におけるその外面に形成される。この凹
部１３は、代表的には、深さが２インチでシリンダ表面
の２５％を占めている。

弾性材料から形成した非ポーラスのシート１４、例えば
約１／４インチまでの厚みを持つ閉鎖セル型ネオプレン
製シート、がシリンダ外面に張設され、かつシリンダ外
面を被覆している。そのような材料としては圧縮可能で
あり、強度が高くかつ耐磨耗性を具備していなければな
らない。しかしながら、その他の弾性材料、例えばゴム
やＰＶＣを、その厚みを適宜に選定することにより採用
することができる。シート１４はそれ自体の弾性によっ
てシリンダ上の所定位置に保持され、シートをシリンダ
周囲の凹部以外の部分に固定するため接着剤を使用する
ことができる。

その固定の後に、複数のスリット１５が、シリンダ１１
の凹部１３の上方のシート１４に形成され、かつそのシ
ートは凹部と同一の方向を向いている。各回部１３の長
さ方向に沿って一つ若しくは一連のスリット１５を設け
ることができる。

スリット１５は弾性によって緊張されたシート１４によ
って通常は閉鎖保持されるが、以下説明するように、ス
リットは、ドラムが地面上を移動する際に、ドラム前面
に確立される水圧の下で開口され、水は地面との接触領
域における凹部に進入することができる。そして、スリ
ット１５が接地領域から離れるように移動するにしたが
って、スリットは再び閉鎖され凹部１３内に水を保持す
ることができる。

凹部１３は開口１６を有しており、凹部１３に保持され
た水は、シリンダ１１内の所定高さのところでシリンダ
の内部に放出される。この水はシリンダ内の非回転的な
水タンク１７に収集される。

水タンクは固定軸１２によって支持されである。

水はシリンダから中空軸１２を通して流出される。

そして、中空軸１２はタンク１７の底部にスロット１８
によって連通している。

接地領域におけるドラム１０の詳細は第２図に示される
。この図を参照すると、閉鎖シート１４の厚さの方向に
おいて、弁スリット１５はシリンダ１１の半径方向に傾
斜しており、その角度は最も好ましくは半径方向に対し
て約４５度である。

接地領域においてシート１４の外側からシートの内側へ
見た時４５度をなすこのスリット１５はドラム１０の前
方への移動方向に対して後方に傾斜している。これは、
外部の水圧によってスリ・ソト１５が開放するのを可能
とすると共に、凹部に保持される水の重量によって開放
することに対する抵抗となる。ドラム１０の前進方向と
は第１図及び第２図に矢印１９を持って示され、この運
動は、図示しないが前述のアイルランド特許出願に記載
の駆動装置によって矢印２０の方向にドラム１０を回転
させることによって得られるものである。

シリンダ１１はポリエチレン等の剛性のあるプラスティ
ック材料にて作ることができ、軽量構造を実現している
。凹部１３を形成することによりシリンダに相当の固有
の強度が付与され、剛性を持った金属による構造体の必
要性を排除することができる。

ドラムの補強はシリンダ１１に幾分キャンバを持たせる
ことによっても達成される。即ち、シリンダは、その中
心部の直径が軸方向に対立した端部のそれより幾分大き
くなるように幾分湾曲されている。これは使用時にドラ
ムの操舵をより容易とするものでもある。

かかるキャンバを得るため、シリンダを製造するのに使
用される型の内周の中心の回りに鋼鉄リングが設置され
る。リングは代表的には幅が２インチで直径が１８イン
チである、シリンダの成形に先立って型の内部に所定に
位置され、シリンダ内に一体に成形されることになる。

キャンバは、ポリエチレンが冷却するにしたがって、型
に対して幾分収縮する傾向を持つという事実によって形
成される。中心に位置する鋼鉄リングはシリンダの中心
で収縮を阻止し、中心に位置するリングの両側でポリエ
チレンは収縮し、シリンダの表面にその軸線方向に沿っ
て湾曲を形成する。かかる工程に基づいて、代表的には
、中心での直径が２２インチで両端で２１．５インチま
で減少する。

シリンダ１１はその各端部で２２インチの直径の端部プ
レートによって閉鎖され、その一方はシリンダと一緒に
成形され、他方の端部プレートは、シリンダと同−又は
異なった材料にて作られシリンダの対抗開放端部に溶接
若しくは固定される。

このため、完成したシリンダは構造的に強固でかつ軽量
である。シリンダは、これらの端部板の中心に設けられ
る適当な軸受（図示しない）によって固定軸１２上に回
転可能に取り付けられる。

使用時にドラム１０は、第１図において、矢印２０の方
向のシリンダ１１の回転によって、矢印１９の方向に移
動する。スリット１５は、常態では、第２図の最も右側
に示すようにシート１４の弾性によって閉鎖保持される
。ところが、地面に接触する領域では、ドラム１０の前
面における水塊２１はシート１４に半径内方の圧力を付
与し、第２図の右側から２番目及び２番目のスリットに
示すようにスリット１５は開放される。

水１２が開放されたスリットと関連する凹部１３に圧送
されるのは、そこに発生される通常の流れ及び波の作用
に加えて、凹部の先端縁が地面と接触時に水を捕捉する
各凹部に近接する中実壁によるものである。地面との接
触領域では１／４インチの厚みのシート１４はその厚み
が１／１６インチに圧縮される。このような圧縮の結果
、捕捉された水がドラムの下部から逃れることは防止さ
れ、かつ凹部を形成しない領域の下方で水が圧搾され、
これによりドラム１０の全幅に亙って効率的に水を除去
することができる。

各凹部が接地領域の方向に通過した後は、スリット１５
に加わる半径内方の圧力は除かれ、スリットは、第２図
の左側のスリットに見るように、その固有の弾性及び水
の重量により再び閉鎖される。かくして、凹部に進入し
た水２２はその内部に捕捉されかつ保持される。

凹部１３内の水２２は、それから、シリンダ内を後方か
つ上方に運搬され、各凹部が所定高さのところに到達す
るとこの凹部の基部の開口１６を通して水は凹部より排
出される。この水の排出は、各凹部１３が収水タンク１
７の実質的に上方に到達したとき、起こるように設計さ
れており、かくして水はタンク１７に集められる。タン
ク１７からの水は、重力的な排出作用の下で、スロット
１８及び中空軸１２を経てドラム１０を出て行く。

第２図に示すように、スリット１５の傾斜は、前部及び
内部での水圧の影響下でスリットの部分１５′が内側に
向けて容易に開口するように、しかし凹部内に保持され
る水の重量の下でスリットの部分１５″が外側に向けて
開くことには抵抗となるように、決定される。そして、
この作用は、各スリット１５が、前方運動の方向に関し
て凹部のより後部壁側に位置していることによって促進
される。

泥や粘着性のゴミがドラム１０上に堆積するのを防止す
るために、この発明の装置は清掃ブラシ２３　（第３図
）を具備することができ、同ブラシ２３はドラムの全軸
長に亙って延びており、かつ、ドラムを駆動するのと同
一の動力源に連結される手段（図示しない）によってド
ラムと反対方向に回転駆動される。必要な場合には、ド
ラムと駆動手段とを支持する台車フレームにより担持さ
れる固定トレー２４がブラシ２３の直下に位置され、ブ
ラシによってドラムから除去された泥及び塵埃が集めら
れる。

第４図及び第５図に示すように、この発明の装置は、夫
々が共通の台車フレーム（図示しない）に取り付けられ
る前部及び後部ドラム１０′及び１０″を具備する。各
シリンダ１１は、夫々、固定中空軸１２若しくは１２′
の回りを回転可能である。後部軸１２は既に説明したも
のと同一であるが、前部軸１２′は二つの別個の部分２
５及び２６に分割される。

前部軸１２′は後部軸１２と同一の高さのところに位置
し、前部軸１２′の部分２５は水管２７によって後部軸
１２に連結される。後部シリンダ内の水タンク１７は軸
１２の上方におけるその周囲に固定されているが、−男
前部シリンダのタンク１７′は軸１２′の下方における
その周囲に固定される。そのため、後部タンク１７内の
水は、後部タンク１７より低いところに位置する前部水
タンク１７′に、前部軸１２′の部分２５内の開口２８
を経由して、圧力下で排水される。

かくして、フロントタンク１７′は双方のドラムより水
を集め、その中に集められた水は、前側軸１２′の分割
された軸部２６に連結される外部導管３０を通して吸引
除去される。このため、前側軸１２′の分割された軸部
２６は、タンク１７′の底部に向かって下方に延びる枝
管２９を具備する。

第６図に示すように二つのドラム１０′をサイド−バイ
−サイドに配置した場合も同一の原理が適用される。し
かしながら、この場合は、前部中空軸１２′の一方のみ
を第５図と同様の方法で分割構造とすることで足り、こ
れは第６図の右側の軸に示す通りである。

後部ドラムからの水は、前の実施例と同様に、導管２７
及び軸部分２５を介して右側ドラムのタンク１７′に導
入され、それから、延出管２９、軸部分２６及び管３０
を介して排出される。一方、明細書の浄書（内容に変更
なし） 右側軸１２′の部分２５は管３０に直接にではなく、自
分自体のタンク１７′の底部に向かって延びる延出管２
９を同様に具備する左側軸１２′を介して接続される。

従って、共通の外部ポンプ（図示しない）が、後部ドラ
ト及び右側前部ドラムから間接的に、左側前部ドラノ・
から直接的に排水を行うことになる。

当然のことであるが、この実施例の原理は、連結された
軸を備えた二つの後部ドラムを具備し、該軸は共通の導
管２７を介して前部ドラム（複数）を供給する構成にも
応用することができる。

この発明の上述実施例では、ドラム（単数又１よ複数）
１０が前述の米国特許に記載されたのと実質的に同様に
、即ち台車フレーノ、に固定された原動機によって駆動
される場合を想定している。因みに、この技術では原動
機はチェーン若しくはスプロケットホイールを介して間
接的に駆動している。第７図は、別態様の配置を示す。

第７図において、二個のドラム１０は、二個の前部ドラ
ノ、と−個の後部ドラム（又はその反対に一個の前部ド
ラムと二個の後部ドラム）とを具備することを想定して
いる。各ドラム１０は、軸受３１によって夫々の固定中
空軸１２に回転可能に取り付けられる。

ドラムの端部プレート３２は円錐状の凹みを付されてお
り、この凹みは軸受３１を収容すると共に、二つのドラ
ムの近接した内側端部プレートの場合は、各ドラムへの
直接的な差動駆動部３４を備えた静水圧駆動機構３３を
収納するものである。

各駆動機構３４は、端部プレート３２にボルト止めされ
るフランジ３５によって夫々のドラムに連結される。

台車フレームの部分は３６をもって略示され、かつドラ
ム１０は支持部材３７によってフレームから懸架され、
この支持部材３７は軸１２及び差動駆動機構３４を図示
のように支持する。

各ドラムの内部でタンク１７はドラムの輪郭に適合する
ように適当な形状を持たされ、前の実施例と同様に、水
は、かつ中空軸１２の中空部を夫々のタンクに連通ずる
開口１８を通して、゛中空軸１２より排出される。図か
ら明らかな通り、各軸１２の内部での流れ方向は中心駆
動装置から離間する方向である。

この実施例の利点はコンパクトであると共に軽量となる
ことである。そして、端部プレートを凹ませることによ
りドラムは接近位置される。−例として、各々が２０イ
ンチ幅の二つのドラムを相互に１２インチのところに位
置させることができ、２０インチ幅の第３のドラムは前
記の二つのドラムの前方若しくは後方にその各々に４イ
ンチ重複するように中心位置される。その結果、５０イ
ンチの幅の地面を一度の走行により乾燥させることがで
きる。

この構造を採用しないとすると、直接的静水圧駆動装置
は６０インチもの幅の機械ローラを必要とし、これは回
転するのが困難であり、より広いドアー及び進路を要す
る。

次は第８図は更に別の実施例を示すもので、シリンダの
内表面に対抗四部６１が設けられ、これはシリンダの外
側の凹部１３によって形成されるものである。この発明
のこの実施例では開口１６は、図示のように、外側凹部
１３の片側６０に、代替的若しくは付加的に設けられる
。水は地面の高さのところでは外部凹部１３に保持され
、ドラムが図示のように上方に回転するに従って、近接
した内側対抗凹部６１に伝達され、水タンクに最終的に
放出することができる。この実施例は、装置が一方向に
のみ作動するときに特に適していて、前部ドラム（単数
若しくは複数）は水そのものを捕集し、後部ドラムは地
面を適当な発泡体カバーにより乾燥するのに主として使
用される。

この実施例は全ての凹部（外側と内側との双方）を使用
し、ドラムが圧縮状態から外れるに従ってバルブに加わ
る水の重量を軽くし、直接的なりリヤランスを許容する
。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の第１の実施例の装置の一部を構成
するドラムを断面をもって示す斜視図。 第２図は第１図のドラムの外周の一部の拡大詳細断面図
。 第３図は反対回転清掃ブラシを具備する第１図及び第２
図のドラムを示す図。 第４図はこの発明の第２実施例の概略的側面図で、前部
及び後部ドラムが使用され、後部ドラムからの水は、そ
の軸の上部に位置するタンクから、その軸の下側に固定
される前部ドラムのタンクに排出され、そしてポンプに
よってそこから取り出される。 第５図は第４図の前部ドラムの前方からの断面図。 第６図はこの発明の第３実施例の前方からの断面図で、
この実施例では二つの前部ドラムがサイド−バイ−サイ
ドに配置されている。 第７図は一対のサイド−バイ−サイド配置のドラムのた
めの駆動装置を示す。 第８図はこの発明の別の実施例を示す。 １０・・・ドラム、　　　　１２・・・中空軸、１３・
・・凹部、　　　　　１４・・・シート、１５・・・ス
リット、　　　１６・・・開口、１７・・・水タンク、
　　　１８・・・スロット、１９．２０・・・矢印、　
　　２１．２２・・・水、２３・・・清掃ブラシ、　　
２４・・・トレー２７・・・導管、　　　　　２８・・
・開口、２９・・・枝管、　　　　３０・・・外部管、
３１・・・軸受、　　　　３２・・・端部プレート、３
３・・・静水圧駆動装置、 ３４・・・差動駆動部、　　３５・・・フランジ、３７
・・・支持部材、　　６１・・・対抗凹部。 特許出顆人 ゼストフル　ホールディングズ リミチイト 特許出願代理人

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、実質的に水平な軸線の回りに回転可能に取り付けら
   れる中空シリンダを有した少なくとも一つの接地ドラム
   と、シリンダの回転軸線と実質的に平行に、シリンダの
   周囲に、その外表面に形成される複数の凹部と、シリン
   ダの外面を被覆する弾性材料にて作られた非ポーラスシ
   ートと、シリンダに形成される前記凹部を臨むように前
   記被覆シートに形成される複数のスリットとを具備し、
   該スリットは常態では閉鎖されているが、地面上でのド
   ラムの移動に従って、ドラム前面に確立される水圧下で
   開口され、水は地面との接触領域において凹部に進入す
   るのが許容され、スリットは該接触領域から閉鎖されて
   該凹部に水を保持することができ、該凹部に保持された
   水をシリンダ内の所定高さのところでシリンダ内部に放
   出するため凹部内に形成される開口と、更に、前記凹部
   から放出された水を集めるためシリンダに設けられる収
   水手段とを具備した地面から水を除去する装置。 ２、請求項１に記載の装置において、被覆シートの厚み
   方向において、スリットはシリンダの半径方向に対して
   傾斜しており、地面との接触部位におけるシート外側か
   らシート内側への前記傾斜はドラムの前方への運動方向
   に対して後方である装置。 ３、請求項２に記載の装置において、スリットはシリン
   ダの半径方向に約４５度をなす装置。 ４、請求項１から３のいずれかに記載の装置において、
   シリンダは、その直径が中心部において軸方向対抗端部
   のそれより幾分大きくなるように、湾曲しており、シリ
   ンダは幾分のキャンバを持っている装置。 ５、請求項１から４のいずれかに記載の装置において、
   シリンダの外面における凹部はシリンダの内面において
   対抗凹部を形成し、前記開口は前記凹部の片側に設けら
   れ、凹部の水は、シリンダの内面の対抗凹部を介して前
   記収水手段に放出される装置。