JPH05285307A - 走行式沈砂掻揚機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】調節機構を利用することなく、昇降フレームを
上昇させた時の無端チェーンの垂下がりを防止する。 【構成】アーム６２，６３を横行架台１４から垂下さ
せ、「く」字状に屈伸自在に配設する。下部リンク６２
ｂ，６３ｂの下端に昇降フレーム２６が連結され、昇降
手段によって昇降させれるとともに、無端チェーン２９
を配設している。該無端チェーン２９にはバケット３０
が取り付けられていて、前記アーム６２，６３を伸ばし
た状態で循環駆動することによって沈砂槽１１の沈砂堆
積面の砂を掻き取り、除去することができる。前記上部
リンク６２ａ，６２ａを揺動支持する点を、前記アーム
６２，６３の屈曲に伴って無端チェーン２９が緩まない
位置に設定してあるので、他の区画の沈砂槽１１への移
動の際に無端チェーン２９が緩んで垂れ下がることがな
い。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、走行式沈砂掻揚機に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、下水処理場やポンプ場では、管路
施設から混入する砂を除去するための沈砂池設備を設
け、後段プロセスの操業安定化を図っている。前記沈砂
池においては、管路から流入する汚水を複数の沈砂槽に
導き、水中に混入している砂を沈澱させている。そし
て、前記沈砂槽の底に沈澱した砂を除去するために沈砂
掻揚機が設けられ、複数のバケットが取り付けられた無
端チェーンを循環駆動し、前記バケットによって沈砂槽
の底に沈澱した砂を掻（か）き取るようにしている。

【０００３】そして、多水路の雨水系沈砂池では、一般
に走行式沈砂掻揚機が使われていて、複数の沈砂槽の砂
を１台で除去するようになっている。そのため前記チェ
ーンコンベアを昇降フレームに取り付け、該昇降フレー
ムによって前記チェーンコンベアを上下させ、ある沈砂
池水路から隣接する沈砂池水路に走行式沈砂掻揚機を移
動させる場合には、前記昇降フレームを上昇させ、チェ
ーンコンベアが沈砂池水路間の区画壁に衝突しないよう
にしている。

【０００４】そのため、昇降フレームの昇降に際し、横
行架台上に設置されているチェーン長さ調整装置でチェ
ーンコンベアを水平方向に引いたり、繰り出したりする
構造のもの（特公昭５４−２５６７６号公報、実公昭５
８−４３９２４号公報、実開昭５５−１３７９０５号公
報参照）、「く」字状にアームを屈伸させる構造のもの
（実公昭６２−３６４８３号公報参照）、ガイドスプロ
ケットを案内するガイドレールを設けたもの（実公昭６
１−４８００８号公報参照）等が提供されている。

【０００５】次に、従来の「く」字状にアームを屈伸さ
せる構造の走行式沈砂掻揚機について説明する。図２は
従来の走行式沈砂掻揚機の概略図である。図において、
１１は沈砂池を構成する沈砂槽、１２は該沈砂槽１１の
長手方向における両端の上部に設けた基台、１３は該基
台１２上に設けたレール、１４は前記基台１２に掛け渡
した横行架台である。該横行架台１４は、下部に設けた
車輪１５によってレール１３上を移動する。そのため、
車輪１５は横行架台１４に設けた図示しない横行電動機
によって駆動され、回転させられる。

【０００６】１６，１７は横行架台１４の両端部に垂下
した「く」字状に屈伸可能なアームであり、該アーム１
６，１７は、上部リンク１６ａ，１７ａの下端と下部リ
ンク１６ｂ，１７ｂの上端とを軸１８，１９によってそ
れぞれ連結して構成され、沈砂槽１１の長手方向に沿っ
て軸１８，１９を中心にして揺動させて「く」字状に屈
伸することができるようになっている。そして、前記横
行架台１４には円弧状のガイド溝２０，２１が形成さ
れ、前記上部リンク１６ａ，１７ａの上端部に回転自在
に支持されたローラ２２，２３が前記ガイド溝２０，２
１を転動する。一方、下部リンク１６ｂ，１７ｂの下端
には横方向の軸２４，２５が設けられ、該軸２４，２５
によって昇降フレーム２６の両端部と下部リンク１６
ｂ，１７ｂが連結され、昇降フレーム２６が沈砂槽１１
の底面と平行になるように支持される。

【０００７】２８はチェーンコンベアであり、該チェー
ンコンベア２８は、無端チェーン２９と該無端チェーン
２９上において、それぞれ所定間隔を置いて取り付けら
れたバケット３０から成り、無端チェーン２９は駆動ス
プロケット３１及びガイドスプロケット３２〜４２に懸
架される。そして、駆動スプロケット３１を電動機４
５、チェーン４６及びスプロケット４７を介して駆動す
ると、無端チェーン２９は循環駆動され、バケット３０
を昇降フレーム２６に沿って誘導する。

【０００８】前記電動機４５、スプロケット４７、駆動
スプロケット３１及びガイドスプロケット３２，４２は
横行架台１４の一端の上部に支持され、調節機構４９に
よってガイドスプロケット３２の位置を調節することが
できるようになっている。また、ガイドスプロケット３
３〜３５は横行架台１４に、ガイドスプロケット３６，
４１は上部リンク１６ａ，１７ａに、ガイドスプロケッ
ト３７，４０は軸１８，１９によって上部リンク１６
ａ，１７ａと下部リンク１６ｂ，１７ｂの連結部に、ガ
イドスプロケット３８，３９は軸２４，２５によって下
部リンク１６ｂ，１７ｂと昇降フレーム２６の連結部に
配設される。前記バケット３０は、前記無端チェーン２
９の循環駆動に伴い、昇降フレーム２６に沿って移動し
ながら砂を掻き取ってガイドスプロケット３９〜４１を
経て上昇し、ガイドスプロケット４２で反転して排出シ
ュート５１に砂を落下し、その下方に設けた搬出装置５
２で砂を運搬して除去する。

【０００９】この揚砂作業中にチェーンコンベア２８に
過負荷が発生すると、無端チェーン２９の作用で昇降フ
レーム２６がわずかに持ち上げられて沈砂槽１１の底面
よりやや離れ、過負荷を解除することができる。５３は
昇降フレーム２６を昇降するためのワイヤロープであ
り、横行架台１４の上部に設けた図示しないドラムに巻
かれている。

【００１０】そして、揚砂作業中は昇降フレーム２６を
図の実線の位置に降下し、チェーンコンベア２８の無端
チェーン２９を循環駆動させる。そして、一区画の沈砂
槽１１の揚砂作業が終了すると、巻上用電動機を回転
し、ドラムによってワイヤロープ５３を巻き取り、昇降
フレーム２６を二点鎖線の位置まで上昇させ、横行架台
１４をレール１３上で移動させ、他の沈砂槽１１の上で
停止させ、ドラムを逆転させて昇降フレーム２６を再び
任意の沈砂堆積高さから実線位置に降下しながら前述し
たような揚砂作業を行う。

【００１１】その場合、昇降フレーム２６を二点鎖線の
位置まで上昇させるためにアーム１６，１７が屈曲させ
られるが、この時、無端チェーン２９の引張力がなくな
り、垂れ下がってしまうだけでなく、駆動スプロケット
３１及びガイドスプロケット３２〜４２から外れてしま
うことがある。そこで、調節機構４９によってガイドス
プロケット３２の位置を変え、無端チェーン２９に引張
力を与えるようにしている。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の走行式沈砂掻揚機においては、昇降フレーム２６を
上昇させた時に、無端チェーン２９が垂れ下がったり、
駆動スプロケット３１及びガイドスプロケット３２〜４
２から外れてしまったりするのを防止するためにチェー
ンコンベアを水平方向に引いたり、繰り出したりするチ
ェーン長さ調整装置や前記ガイド溝２０，２１内を転動
するリンク１６ａ，１７ａ等のスライド機構を必要とし
ていた。したがって、構造が複雑になるだけでなく、コ
ストが高くなってしまう。

【００１３】本発明は、前記従来の走行式沈砂掻揚機の
問題点を解決して、チェーン長さ調整装置やスライド機
構を配設する必要がなく、構造を簡素化することができ
るとともに、低コストで、無端チェーンが垂れ下がった
り、駆動スプロケット及びガイドスプロケットから外れ
てしまうのを防止することができる走行式沈砂掻揚機を
提供することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】そのために、本発明の走
行式沈砂掻揚機においては、沈砂槽の両端の上部に設け
た基台に横行架台を掛け渡し、基台上を移動させるよう
になっている。また、前記横行架台から上部リンク及び
下部リンクから成るアームを垂下させ、「く」字状に屈
伸自在に配設する。そして、前記下部リンクの下端に、
沈砂槽の底面と平行になるように昇降フレームを連結
し、昇降手段によって昇降させる。

【００１５】該昇降フレームには無端チェーンが循環駆
動自在に配設され、該無端チェーンにはバケットが取り
付けられていて、該バケットによって沈砂槽の堆積沈砂
を掻き取ることができる。前記上部リンクを揺動支持す
る点を、前記アームの屈曲に伴って無端チェーンが緩ま
ない位置に設定する。

【００１６】

【作用】本発明によれば、前記のように沈砂槽の両端の
上部に設けた基台に横行架台を掛け渡し、基台上を移動
させるとともに、前記横行架台から上部リンク及び下部
リンクから成るアームを垂下させ、「く」字状に屈伸自
在に配設する。そして、前記下部リンクの下端に、沈砂
槽の底面と平行になるように昇降フレームを連結し、昇
降手段によって昇降させ、該昇降フレームに沿って無端
チェーンを循環駆動自在に配設する。

【００１７】該無端チェーンにはバケットが取り付けら
れていて、前記アームを伸ばした状態で無端チェーンを
循環駆動させると、沈砂槽の底面に沿って前記バケット
が移動し、沈砂槽の底面に沈澱した堆積沈砂を掻き取っ
て除去することができる。そして、１区画の沈砂槽の揚
砂作業が終了すると、前記アームが屈曲させられて昇降
フレームが上昇させられる。この状態で、他の区画の沈
砂槽に走行式沈砂掻揚機を移動させることができる。

【００１８】前記上部リンクを揺動支持する点を、前記
アームの屈曲に伴って無端チェーンが緩まない位置に設
定してある。したがって、他の区画の沈砂槽への移動の
際に無端チェーンが緩んで垂れ下がったり、駆動スプロ
ケット及びガイドスプロケットから外れることがない。

【００１９】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
ながら詳細に説明する。図１は沈砂池内に設置された走
行式沈砂掻揚機の縦断面図である。図において、１１は
沈砂池を構成する沈砂槽であり、沈砂池は複数の沈砂槽
１１から成っている。１２は該沈砂槽１１の長手方向に
おける両端の上部に設けた基台、１３は該基台１２上に
設けたレール、１４は前記基台１２に掛け渡した横行架
台である。該横行架台１４は、下部に設けた車輪１５に
よってレール１３上を移動する。そのため、車輪１５は
横行架台１４に設けた図示しない横行電動機によって駆
動され、回転させられる。

【００２０】６２，６３は横行架台１４の両端部に垂下
した「く」字状に屈伸可能なアームであり、該アーム６
２，６３は、上部リンク６２ａ，６３ａの下端と下部リ
ンク６２ｂ，６３ｂの上端とを軸１８，１９によってそ
れぞれ連結して構成され、沈砂槽１１の長手方向に沿っ
て軸１８，１９を中心にして揺動させて「く」字状に屈
伸することができるようになっている。そのため、前記
上部リンク６２ａ，６３ａの上端、すなわち図の点Ａで
示す部分には、上部リンク６２ａ，６３ａを揺動自在に
支持するための図示しない軸が設けられている。

【００２１】一方、下部リンク６２ｂ，６３ｂの下端に
は横方向の軸２４，２５が設けられ、該軸２４，２５に
よって昇降フレーム２６の両端部と下部リンク６２ｂ，
６３ｂが連結され、昇降フレーム２６が沈砂槽１１の底
面と平行になるように支持される。２８はチェーンコン
ベアであり、該チェーンコンベア２８は、無端チェーン
２９と該無端チェーン２９上において、それぞれ所定間
隔を置いて取り付けられたバケット３０から成り、無端
チェーン２９は駆動スプロケット３１及びガイドスプロ
ケット３２〜４２に懸架される。そして、駆動スプロケ
ット３１を電動機４５、チェーン４６及びスプロケット
４７を介して駆動すると、無端チェーン２９は循環駆動
され、バケット３０を昇降フレーム２６に沿って誘導す
る。

【００２２】前記電動機４５、スプロケット４７、駆動
スプロケット３１、テイクアップ用ガイドスプロケット
３２及びガイドスプロケット４２は横行架台１４の一端
の上部に支持される。なお、前記テイクアップ用ガイド
スプロケット３２は、走行式沈砂掻揚機を初めて設置す
る時の調整用として使用される。また、ガイドスプロケ
ット３３〜３６，４１は横行架台１４に、ガイドスプロ
ケット３７，４０は軸１８，１９によって上部リンク６
２ａ，６３ａと下部リンク６２ｂ，６３ｂの連結部に、
ガイドスプロケット３８，３９は軸２４，２５によって
下部リンク６２ｂ，６３ｂと昇降フレーム２６の連結部
に配設される。前記バケット３０は、前記無端チェーン
２９の循環駆動に伴い、昇降フレーム２６に沿って移動
しながら砂を掻き取ってガイドスプロケット３９〜４１
を経て上昇し、ガイドスプロケット４２で反転して排出
シュート５１に砂を落下し、その下方に設けた搬出装置
５２（図２参照）で砂を運搬して除去する。

【００２３】この揚砂作業中にチェーンコンベア２８に
過負荷が発生すると、無端チェーン２９の作用で昇降フ
レーム２６がわずかに持ち上げられて沈砂槽１１の底面
よりやや離れ、過負荷を解除することができる。５３は
昇降フレーム２６を昇降するためのワイヤロープであ
り、横行架台１４の上部に設けたドラム６４に巻かれて
いる。そして、昇降フレーム２６の上部に設けたシーブ
５４にワイヤロープ５３を通し、該ワイヤロープ５３の
一端をガイドローラ６５を介して前記ドラム６４に連結
するとともに、他端をガイドローラ６６を介して前記ド
ラム６４に連結してある。したがって、前記ドラム６４
を図示しない巻上用電動機によって回転すると、ワイヤ
ロープ５３の両端が同時に両方向に巻き取られるように
なっている。

【００２４】そして、揚砂作業中は昇降フレーム２６を
図の実線の位置まで降下し、チェーンコンベア２８の無
端チェーン２９を循環駆動させる。そして、一区画の沈
砂槽１１の揚砂作業が終了すると、巻上用電動機を回転
し、ドラム６４によってワイヤロープ５３を巻き取り、
昇降フレーム２６を破線の位置まで上昇させ、横行架台
１４をレール１３上で移動させ、他の沈砂槽１１の上で
停止させ、ドラム６４を逆転させて昇降フレーム２６を
再び実線位置に降下して前述したような揚砂作業を行
う。

【００２５】そして、昇降フレーム２６を図の破線の位
置まで上昇させた時に、無端チェーン２９が緩まないよ
うに、上部リンク６２ａ，６３ａ及び下部リンク６２
ｂ，６３ｂの長さ、及び点Ａの位置が設定される。すな
わち、点Ａを中心にして上部リンク６２ａ，６３ａが揺
動したとき、ガイドスプロケット３７，４０は３７ａ，
４０ａの位置に、ガイドスプロケット３８，３９は３８
ａ，３９ａの位置に移動するようになっている。したが
って、前記上部リンク６２ａ，６３ａ及び下部リンク６
２ｂ，６３ｂから成るリンク機構が屈曲する際、ガイド
スプロケット３７，４０に懸架されている無端チェーン
２９の長さを一定にするガイドスプロケット３７，４０
の軌跡を求め、その軌跡に近似するように各リンク６２
ａ，６２ｂ，６３ａ，６３ｂの長さと回転中心を計算
し、これらの値に設定すれば、チェーン長さ調整機構を
必要としない。

【００２６】また、計算で求めた軌跡と前記弧軌跡にお
ける無端チェーン２９の長さの微小差が生じる。該微小
差は、チェーンコンベア２８を運転しながら、昇降フレ
ーム２６を昇降させ、帰り側チェーン上部の弛み（たる
み）部で形成する鎖曲線６８の形状を変化させることに
よって吸収することができる。すなわち、無端チェーン
２９はガイドスプロケット３９，４１間で部分Ｂと部分
Ｃから成り、ガイドスプロケット３９ａ，４１間で部分
Ｄと部分Ｅから成る。

【００２７】したがって、部分Ｂの長さをＬ_B 、部分Ｃ
の長さをＬ_C 、部分Ｄの長さをＬ_D、部分Ｅの長さをＬ
_E とした時、 Ｌ_B ＋Ｌ_C ＝Ｌ_D ＋Ｌ_E ≡Ｌ …（１） となるようなガイドスプロケット３７，４０の位置、す
なわち下部リンク６２ｂ，６３ｂの長さが求められる。

【００２８】この条件で式（１）で示されるＬ＝一定と
なるガイドスプロケット３７，４０の軌跡３７−３７
ａ，４０−４０ａを理論的に求め、この軌跡に近似する
ように上部リンク６２ａ，６３ａの長さと回転中心Ａ点
の位置を決めればよい。ここで、円弧で近似した式
（１）式のＬに相当するチェーン長さをＬ_a とし、Ｌと
の差をαとすると、 Ｌ_a −Ｌ＝α …（２） となる。一方、無端チェーン２９を組み込んだ装置に
は、弛み機構が必要であり、帰り側チェーン上部に鎖曲
線６８を形成し、この鎖曲線６８の部分で前記差ｄを吸
収するようにしている。鎖曲線６８は放物線を描き、二
つの放物線の最大たわみをｙ₁ ，ｙ₂ とすると二つの放
物線の長さの差βは β＝（８／３ｋ）・（ｙ₁ −ｙ₂ ） …（３） ｋ：スプロケット３４，３５間の距離であるから、 β＞２α …（４） の条件を満たせば、特別なチェーン長さ調整装置を必要
としない。

【００２９】なお、前記式（２）における差αは、無端
チェーン２９のガイドスプロケット３４，３５間の部分
で吸収することができ、また、ガイドスプロケット３３
を可動にして吸収することもできる。なお、本発明は前
記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基
づいて種々変形することが可能であり、これらを本発明
の範囲から排除するものではない。

【００３０】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、上部リンク及び下部リンクから成るアームを横行
架台から垂下させ、「く」字状に屈伸自在に配設する。
そして、下部リンクの下端に昇降フレームを連結し、か
つ、昇降手段によって昇降させるとともに、無端チェー
ンを循環駆動自在に配設している。

【００３１】該無端チェーンにはバケットが取り付けら
れていて、前記アームを伸ばした状態で無端チェーンを
循環駆動させると、沈砂槽の沈砂堆積面に沿って前記バ
ケットが移動し、沈砂槽に沈澱した砂を掻き取り、除去
することができるようになっている。前記上部リンクを
揺動支持する点を、前記アームの屈曲に伴って無端チェ
ーンが緩まない位置に設定してあるので、他の区画の沈
砂槽に移動させる際に無端チェーンが緩んで垂れ下がっ
て区画壁と接触したり、駆動スプロケット及びガイドス
プロケットから外れることがない。

【００３２】また、無端チェーンが緩んだ分を吸収する
ための機構を設ける必要がないので、走行式沈砂掻揚機
の構造を簡素化することができるだけでなく、コストを
低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】沈砂池内に設置された走行式沈砂掻揚機の縦断
面図である。

【図２】従来の走行式沈砂掻揚機の概略図である。

【符号の説明】

１１ 沈砂槽 １２ 基台 １４ 横行架台 ２６ 昇降フレーム ２９ 無端チェーン ３０ バケット ６２，６３ アーム ６２ａ，６３ａ 上部リンク ６２ｂ，６３ｂ 下部リンク

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （ａ）沈砂槽の両端の上部に設けた基台
   に掛け渡されるとともに、該基台上を移動する横行架台
   と、（ｂ）上部リンク及び下部リンクから成り、前記横
   行架台から垂下されて、「く」字状に屈伸自在に配設さ
   れるアームと、（ｃ）前記下部リンクの下端に、沈砂槽
   の底面と平行になるように連結されるとともに、昇降手
   段によって昇降させられる昇降フレームと、（ｄ）該昇
   降フレームに沿って循環駆動自在に配設され、沈砂槽の
   堆積沈砂を掻き取るためにバケットを備えた無端チェー
   ンを有し、（ｅ）前記上部リンクを揺動支持する点を、
   前記アームの屈曲に伴って無端チェーンが近似的に緩ま
   ない位置に設定したことを特徴とする走行式沈砂掻揚
   機。