JPS62724Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は沈砂掻揚機に関する。

第１図を参照して典型的な先行技術を説明す
る。この先行技術では、両端部にバケツトチエン
１のためのスプロケツトホイル２，３を備える吊
下げビーム４の前記両端部に、リンク５，６がそ
れぞれピン結合されている。水の流過方向７に沿
つて上流側のリンク５にはワイヤ８が連結されて
おり、このワイヤ８の巻上げあるいは巻下げする
ことによつて吊下げビーム４が昇降する。ところ
が、ワイヤ８の巻上げあるいは巻下げ時に両リン
ク５，６が同一方向に回動するので、吊下げビー
ム４は上下に変位するとともに、流過方向７に沿
つて前後にも変位する。すなわち上昇時において
は吊下げビーム４が流過方向７に沿つて下流側に
変位し、沈砂掻揚機の下流側に設置される機器た
とえば水流中の比較的小さい混入物（ごみ等）を
除去するためのスクリーンなどに接触するおそれ
がある。また接触することを避けるためには、前
記スクリーンをさらに下流側に設けねばならず、
余分なスペースが必要となる。さらに、バケツト
チエン１を駆動して掻揚作業を行ないながら吊下
げビーム４を下降すると、吊下げビーム４は仮想
線で示すように流過方向７に沿う上流側に変位す
る。そのため、沈砂層９にバケツト１０が侵入し
ていくことになり、バケツトチエン１を駆動する
モータなどに過大な負荷が作用することになる。

他の先行技術は特開昭56−144709に示されてお
り、それは第６図に示される。この沈砂掻揚機で
は、吊下げビーム６０の両端部に設けられたスプ
ロケツトホイル６１，６２に、無端状のバケツト
チエン６３が巻き掛けられる。吊下げビーム６０
の一端部には、移動リンク６４の下端部が位置Ｐ
で支持されている。移動リンク６４の途中位置Ｑ
で、支持リンク６５がピン結合される。桁６６に
は位置Ｒにおいて、支持リンク６５の上端部がピ
ン結合される。桁６６にはガイド６７が設けら
れ、このガイド６７に沿つて参照符Ｓで示すよう
に、移動リンク６４が移動可能となつている。

このような先行技術において、吊下げビーム６
０を鉛直に上昇することができるようにするため
には、 ∠RPQ＝∠QRP ……(1) ∠QRS＝∠QSR ……(2) であることが必要である。このような第１式およ
び第２式の条件を満たすことによつて、位置Ｐを
鉛直に昇降することが可能である。

しかしながら、スプロケツトホイル６２が取付
けられている吊下げビーム６０の端部は、いわば
自由端になつており、この自由端では吊下げビー
ム６０の自重Ｗによつて、位置Ｐのまわりに吊下
げビーム６０が、第６図の時計方向に角変位し、
その自由端が下方に変位しようとする傾向があ
る。

バケツトチエン６３によつて吊下げビーム６０
を水平に保持しつつ、昇降することはできない。
なぜならば、吊下げビーム６０を、第６図の状態
から上方に変位しようとするとき、バケツトチエ
ン６３合張力Ｔはほぼ等しく、したがつてスプロ
ケツトホイル６２が取付けられている吊下げビー
ム６０の自由端が、位置Ｐを中心にして角変位す
ることを防ぐことはできないからである。

このようにして第６図に示される先行技術で
は、吊下げビーム６０を水平なままで昇降するこ
とができず、その吊下げビーム６０の自由端を上
下移動することはできても、その吊下げビーム６
０を水平に保持することはできず、したがつて吊
下げビーム６０は、きわめて不整合な上下運動を
行なう。吊下げビーム６０を水平に保持すること
はできないときには、池底に溜まつている砂を均
一に掻寄せることはできない。

また第６図示の先行技術の他の問題は、過負荷
防止機能を有していないことである。バケツトチ
エン６３が矢符６７の方向に駆動されている場合
において、そのバケツトチエン６３に過負荷が作
用したとき、移動リンク６４および支持リンク６
５が、第６図示の状態のままに保たれているの
で、バケツトチエン６３には、その過大な負過が
作用することになる。このような先行技術におい
て、過負荷防止機能を達成するには、バケツトチ
エン６３の位置Ｐ側における張力Ｔが、異常に過
大になつたことを検出し、この検出出力によつて
バケツトチエン６３を巻き上げて、吊下げビーム
６０を上昇する必要が生じる。そのため過負荷防
止のための構成が複雑になる。

他の先行技術は特開昭55−97211に示され、そ
れは第７図に示されている。バケツトチエン７０
は、アーム７１に設けられているスプロケツトホ
イル７２に巻き掛けられるとともに、池底付近に
設けられたスプロケツトホイル７３に巻き掛けら
れ、またアーム７４に設けられたスプロケツトホ
イル７５に巻き掛けられ、無端状となつている。
アーム７１，７４は、相互に噛合する歯車７６，
７７を有する。ロープ７８の一端が固定位置に固
定されており、中間歯車７５を介して他端は巻捲
装置７９に取付けられる。アーム７１，７４の平
行時には、ロープ７８による張力をT1とし、ス
プロケツトホイル７２におけるバケツトチエン７
０の張力をT2とし、図示の長さをl1，l2とすると
き、第３式が成り立つ。

T1＝ｌ２／ｌ１・T2 ……(3) 過負荷によつてバケツトチエン７０に異常張力
が作用したときには、スプロケツトホイル７２は
矢符Ｊの逆方向に移動し、また中間歯車７５は矢
符Ｈの逆方向に移動して、仮想線の状態となる。
このとき、スプロケツトホイル７２の矢符Ｊへの
移動によるバケツトチエン７０のたるみを、中間
歯車７５の矢符Ｊの逆方向への移動によつて吸収
しなければならず、さもなければバケツトチエン
７０がスプロケツトホイル７２，７３、および中
間歯車７５などから外れてしまう。そのために
は、歯車７６，７７の直径D76，D77と、アーム
７１，７４の長さａ，ｂとの関係を第４式のよう
に定める必要がある。

Ｄ７６／Ｄ７７＝ａ／ｂ ……(4) このような歯車７６，７７の形状の設計および
製作がきわめて複雑である。

またこのような第７図示の先行技術では、バケ
ツトチエン７０に過大な負荷が作用したときにお
いても、スプロケツトホイル７３は池底付近に設
けられており、その過大な負荷がバケツトチエン
７０に作用することを防ぐことができない。しか
もまた、このような先行技術では、池底の砂を均
一に掻揚げることができない。

本考案の目的は、吊下げビームを水平に保持し
たままで上下に昇降し、これによつて池底に溜ま
つた砂を均一に掻寄せることができるとともに、
余分なスペースを不要とし、またバケツトチエン
に過大な負荷が作用しないようにするために、構
成を簡略化することができるようにした沈砂掻揚
機を提供することである。

本考案は、水平に延びる長手の吊下げビーム１
６と、 吊下げビーム１６の長手方向両端部に、吊下げ
ビーム１６の長手方向に垂直であつてかつ、水平
な回転軸線を有して軸支される一対のスプロケツ
トホイル１９，２０と、 スプロケツトホイル１９，２０に巻き掛けられ
る無端状のバケツトチエン１７であつて、このバ
ケツトチエン１７の長手方向に間隔をあけて設け
られる複数のバケツト２６を有する、そのような
バケツトチエン１７と、 バケツトチエン１７を緊張する手段２４，２
５，２９，３０，３１と、 バケツトチエン１７をその長手方向に駆動する
手段２１と、 吊下げビーム１６の両端部付近に、その吊下げ
ビーム１６の長手方向に垂直であつて、かつ水平
な回転軸線を有して下端面がピン結合される一対
の吊下げリンク３２，３３と、 吊下げリンク３２，３３の上端部に、吊下げビ
ーム１６の長手方向に垂直であつてかつ水平な回
転軸線を有してピン結合される一端部を有し、相
互に近接する方向に斜めに延びる一対の昇降レバ
ー３４，３５と、 昇降レバー３４，３５の他端部を、吊下げビー
ム１６の長手方向に垂直であつて、かつ水平な回
転軸線まわりに角変位可能にして、固定位置にそ
れぞれ軸支する回転軸３６，３７と、 昇降レバー３４，３５の前記他端部にそれぞれ
固定され、相互に噛合するセクタ歯車部４１，４
２を有する略扇形の連結板３９，４０と、 昇降レバー３４，３５を角変位する手段４３，
４４，４５とを備え、 吊下げリンク３２，３３と、昇降レバー３４，
３５と、連結板３９，４０とは、吊下げビーム１
６の長手方向に垂直な鉛直面に関して、ほぼ対称
に構成されることを特徴とする沈砂掻揚機であ
る。

以下、図面によつて本考案の実施例を説明す
る。第２図は本考案の一実施例の簡略化した断面
図であり、第３図は第２図の切断面線−から
見た断面図である。下水処理設備の一部を構成す
る水路１１の途中には沈砂池１２が設けられてお
り、この沈砂池１２に沈積した砂１３が、本件沈
砂掻揚機１４によつて掻揚げられる。この沈砂掻
揚機１４は矢符１５で示す水の流過方向に沿つて
ほぼ水平に延びる吊下げビーム１６を備えてお
り、この吊下げビーム１６を降下した無端状の一
対のバケツトチエン１７を矢符１８で示す方向に
駆動することにより、砂１３が掻揚げられる。

吊下げビーム１６の長手方向両端部における両
側部には、各一対ずつのスプロケツトホイル１
９，２０が水平な回転軸線を有してそれぞれ軸支
される。一方のスプロケツトホイル１９の上方に
は一対のスプロケツトホイル２１が軸支され、さ
らに他方のスプロケツトホイル２０の上方には前
記スプロケツトホイル１９よりも低い位置で一対
のスプロケツトホイル２２が軸支される。またス
プロケツトホイル２１，２２の間には一対のスプ
ロケツトホイル２３が軸支され、スプロケツトホ
イル２１，２３の間には、ほぼ同一の高さ位置を
有して各一対ずつのスプロケツトホイル２４，２
５が軸支される。バケツトチエン１７は、各スプ
ロケツトホイル１９，２１，２４，２５，２３，
２２，２０にこの順に巻きかけられる。このバケ
ツトチエン１７には、その長手方向に間隔をあけ
て複数のバケツト２６が両バケツトチエン１７間
にわたつて設けられる。これらのバケツト２６に
は、吊下げビーム１６の両側下部に張出して設け
られた案内鍔２７に係止するための係止部材２８
がそれぞれ設けられる。このように係止部材２８
を案内鍔２７に係止することにより、吊下げビー
ム１６の両端部におけるスプロケツトホイル１
９，２０間でバケツトチエン１７がたるむことが
防止される。なおバケツトチエン１７を駆動する
ために、スプロケツトホイル２１を駆動用とし
て、図示しないモータからの駆動力をスプロケツ
トホイル２１に伝達する。

前述のスプロケツトホイル２４，２５間におい
て、バケツトチエン１７には、昇降自在のスプロ
ケツトホイル２９が噛合される。このスプロケツ
トホイル２９の回転軸３０には、重錘３１が遊嵌
される。したがつてスプロケツトホイル２９が重
錘３１によつて下方に付勢されており、両スプロ
ケツトホイル２４，２５間のバケツトチエン１７
の長さの変化に応じて昇降する。

吊下げビーム１６の両端部付近には、上下に延
びる吊下げリンク３２，３３の下端部がピン結合
され、これらの吊下げリンク３２，３３の上端部
は昇降レバー３４，３５の一端部にピン結合され
る。これらのレバー３４，３５の他端部は、相互
に近接する方向に斜め上方に延び、回転軸３６，
３７にそれぞれ固定される。これらの回転軸３
６，３７は、スプロケツトホイル１９と平行な軸
線を有し、沈砂池１２の両側壁１２ａ，１２ｂに
設けられた軸受３８でそれぞれ回転自在に軸支さ
れる。回転軸３６，３７には略扇形の連結板３
９，４０の基部がそれぞれ固定されており、これ
らの連結板３９，４０の外周部に形成された歯車
機構としてのセクタ歯車部４１，４２は相互に噛
合する。なお、吊下げリンク３２，３３、昇降レ
バー３４，３５、連結板３９，４０は、第３図で
示すように吊下げビーム１６の両側部に対応して
一対ずつ設けられてもよい。

一方の昇降レバー３４における一端部の上方に
は巻上げおよび巻下げ装置４３が固定的に設けら
れており、この巻上げおよび巻下げ装置４３が備
える巻胴４４にはワイヤロープ４５の一端部が固
定される。またワイヤロープ４５の他端部は昇降
レバー３４の一端部に連結される。したがつて巻
上げおよび巻下げ装置４３において巻胴４４を回
転駆動することにより、昇降レバー３４の一端部
が昇降する。

スプロケツトホイル１９〜２５，２９および回
転軸３６，３７の回転軸線は、吊下げビーム１６
の長手方向（第２図の左右方向）に垂直であつて
かつ水平である。バケツトチエン１７を緊張する
ための手段は、スプロケツトホイル２４，２５，
２９、回転軸３０および重り３１とを含む。バケ
ツトチエン１７を、その長手方向に駆動するため
に、前述のようにスプロケツトホイル２１は、モ
ータによつて回転駆動され、これによつてバケツ
トチエン１７が矢符１８の方向に走行する。吊下
げリンク３２，３３の下端部は、吊下げビーム１
６の両端部付近においてピン結合されており、そ
の回転軸線は、吊下げビーム１６の長手方向に垂
直であつて、かつ水平である。昇降レバー３４，
３５の一端部は、吊下げリンク３２，３３の上端
部においてピン結合され、その回転軸線は吊下げ
ビーム１６の長手方向に垂直であつて、かつ水平
である。昇降レバー３４，３５を角変位するため
の手段は、巻胴４４を備える巻き上げおよび巻下
げ装置４３と、ワイヤロープ４５とを含む。

吊下げリンク３２，３３と、昇降レバー３４，
３５と、連結板３９，４０とは、吊下げビーム１
６の長手方向に垂直な鉛直面、すなわちセクタ歯
車部４１，４２の噛合部を、第２図の紙面に垂直
な鉛直面に関して、第２図に明らかなようにほぼ
対称に構成される。これによつて吊下げビーム１
６を水平なままで昇降することができる。

このように構成された沈砂掻揚機１４におい
て、砂１３を掻揚げるにあたつては、バケツトチ
エン１７を矢符１８の方向に駆動しながら、巻上
げおよび巻下げ装置４３によつてワイヤロープ４
５を巻下げる。そうすると、昇降レバー３４およ
び連結板３９が第２図の反時計方向に回動し、そ
れに応じて昇降レバー３５および連結板４０が第
２図の時計方向に回動する。そのため、吊下げリ
ンク３２，３３を介して吊下げビーム１６がほぼ
水平な姿勢を保つたままでほぼ垂直に下降し、沈
砂池１２に沈積した砂１３がバケツト２６によつ
て掻揚げられる。この際バケツトチエン１７に過
負荷が作用する場合には、吊下げリンク３２，３
３が昇降レバー３４，３５の各一端部を支点とし
て第２図の反時計方向に回動することができる。
そのため吊下げビーム１６が流過方向１５に沿つ
てわずかに下流側に後退するので、バケツトチエ
ン１７すなわちスプロケツトホイル２１を駆動す
るモータに過負荷が作用することはない。

砂１３の掻揚げが終了したときには、巻上げお
よび巻下げ装置４３によつてワイヤロープ４５を
巻上げればよい。そうすれば、前述とは逆に吊下
げビーム１６がほぼ水平な姿勢を保つたままでほ
ぼ垂直に上昇する。なお、吊下げビーム１６の昇
降に応じて、スプロケツトホイル２９が下降およ
び上昇するので、バケツトチエン１７は常に緊張
されている。

第４図は本考案の他の実施例の断面図であり、
第５図は第４図の切断面線−から見た断面図
であり、第２図および第３図の実施例に対応する
部分には同一の参照符を付す。この実施例では、
吊下げビーム１６の両端部付近における両側部に
ブラケツト４６，４７が立設され、これらのブラ
ケツト４６，４７に固定的に設けられた支軸４
８，４９には吊下げリンク３２，３３の下端部が
それぞれ遊嵌される。また一方の支軸４８には、
一対のリンク５０の一端部がそれぞれ遊嵌され
る。各リンク５０の他端部には前記支軸４８と平
行な軸５１が共通に遊嵌される。さらに軸５１に
は一対のリンク５２の一端部がそれぞれ遊嵌され
る。各昇降レバー３４の途中には、軸５１と平行
な軸５３が共通に遊嵌されており、この軸５３の
途中には前記リンク５２の各他端部がそれぞれ遊
嵌される。流過方向１５に沿つて吊下げリンク３
２よりも上流側における沈砂池１２の両側壁１２
ａ，１２ｂには一対の軸受５４が設けられてお
り、これらの軸受５４によつて前記支軸４８と平
行な回転体５５が回転自在に支承される。この回
転軸５５には一対の振れ止レバー５６の一端部が
それぞれ固定され、各振れ止レバー５６の他端部
は軸５１にそれぞれ遊嵌される。

この実施例によれば、第２図および第３図の実
施例と同様の効果に加えて、昇降時に吊下げビー
ム１６が流過方向１５に沿う前後に動揺するのを
防止することができる。

以上のように本考案によれば、次のような効果
が達成される。

(a) 吊下げリンク３２，３３と昇降レバー３４，
３５と、連結板３９，４０とは、吊下げビーム
１６の長手方向に垂直な鉛直面に関してほぼ対
称に構成されるので、吊下げビーム１６を水平
な状態を保持して昇降することができる。した
がつて前述の先行技術のように、吊下げビーム
が後方に機器に当接するおそれがなく、したが
つて余分なスペースを設ける必要がない。こう
して池底に溜まつた砂を、均一に掻寄せること
が可能になる。また、多量に土砂が池に流入し
て、その掻揚を行なつている状態において、吊
下げビーム１６を急速に上昇させる際、この吊
下げビーム１６を水平状態に保持しておかない
と、再度砂掻揚げのために下降するとき、吊下
げビーム１６が傾斜したままになり、砂を掻寄
せることができない領域が生じてしまう。本考
案はこの問題を解決する。

(b) 掻揚げ作業時において、一対の吊下げリンク
３２，３３は、そのピン結合されている上端部
の回転軸まわりに揺動可能である。したがつて
吊下げビーム１６をゆつくり下降させながら、
沈砂を掻揚げる場合、過大な負荷がバケツトチ
エン１７に作用しても、これらの吊下げリンク
３２，３３の上端部の回転軸線まわりに、吊下
げリンク３２，３３が揺動し、これによつて吊
下げビーム１６が上昇することができる。した
がつてバケツトチエン１７に過大な負荷が作用
することが、簡単な構成で防がれる。

(c) また本考案は簡単な構成で、しかも複雑な設
計をする必要なしに実現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は先行技術を示す断面図、第２図は本考
案の一実施例の断面図、第３図は第２図の切断面
線−から見た断面図、第４図は本考案の他の
実施例の断面図、第５図は第４図の切断面線−
から見た断面図、第６図は他の先行技術の断面
図、第７図はさらに他の先行技術の断面図であ
る。 １２……沈砂池、１２ａ，１２ｂ……側壁、１
３……砂、１４……沈砂掻揚機、１５……流過方
向、１６……吊下げビーム、１７……バケツトチ
エン、１９，２０……スプロケツトホイル、２６
……バケツト、３１……重錘、３２，３３……吊
下げリンク、３４，３５……昇降レバー、３９，
４０……連結板、４１，４２……セクタ歯車部、
４３……巻上げおよび巻下げ装置、４４……巻
胴、４５……ワイヤロープ、５０，５２……リン
ク、５１……軸、５５……回転軸、５６……振れ
止レバー。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 水平に延びる長手の吊下げビーム１６と、 吊下げビーム１６の長手方向両端部に、吊下げ
   ビーム１６の長手方向に垂直であつてかつ、水平
   な回転軸線を有して軸支される一対のスプロケツ
   トホイル１９，２０と、 スプロケツトホイル１９，２０に巻き掛けられ
   る無端状のバケツトチエン１７であつて、このバ
   ケツトチエン１７の長手方向に間隔をあけて設け
   られる複数のバケツト２６を有する、そのような
   バケツトチエン１７と、 バケツトチエン１７を緊張する手段２４，２
   ５，２９，３０，３１と、 バケツトチエン１７をその長手方向に駆動する
   手段２１と、 吊下げビーム１６の両端部付近に、その吊下げ
   ビーム１６の長手方向に垂直であつて、かつ水平
   な回転軸線を有して下端面がピン結合される一対
   の吊下げリンク３２，３３と、 吊下げリンク３２，３３の上端部に、吊下げビ
   ーム１６の長手方向に垂直であつてかつ水平な回
   転軸線を有してピン結合される一端部を有し、相
   互に近接する方向に斜めに延びる一対の昇降レバ
   ー３４，３５と、 昇降レバー３４，３５の他端部を、吊下げビー
   ム１６の長手方向に垂直であつて、かつ水平な回
   転軸線まわりに角変位可能にして、固定位置にそ
   れぞれ軸支する回転軸３６，３７と、 昇降レバー３４，３５の前記他端部にそれぞれ
   固定され、相互に噛合するセクタ歯車部４１，４
   ２を有する略扇形の連結板３９，４０と、 昇降レバー３４，３５を角変位する手段４３，
   ４４，４５とを備え、 吊下げリンク３２，３３と、昇降レバー３４，
   ３５と、連結板３９，４０とは、吊下げビーム１
   ６の長手方向に垂直な鉛直面に関して、ほぼ対称
   に構成されることを特徴とする沈砂掻揚機。