(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-07-26
(45)【発行日】2024-08-05
(54)【発明の名称】掻寄機
(51)【国際特許分類】
B01D 21/18 20060101AFI20240729BHJP
【ＦＩ】
B01D21/18 D
B01D21/18 F
【請求項の数】
4
(21)【出願番号】P 2023131382
(22)【出願日】2023-08-10
(62)【分割の表示】P 2020048895の分割
【原出願日】2020-03-19
(65)【公開番号】P2023154037
(43)【公開日】2023-10-18
【審査請求日】2023-08-17
(73)【特許権者】
【識別番号】000001834
【氏名又は名称】三機工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000512
【氏名又は名称】弁理士法人山田特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】山岸 睦英
(72)【発明者】
【氏名】中川 裕
【審査官】片山 真紀
(56)【参考文献】
【文献】特開平１１－０２８３１５（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ０１Ｄ２１／００－３４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
液体を貯留する槽内に設けられ、動力ワイヤから加えられる張力により、掻寄板を掻寄角度に保持して固形物を前記槽の一端側から他端側へ掻き寄せる掻寄走行と、前記掻寄板を離底角度に保持して前記槽の他端側から一端側へ戻る戻り走行を行う掻寄機であって、
前記掻寄機は、前記走行のための車輪を有する本体部と、前記掻寄板とを備え、
前記掻寄板は、前記本体部から張り出すように設けられた支持部に回転可能に取り付けられ、
前記掻寄板のうち、前記支持部に対する取付部にあたる部分には、前記掻寄板のなす掻寄面よりも前記支持部から遠ざかった位置に面をなすよう形成された凹部と、
該凹部から前記支持部に向かって伸びる支持ブラケットとを備えていること
を特徴とする掻寄機。
【請求項2】
前記支持部の前記本体部に対する上下方向の位置を調整可能なスライド部を備えたことを特徴とする請求項１に記載の掻寄機。
【請求項3】
前記支持部と前記本体部は、前記スライド部において垂直方向に沿った面をなして互いに接触すると共に、前記支持部側の部材と前記本体部側の部材を上下に貫通する調整具を備え、
該調整具の締め込みの度合を調整することにより、前記本体部に対する前記支持部の上下方向の位置を調整可能に構成されていること
を特徴とする請求項２に記載の掻寄機。
【請求項4】
前記掻寄板として、本体部の前方に設けられた前側掻寄板と、前記本体部の後方に設けられた後側掻寄板とを備え、前記支持部として、前記前側掻寄板を支持する前側支持部と、前記後側掻寄板を支持する後側支持部とを備えていること
を特徴とする請求項１～３のいずれか一項に記載の掻寄機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、液体の貯留される槽内で、底部の固形物を掻き寄せる掻寄機に関する。
【背景技術】
【0002】
液体を貯留する槽を備えた施設においては、前記槽の底部に溜まった固形物を掻き寄せる掻寄機が用いられる場合がある。
【0003】
こうした掻寄機は、例えば浄水場の沈殿池に設置される。沈殿池をなす槽には、湖川から引き込まれて適宜の処理を施された水が貯留され、水に含まれていた固形物が貯留されている間に沈殿除去され、上澄みは回収されてさらに下流側の各種設備へ送られる。除去された固形物は、沈殿池をなす槽の底部に沈殿して溜まっていくので、これを集めて除去するために、上述のような掻寄機が用いられる。
【0004】
掻寄機には、無端チェーンに取付けた掻寄板を循環的に動作させて掻き寄せを行う型式と、槽の底部に沿って掻寄板を往復させる型式とがあるが、後者の場合、掻寄板の下端を往路（掻寄走行時）では槽の底面に接触させる一方、復路（戻り走行時）では槽の底面から離間させる必要がある。往路で槽の一端側から他端側へ掻き寄せた固形物を、復路で一端側へ掻き戻すことを避けるためである。
【0005】
往復式の掻寄機において、このような動作を行うためには、掻寄板を回転させる機構が採用されることが多い。すなわち、水平方向に沿った向きに掻寄板の回転軸を設定し、掻寄走行時には掻寄板を垂直に近い角度（以下、「掻寄角度」とする）に立てて下端を槽の底部に接触させる一方、戻り走行時には掻寄板を前記回転軸を中心に回転させて水平に近い角度（以下、「離底角度」とする）に寝かせ、槽の底部から上方へ離間させるのである。
【0006】
掻寄板の回転動作を行う機構は、掻寄機全体の動作をなるべく少数の動力源で行う観点から、掻寄板を掻寄方向に沿って往復させる機構と連動するように構成されることが多い。掻寄板は、一般に掻寄方向と直交する水平方向に長手方向が沿うように設置され、該掻寄板の往復動作は、掻寄方向に沿って張り渡されたワイヤの張力によって行われる（尚、以下では、掻寄方向のうち、掻き寄せに向かう向きを前方、その逆の向きを後方とする。また、掻寄方向と直交する水平方向を「左右方向」とする）。そこで、前記回転軸を例えば掻寄板のなす面に沿って左右方向に伸びる形で設け、前記ワイヤの張力により、該ワイヤに沿った掻寄板の往復動作に加え、前記回転軸を中心とする掻寄板の回転動作も行われるようにする。回転動作に必要な張力が、往復動作に必要な張力よりも小さければ、掻寄走行時には、前方に向かってワイヤから加えられる張力によってまず掻寄板が掻寄角度に回転し、掻寄角度への回転が完了してから、同じワイヤの張力によって掻寄機の前方への移動が開始する。一方、戻り走行時には、後方に向かってワイヤから加えられる張力によってまず掻寄板が離底角度に回転し、離底角度への回転が完了してから、同じワイヤの張力によって掻寄機の後方への移動が開始することになる。
【0007】
尚、この種の掻寄機に関する一般的技術水準を示す文献としては、例えば、下記の特許文献１等がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0008】
【文献】特開平１１－２８３１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
ところで、上述の如く掻寄板の往復動作と回転動作を連動させる機構は、例えばワイヤの張力を回転力に変換するシーブと、該シーブの回転動作を掻寄板に伝達する複数のリンクを備えた複雑な構造となりがちである。特に、浄水場の沈殿池等においては、槽の底部に溜まった固形物をなるべく余さず掻き取りたいという要請から、掻寄板を前後に２枚備えた構造が採用されることが多く、そのような構造では、動作の連動に関わる部品数が多くなるため、回転力の伝達にあたり、部品間で大きな抵抗が生じてしまう可能性が高くなる。部品間で生じる抵抗が、掻寄板の往復動作に必要な張力を超えると、回転動作が完了する前に往復動作に移ってしまう。すなわち、掻寄板が掻寄角度に達しないのに掻寄走行が開始したり、掻寄板が掻寄角度にあるままの状態で戻り走行が開始するといった不具合が生じる可能性がある。そこで、掻寄機の掻寄板に関し、なるべく単純な構成で回転動作の連動を実行できるような機構の実現が求められていた。
【0010】
本発明は、斯かる実情に鑑み、簡単な構成で掻寄板の動作を好適に実行し得る掻寄機を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【0011】
本発明は、液体を貯留する槽内に設けられ、動力ワイヤから加えられる張力により、掻寄板を掻寄角度に保持して固形物を前記槽の一端側から他端側へ掻き寄せる掻寄走行と、前記掻寄板を離底角度に保持して前記槽の他端側から一端側へ戻る戻り走行を行う掻寄機であって、前記掻寄機は、前記走行のための車輪を有する本体部と、前記掻寄板とを備え、前記掻寄板は、前記本体部から張り出すように設けられた支持部に回転可能に取り付けられ、前記掻寄板のうち、前記支持部に対する取付部にあたる部分には、前記掻寄板のなす掻寄面よりも前記支持部から遠ざかった位置に面をなすよう形成された凹部と、該凹部から前記支持部に向かって伸びる支持ブラケットとを備えていることを特徴とする掻寄機にかかるものである。
【0012】
上述の掻寄機は、前記支持部の前記本体部に対する上下方向の位置を調整可能なスライド部を備えてもよい。
【0013】
上述の掻寄機において、前記支持部と前記本体部は、前記スライド部において垂直方向に沿った面をなして互いに接触すると共に、前記支持部側の部材と前記本体部側の部材を上下に貫通する調整具を備え、該調整具の締め込みの度合を調整することにより、前記本体部に対する前記支持部の上下方向の位置を調整可能に構成してもよい。
【0014】
上述の掻寄機は、前記掻寄板として、本体部の前方に設けられた前側掻寄板と、前記本体部の後方に設けられた後側掻寄板とを備え、前記支持部として、前記前側掻寄板を支持する前側支持部と、前記後側掻寄板を支持する後側支持部とを備えてもよい。
【発明の効果】
【0015】
本発明の掻寄機によれば、簡単な構成で掻寄板の動作を好適に実行し得るという優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【図1】本発明の実施による掻寄機と、これを備えた沈殿池の形態の一例を示す全体側断面図である。
【図2】本発明の実施による掻寄機と、これを備えた沈殿池の形態の一例を示す全体平面図である。
【図3】本実施例の掻寄機の形態を示す側面図である。
【図4】本実施例の掻寄機の形態を示す平面図である。
【図5】本実施例の掻寄機の形態を示す正面図であり、右半分は説明の便宜のため掻寄板を欠いた状態を図示している。
【図6】本実施例における動作ユニットの構造を拡大して示す背面図である。
【図7】ストッパの周辺の形態を拡大して示す側面図である。
【図8】別の実施例の掻寄機の形態を示す平面図である。
【図9】本実施例における前側掻寄板の支持部および取付部の構造を拡大して示す側断面図である。
【図10】本実施例における前側掻寄板の支持部および取付部の構造を拡大して示す平断面図である。
【図11】掻寄板の取付部の参考例を示す側断面図である。
【図12】掻寄板の取付部に関する別の実施例を示す側断面図である。
【図13】別の実施例における前側掻寄板の支持部および取付部の構造を拡大して示す平断面図である。
【図14】本実施例における後側掻寄板の支持部および取付部の構造を拡大して示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【0017】
以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。
【0018】
図１～図７は本発明の実施による掻寄機の形態の一例を示している。ここでは浄水場の沈殿池に掻寄機を設置する場合を想定しており、掻寄機１は、液体として水Ｗを貯留する槽Ｔとしての沈殿池内に、該槽Ｔの底部に沿って往復動作を行うように設置される。往復動作を行う方向（すなわち、掻寄機１にとっての前後方向）は、図１、図３、図７における左右方向、図２、図４における上下方向、図５、図６における紙面に直交する方向に、それぞれ相当する。
【0019】
【0020】
掻寄機１は、槽Ｔ内を往復走行する本体部２と、該本体部２の前後に設けられた掻寄板（前側掻寄板３および後側掻寄板４）を備えている。
【0021】
本体部２は、左右方向に関して両側の下部に、それぞれ前後一対（計４輪）の車輪５を備えている。槽Ｔの底部における車輪５にあたる位置には、前後方向に沿って伸びる一対のレール６が敷設されており、本体部２は、該レール６の上面に車輪５を接した状態で、車輪５を回転させつつ、レール６上を前後に走行できるようになっている。
【0022】
前側掻寄板３は、細長い板状の部材であり、本体部２から前方に張り出す位置に、長手方向が左右方向に沿う形で支持されている。本体部２の前面には、左右方向に関して複数の位置に支持部（前側支持部）７が張り出しており、複数の該前側支持部７の先端部に設けられた取付部（前側取付部）８において、前側掻寄板３が左右方向に関し複数の位置で回転可能に支持されている。
【0023】
同様に、細長い板状の部材である後側掻寄板４は、本体部２から後方に張り出す位置に、長手方向が左右方向に沿う形で支持されている。本体部２の後面には、左右方向に関して複数の位置に支持部（後側支持部）９が張り出しており、複数の該後側支持部９の先端部に設けられた取付部（後側取付部）１０において、後側掻寄板４が左右方向に関し複数の位置で回転可能に支持されている。尚、前後の支持部７，９や取付部８，１０の構造については、後に詳しく説明する。
【0024】
槽Ｔ内には、図１に示す如く、掻寄機１の動作方向（掻寄方向、前後方向）に沿って２本の動力ワイヤ１１が張り渡されている。この動力ワイヤ１１は、中途部を掻寄機１に接続されると共に（掻寄機１における動力ワイヤ１１の接続構造については次に述べる）、槽Ｔの掻寄方向に関し両側において図示しない巻揚機に接続されており、掻寄機１に対して掻寄方向の前後から張力を加えることができるようになっている。張力を加える向きは、前記巻揚機の動作により、前後に自在に切り替えることができる。
【0025】
掻寄機１は、本体部２の左右両側に動作ユニット１２を備えており、動力ワイヤ１１から加えられる張力は、この動作ユニット１２を介し、掻寄板３，４の回転動作や、レール６に沿った掻寄機１自体の往復動作として掻寄機１に伝達されるようになっている。
【0026】
動作ユニット１２は、図３～図６に示す如く、左右方向に関して外側に位置する操作シーブ１３と、該操作シーブ１３の回転軸をなし、該操作シーブ１３から左右方向に関して内側に伸びる支持軸１４と、該支持軸１４の中途部に操作シーブ１３と同軸に取り付けられた２個の伝達シーブ（第一の伝達シーブ１５および第二の伝達シーブ１６）を備えている。操作シーブ１３、支持軸１４および伝達シーブ１５，１６は、基台１７の上面に球面軸受である２個の軸受１８を介して支持されている。
【0027】
支持軸１４は、掻寄機１に対し左右方向に沿って水平に設けられており、上述のシーブや軸受は、左右方向に関して外側から順に、操作シーブ１３、軸受１８、第一の伝達シーブ１５、第二の伝達シーブ１６、軸受１８の順に支持軸１４に取り付けられている。最も外側に位置する操作シーブ１３は、基台１７から外側に張り出している。操作シーブ１３および２個の伝達シーブ１５，１６は支持軸１４に固定されており、これらのシーブは基台１７に対し、支持軸１４と共に一体的に回転するようになっている。
【0028】
また、支持軸１４の中途部の適宜位置（ここに示した例では、外側の軸受１８と第一の伝達シーブ１５の間）には、該支持軸１４から径方向外側へ張り出すようにストッパ１９が設けられている。このストッパ１９は、支持軸１４を回転させようとする力が加わった際、該支持軸１４の回転動作に伴って基台１７側の部材に接触し、これにより、支持軸１４がそれ以上回転しないように阻止する役割を果たすようになっている。
【0029】
操作シーブ１３の左右方向における位置は、動力ワイヤ１１の張り渡された位置と一致しており、該動力ワイヤ１１は、中途部を操作シーブ１３に巻き掛けられている。
【0030】
尚、本体部には上述の通り前後に複数の支持部７，９を備えているが、本体部２の一部をなす動作ユニット１２の基台１７にも、左右方向に関して外側にあたる位置に前後に支持部７，９を備えており、ここでも前後の掻寄板３，４を支持するようになっている。
【0031】
支持軸１４に取り付けられた第一の伝達シーブ１５には、無端状のワイヤである伝達ワイヤ（第一の伝達ワイヤ）２０が巻き掛けられている。この第一の伝達ワイヤ２０は、第一の伝達シーブ１５に巻き掛けられると共に、前側掻寄板３に取り付けられた従動シーブ（第一の従動シーブ２１）にも巻き掛けられている。
【0032】
第一の従動シーブ２１は、前側掻寄板３に対し一体的に取り付けられたシーブである。前側掻寄板３は、上述の通り前側支持部７の先端に設けられた前側取付部８を介し、複数箇所において本体部２に対し回転可能に設けられているが、これら複数の前側取付部８における前側掻寄板３の回転軸は、本体部２の左右方向に関して水平方向に沿って伸び、且つ互いに同軸となるよう設計されている。さらに、第一の従動シーブ２１の回転軸も、前側取付部８における前側掻寄板３の回転軸と同軸に設計されている。
【0033】
前側掻寄板３における第一の従動シーブ２１の左右方向に関する取付位置は、支持軸１４に取り付けられた第一の伝達シーブ１５の位置と一致しており、両シーブの間を第一の伝達ワイヤ２０が接続している。こうして、支持軸１４が回転すると、該支持軸１４の回転に伴う第一の伝達シーブ１５の回転が第一の伝達ワイヤ２０を介して第一の従動シーブ２１に伝達され、前側掻寄板３は、第一の従動シーブ２１および前側取付部８のなす回転軸に沿い、第一の従動シーブ２１の回転に従って回転するようになっている。
【0034】
同様に、支持軸１４に取り付けられた第二の伝達シーブ１６には、無端状のワイヤである伝達ワイヤ（第二の伝達ワイヤ）２２が巻き掛けられている。この第二の伝達ワイヤ２２は、第二の伝達シーブ１６に巻き掛けられると共に、後側掻寄板４に取り付けられた従動シーブ（第二の従動シーブ２３）にも巻き掛けられている。
【0035】
第二の従動シーブ２３は、後側掻寄板４に対し一体的に取り付けられたシーブである。後側掻寄板４は、上述の通り後側支持部９の先端に設けられた後側取付部１０を介し、複数箇所において本体部２に対し回転可能に設けられているが、これら複数の後側取付部１０における後側掻寄板４の回転軸は、本体部２の左右方向に関して水平方向に沿って伸び、且つ互いに同軸となるよう設計されている。さらに、第二の従動シーブ２３の回転軸も、後側取付部１０における後側掻寄板４の回転軸と同軸に設計されている。
【0036】
後側掻寄板４における第二の従動シーブ２３の左右方向に関する取付位置は、支持軸１４に取り付けられた第二の伝達シーブ１６の位置と一致しており、両シーブの間を第二の伝達ワイヤ２２が接続している。こうして、支持軸１４が回転すると、該支持軸１４の回転に伴う第二の伝達シーブ１６の回転が第二の伝達ワイヤ２２を介して第二の従動シーブ２３に伝達され、後側掻寄板４は、第二の従動シーブ２３および後側取付部１０のなす回転軸に沿い、第二の従動シーブ２３の回転に従って回転するようになっている。
【0037】
すなわち、動力ワイヤ１１から操作シーブ１３に対し張力が加えられ、操作シーブ１３が回転すると、該操作シーブ１３と共に支持軸１４が回転する。該支持軸１４の回転に伴い、これと一体的に設けられた伝達シーブ１５，１６も回転し、その回転は伝達ワイヤ２０，２２を介して従動シーブ２１，２３に伝達され、該従動シーブ２１，２３の取り付けられた掻寄板３，４が回転する。こうして、動力ワイヤ１１から加えられる張力により、前後の掻寄板３，４が回転するようになっている。尚、このような回転動作の範囲は、支持軸１４に取り付けられたストッパ１９により制限を受ける。
【0038】
ストッパ１９の周辺の構成を図７に拡大して示す。基台１７の上面におけるストッパ１９にあたる位置には、支持軸１４を挟んで両側（図７中における左右の位置）に、上方へ向かって突出するように一対の当接部１７ａが設けられており、ストッパ１９は、一方の当接部１７ａに当接する位置と、他方の当接部１７ａに当接する位置との間でのみ、支持軸１４の周方向に沿って動くようになっている。そして、ストッパ１９が動く範囲においてのみ、支持軸１４と連動する掻寄板３，４の回転動作は許容され、これにより、掻寄板３，４の動作範囲は掻寄角度と離底角度の間に限定されるようになっている。このように、支持軸１４にストッパ１９を設けると、掻寄板３，４の回転動作の範囲を簡単な構造で好適に限定することができる。
【0039】
操作シーブ１３の径は、第一、第二の伝達シーブ１５，１６より大きく設定され、また、第一、第二の従動シーブ２１，２３の径は、第一、第二の伝達シーブ１５，１６より大きく設定されている。動力ワイヤ１１から張力を加えられる操作シーブ１３の径を伝達シーブ１５，１６より大きくすることで、伝達シーブ１５，１６から伝達ワイヤ２０，２２を介して従動シーブ２１，２３に伝達される回転力を大きくし、また、掻寄板３，４と一体的に回転する従動シーブ２１，２３の径を伝達シーブ１５，１６より大きくすることで、伝達シーブ１５，１６から伝達される回転力を従動シーブ２１，２３において増幅している。このように、各シーブの径を適宜設定することで、梃子の原理により掻寄板３，４の回転動作がなるべく滑らかに行われるようにしている。
【0040】
掻寄機１を構成する各部の位置関係について補足する。計４輪の車輪５は、本体部２の最下部の四隅に配置されており、槽Ｔの底面に沿って敷設されたレール６の上面と接している。前側掻寄板３は前側の一対の車輪５より前方に、後側掻寄板４は後側の一対の車輪５より後方に、それぞれ位置している。車輪５およびレール６の左右方向における位置は、掻寄板３，４の左右方向における両端よりも内側である。
【0041】
掻寄板３，４は、掻寄角度において下端が槽Ｔの底面に接するようになっている。一方、２本のレール６は槽Ｔの底面に沿って敷設されており、且つ、左右方向に関して掻寄板３，４の両端部より内側に位置している。すなわち、２本のレール６と、掻寄板３，４の下端とは、槽Ｔの底面において交差している。そこで、掻寄板３，４の下端（掻寄角度における下端）には、レール６に対応する位置に切欠部３ａ，４ａが設けられており、掻寄角度に起立した状態においてレール６と干渉しないようになっている。
【0042】
動作ユニット１２は、車輪５より上方に位置し、本体部２から左右方向に関して車輪５より外側に張り出している。支持軸１４は、この動作ユニット１２の上面に支持される。したがって、支持軸１４に取り付けられた操作シーブ１３および伝達シーブ１５，１６は、車輪５よりも外側且つ上方に位置している。掻寄板３，４に取り付けられた従動シーブ２１，２３の左右方向における位置は、伝達シーブ１５，１６と一致しているので、従動シーブ２１，２３は車輪５よりも左右方向に関して外側に位置している。この位置は、左右方向に関して掻寄板３，４の両端よりも内側である。従動シーブ２１，２３の高さは、車輪５の高さとほぼ同じである。
【0043】
尚、本実施例では、一基の掻寄機１の本体部２に対し２本の動力ワイヤ１１を設け、これに合わせて各々が支持軸１４を備えた動作ユニット１２を左右に計２基設けた場合を例示したが、動作ユニット１２の構成はこれに限定されず、設置対象である槽Ｔの幅等の条件により適宜変動し得る。例えば、図８に別の実施例として示す如く、比較的幅の狭い槽Ｔに小さい掻寄機を備えるような場合は、掻寄機１の左右方向中央に設けた一本の動力ワイヤ１１および操作シーブ１３により、両側に備えた支持軸１４を動作させるようにしてもよい。その他、動力ワイヤ１１の設置数や、動作ユニット１２の設置数、構成等は適宜変更してよい。
【0044】
また、ここでは一基の掻寄機１に対し、掻寄板３，４を前後に計２枚設けた場合を例示したが、掻寄機としては、掻寄板を１枚のみ備えた型式もあり得る。そのような掻寄機においては、例えば一基の動作ユニットにおいて、支持軸に伝達シーブを１個のみ設け、操作シーブの回転を１枚の掻寄板に取り付けた従動シーブと連動させるようにすればよい。このように、本明細書で説明するような構造は、本実施例とは異なる構成の掻寄機にも適宜適用することができる。
【0045】
上に説明したような機構に加え、さらに掻寄板３，４の回転を滑らかにするため、本実施例では支持部７，９および取付部８，１０に関し、以下に述べるような構造を採用している。
【0046】
【0047】
前側取付部８は、前側支持部７の先端に形成された一対のピン取付部２４と、前側掻寄板３に取り付けられた支持シーブ２５を備えている。ピン取付部２４は、支持シーブ２５を挟むように軸方向両側に位置し、支持シーブ２５の回転軸をなすピン２５ａを両側で支持している。ピン２５ａは、本体部２に対し左右方向に伸びるよう、複数の前側取付部８の支持シーブ２５間、および第一の従動シーブ２１との間で同軸に設置され、上に述べたような前側掻寄板３の回転軸をなしている。支持シーブ２５内におけるピン２５ａの取り付け位置には球面軸受が設けられ、ピン２５ａに対する支持シーブ２５の回転が滑らかに行われるようになっている。
【0048】
支持シーブ２５は、前側掻寄板３の短手方向に関して中間部に取り付けられるが、この支持シーブ２５の取付位置において、前側掻寄板３のなす面は、支持シーブ２５を挟んで前側支持部７と反対側に凹んでいる。すなわち、前側掻寄板３のうち、前側取付部８にあたる部分には、前側支持部７から遠ざかった位置に面をなすよう、凹状の断面形状を有する凹部２６が形成されている。そして、該凹部２６の中央部には、前側支持部７に向かって突出するように支持ブラケット２７が設けられており、該支持ブラケット２７に支持シーブ２５が支持されている。このようにすると、前側掻寄板３の重心を、支持シーブ２５によって構成される回転軸の位置に近づけ、理想的には一致させることができる。
【0049】
例えば図１１に参考例として示すように、前側掻寄板３に凹部２６を設けず、平板状に形成された前側掻寄板３の短手方向中間部から前側支持部７に向かって突出する形で支持ブラケット２７を設けた場合、支持シーブ２５単体の重心は回転軸の位置に一致するものの、支持シーブ２５の取付けられる前側掻寄板３が回転軸から径方向に離れて位置することになるため、支持ブラケット２７および支持シーブ２５を含む前側掻寄板３全体の重心は回転軸から離れてしまう。すなわち、前側掻寄板３の回転動作にとっては、重心が回転軸から偏心した状態であり、前側掻寄板３の姿勢によっては、滑らかな回転動作が阻害されてしまう。例えば、離底角度にある前側掻寄板３を掻寄角度へ引き起こそうとする場合に、前側掻寄板３の自重が引き起こしの動作を妨げる向きに作用してしまう、といった事態が想定される。むろん、補助ウェイト等を取り付けて重心の位置を是正することは可能ではあるものの、部品点数が増えて構造が複雑になってしまうほか、部分的な重量が増す結果、一部の動作を却って妨げてしまう場合もある。無論、装置全体の重量が増してしまうという問題もある。
【0050】
そこで、図９、図１０に示すように、前側掻寄板３の前側取付部８にあたる部分に凹部２６を設け、そこに形成した支持ブラケット２７に支持シーブ２５を取り付けるようにすれば、支持シーブ２５を前側支持部７に取付けた状態において、前側掻寄板３を構成する部材の大部分が支持シーブ２５の回転軸に近づくことになる。その結果、前側掻寄板３全体の重心が回転軸に近づき、偏心が改善あるいは解消され、前側掻寄板３の回転動作を滑らかに行うことが可能となる。
【0051】
尚、図９、図１０に示すような凹部２６を設けなくとも、例えば図１２、図１３に別の実施例として示す如き構造を採用すれば、同様に前側掻寄板３の偏心を改善することはできる。ここに示す別の実施例では、前側掻寄板３に凹部を設けず、支持シーブ２５の回転軸をなすピン２５ａが、平板状の前側掻寄板３のなす面に沿うような形で支持シーブ２５を取り付けている。支持シーブ２５は前側掻寄板３の両面に突出する形であり、支持シーブ２５の回転軸をなすピン２５ａを支持する前側支持部７先端のピン取付部２４も、前側支持部７の先端から見て前側掻寄板３の反対側へ一部が突出している。前側掻寄板３における支持シーブ２５の取付箇所の周囲には、ピン取付部２４との干渉を避けるための開口２８が設けられている。
【0052】
このようにしても、前側掻寄板３全体の重心を回転軸に近づけることができる。重心を中心軸に近づけるには、前側掻寄板３や前側支持部７、ピン取付部２４、支持シーブ２５を構成する部材自体が妨げになるが、図９、図１０に示す実施例では、凹部２６を設けることでこれらの部材同士の干渉を回避していた。図１２に示す別の実施例では、凹部２６の代わりに、開口２８によって干渉を避けているのである。ただし、この別の実施例の場合、支持シーブ２５と前側掻寄板３を接続する部分に十分な強度を持たせるための構造が必要であると考えられるほか、開口２８を設けたことで周囲の材料強度が低下してしまう懸念がある。図９、図１０に示すように凹部２６を設けた構造であれば、十分な厚みを有する支持ブラケット２７で支持シーブ２５と前側掻寄板３を接続することができ、しかも開口２８にあたる部分は凹部２６によって補強されるので、支持シーブ２５に前側掻寄板３を支持するにあたって十分な強度を容易に確保することができる。
【0053】
さらに本実施例では、前側支持部７と本体部２との接続箇所にスライド部２９を設け、前側支持部７を本体部２に対し上下にスライド可能に構成することで、部品製造時の誤差や組付誤差に起因する回転軸のずれを是正できるようにしている。
【0054】
スライド部２９の構成を説明する。図９に示す如く、前側支持部７の基部、および本体部２の前面は、それぞれ垂直に沿った面をなして互いに接している。本体部２における前側支持部７との接触面２９ａの上方には、前方へ向かって張り出すように調整ブラケット２９ｂが設けられている。そして、本体部２側の部材である調整ブラケット２９ｂと、前側支持部７の基部をなす部材を垂直に沿った向きに上下に貫通するように、ボルトとナットを備えた調整具２９ｃが取付けられている。前側支持部７は、調整具２９ｃによって調整ブラケット２９ｂから吊り下げられる形で本体部２に支持されると共に、調整具２９ｃの締め込みの度合を調整することにより、前側支持部７の位置を接触面２９ａに沿って上下にずらし、本体部２に対する前側支持部７の上下方向の位置を調整できるようになっている。尚、図示は省略するが、前側支持部７を本体部２に対し固定するための固定具が別途設けられており、調整具２９ｃによって前側支持部７の位置を調整した後、前記固定具によって前側支持部７および前側掻寄板３が本体部２に対し固定されるようになっている。
【0055】
支持シーブ２５と第一の従動シーブ２１によって構成される前側掻寄板３の回転軸は、上述の通り同軸に設計されている。しかしながら、各部品の製造時や、部品同士の組付け時に生じる誤差により、複数の支持シーブ２５や第一の従動シーブ２１の間で回転軸がずれてしまう場合がある。こうした回転軸のずれは、前側掻寄板３の回転動作にとって抵抗となる。そこで、このようにスライド部２９を設け、本体部２に対する前側支持部７の上下方向の位置を調整可能に構成すれば、前側支持部７の位置を適宜個別に変更することによって誤差を吸収し、回転軸のずれを是正して回転動作に対する抵抗を減らすことができる。また、スライド部２９として上述の如き調整具２９ｃを用いた簡単な構造を採用することで、位置の調整を簡便に行うことができる。
【0056】
尚、上では前側支持部７および前側取付部８について説明したが、本実施例では、後側支持部９および後側取付部１０についても同等の構造を採用している。すなわち、図１４に示すように、後側支持部９の先端に設けられた後側取付部１０は、後側支持部９側に取り付けられた一対のピン取付部２４と、後側掻寄板４に取り付けられた支持シーブ２５を備えており、後側掻寄板４における支持シーブ２５の取付位置には、後側支持部９から遠ざかった位置に面をなすよう、凹部２６が形成されている。凹部２６の中央部には、後側支持部９に向かって突出するように支持ブラケット２７が設けられ、該支持ブラケット２７に支持シーブ２５が支持されている。
【0057】
また、後側支持部９と本体部２との接続箇所にはスライド部３０が設けられ、後側支持部９を本体部２に対し上下にスライドできるようになっている。後側支持部９の基部、および本体部２の後面は、それぞれ垂直に沿った面をなして互いに接しており、本体部２における後側支持部９との接触面３０ａの下方には、前方へ張り出す形で調整ブラケット３０ｂが設けられている。また、後側支持部９の基部にも、接触面３０ａから前方に張り出す形で調整ブラケット３０ｃが設けられている。そして、本体部２側の部材である調整ブラケット３０ｂと、後側支持部９側の部材である調整ブラケット３０ｃを垂直に沿った向きに貫通するように、調整具３０ｄが取付けられている。後側支持部９は、調整具３０ｄによって調整ブラケット３０ｂから吊り下げられる形で本体部２に支持されると共に、調整具３０ｄの締め込みの度合を調整することにより、本体部２に対する後側支持部９の上下方向の位置を個別に調整できるようになっている。また、調整具３０ｄによって本体部２に対する後側支持部９の位置を調整した後、図示しない固定具によって後側支持部９および後側掻寄板４が本体部２に対し固定されるようになっている。
【0058】
こうして、後側支持部９および後側取付部１０においても、回転軸に対する重心の偏心を改善し、また、部品製造時の誤差や組付誤差に起因する回転軸のずれを是正して回転動作に対する抵抗を減らし、これにより、後側掻寄板４の回転動作を滑らかに行うことができるようになっている。
【0059】
上記した掻寄機１の掻寄走行時、および戻り走行時の動作について説明する。
【0060】
掻寄のための動作を開始する前の初期状態においては、掻寄機１は沈殿池である槽Ｔの一端側（図１における右側）に位置しており、掻寄板３，４は、いずれも図３中に一点鎖線にて示す離底角度にある。ここから、動力ワイヤ１１に他端側（左側）に向かう張力を加えると、該動力ワイヤ１１の巻き掛けられた操作シーブ１３が時計回りに回転しようとする。
【0061】
初期状態において、支持軸１４に取り付けられたストッパ１９は、支持軸１４に対して図中左側の位置にて当接部１７ａに当接しており（図７中に一点鎖線にて示す）、支持軸１４の時計回りの回転がストッパ１９によって妨げられることはない。支持軸１４は、動力ワイヤ１１から操作シーブ１３に加えられる回転力により、本体部２に対し時計回りに回転する。尚、この段階では、槽Ｔにおける掻寄機１の位置は動かない。
【0062】
支持軸１４の回転に伴い、該支持軸１４に取り付けられた伝達シーブ１５，１６も時計回りに回転する。伝達シーブ１５，１６の回転は、伝達ワイヤ２０，２２を介し、前後の掻寄板３，４に取り付けられた従動シーブ２１，２３に伝達される。従動シーブ２１，２３は、掻寄板３，４と共に時計回りに回転する。
【0063】
支持軸１４の回転は、該支持軸１４と共に回転するストッパ１９が図中右側（図７中に実線および破線にて示す位置）に達し、右側の当接部１７ａと接触するまで続く。ストッパ１９が当接部１７ａの部材と接触すると、支持軸１４はそれ以上回転できなくなって回転を停止し、支持軸１４の回転と連動する伝達シーブ１５，１６および従動シーブ２１，２３の回転も停止する。この停止した状態において、掻寄板３，４は図３中に実線で示す掻寄角度に起立し、下端は槽Ｔの底面に接している。
【0064】
支持軸１４が回転できなくなると、動力ワイヤ１１の張力は、動作ユニット１２を備えた掻寄機１全体を移動させるように作用する。掻寄機１は、掻寄板３，４を掻寄角度に起立させた状態で保持しつつ、レール６に沿って槽Ｔの他端側（図１における左側）へ移動を開始し、掻寄板３，４によって槽Ｔの底部の固形物を一端側から他端側へ掻き寄せる掻寄走行が行われる。
【0065】
掻寄機１が槽Ｔの他端に達したら、戻り走行を行い、掻寄機１を再び一端側へ戻す。掻寄走行の終了時点において、掻寄板３，４は図３中に実線で示す掻寄角度にあるが、戻り走行の際には、掻寄板３，４を離底角度に倒し、下端が槽Ｔの底面に接触しない状態とする必要がある。
【0066】
動力ワイヤ１１に一端側（図３における右側）に向かう張力を加えると、操作シーブ１３は反時計回りに回転しようとする。ストッパ１９は支持軸１４に対して図中右側の位置（図７中に実線および破線にて示す位置）にて当接部１７ａと当接しており、支持軸１４の反時計回りの回転がストッパ１９によって妨げられることはない。支持軸１４は、動力ワイヤ１１から操作シーブ１３に加えられる回転力により、本体部２に対し反時計回りに回転する。この段階では、槽Ｔにおける掻寄機１の位置は動かない。
【0067】
支持軸１４の回転に連動して、伝達シーブ１５，１６も反時計回りに回転し、その回転は、伝達ワイヤ２０，２２を介して前後の掻寄板３，４に取り付けられた従動シーブ２１，２３に伝達される。従動シーブ２１，２３は、掻寄板３，４と共に反時計回りに回転する。
【0068】
支持軸１４の回転は、該支持軸１４と共に回転するストッパ１９が図中左側（図７中に一点鎖線にて示す位置）に達し、左側の当接部１７ａと接触するまで続く。ストッパ１９が当接部１７ａと接触すると、支持軸１４はそれ以上回転できなくなって回転を停止し、伝達シーブ１５，１６および従動シーブ２１，２３の回転も停止する。この停止した状態において、掻寄板３，４は図３中に一点鎖線にて示す離底角度に倒れており、下端は槽Ｔの底面から離間している。
【0069】
支持軸１４が回転できなくなると、動力ワイヤ１１の張力は、動作ユニット１２を備えた掻寄機１全体を移動させるように作用する。掻寄機１は、掻寄板３，４を離底角度に倒した状態で保持しつつレール６に沿って槽Ｔの一端側（図１における右側）へ移動を開始し、戻り走行が行われる。
【0070】
このように、本実施例の掻寄機１では、動力ワイヤ１１の巻き掛けられた操作シーブ１３の回転を、伝達ワイヤ２０，２２を介して従動シーブ２１，２３に伝達し、掻寄板３，４の回転動作と連動させるようにしている。棒状の部材を組み合わせた複雑なリンク機構ではなく、伝達ワイヤ２０，２２を用いた単純な機構により回転動作の連動を行うようにしているので、連動に関わる部品の点数、および各部品間の接続部の数が少なく、結果として部品同士の間に発生する動作抵抗を最小限に抑えることができ、抵抗の少ない滑らかな掻寄板３，４の回転動作が実現される。
【0071】
また、伝達ワイヤ２０，２２を用いた単純な機構であるため、回転動作に係る機構全体の重量を抑えることができるほか、複雑な設計の装置を組み上げる必要がなく、掻寄機１に係る製造費を低減することができるというメリットもある。
【0072】
しかも、上述したように、掻寄板３，４の重心を回転軸に近づける構造を採用し、さらにスライド部２９，３０により回転軸の位置を合わせることができるようにもなっているので、掻寄板３，４の回転動作をいっそう滑らかにすることができる。また、偏心が是正されるため補助ウェイト等も不要であり、装置の重量をさらに軽減することができる。
【0073】
また、本実施例の掻寄機１の場合、車輪５の位置を左右方向に関して掻寄板３，４の両端より内側に設定し、さらに掻寄板３，４とほぼ同じ高さに設定している。これには、地震対策にとって２つの点でメリットがある。
【0074】
第一に、耐震工事への対応である。近年、既設の浄水場等の設備に対し、追加で耐震工事が行われることがある。沈殿池の場合、こうした耐震工事は、例えばもともと設置されている沈殿池の内壁に対し、補強構造を追加する形で行われる。
【0075】
ここで、従来の沈殿池や掻寄機では、例えば沈殿池の左右の内壁の上下方向に関して中間の高さに水平方向に沿ってレールを設置すると共に、車輪はレールの位置に合わせ、掻寄機に対し左右方向に関して最も外側に配置するといった型式が採用されていた。こういった沈殿池において、上述のような耐震工事を内壁に行った場合、もともと内壁に設置されていたレールは、耐震のための補強構造に埋もれて使用できなくなってしまう。むろん、補強構造の他に新たなレールを設置することもできるが、追加の工事費が発生してしまう。
【0076】
本実施例のように、車輪５が左右方向に関して掻寄板３，４の両端より内側に位置し、しかも槽Ｔの底面に沿って敷設したレール６上で動作するように配置されていれば、上述の如き補強工事を槽Ｔの内壁に対して行ったとしても、同じレール６や掻寄機１をそのまま使用することができる。
【0077】
第二に、スロッシングの影響の緩和である。地震等によって液体を満たした槽に外部から周期的な揺動が加わると、これによって液体に揺れが生じるが、揺動の振動数と、槽の幅と深さによって決まる固有振動数が一致した場合、共振によって強い揺れ（スロッシング）が発生する。スロッシングは、規模によっては槽からの液体の漏れや、設備の損傷等を招く場合があるが、このスロッシングの影響は、水面付近で特に大きく、底部に向かうほど小さくなることが知られている。本実施例の配置では、槽Ｔの底面に沿って敷設されたレール６上に車輪５を接する形で、本体部２を設置することになり、上述したような従来の構造（沈殿池の左右の内壁の上下方向に関して中間の高さに水平方向に沿ってレールを設置し、車輪は左右方向に関して最も外側に配置する）と比較すると槽Ｔ内における掻寄機１全体の重心の位置が低くなっているので、スロッシングの影響を最小限に抑えることができるのである。
【0078】
以上のように、上記本実施例は、液体Ｗを貯留する槽Ｔ内に設けられ、動力ワイヤ１１から加えられる張力により、掻寄板３，４を掻寄角度に保持して固形物を槽Ｔの一端側から他端側へ掻き寄せる掻寄走行と、掻寄板３，４を離底角度に保持して槽Ｔの他端側から一端側へ戻る戻り走行を行う掻寄機１に関し、動力ワイヤ１１を巻き掛けられる操作シーブ１３と、該操作シーブ１３と同軸に設けられ、該操作シーブ１３と共に回転する伝達シーブ１５，１６と、掻寄板３，４に取り付けられ、該掻寄板３，４と共に回転する従動シーブ２１，２３と、伝達シーブ１５，１６および従動シーブ２１，２３に巻き掛けられ、伝達シーブ１５，１６の回転を従動シーブ２１，２３に伝達する伝達ワイヤ２０，２２とを備えている。このようにすれば、伝達ワイヤ２０，２２を用いた単純な機構により回転動作の連動を行うため、連動に関わる部品の点数、および各部品間の接続部の数が少なく、結果として部品同士の間に発生する動作抵抗を最小限に抑え、抵抗の少ない滑らかな掻寄板３，４の回転動作を実現することができる。また、回転動作に係る機構全体の重量を抑えることができるほか、複雑な設計の装置を組み上げる必要がなく、掻寄機１に係る製造費を低減することができる。
【0079】
また、本実施例の掻寄機１は、操作シーブ１３の回転軸をなす支持軸１４に、操作シーブ１３の回転範囲を制限するストッパ１９を備えている。このようにすれば、操作シーブ１３の回転による掻寄板３，４の回転動作の範囲を簡単な構造により好適に限定することができる。
【0080】
本実施例の掻寄機１は、左右方向に関して掻寄板３，４の両端より内側に車輪５を備え、車輪５は、槽Ｔの底面に沿って敷設されたレール６上を移動するよう構成されている。このようにすれば、耐震のための補強工事を槽Ｔの内壁に行ったとしても、同じレール６や掻寄機１をそのまま使用することができる。また、槽Ｔ内における掻寄機１の重心を低く設定してスロッシングの影響を抑えることができる。
【0081】
本実施例の掻寄機１は、伝達シーブとして、第一の伝達シーブ１５と第二の伝達シーブ１６を備え、掻寄板として、本体部２の前方に設けられた前側掻寄板３と、本体部２の後方に設けられた後側掻寄板４とを備え、従動シーブとして、前側掻寄板３に取り付けられた第一の従動シーブ２１と、後側掻寄板４に取り付けられた第二の従動シーブ２３とを備え、伝達ワイヤとして、第一の伝達シーブ１５の回転を第一の従動シーブ２１に伝達する第一の伝達ワイヤ２０と、第二の伝達シーブ１６の回転を第二の従動シーブ２３に伝達する第二の伝達ワイヤ２２とを備えている。このようにすれば、前後２枚の掻寄板３，４を備えた掻寄機１において、上述の作用効果を奏することができる。
【0082】
本実施例の掻寄機１において、掻寄板３，４は、本体部２から張り出すように設けられた支持部７，９に回転可能に取り付けられ、掻寄板３，４のうち、支持部７，９に対する取付部８，１０にあたる部分には、支持部７，９から遠ざかった位置に面をなすよう形成された凹部２６と、該凹部２６から支持部７，９に向かって伸びる支持ブラケット２７とを備えている。このようにすれば、掻寄板３，４全体の重心が回転軸に近づくことにより、掻寄板３，４の回転動作を滑らかに行うことが可能となる。
【0083】
本実施例の掻寄機１は、支持部７，９の本体部２に対する上下方向の位置を調整可能なスライド部２９，３０を備えている。このようにすれば、支持部７，９の位置を適宜変更することにより、各部品の製造時や部品同士の組付け時に生じる誤差を吸収し、回転軸のずれを是正して回転動作に対する抵抗を減らすことができる。
【0084】
本実施例の掻寄機１において、支持部７，９と本体部２は、スライド部２９，３０において垂直方向に沿った面をなして互いに接触すると共に、支持部７，９側の部材と本体部２側の部材を上下に貫通する調整具２９ｃ，３０ｄを備え、該調整具２９ｃ，３０ｄの締め込みの度合を調整することにより、本体部２に対する支持部７，９の上下方向の位置を調整可能に構成されている。このようにすれば、簡単な構成のスライド部２９，３０により、本体部２に対する支持部７，９の位置を簡便に調整することができる。
【0085】
本実施例の掻寄機１は、掻寄板として、本体部２の前方に設けられた前側掻寄板３と、本体部２の後方に設けられた後側掻寄板４とを備え、支持部として、前側掻寄板３を支持する前側支持部７と、後側掻寄板４を支持する後側支持部９とを備えている。このようにすれば、前後２枚の掻寄板３，４を備えた掻寄機１において、上述の効果を奏することができる。
【0086】
したがって、上記本実施例によれば、簡単な構成で掻寄板の動作を好適に実行し得る。
【0087】
尚、本発明の掻寄機は、上述の実施例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【符号の説明】
【0088】
１ 掻寄機
２ 本体部
３ 掻寄板（前側掻寄板）
４ 掻寄板（後側掻寄板）
５ 車輪
６ レール
７ 支持部（前側支持部）
８ 取付部（前側取付部）
９ 支持部（後側支持部）
１０ 取付部（後側取付部）
１１ 動力ワイヤ
１３ 操作シーブ
１４ 支持軸
１５ 伝達シーブ（第一の伝達シーブ）
１６ 伝達シーブ（第二の伝達シーブ）
１９ ストッパ
２０ 伝達ワイヤ（第一の伝達ワイヤ）
２１ 従動シーブ（第一の従動シーブ）
２２ 伝達ワイヤ（第二の伝達ワイヤ）
２３ 従動シーブ（第二の従動シーブ）
２６ 凹部
２７ 支持ブラケット
２９ スライド部
２９ａ 接触面
２９ｃ 調整具
３０ スライド部
３０ａ 接触面
３０ｄ 調整具
Ｔ 槽（沈殿池）
Ｗ 液体（水）
２ 本体部
３ 掻寄板（前側掻寄板）
４ 掻寄板（後側掻寄板）
５ 車輪
６ レール
７ 支持部（前側支持部）
８ 取付部（前側取付部）
９ 支持部（後側支持部）
１０ 取付部（後側取付部）
１１ 動力ワイヤ
１３ 操作シーブ
１４ 支持軸
１５ 伝達シーブ（第一の伝達シーブ）
１６ 伝達シーブ（第二の伝達シーブ）
１９ ストッパ
２０ 伝達ワイヤ（第一の伝達ワイヤ）
２１ 従動シーブ（第一の従動シーブ）
２２ 伝達ワイヤ（第二の伝達ワイヤ）
２３ 従動シーブ（第二の従動シーブ）
２６ 凹部
２７ 支持ブラケット
２９ スライド部
２９ａ 接触面
２９ｃ 調整具
３０ スライド部
３０ａ 接触面
３０ｄ 調整具
Ｔ 槽（沈殿池）
Ｗ 液体（水）
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】