JP4135850B2 - フィルタープレス装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フィルタープレス装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
周知のように最近のフィルタープレス装置は、濾過効率向上等を目的として多数の濾室を形成するべく、濾板厚さ方向に伸縮開閉自在とされた、複数の濾板からなる濾板群を備えており、濾過時には濾板相互を押圧密着して各濾板間に濾室を形成し、脱水ケーキ排出時には濾板相互を離間させて濾板間から脱水ケーキを排出させるように構成されている。
【０００３】
そして、かかる濾板群を伸縮開閉する装置としては、本出願人が先の特公平４−９５６６号公報において提案したものがある。この開閉装置は、濾板厚さ方向に伸縮開閉自在とされた、複数の濾板からなる濾板群と、この濾板群における一方側端部濾板に対して油圧シリンダーを介して連結されるとともに濾板群の伸縮方向に前後動自在とされた移動台とを備えたものであり、このシリンダーを伸縮させることによって、当該シリンダーが移動台に反力をとりつつ一方側端部濾板を他方側端部濾板がわへ押圧し締付けるものであり、簡易な装置構成でありながら濾板開閉距離を非常に長くすることができ、またその分濾室数も多くすることができるものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、かかる従来型装置においては、締付け装置として油圧シリンダーを一方側端部濾板と移動台とに架設する構成としたため、締付け力を高めるためには大径の油圧シリンダーが必要となり、装置重量および装置コストの増加が問題となっていた。また、油圧シリンダーの大型化に伴い移動台とともに移動する部分の重量が増加するため、移動台の駆動源も大型のものが必要となるため、装置重量および装置コストの増加のみならず、ランニングコストも高くなる点が問題となっていた。
【０００５】
一方、フィルタープレス装置は、浄水場などの排水の脱水処理設備に用いられることがあるが、かかる場合に油圧シリンダーを用いていると、シリンダー自体だけでなく、油圧配管、油圧ユニット等から作動油が漏れ、排水や脱水物に混入させてしまう虞があることも問題であった。
【０００６】
さらにフィルタープレス装置においては、濾布の新旧や濾布に付着した脱水ケーキによって締付圧が変化することがあるが、従来は、濾板の締付圧の検出および調整を行うことができないため、締付け圧を適正化することができなかった。特に濾板の枚数が多い場合、かかる締付圧変化が顕著に表れ、経時的に安定した脱水能力を発揮させることができなかった。
【０００７】
そこで、本発明の主たる課題は、締付駆動源の小型軽量化及びローコスト化を可能とすることにある。また他の課題は、排水や脱水物への作動油の混入を防止することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決した本発明のうち請求項１記載の発明は、濾板厚さ方向に伸縮開閉自在とされた、複数の濾板からなる濾板群と、この濾板群における一方側端部濾板に対してパンタグラフ式ジャッキを介して連結されるとともに前記濾板群の伸縮方向に前後動自在とされた移動台と、を備えたフィルタープレス装置であって、
前記パンタグラフ式ジャッキは、前記濾板群伸縮方向に拡縮自在とされ且つその拡縮方向に対して一方側の屈折アーム対の屈折角が他方側の屈折アーム対の屈折角よりも大きくなるように構成されており、
前記パンタグラフ式ジャッキの濾板群伸縮方向の幅を拡大することによって、前記パンタグラフ式ジャッキが前記移動台に反力をとりつつ前記一方側端部濾板を他方側端部濾板がわへ押圧し締付けるように構成されたことを特長とする、フィルタープレス装置である。かかるパンタグラフ式ジャッキは小入力でも大出力（大きな拡縮力）を発揮することができるので、小型の駆動源を用いても大きな締付圧を発揮させることができる。よって、締付力を低下させずに締付駆動源の小型軽量化及びローコスト化を図ることが可能となり、さらにこれに伴い台車１１の駆動源も小型軽量化及びローコスト化を図ることが可能となる。
【０００９】
請求項２記載の発明は、前記移動台の移動方向に沿ってラックを設ける一方で、前記移動台に回転駆動源を設け、この回転駆動源により回転駆動される歯車を設け、この歯車と前記ラックとが噛み合わされた、請求項１記載のフィルタープレス装置である。
【００１０】
請求項３記載の発明は、前記移動台を、所定の移動位置で、少なくとも前記一方側端部濾板から離間する後退方向に移動しないように固定する手段を設けた、請求項１または２記載のフィルタープレス装置である。
【００１１】
請求項４記載の発明は、前記パンタグラフ式ジャッキによる締付圧力を検出する圧力検出手段と、その検出圧力に基づいて前記パンタグラフ式ジャッキによる締付圧力を調整する圧力調整手段を備えた、請求項１〜３のいずれか１項記載のフィルタープレス装置である。かかる手段を備えることで、適切な締付圧に微調整できるようになる。
【００１２】
請求項５記載の発明は、油圧により作動する駆動源を有しない請求項１〜４のいずれか１項に記載のフィルタープレス装置である。すなわち、締付用の駆動源、濾板開閉用の駆動源、圧力調整用の駆動源の全てにおいて、油圧ジャッキや油圧モータ等の油圧により作動する駆動源を用いない構成とすることにより、排水や脱水物への作動油の混入を防止できるようになる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を使って、本発明の実施の形態を説明する。
（装置構成）
図１〜３は、本発明に係る濾板締付装置を示したもので、図１は、平面図、図２は、濾板を開放した状態の側面図、図３は、濾板を締め付けた状態の側面図である。
本例の装置では、相互に離間し且つ平行な一対の主梁１，１が、その長手方向（以下、単に長手方向という場合は、主梁１，１の長手方向を意味する。）両端部において支柱部材２，２により支持され、水平方向に延在しており、これら一対の主梁１，１上に、その長手方向に開閉する複数の濾板３，３…からなる濾板群が支持され、この濾板群３，３…の開方向側に配された移動フレーム４が支持されている。これら個々の濾板３，３…及び移動フレーム４には、ガイドローラ６，６が取り付けられ、このガイドローラ６，６が主梁１，１上を走行するように構成されている。また個々の濾板３，３…及び移動フレーム４の全体が連動して開閉伸縮するように、隣接相互がタイボルト５，５…により連結されている。
【００１４】
そして本発明においては、かかる一体的な濾板３，３…及び移動フレーム４に対し、開枠側（すなわち移動フレーム４の濾板側と反対側）に締付装置としてのパンタグラフ式ジャッキ２０等を介して、ガイドローラ１２，１２…を備えて主梁上を走行自在の台車１１が連結される。
【００１５】
本実施の形態では、台車１１の下側には、図示しない電動モータ等の台車移動用回転駆動源が取り付けられ、その回転軸が一方側の主梁１の下側まで延在され、この延在部分にピニオンギヤ（歯車）が取り付けられるとともに、一方側の主梁下面にその長手方向に沿ってラックが固定され、これらピニオンギヤとラックとが噛み合わされている。したがって、台車移動用回転駆動源１３Ｍを作動させてピニオンギヤを適宜正逆回転させることにより、ピニオンギヤがラック下面に沿って噛み合いながら走行するのに伴って、台車が前後動自在となる。特に、ラック１４，１４を主梁１，１の下側側面に設け、台車ガイドローラ１２，１２…とピニオン１３，１３とが主梁１，１を挟んで支持する構成としたので、台車１１の前後動が安定したものとなる。
【００１６】
また本例の装置では、後退阻止手段７０として、主梁１，１の側面部に掛止凸部７１，７１を設けるとともに、台車１１に対し、図示しないジャッキ等の往復駆動装置により上下動自在の後退阻止部材７２，７２を取付けている。かかる構成とすることにより、台車１１を所定位置まで移動した状態で、後退阻止部材７２，７２を掛止凸部７１，７１の前側に下降させることによって、台車１１が後退方向に移動しようとしてもその後退阻止部材７２，７２が掛止凸部７１，７１に引っ掛かり、後退するのが妨げられる。この他にも、例えば前述の特公平４−９５６６号公報において提案した後退阻止手段等を用いることもできる。
【００１７】
さらに本実施の形態においては、台車１１はパンタグラフ式ジャッキ２０を介して、濾板群３，３…と一体をなす移動フレーム４と連結されており、図６に示すように、パンタグラフ式ジャッキ２０にはその拡縮用駆動源２０Ｍが取り付けられている。
さらに詳細には、このパンタグラフ式ジャッキ２０は、移動フレーム４の開枠方向側面に取り付けられた移動フレーム側リンクブラケット２１，２１と、この移動フレーム側リンクブラケット２１，２１と移動フレーム側リンクピン２６を介してそれぞれ回動自在に連結された移動フレーム側メインリンクアーム２２，２２および移動フレーム側補助リンクアーム３１と、この移動フレーム側メインリンクアーム２２，２２と中央部メインリンクピン２７を介して回動自在に連結された台車側メインリンクアーム２３，２３と、移動フレーム側補助リンクアーム３１と中央部補助リンクピン３４を介して回動自在に連結された台車側補助リンクアーム３２と、これら台車側のメインおよび補助リンクアーム２３，２３、３２とリンクピン２８を介してそれぞれ回動自在に連結されるとともに、その反対側面において圧力検出手段５０と連結された台車側リンクブラケット２４，２４とでリンク機構が構成されている。また、中央部補助リンクピン３４に対して、図示しない内部のナット部材とこのナット部材を減速機４３を介してその回転軸芯周りに回転駆動する電動モータ等の締付回転駆動源２０Ｍとからなる駆動装置４２が固設され、この駆動装置４２の内部ナット部材に対して、一端が中央部メインリンクピン２７と連結されたネジ棒４１の他端側部分が螺合されている。
【００１８】
さらに本発明に従って、濾板群伸縮方向に沿う拡縮方向に対して一方側の屈折アーム対たるメインリンクアーム対２２，２３の屈折角を、他方側の屈折アーム対たる補助リンクアーム対３１，３２の屈折角より大きくなるように構成している。かかる構成とすると、梃子の原理により、小入力でも大出力（大きな拡縮力）を発揮することができるので、小型の駆動源を用いても大きな締付圧を発揮できる利点があり、またそれによって、締付力を低下させずに締付駆動源の小型軽量化及びローコスト化を図ることができ、さらにこれに伴い台車１１の駆動源も小型軽量化及びローコスト化を図ることができる。
【００１９】
かくして、締付回転駆動源２０Ｍを作動させ、内部ナット部材を正方向または逆方向に回転させると、内部ナットに対してネジ棒４１が上または下方向に移動し、それによって中央部メインリンクピン２７と中央部補助リンクピン３４間の距離が変化し、ジャッキ２０を濾板群伸縮方向に拡縮させることができる。
【００２０】
他方、本実施の形態では、かかるパンタグラフ式ジャッキ２０と台車１１とを圧力検出手段５０を介して連結している。圧力検出手段５０は前述のパンタグラフ式ジャッキ２０による濾板群３，３…の締付圧を検出するもので、例えばロードセルを用いることができる。
【００２１】
さらに、圧力検出手段５０の台車側取付部には、この圧力検出手段５０と台車との間の距離を調整することにより濾板締付圧の微調整を行う圧力調整手段６０が取り付けられている。この圧力調整手段６０は、台車１１の圧力検出手段５０側端部に、締付方向に沿う姿勢で取り付けられた一対のナット部材６２，６２と、このナット部材６２，６２に螺合してその両側に突出するとともに、先端部が圧力検出手段５０に回動可能に連結された一対のネジ棒６１，６１と、これらネジ棒６１，６１の基端部に取り付けられたネジ棒側チェーンホイル６５，６５と、その間に配された駆動源側チェーンホイル６６と、これらチェーンホイルに巻きかけられた無端チェーン６４と、駆動源側チェーンホイル６６を回転駆動する減速機付き電動機等の調整用回転駆動源６３とで構成されている。
【００２２】
かくして、回転駆動源６３を作動させて、無端チェーン６４等を介してネジ棒６１，６１を回転させることによって、ネジ棒６１，６１をナット部材６２，６２に対し締付方向前後に移動させることができる。ネジ棒６１，６１の先端には圧力検出手段５０、パンタグラフ式ジャッキ２０、移動フレーム４および濾板群３，３…がこの順に連結されているので、ネジ棒６１，６１の締付方向前後移動により濾板締付圧の微調整を行うことができる。
【００２３】
（締付方法）
次に、上述のフィルタープレス装置を使用した、好適な濾板締付方法を説明する。
図２は、濾板を締め付ける前の状態を示しており、濾板を締付けるには、この状態から先ず濾板群３，３…の閉枠を行う。すなわち、台車移動用回転駆動源１３Ｍを作動させ、台車を濾板群３，３…がわへ移動させ、この移動力によって圧力調整手段６０、圧力検出手段５０、及びパンタグラフ式ジャッキ２０を介して、移動フレーム４及び濾板３，３…を押込み収縮閉枠させる。
【００２４】
このようにして台車１１が所定の位置まできたら、台車１１の移動を停止し、図１及び図３に示すように、後退阻止手段７０によって、台車１１が、後退（濾板３，３…と反対方向へ移動）しないようにする。
台車１１が後退しないように固定されたならば、次に、締付回転駆動源２０Ｍを作動させてパンタグラフ式ジャッキ２０を締付方向に徐々に拡張させ、固定台車１１に反力をとりながら、移動フレーム４及び濾板３，３…を締付けていき、所定拡張距離分、この場合好適には各側のメインリンクアーム２２，２３が一直線状となるまで締付けを行い、その後締付回転駆動源２０Ｍを停止させる。
【００２５】
続いて、圧力検出手段５０によって、濾板３，３…の締付圧力を検出する。ここで、圧力検出手段５０によって得られた圧力が、予め設定してある濾板の締付圧力と一致していれば濾板の締付工程を終了し、濾過工程へと移る。
【００２６】
これに対し、予め設定してある濾板の締付圧力と一致していないようであれば、以下の作業を行う。
すなわちまず、パンタグラフ式ジャッキ２０を収縮させて、濾板３，３…を、締付状態から一端開放する。次に、先に検出した締付圧力に基づいて、調整用回転駆動源６３を作動させ、ネジ棒６１，６１を回転し、圧力検出手段５０と台車１１との間の距離を調整する。先に得られた移動フレーム４側からの圧力が、予め設定してある濾板の締付圧力より大きいようであれば、圧力検出手段５０と台車１１との間の距離が短くなるようにネジ棒６１，６１を回転し、逆に、先に得られた移動フレーム４側からの圧力が、予め設定してある濾板の締付圧力より小さいようであれば、圧力検出手段５０と台車１１との間の距離が長くなるようにネジ棒６１，６１を回転する。なお、この収縮距離と、設定圧力検出圧力差との関係を予め実験等により定めておくことが望ましい。
【００２７】
しかる後、パンタグラフ式ジャッキ２０を再度拡張させ、締付けを行うとともに、圧力検出手段５０によって圧力を検出する。そして、検出圧力が、予め設定してある濾板締付圧力と一致するまで、以上の作業を繰り返すことにより、最適な圧力での締付けが可能となる。
【００２８】
他方、開枠時においては、以上に説明した閉枠工程とは逆の手順となり、パンタグラフ式ジャッキ２０を収縮させ、次に後退阻止部材７２，７２を上昇させて台車１１の固定を解いた後、台車１１を開枠方向（濾板３，３…側と反対側）に移動させ、これに伴わせて移動フレーム４及び濾板３，３…を移動拡張させ開枠させる。
【００２９】
【発明の効果】
以上のとおり、本発明によるフィルタープレスによれば、締付駆動源の小型軽量化及びローコスト化が可能となること、濾板締付圧の微調整が可能となること、脱水物への作動油の混入が防止されること等の種々の利点がもたらされる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係るフィルタープレス装置の平面図である。
【図２】 本発明に係るフィルタープレス装置の濾板開枠状態を示す側面図である。
【図３】 本発明に係るフィルタープレス装置の濾板閉枠状態を示す側面図である。
【図４】 パンタフラフ式ジャッキの要部平面図である。
【図５】 収縮状態のパンタフラフ式ジャッキの要部正面図である。
【図６】 拡張状態のパンタフラフ式ジャッキの要部正面図である。
【符号の説明】
１…主梁、２…支柱部材、３…濾板、４…移動フレーム、５…タイボルト、６…ガイドローラ、１０…移動手段、１１…台車、１２…台車ガイドローラ、１３…ピニオン、１４…ラック、２０…パンタグラフ式ジャッキ、２１…移動フレーム側リンクブラケット、２２…移動フレーム側メインリンクアーム、２３…台車側メインリンクアーム、２４…台車側リンクブラケット、２６，２７，２８，３４…リンクピン、３０…補助部材、３１…移動フレーム側補助リンクアーム、３２…台車側補助リンクアーム、４１…ネジ棒、４２…固定部材、４３…減速機、２０Ｍ…締付回転駆動源、５０…圧力検出手段、５１…ロードセル、５２…ロードセルアダプター、６０…圧力調整手段、６１…ネジ棒、６２…ナット部材、６３…調整用回転駆動源、６４…無端チェーン、６５，６６…チェーンホイル、７０…後退阻止手段、７１…掛止凸部、７２…後退阻止部材。

Claims (5)

1. 濾板厚さ方向に伸縮開閉自在とされた、複数の濾板からなる濾板群と、この濾板群における一方側端部濾板に対してパンタグラフ式ジャッキを介して連結されるとともに前記濾板群の伸縮方向に前後動自在とされた移動台と、を備えたフィルタープレス装置であって、
   前記パンタグラフ式ジャッキは、前記濾板群伸縮方向に拡縮自在とされ且つその拡縮方向に対して一方側の屈折アーム対の屈折角が他方側の屈折アーム対の屈折角よりも大きくなるように構成されており、
   前記パンタグラフ式ジャッキの濾板群伸縮方向の幅を拡大することによって、前記パンタグラフ式ジャッキが前記移動台に反力をとりつつ前記一方側端部濾板を他方側端部濾板がわへ押圧し締付けるように構成されたことを特長とする、フィルタープレス装置。
2. 前記移動台の移動方向に沿ってラックを設ける一方で、前記移動台に回転駆動源を設け、この回転駆動源により回転駆動される歯車を設け、この歯車と前記ラックとが噛み合わされた、請求項１記載のフィルタープレス装置。
3. 前記移動台を、所定の移動位置で、少なくとも前記一方側端部濾板から離間する後退方向に移動しないように固定する手段を設けた、請求項１または２記載のフィルタープレス装置。
4. 前記パンタグラフ式ジャッキによる締付圧力を検出する圧力検出手段と、その検出圧力に基づいて前記パンタグラフ式ジャッキによる締付圧力を調整する圧力調整手段を備えた、請求項１〜３のいずれか１項記載のフィルタープレス装置。
5. 油圧により作動する駆動源を有しない請求項１〜４のいずれか１項に記載のフィルタープレス装置。

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