(57)【要約】      （修正有）【課題】掘削装置またはバケットローダとして設計された破砕バケットの疲労抵抗力の低下を防ぐ。【解決手段】バケット１は、底板、側壁３、及びバケットの後部に設けられた加工ドラム６を含む。加工ドラム６は、シャフトの周りを回転可能であり、回転とともにバケット内に保持されている材料を破砕すると同時に、破砕された材料を加工ドラム６の間から、あるいは加工ドラム６を介してバケットの外へ送り出す。バケット１は、また加工ドラム６のパワートランスミッション及び軸受組立品用の筐体４を備え、筐体４は、加工ドラム６の軸受カップを取り付け可能なフレームパネル４ｂによって画成されている。加工ドラム６は、少なくとも１つの破砕ツールを備え、破砕ツールは、シャフトの全長に沿って実質上全域にわたって延在する連続部品である。【選択図】図１
2010222969.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
掘削装置またはバケットローダとして設計された破砕バケット（１）であって、底板（２）、側壁（３）、前記バケットの後部に設けられた加工ドラム（６）、ならびに前記加工ドラム（６）のパワートランスミッション及び軸受組立品用の筐体（４）を備え、前記加工ドラムは、シャフト（６ａ）の周りを回転可能であり、回転とともにバケット内に保持されている材料を破砕すると同時に、破砕された材料を前記加工ドラム（６）の間から、あるいは前記加工ドラム（６）を介して前記バケットの外へ排出し、前記筐体（４）は、前記加工ドラム（６）の軸受カップを取り付け可能なフレームパネル（４ｂ）によって画成されている、前記破砕バケットにおいて、前記加工ドラム（６）が、少なくとも１つの破砕ツール（７）を備え、前記破砕ツール（７）が、シャフト（６ａ）の全長にわたって実質上延在する連続部品であることを特徴とする、破砕バケット。
【請求項２】
前記破砕ツール（７）は、前記加工ドラム（６）に溶接によって取り付けられ、前記溶接部は、前記シャフト（６ａ）の全長に沿って実質上全域にわたって連続していることを特徴とする、請求項１に記載のバケット。
【請求項３】
前記加工ドラム（６）は、１２０度の放射状の間隔で前記ドラム（６）の周りに配置された３つの破砕ツール（７）を備えていることを特徴とする、請求項１または２に記載のバケット。
【請求項４】
前記加工ドラム（６）は、９０度の放射状の間隔で前記ドラム（６）の周りに配置された４つの破砕ツール（７）を備えていることを特徴とする、請求項１または２に記載のバケット。
【請求項５】
前記破砕ツール（７）は、前記シャフト（６ａ）の全長に沿って全域にわたって延在して、放射状外方に向いている歯部材（７ｂ）を特徴にするリブ（７ａ）を含むことを特徴とする、請求項１乃至４のうちのいずれかに記載のバケット。
【請求項６】
隣接する破砕ツール（７）の前記歯部材（７ｂ）は、前記加工ドラム（６）のシャフト（６ａ）の方向に互いに一致していること、及び隣接する破砕ツール（７）の前記歯部材（７ｂ）は、前記加工ドラム（６）のシャフト（６ａ）の方向に互いにずれて配置されていること、あるいはその一方であることを特徴とする、請求項５に記載のバケット。
【請求項７】
前記破砕ツール（７）は、前記シャフト（６ａ）上で縦方向にゆるやかな螺旋として設計されていることを特徴とする、請求項１乃至６のうちのいずれかに記載のバケット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、掘削装置またはバケットローダとして設計された破砕バケットに関するものである。この破砕バケットは、底板と、側壁と、バケットの後部に設けられた加工ドラムと、ならびに加工ドラムのパワートランスミッション及び軸受組立品用の筐体と、を備えている。前記加工ドラムは、シャフトの周りを回転可能であり、回転とともにバケット内に保持されている材料を破砕すると同時に、破砕された材料を加工ドラムの間から、あるいは加工ドラムを介してバケットの外へ排出する。さらに、前記筐体は、ドラムの軸受カップを取り付け可能なフレームパネルによって画定されている。
【背景技術】
【０００２】
この種のバケットは、本出願人の特許文献１に開示されている。この先行公知のバケットは、加工ドラムのフランジ間に載置された破砕歯を特徴としている。この種の構造には、多数の溶接取り付け部材が必要となる。そのような構造に伴う問題は、それぞれ別々に溶接された部品が、応力集中の源となり、それによって、疲労抵抗力が弱くなることである。特に弱点は、シャフトの縦方向に対して直角な接合部、ならびにシャフトの溶接終端部である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第０１５８５９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、上述した問題が生じない前述のタイプのバケットを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この目的は、本発明によれば、加工ドラムが、少なくとも１つの破砕ツールを備え、破砕ツールが、シャフト全長に沿って全域にわたって延在する連続部品であるような方式で達成される。
【０００６】
破砕ツールをシャフト長の全域にわたって連続的に延在させる場合、破砕ツールをシャフトに取り付ける溶接接合部を、シャフト長に関してシャフト全体に均等になる連続接合部として構築できる。したがって複数の溶接終端部をなくすことができる。また、溶接接合部もすべてシャフトの縦方向に延在し、シャフトの縦方向に対して直角な溶接接合部もすべて不要となる。したがって、先行技術の問題、すなわちシャフトにかかる応力集中を、未然に防ぐことができる。
【０００７】
同時に、本発明による破砕ツールは、破砕することだけでなく、荷重を支持しシャフト強度を強化する部品としても機能する構造部材を形成する。
【０００８】
以下に、添付の図面を参照して、本発明の実施形態の一例をより詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、加工ドラムを備えた本発明のバケットを後方から見た部分切り取り斜視図である。
【図２】図２は、本発明の一実施形態に係る加工ドラムの図である。
【００１０】
本発明に係るバケットは、掘削装置またはバケットローダとして機能するように取り付け可能であり、バケットの上側にはそのための取付けブラケット８を備えている。
【００１１】
バケット１は、底板２と、側壁３と、及びバケットの後部に設けられた加工ドラム６と、を備えている。加工ドラム６は、シャフト６ａの周りを回転可能であり、回転とともにバケット内に保持されている材料を破砕すると同時に、破砕された材料を加工ドラム３の間から、あるいは加工ドラム６を介してバケットの外へ排出する。
【００１２】
側壁３の後部には、加工ドラム６のパワートランスミッション及び軸受組立品用の筐体４が連結されている。筐体４は、外側側壁４ａを含み、例示の実施形態においては、筐体４は、フレームパネル４ｂによってバケットの内部から切り離されている。フレームパネル４ｂには、加工ドラム６の軸受カップ（不図示）を取り付け可能である。本実施例では、フレームパネル４ｂは、側壁３の直接延在部として存在しており、側壁３と同じ材料で作られている。
【００１３】
フレームパネル４ｂは、加工ドラム６用の取外し及び取付け構造物５を備え、それらは、据付通路５ａ及び取外し開口部５ｂを構成している。取外し開口部５ｂ内には、加工ドラム６を加工ドラム用の軸受及び駆動歯車とともに単一の組立品としてバケットの後方から所定の位置に載置可能である。
【００１４】
例示の実施形態では、加工ドラム６の動作位置は、バケットに対して水平であるが、垂直であってもよい。本実施例では、フレームパネル４ｂは、いずれにせよ、筐体４の外側側壁４ａの間で、外側側壁４ａから距離をおいたところに存在している。したがって、スプロケット及び軸受箱は、フレームパネル４ｂと筐体の外側側壁４ａとの間に設置される。
【００１５】
補完部品４ｄはフレームパネル４ｂの後部に取り付け可能である。補完部品４ｄは、フレームパネルにある加工ドラムの取外し開口部５ｂを画成して、取外し開口部に通じる加工ドラムの据付通路５ａを塞ぐ。フレームパネル４ｂと筐体の外側側壁４ａとの間に設置されたスプロケット及び軸受箱は、バケットの後方に面した側面に後壁パネル４ｃを着脱可能に載置することによって背後から閉鎖可能である。望ましくは、各後壁パネル４ｃの一端を、ボルトまたはネジによってフレームパネル４ｂと補完部品４ｄとの両方に固定し、他端を外側側壁４ａの後方端部に固定する。それによって、筐体４の外側側壁４ａは、開放不要の平滑な摩耗板として外側側面のまま残される。バケットとして使用される工程では、筐体４の後壁パネル４ｃは、岩などによって加えられる相当な応力にはさらされない。したがって、長期間の使用後でも後壁パネルは開放可能である。
【００１６】
本発明の一実施形態に係る加工ドラム６を、スプロケット及び軸受箱をシャフト６ａの両端に載置しない状態で、より詳細に図２に示す。本実施例では、加工ドラム６は、長尺のシャフト６ａで構成されている。加工ドラム６は、破砕ツール７を４つ（図２では、１つのツールは見えない）含む例である。各破砕ツールは、シャフト６ａの両端部を除いて、シャフト６ａの全長に沿って実質上全域にわたって延在している。破砕ツール７は、加工ドラム６上に９０度の間隔で放射状に配置されている。なお、加工ドラム６上の破砕ツール７の数は、例えば、３つであってもよい。その場合、破砕ツール７は、加工ドラム６上に１２０度の間隔で放射状に配置される。破砕ツール７の数は、これら以外であってもよい。望ましい態様は、ツール７が、加工ドラム６上に等間隔で放射状に配置されることである。さらに、破砕ツール７は、シャフトの材質より強い耐磨耗性材質である材料（合金鋼）製であることが望ましい。
【００１７】
破砕ツール７は、シャフト６ａ上に、望ましくはシャフト６ａの全長に沿って延在し、シャフト６ａ上に固定されている長尺のリブ７ａを含む。この目的のために、リブ７ａは、望ましくはシャフト６ａの横断面に関してシャフト６ａの輪郭に一致する底面になるように形成される。さらに、リブ７ａは、底面に対して反対側の上面に存在する複数の歯部材７ｂを特徴としている。歯部材７ｂは、リブ７ａの全長にわたって等間隔でリブ７ａに沿って配置されている。歯部材７ｂは、加工ドラム６の半径方向外方に向くようにリブ７ａ上に配置され、それによって、鋸歯状型の破砕ツール７を構成している。歯部材７ｂを耐磨耗性溶接で溶接または補強してもよい。歯部材はまた、別々にろう付けされた爪部品を備えてもよい。
【００１８】
リブ７ａ、したがって破砕ツール７は、溶接によってシャフト６に取り付けられる。本発明に係る破砕ツール７は、シャフト６の全長にわたって実質上延在する溶接部によってシャフト６に溶接可能である。溶接部は、リブ７ａの底面端部の形状と方向に従う。本実施形態の溶接部は、シャフト６の縦方向にまっすぐになっている。これによって、シャフト６ａの縦方向に対して横方向の溶接接合部を無くすことができる。
【００１９】
さらに、隣接する破砕ツール７の歯部材７ｂを、加工ドラム６のシャフト６ａの方向に互いに一致させることができる。しかし、隣接する破砕ツール７の歯部材７ｂは、また、加工ドラム６のシャフト６ａの方向に互いにずれた位置にあってもよい。たとえば、そのような歯部材間のずれは、図１及び図２に示すように、破砕ツール７の２つの隣接する歯部材７ｂ間の間隙の約半分であってもよい。
【００２０】
本発明の好適な一実施形態によれば、破砕ツール７は、シャフト面に沿ってゆるやかな螺旋形をなすような形状に形成される。
【００２１】
本発明は、提示された実施形態に限定されることなく、特許請求の範囲によって定義される保護の範囲内で多様な方式に適用可能である。たとえば、歯部材７ｂは、長方形以外の形状を有することができる。また、シャフトは、特にシャフトの縦方向において破砕ツールの位置では円形以外の断面形状を有することが可能である。
【符号の説明】
【００２２】
１    バケット
２    底板
３    側壁
４    筐体
４ａ  外側壁
４b  フレームプレート
４c  後壁パネル
４d  補完部品
５    取外し及び取付け構造物
５a  据付通路
５b  取外し開口部
６    加工ドラム
６a  シャフト
７    破砕ツール
７a  リブ
７b  歯部材
【図１】
2010222969.tif 000003
【図２】
2010222969.tif 000004
【外国語明細書】
Crushing bucket
The invention relates to a crushing bucket, which has been designed as an excavator or loader bucket, comprising a bottom plate, side walls, and working drums at a rear part of the bucket, which are rotatable about a shaft thereof and crush, while rotating, a bucket-held material and at the same time deliver crushed material out of the bucket between or through the working drums, as well as enclosures for the power transmission and bearing assemblies of the working drums, said enclosures being delimited by frame panels to which the drums' bearing cups are attachable.
Such a bucket is known from the Applicant's international patent application WO 0158595. This prior known bucket features crushing teeth mounted between the working drums' flanges. This type of structure calls for a multitude of welding-attached elements. A problem with such a structure is that each separate welded component represents a source of concentrated stress and thereby leads to poorer fatigue resistance. Particularly weak points are joints transverse to the longitudinal direction of a shaft, as well as weld terminations on the shaft.
It is an object of the invention to provide a bucket of the foregoing type, which does not have the above-mentioned problems.
This object is achieved according to the invention in such a way that the working drum is provided with at least one crushing tool, which is a continuous component extending all the way along the entire shaft length.
When a crushing tool extends continuously across the shaft length, the weld joint for attaching the crushing tool to the shaft can be established as a continuous joint which is equal to the entire shaft in terms of its length, thus avoiding a plurality of weld terminations. All weld joints also extend lengthwise of the shaft, nor is there any need for weld joints transverse to the longitudinal shaft direction. Thus, the prior art problem, i.e. stress concentrations applied to the shaft, is obviated.
At the same time, the crushing tool according to the invention provides a structural member which not only does the crushing but also functions as a load-bearing, shaft-strength enhancing component.
One exemplary embodiment of the invention will now be described more closely with reference to the accompanying drawings, in which
Fig. 1    shows a bucket of the invention with its working drums in a partially cut-away perspective view from behind, and
Fig. 2    shows a working drum according to one embodiment of the invention.
The bucket according to the invention can be attached to serve as an excavator or loader bucket, for which the bucket has attachment brackets 8 on its top.
A bucket 1 comprises a bottom plate 2, side walls 3, and working drums 6 at a rear part of the bucket, which are rotatable about a shaft 6a thereof and crush, while rotating, a bucket-held material and at the same time deliver crushed material out of the bucket between or through the working drums 3.
Associated with rear parts of the side walls 3 are enclosures 4 for the power transmission and bearing assemblies of the working drums 6. The enclosures 4 include outer side walls 4a and, in the illustrated embodiment, the enclosures 4 are separated from an interior of the bucket by frame panels 4b to which the working drums' 6 bearing cups (not shown) are attachable. In the illustrated case, the frame panels 4b are present as direct extensions of the side walls 3 and are made of the same material as the side walls 3.
The frame panels 4b are provided with take-up and attachment formations 5 for the working drums 6, which establish an installation path 5a and take-up openings 5b into which the working drums 3, along with the bearings and drive gears therefor, are mountable in place as a single assembly from behind the bucket.
In the illustrated embodiment, the working drums 6 are horizontal with the bucket in an operating position, but can also be vertical. In the depicted case, the frame panels 4b are nevertheless present between the outer side walls 4a of the enclosures 4 at a distance from the outer side walls 4a, thus providing sprocket and bearing boxes between the frame panels 4b and the enclosures' outer side walls 4a.
Attachable to rear parts of the frame panels 4b are complementary pieces 4d, which delimit the take-up openings 5b of working drums present in the frame panel and block the installation path 5a of working drums leading to the take-up openings. The sprocket and bearing boxes established between the frame panels 4b and the enclosures' outer side walls 4a are closable from behind by removably mounting backwall panels 4c on a rear-facing side of the bucket. Preferably, each backwall panel 4c is fastened at one edge thereof by bolts or screws both to the frame panel 4b and to the complementary piece 4d and at the other edge thereof to a rear edge of the outer side wall 4a. Thereby, the enclosures' 4 outer side walls 4a leave their external sides as smooth wear plates, which need not be opened. In the process of working with the bucket, the enclosures' 4 backwall panels 4c are not exposed to a substantial stress applied by rocks, thus enabling the same to be opened even after a long working period.
The working drum 6 according to one embodiment of the invention is depicted in more detail in fig. 2 without sprockets and bearing boxes mounted on the ends of the shaft 6a. In this case, the working drum 6 is constructed from the elongated shaft 6a. The working drum 6 includes four examples of crushing tools 7 (one is not visible in fig. 2), each of which extends substantially all the way along the length of the shaft 6a except for extreme ends of the shaft 6a. The crushing tools 7 are distributed on the working drum 6 at radial spaces of 90 degrees. It should be noted at this point that the number of crushing tools 7 on the working drum 6 can be for example three, in which case the crushing tools 7 are distributed on the working drum 6 at radial spaces of 120 degrees. The number of crushing tools 7 can be other than these, the desirable aspect being that the tools 7 are distributed on the working drum 6 at equidistant radial intervals. Furthermore, the crushing tools 7 are preferably made from a material (steel alloy) which is a stronger wear-resistant material than that of the shaft.
The crushing tool 7 includes an elongated rib 7a extending along and bearing on the shaft 6 preferably all the way along its length. For this purpose, the rib 7a is shaped for a bottom surface preferably conforming to the outline of the shaft 6a in terms of its cross-section. In addition, the rib 7a features a plurality of tooth members 7b present on a top surface opposite with respect to the bottom surface. The tooth members 7b are disposed along the rib 7a at equal spaces throughout the length of the rib 7a. The tooth members 7b are disposed on the rib 7a so as to point outward in a radial direction of the working drum 6, thus establishing a serration type crushing tool 7. *The tooth member 7b can be welded or reinforced with a wear-resistant weld. The tooth member can also be provided with a separately soldered claw piece.
The rib 7a, and thereby the crushing tool 7, is attached to the shaft 6 by welding. The crushing tool 7 according to the invention can be welded to the shaft 6 with a weld extending substantially over the entire length of the shaft 6. The weld follows the shape and direction of the bottom surface edges of the rib 7a, which in this embodiment is lengthwise of the shaft 6 and straight. This enables avoiding weld joints crosswise to the longitudinal direction of the shaft 6a.
Furthermore, the tooth members 7b of adjacent crushing tools 7 can be in coincidence with each other in the direction of the shaft 6a of the working drum 6. However, the tooth members 7b of adjacent crushing tools 7 may also have locations which are offset from each other in the direction of the shaft 6a of the working drum 6. For example, the offset between such members can be about a half of the gap between two adjacent tooth members 7b of the crushing tool 7, as shown in figs. 1 and 2.
According to one preferred embodiment of the invention, the crushing tool 7 is shaped in such a way that the shape follows a gentle spiral form along the shaft surface.
The present invention is not limited to the presented embodiments, but can be applied in a variety of manners within the scope of protection defined by the claims. The tooth members 7b, for example, can have a shape which is other than rectangular or the shaft can have a cross-sectional shape, especially in the longitudinal direction of the shaft at the location of a crushing tool, which is other than circular.
Claims
1. A crushing bucket, which has been designed as an excavator or loader bucket, comprising a bottom plate (1), side walls (2), and working drums (6) at a rear part of the bucket, which are rotatable about a shaft (6) thereof and crush, while rotating, a bucket-held material and at the same time deliver crushed material out of the bucket between or through the working drums (6), as well as enclosures (4) for the power transmission and bearing assemblies of the working drums (3), said enclosures being delimited by frame panels (4b) to which the working drums' (6) bearing cups are attachable, characterized in that the working drum (6) is provided with at least one crushing tool (7), which is a continuous component extending substantially across the length of a shaft (6a). 
2. A bucket as set forth in claim 1, characterized in that the crushing tools (7) are attached to the working drum (6) by welding, the weld continuing substantially all the way along the entire length of the shaft (6a).
3. A bucket as set forth in claim 1 or 2, characterized in that the working drum (6) is provided with three crushing tools (7) distributed over the drum (6) at radial spaces of 120 degrees.
4. A bucket as set forth in claim 1 or 2, characterized in that the working drum (6) is provided with four crushing tools (7) distributed over the drum (6) at radial spaces of 90 degrees.
5. A bucket as set forth in any of the preceding claims 1-4, characterized in that the crushing tool (7) includes a rib (7a) extending all the way along the length of the shaft (6a) and featuring radially outward pointing tooth members (7b).
6. A bucket as set forth in claim 5, characterized in that the tooth members (7b) of adjacent crushing tools (7) are in coincidence with each other in the direction of the working drum's (6) shaft (6a) and/or disposed in such way that the tooth members (7b) of adjacent crushing tools (7) are offset from each other in the direction of the working drum's (6) shaft (6a).
7. A bucket as set forth in any of claims 1-6, characterized in that the crushing tool (7) is designed as a longitudinally gentle spiral on the shaft (6a).
(57) Abstract
The invention relates to a crushing bucket, which has been designed as an excavator or loader bucket. It comprises a bottom plate (1), side walls (2), and working drums (6) at a rear part of the bucket, which are rotatable about a shaft (6) thereof and crush, while rotating, a bucket-held material and at the same time deliver crushed material out of the bucket between or through the working drums (6). It also comprises enclosures (4) for the power transmission and bearing assemblies of the working drums (3), said enclosures being delimited by frame panels (4b) to which the working drums' (6) bearing cups are attachable. The working drum (6) is provided with at least one crushing tool (7), which is a continuous component extending substantially all the way along the length of a shaft (6a).
Fig. 1
2010222969.tif 000005
2010222969.tif 000006