(57)【要約】  本発明は砕岩時のダストを処理する方法、集塵装置、および削岩装置に関するものである。ボアホール（9）または他の操作場所から吸引された岩材および空気は集塵装置（14）で互いに分離される。分離された岩材（25）は集塵装置の排出部（14a）に落下し、岩材をここから１バッチ分ずつ排出装置（16）に収容することができる。排出装置は閉鎖された圧縮空間（39）を含み、ここで１バッチ分の岩材がよりコンパクトな状態に圧縮される。これによって固形物ケーキ（17）が形成され集塵装置（14）から取り除かれる。
2009517196.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
砕かれた岩材をボアホール（9）から吸引してそれを集塵装置（14）へ搬送し、
該集塵装置（14）によって該岩材（25）と空気とを分離し、
該集塵装置（14）から分離された該岩材（25b）を1バッチ分ずつ排出装置（16）に収容し、
該岩材を置換フィーダによって該集塵装置（14）から取り去ることを含む砕岩時のダストを処理する方法において、
前記岩材（25b）を1バッチ分ずつ置換フィーダによって少なくとも１つの閉鎖可能な圧縮空間（39）に収容し、
該岩材（25b）1バッチ分が前記集塵装置（14）から排出される前に、少なくとも１つの圧縮空間（39）で前記岩材（25b）を圧縮することを特徴とする砕岩時のダストを処理する方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法において、
前記岩材（25b）を1バッチ分ずつ前記置換フィーダの少なくとも１つの閉鎖可能な圧縮空間（39）に収容し、
該岩材（25b）1バッチ分が前記集塵装置（14）から排出される前に、該岩材（25b）を前記置換フィーダの閉鎖された圧縮空間（39）でより小さな体積に圧縮することを特徴とする方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載の方法において、
閉鎖された前記圧縮空間（39）の前記岩材に少なくとも１つの結合剤を供給することを特徴とする方法。
【請求項４】
請求項１または２に記載の方法において、
分離された前記岩材（25b）を前記圧縮空間（39）で圧縮し始める前に該岩材に少なくとも１つの結合剤を供給することを特徴とする方法。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかに記載の方法において、粗い岩材と細かい岩材との両方を同一の前記集塵装置（14）で分離することを特徴とする方法。
【請求項６】
本体（19）と、
該本体（19）によって定められる空間への吸引力を発生させる少なくとも１つの吸引装置（11）と、
岩材および空気を集塵装置（14）へ向ける少なくとも１つの供給路（21）と、
岩材（25）を空気から分離するための少なくとも１つのセパレータ（22、24）と、
少なくとも１つの排出路（26）であって、これに沿って該セパレータ（22、24）を通過した前記空気が前記集塵装置（14）を出る排出路（26）と、
該集塵装置の排出部（14a）に連結され、該集塵装置（14）から分離された岩材（25b）を1バッチ分ずつ排出する少なくとも１つの排出装置（16）と、
置換フィーダを備えた該排出装置（16）とを含む集塵装置において、
該置換フィーダは、前記分離された岩材（25b）を1バッチ分ずつ少なくとも１つの閉鎖可能な圧縮空間（39）に収容し、
前記排出装置（16）は、少なくとも１つの閉鎖された圧縮空間（39）で1バッチ分の岩材をより小さな体積に圧縮する手段を備えることを特徴とする集塵装置。
【請求項７】
請求項６に記載の集塵装置において、
前記置換フィ−ダは、閉鎖された圧縮空間（39）で前記岩材1バッチ分をより小さな体積に圧縮することを特徴とする集塵装置。
【請求項８】
請求項６または７に記載の集塵装置において、
前記排出装置（16）は、供給装置（44）によって前記閉鎖された圧縮空間（39）に結合剤を供給する少なくとも１つの供給ノズル（47）を含むことを特徴とする集塵装置。
【請求項９】
請求項６ないし８のいずれかに記載の集塵装置において、
前記排出装置（16）は、前記岩材を取り去るため、フラッシング媒体をフラッシング装置（40）から前記圧縮空間（39）に供給する少なくとも１つのフラッシングノズル（41）を含むことを特徴とする集塵装置。
【請求項１０】
請求項６ないし９のいずれかに記載の集塵装置において、
該集塵装置（14）は粗い岩材を分離する少なくとも１つのサイクロン（22）を含み、
該集塵装置（14）は細かい岩材を分離する少なくとも１つのフィルタ要素（24）を含み、
該集塵装置（14）は該フィルタ要素（24）の内側に圧力パルスを発生させる少なくとも１つのクリーニング装置（18）を含み、それによって該要素の表面に堆積した前記分離された岩材（25a）を前記集塵装置の排出部（14a）に落下させることを特徴とする集塵装置。
【請求項１１】
請求項６ないし１０のいずれかに記載の集塵装置において、
前記排出装置（16）は少なくとも１つの排出チャンバ（30）を有し、該排出チャンバは、前記集塵装置の排出部（14a）に接続された少なくとも１つの供給口（29）を有し、さらに少なくとも１つの排出口（31）を有し、該排出口を通して前記圧縮された岩材1バッチ分が前記置換フィーダから取り去られ、
前記排出装置（16）はいくつかの放射状羽根（35）を有する少なくとも１つのロータ（36）を含み、
該ロータ（36）は、前記羽根（35）が前記排出チャンバの内面（30a）に対して実質的に密接するよう、排出チャンバ（30）に回転可能に配設され、
該ロータ（36）の２つの連続する羽根（35）および該排出チャンバの内面（30a）はそれらの間に圧縮空間（39）を定め、該空間は該ロータ（36）の回転にともなって前記排出チャンバ（30）の供給口（29）から排出口（31）へ移動し、
前記ロータ羽根（35）は可撓性であり、
前記ロータの回転軸（37）が前記排出チャンバ（30）の中心軸（38）に対して偏心して配置され、それによって、前記ロータ（36）が前記排出チャンバの供給口（29）から排出口（31）へ回転するにつれて、前記圧縮空間（39）の容積が減少し、前記圧縮チャンバ（30）の1バッチ分の前記岩材をコンパクトにすることを特徴とする集塵装置。
【請求項１２】
請求項６ないし１０のいずれかに記載の集塵装置において、
前記排出装置（16）は、第１圧縮空間（39a）と第２圧縮空間（39b）との間を前後に移動するスライドを含み、
該スライドは、第１の進行方向（E）へ移動する時、前記岩材を第１圧縮空間（39a）でより小さな体積に圧縮すると同時に、前記供給口（29）と前記第２圧縮空間（39b）との間の連結部を開放し、それによって新しい1バッチ分の岩材が第２圧縮空間（39b）に移動し、
前記スライド（48）は、第２の進行方向（F）に移動する時、前記岩材を第２圧縮空間（39b）でより小さな体積に圧縮すると同時に、前記供給口（29）と第１圧縮空間（39a）との間の連結部を開放し、それによって新しい1バッチ分の岩材が第１圧縮空間（39a）に移動し、
前記圧縮空間（39a、39b）は開放排出ハッチ（49a、49b）を有し、該ハッチを通して圧縮工程の最後に1バッチ分の圧縮された岩材が抜け出ることを特徴とする集塵装置。
【請求項１３】
請求項６ないし１０のいずれかに記載の集塵装置において、
前記排出装置（16）は置換フィーダおよびプレス（50）を含み、
該置換フィーダは、岩材を1バッチ分ずつ該プレス（50）に収容し、該プレスは該岩材1バッチ分を圧縮する少なくとも１つの圧縮空間（39a、39b）および少なくとも１つの圧縮要素（51）を有することを特徴とする集塵装置。
【請求項１４】
可動キャリア（2）と、
削岩機（6）を含む少なくとも１つの削岩ユニットを備えた少なくとも１つの削岩ブーム（3）と、
少なくとも１つの集塵装置、削岩ユニット（4）における少なくとも１つの吸引漏斗（15）、少なくとも１つの供給路（21）、および掘削中に出た掘削物を吸引漏斗（15）から前記集塵装置（14）の供給路（21）へ搬送する少なくとも１つの吸引路（12）から構成されるダスト分離システムとを含む削岩装置であって、
前記集塵装置はさらに、
本体（19）と、
該本体（19）によって定められる空間への吸引力を生成するための少なくとも１つの吸引装置（11）と、
岩材（25）を空気と分離する少なくとも１つのセパレータ（22、24）と、
前記セパレータ（22、24）を通過した前記空気が通り前記集塵装置（14）を出る少なくとも１つの排出路（26）と、
前記集塵装置の排出部（14a）に連結され、分離された岩材（25b）を1バッチ分ずつ該集塵装置（14）から排出する少なくとも１つの排出装置（16）と、
置換フィーダを含む排出装置（16）とを含む削岩装置において、
該置換フィーダは、前記分離された岩材（25b）を1バッチ分ずつ少なくとも１つの閉鎖可能な空間圧縮（39）に収容し、
前記排出装置（16）は、少なくとも１つの閉鎖された圧縮空間（39）で1バッチ分の岩材をより小さな体積に圧縮する手段を備えることを特徴とする削岩装置。
【請求項１５】
請求項１４に記載の削岩装置において、
前記集塵装置（14）は粗い岩材を分離する少なくとも１つのサイクロン（22）を含み、
該集塵装置（14）は細かい岩材を分離する少なくとも１つのフィルタ要素（24）を含み、
該集塵装置（14）は前記削岩ブームに配設されていることを特徴とする削岩装置。
【発明の詳細な説明】
【発明の背景】
【０００１】
本発明は砕岩時のダストを処理する方法に関するものであり、この方法は、砕かれた岩材をボアホールから吸引してそれを集塵装置に搬送し、岩材と空気とを集塵装置によって分離し、分離された岩材を集塵装置から1バッチ分ずつ排出装置に収容し、および岩材を集塵装置から置換フィーダによって取り去ることを含む。
【０００２】
また本発明は集塵装置に関するものであり、集塵装置は、本体と、本体によって定められる空間で吸引力を生成する少なくとも１つの吸引装置と、岩材および空気を集塵装置へ供給する少なくとも１つの供給路と、岩材を空気から分離する少なくとも１つのセパレータと、セパレータを通過した空気がその中を通ってセパレータから取り去られる少なくとも１つの排出路と、集塵装置の排出部に接続され、分離された岩材を1バッチ分ずつ集塵装置から取り去る少なくとも１つの排出装置とを含む。
【０００３】
さらに本発明は削岩装置に関するものであり、削岩装置は可動キャリヤと、削岩機を含む少なくとも１つの削岩ユニットを備えた少なくとも１つの削岩ブームと、ダスト除去システムとを含み、ダスト除去システムは少なくとも１つの集塵装置、ドリルユニットにおける少なくとも１つの吸引漏斗、および掘削時に発生した掘削物を吸引漏斗から集塵装置の供給路へ搬送するための少なくとも１つの吸引路を含む。
【０００４】
削岩時において、岩はツールによって砕かれ、これによって健康に有害な岩粉が生成される。一般に削岩装置は、岩材をボアホールから吸引し集塵装置でろ過する集塵システムを有している。分離された岩材は排出装置によって集塵装置から取り出される。米国特許第 4，406，330 号には解決策が開示されており、そこでは分離された岩材は供給装置によって集塵装置底部の排出チャンバへ搬送され、そこで液体結合材が攪拌要素によって岩材に混合され、その後混合物を集塵装置から排出することができる。この様な排出装置における問題点はとりわけ動作が遅いことである。
【発明の簡単な説明】
【０００５】
本発明の目的は新規性があり、改善されたダスト処理方法、集塵装置、および削岩装置を提供することである。
【０００６】
本発明の方法は、岩材を1バッチ分ずつ置換フィーダによって少なくとも１つの閉鎖可能な圧縮空間に収容し、岩材1バッチ分が集塵装置から排出される前に、少なくとも１つの閉鎖された圧縮空間で岩材をより小さな体積に圧縮することを特徴とする。
【０００７】
本発明の集塵装置は、置換フィーダが分離された岩材を1バッチ分ずつ少なくとも１つの閉鎖可能な圧縮空間に収容し、排出装置が岩材1バッチ分を少なくとも１つの閉鎖された空間でより小さな容積に圧縮する手段を備えていることを特徴とする。
【０００８】
本発明の削岩装置は、第２独立請求項に関する集塵装置を特徴とする。
【０００９】
本発明の意義は集塵装置によって岩材と空気を互いに分離することである。分離された岩材は置換フィーダを含む排出装置によって集塵装置から取り除かれる。置換フィーダは岩材を１回分ずつその容積を減少させるよう設計された閉鎖可能な圧縮空間に収容する。排出装置は、岩材を閉鎖された圧縮空間で圧縮し、岩材を固める。
【００１０】
本発明の利点は、排出装置によって岩材が閉鎖可能な圧縮空間内で圧縮され、それによって岩材が固められて固形物状になることである。ダストは一種の固形物ケーキを形成しており、そのためダストは実質的に環境中にまったく広がらないか、または少なくとも固められていない岩材より広がらない。
【００１１】
本発明の実施例の意義は、岩材が1バッチ分ずつ置換フィーダの閉鎖可能な圧縮空間に収容され、そして岩材が置換フィーダの閉鎖された圧縮空間で圧縮されることである。この解決策によって収容と圧縮を置換フィーダで同時に行うことができるという利点がもたらされる。
【００１２】
本発明の実施例の意義は、岩材を置換フィーダによって1バッチ分ずつ、少なくとも１つの圧縮空間および少なくとも１つの圧縮要素を含むプレスに収容することである。この解決策により様々な置換フィーダを用いることができ、広範な方法で圧縮することが可能となる。
【００１３】
本発明の実施例の意義は、結合剤を分離された岩材が圧縮空間内で圧縮される前に、岩材中に供給することである。結合剤は岩材が収容される前の空の圧縮空間に前もって供給することができ、または結合剤は岩材と同時に閉鎖可能な圧縮空間に供給することができる。さらに、結合剤を集塵装置底部に堆積し排出装置に移される前の岩材中に供給することもできる。この用途はたとえば結合材の反応時間が長い場合に選択される。
【００１４】
本発明の実施例の意義は、処理されている1バッチ分の岩材が置換フィーダまたはプレスの閉鎖された圧縮空間に収容された後に、結合剤を閉鎖された圧縮空間の岩材に供給することである。結合剤が閉鎖された空間に供給されるため、ダストを比較的少量の結合剤で結合することができる。供給が圧縮の直前に行われるため、反応時間の短い結合剤を用いることもできる。
【００１５】
本発明の実施例の意義は、処理されるボーリング掘削物が湿った状態で集塵装置に供給されることである。ボアホールに供給されるフラッシング媒体は空気および液体を含んでよいために掘削物が湿るか、またはその代わりに吸引される岩材をろ過前に別途湿らせることができる。その結果、集塵装置の排出部における岩材集積物も湿っている。湿った岩材を置換フィーダまたはプレス内でより小さな体積に圧縮する時、岩材はよく固まる。岩材を別個の結合剤なしで固形物ケーキにすることができる。一方で液体以外の結合剤を使用でき、これは湿った岩材がたとえば粉状または粒状結合剤を圧縮中に湿らせるためである。
【００１６】
本発明の実施例の意義は、粗い岩材および細かい岩材の両方が同じ集塵装置で分離されることである。そのような統合された集塵装置から排出される岩材にはサイクロンなどで分離された粗い岩材と細かいフィルタで分離された細かい岩材が含まれてよい。処理される岩材が異なった粗さをもつこの種の部分を含むとき、岩材を小さく頑丈な固形物ケーキに圧縮することができる。
【００１７】
本発明の実施例の意義は、集塵装置がクリーニング装置を有することであり、このクリーニング装置によってフィルタ部材の内部に通常のろ過吸引方向とは反対方向の圧力パルスを供給することができる。圧力パルスによってフィルタ部材の表面に堆積した岩材を分離して集塵装置の底部へ落下させ、そこから置換フィーダによって集塵装置の外部へ移動させることができる。
【００１８】
本発明の実施例の意義は、置換フィーダを介して集塵装置内部から大気まで直接開放接続されないことである。このように岩材排出時に集塵装置からダストが抜け出ることがなく、削岩装置の操作者に健康上のリスクが生じない。この用途の利点は集塵装置にクリーニング装置が装備されている場合に顕著である。置換フィーダの構造が気密であれば、集塵装置に与えられる圧力パルスによって有害なダストが漏れることがない。
【００１９】
本発明の実施例の意義は、置換フィーダが、回転軸が排出チャンバに偏心して配置され可撓性のある放射状羽根を備えたロータを含むことである。ロータの２つの連続した羽根と排出チャンバの内面との間に圧縮空間が形成され、圧縮空間は閉鎖するよう、その容積は偏心配置されたロータが供給口から排出口へ回転するにつれて減少するよう作られている。その結果、圧縮空間の岩材が圧縮されて固められる。回転ロータを備えた置換フィーダの利点は、フィーダが横側にわずかな空間しか必要とせず、そのため削岩装置における集塵装置の位置決めがより容易になることである。この形式の置換フィーダを備えた集塵装置は、操作や視界を妨げることなく掘削位置近くに配置できる。さらに、回転ロータを備えた置換フィーダは必要性があれば連続使用できるため、その処理能力を大きさが小さくても高くすることができる。
【００２０】
本発明の実施例の意義は、置換フィーダがスライドを含むことであり、このスライドは第１圧縮空間と第２圧縮空間の間を前後に移動するものである。スライドが、第１の進行方向に移動する時、第１圧縮空間において岩材をより小さな体積に圧縮すると同時に、供給口と第２圧縮空間の間の連結部を開放し、新しい1バッチ分の岩材が第２圧縮空間内に移動することができる。スライドが第１圧縮空間において岩材を十分圧縮すると、第１排出路が開放され、圧縮された岩材は集塵装置から排出される。この後、スライドの進行方向が変更され、第２圧縮空間における岩材の圧縮が開始される。この形式の置換フィーダは構造が単純で頑丈である。
【００２１】
本発明の実施例の意義は、集塵装置が削岩装置の掘削ブームに配置されることである。その結果、ボアホールから集塵装置への岩材搬送距離が比較的短くできる。短い吸引ホースを備えたダストコレクタは優れた吸引能力を持ってよい。もう１つの利点は公知の解決策のように岩材がオペレータを通り越して削岩装置の背後まで搬送されることがない点である。このように、吸引ホースおよび他の要素において起こりうる漏れによって引き起こされるダストリスクを避けることができる。
【００２２】
本発明の実施例の意義は、置換フィーダの運転が削岩中実質的に連続であることである。その運転は制御装置によって制御することができる。
【発明のいくつかの実施例の詳細な説明】
【００２３】
本発明のいくつかの実施例は添付図面中にさらに詳しく記載してある。
【００２４】
図中、本発明のいくつかの実施例は理解を容易にするため簡略化して示してある。また、類似の部品は図中において同一参照番号で示してある。
【００２５】
図１に示す削岩装置1は可動キャリア2を含み、可動キャリアはそこに備えられた１つまたは複数の可動掘削ブ−ム3を有してよい。掘削ブーム3は、少なくとも送りビーム5および削岩機6を備えた掘削ユニット4を有してよい。削岩機6は掘削中、送りビーム5とともに動くことができ、一方、削岩機6に属する打撃装置からはツール7に衝撃パルスが与えられる。そしてツール７の最先端のドリルビット8が岩を砕き、ツール７が岩に貫入する。削岩中、破砕された岩材、すなわち掘削物が作られ、これはフラッシング媒体路10から空気、空気と水の混合物、またはその他のフラッシング媒体がツール７を介してドリルビット8に供給されることによって、ボアホール9から除去することができる。フラッシング媒体は掘削物をボアホール9の入口に向かって押し動かし、そこから掘削物を削岩装置1に属する収集システムを用いて除去可能である。
【００２６】
収集システムは、１つまたは複数の吸引装置11を含み、この装置を用いて好適な吸引力を発生させることができ、掘削物をボアホール9の入口にある吸引漏斗12から吸引路13に沿って集塵装置14へ吸引する。集塵装置14は１つまたは複数備えられてよい。粗い岩材はサイクロンセパレータまたはサイクロンなどの粗いセパレータで分離することができ、細かい岩材はたとえば交換可能なフィルタ部材によって細かいセパレータで分離することができる。吸引路13は典型的には曲げやすいホースである。吸引漏斗12はその頂部および底部が開口している管状部材でよく、そこにツール7を通して配置することができる。吸引漏斗12の側部には、接続管またはそれと同等のものがあってよく、そこには吸引路13が接続する。さらに、輸送手段が吸引漏斗12に配設されてよく、送りビーム5に対して吸引漏斗を輸送し、掘削中に吸引漏斗12が掘削される岩に対して移動可能であり、掘削中にダストが環境中に漏れ出るのを防止する。
【００２７】
収集システムの動きは、制御装置15を用いて制御可能である。制御装置15は、吸引装置11と集塵装置14の底部にある排出装置16とを制御するものでよい。排出装置16によって、集塵装置14の底部に集められた岩材を処理することができ、これを集塵装置14から排出することができる。排出装置16で、岩材を圧縮することができ、結合剤をその中に混ぜることができ、排出装置16から出る岩材は固体結合状であり、すなわち排出装置16の中で一種のケーキ16を形成することが可能であり、このケーキから岩材が有害なダストとして環境中に広がることはない。このような固形物質ケーキ17を排出装置16から地面に落としたり回収したりすることができる。さらに、制御装置15はクリーニング装置18を有してよく、集塵装置14のフィルタ内に通常の吸引流の方向とは逆方向に圧力パルスを発生させることができ、これによってフィルタ内部に堆積した岩材を分離させ、集塵装置の底部すなわち排出部14aに落下させることができる。圧縮空気をたとえばフラッシング媒体路10からクリーニング装置18に流すことができる。
【００２８】
図２に統合された粗いセパレータと細かいセパレータを備えた集塵装置14を示す。集塵装置14は本体19を含み、本体は閉じたケーシングを形成してよい。本体の底部、すなわち排出部14aには、集塵装置から分離された岩材を収集するために円錐部20を備えてもよい。分離される岩材を吸引路13を通して集塵装置の供給路21へ送ることができ、ここから、実質的に接線方向にサイクロンセパレータ、すなわちサイクロン22へ送ることができ、このセパレータは集塵装置14の頂部に本体19の内面と内管23の間の空間に作られてよい。粗い岩材に作用する遠心力は細かい岩材に作用する遠心力より大きく、このため粗い岩材は本体19の内面に衝突して、排出部14aに落下する。細かい岩材は逆に内管23の内側に吸い込まれ、空気は貫流させるが固形物は通さない１つまたは複数のフィルタ部材24へ送られる。フィルタ部材24の表面に付着した岩材を、さらに処理を続行するため、フィルタ部材24の内側にクリーニング装置18によって圧力パルスを供給することによって分離することができ、岩材25aを排出部14aに落下させる。フィルタ要素24を通過する空気は排気路26へ送られ、大気中に放出される。収集設備に必要な吸引流をモータ28とともに用いることができる１つまたは複数のブロワ27で生成することができる。ブロワ27を、図２に示すように排気路26に配設してよく、または集塵装置14の上流の供給路21に配設してもよい。
【００２９】
集塵装置14の底部には、１つまたは複数の供給開口29があってよく、排出部14aに堆積した岩材を供給口29を通して排出装置16の排出チャンバ30に移し、そこで岩材は集塵装置14から排出開口31を通って除去される前に圧縮される。さらに、結合剤を排出装置16に流路32経由で供給することができる。排出装置16の駆動部33も図２に示す。
【００３０】
図２の集塵装置14は、比較的狭い空間に統合された粗粒用および細粒用の分離装置を含み、図１に示すように削岩装置1の掘削ブーム3に配設することができえる。そのため集塵装置14がボアホール9に接近し、岩材を吸引路13を通して遠くまで搬送することを要しない。さらに、収集設備は操作室34から離れていて、操作者がダストに曝されるのを避ける。
【００３１】
図３は、図２の集塵装置14のA-A間での断面を示す。図３では、矢印は集塵装置14におけるろ過流を示す。
【００３２】
図４は分離された岩材25bを集塵装置の排出部14aから取り除く機構を示す。排出装置16は置換フィーダでよく、これは排出チャンバ30といくつかの柔軟性のある放射状羽根35を備えたロータ36とを含んでよい。ロータ36の回転軸37は排出チャンバ30の中心軸38に対し偏心して配設されている。ロータ37がB方向に回転し、これによって圧縮空間39が連続する2枚の羽根と排出チャンバの内壁30aとの間に形成され、チャンバは羽根が排出開口29を通過した後閉鎖される。いくつかの圧縮空間39aないし39hがあり、その数は羽根35の数に依存する。さらに、圧縮空間39の容積は、偏心して配設されたロータ36が供給口29から排出口31へ回転するにつれて減少する。そして圧縮空間39の岩材が圧縮されてコンパクトになる。ロータ36の回転軸37の位置によって、圧縮空間39の狭まりかたを変えることができ、回転軸37と中心軸38との距離が大きいほど、圧縮空間39の体積変化を大きくすることができる。排出装置16は調整要素を含んでよく、これによってロータ36の回転軸37の位置を中心軸に対して調整可能である。このようにして圧縮の強さを変化させることができる。調整要素は、圧力媒体シリンダ、モータまたは、ロータ36を回転軸37に対して横方向に移動させる他のアクチュエータを含んでよい。さらに、回転軸37を圧縮チャンバ30に対して弾力的に支持することができ、それによって力、たとえばばね力が連続的に回転軸37に作用し、供給口29および排出口31の間の区間で回転軸を圧縮チャンバの内面30aに向かって移動させようとする。
【００３３】
圧縮空間39は排出口31で開口し、圧縮空間39で形成されたダストケーキ17は排出装置16から矢印Cで示す方向に落下することができる。圧縮空間39を空にすることは、フラッシング装置40によって圧縮フラッシング媒体、たとえば圧縮空気または水をフラッシングノズル41から開口している圧縮空間39ｄに供給することで、促進することができる。フラッシング装置40は圧力源42および、制御装置によって制御し得る弁などの制御要素43を備えることができる。
【００３４】
ロータ36はB方向に回転するため、圧縮空間39eから39fは排出口31から供給口29まで空で動く。圧縮空間39hが供給口29に到達すると、岩材25bは矢印Cで示すように供給口29で開口している圧縮空間へ最大で圧縮空間の容積に相当する量が移動可能である。回転ロータ36はこのようにして集塵装置から岩材25bを1バッチ分ずつ収容し、この量は実質的に圧縮空間39の容積に相当する。
【００３５】
ロータ36の可撓性羽根35を排出チャンバの内壁30a上で引きずることができ、これによって供給口29と排出口31の間の部分を連続的に密閉することができる。ロータ羽根35にはポリウレタンまたはその他の適切なポリマーなどの可撓性材料を用いることができる。複合材料で作られた別の羽根35を用いてもよい。また羽根は、たとえば適切な継ぎ手、折れ曲り点などを他の硬質な羽根要素の間に設けることによってその構造に可撓性を持たせてもよい。
【００３６】
また図４には供給装置44も示し、この装置は結合剤をコンテナ45からポンプ46によって流路32へ、そして供給ノズル47を通って、閉鎖され岩材の圧縮を開始した圧縮空間39bへ供給する。供給装置44の運転は制御装置15によって制御可能である。図４には供給ノズル47aないし47cのいくつかの代替位置も示してある。供給ノズル47aは、岩材25bが収容される前に空の圧縮空間39gに結合剤が供給されるよう配置されている。供給ノズル47bは排出部14aに堆積した岩材25bが収容される前にこの岩材に結合材が供給されるよう配置され、さらに供給ノズル47cは結合剤が岩材25bと同時に収容されるよう配置されている。提案された供給方法の各種組み合わせも使用可能である。
【００３７】
図５ａから図５ｃに別の排出装置16の構造および操作原理を非常に簡単に示す。排出装置16は置換フィーダであり、このフィーダは圧縮チャンバ30内を前後に動くよう配設されたスライド48を含んでよい。理解を容易にするため、スライド48の作動手段、たとえば圧力媒体シリンダ、クランク機構などは図５ａから図５ｃには示していない。スライド48が第１の方向Eに動くと、スライド48と圧縮チャンバ30の内面30aとによって第１圧縮空間39aが形成され、第１圧縮空間39aに供給された岩材1バッチ分はより小さな体積に圧縮される。スライド48が図５ａに示すように第１の進行方向Eに所望の距離だけ移動し、必要な圧縮を終えると、第１排出ハッチ49aを開くことができ、圧縮され、固められた固形物ケーキ17を圧縮空間39aから落下させる。ケーキ17の除去はフラッシングノズル41から圧縮空間39aへのフラッシング剤の流れまたは圧力パルスによって改善することができる。ケーキ17は大きく均一な表面を有しているため、フラッシングはケーキ17に効果的に作用する。スライドが第１圧縮空間39aに向かって移動すると、それによって同時に供給口29と第２圧縮空間39bとの間が接続され、新しい1バッチ分の岩材25bが矢印Dで示すように第２圧縮空間39bに移動することができる。第２排出ハッチ49bはこのとき閉鎖されているため、岩材は排出装置16の外部に抜け出ることはできない。第１圧縮空間39aが空になると、第１排出ハッチ49aは閉鎖される。
【００３８】
図５ｂの状況においては、スライド48の進行方向が変更され、第２の圧縮空間39bに向かう別の進行方向Fへ移動する。スライド48はつぎに供給口29を閉鎖し、閉鎖された圧縮空間39bで岩材を圧縮し始める。結合剤を供給ノズル47から圧縮されている岩材の中へ供給できる。
【００３９】
図５ｃにおいて、スライド48が岩材の圧縮を終え、固形物ケーキ17が第２の圧縮空間39bにある。その後第２排出ハッチ49bを開けることができ、ケーキ17が第２の排出口31bから除去される。ケーキ17の除去はフラッシングノズル41からフラッシング剤流または圧力パルスを供給することによって促進することができる。スライド48が第２圧縮空間39bまで移動すると、供給口29が開いて岩材25bは矢印Dの方向にスライド48の反対側へ移動することができる。すなわち岩材は同時に圧縮空間39aに収容される。固形物ケーキ17が第２圧縮空間39bから取り除かれ、第２排出ハッチ49bが閉鎖されると、スライド48の進行方向が再び変更される。これらの作業サイクルは制御装置15の制御によって繰り返すことができる。
【００４０】
排出ハッチ49a、49bをあらかじめ定められた力より大きな力を与えるバネ要素または類似の手段によって閉鎖することができる。このような場合には、岩材1バッチ分の圧縮がその最終段階にあり、圧縮空間39a、39bを定める面に作用する力が十分大きくなったときに排出ハッチ49a、49bを開放することができる。ケーキ17が落下し、スライド48の進行方向が変更されると、排出ハッチ49a、49bはスプリング要素によって閉鎖される。他方では、圧縮空間39a、39bの別の表面が圧縮に抵抗する力を調整することによって、圧縮の強さに影響を及ぼすことができる。これらの解決策は、圧縮が収容された1バッチ分の岩材の大きさの影響を受けにくくすることおよび異なった岩材を圧縮によってコンパクトにすることができるようにすることを目的としている。
【００４１】
スライドによって１度に岩材1バッチ分を閉鎖しつつある空間に収容し、岩材を閉鎖した空間内でより小さい容積に圧縮する単動の置換フィーダを用いることもできる。固められたケーキが形成され、圧縮空間から除去された後、スライドは最初の位置に戻され、新しい作業サイクルが実行される。
【００４２】
本排出装置16は、細かい岩材のみ、または粗い岩材のみを分離する集塵装置にも適用可能であることを述べておかなければならない。
【００４３】
図６に、岩材を集塵装置14底部の排出部14aから取り除くための他の機構を示す。排出装置16は、置換フィーダおよびプレス50を含んでよい。置換フィーダは、1バッチずつ岩材をプレス50の圧縮空間39a、39bに収容してよい。置換フィーダは、集塵装置の排出部14aとプレス50との間に実質的に密閉された要素を形成する。置換フィーダはロータ36を含んでよく、その羽根35は置換フィーダの排出チャンバの内面30aに対して実質的にしっかりと接していてよい。置換フィーダが別の形式の構造をとり得ることに留意すべきである。置換フィーダは1バッチ分の岩材を集塵装置の排出部14aから受け取り、次のステップであるプレス50での処理に移す。プレス50は１つまたは複数の圧縮チャンバ39a、39bを有してよく、そこへ置換フィーダは1バッチ分の岩材を収容させる。さらに、プレス50は１つまたは複数の圧縮要素51を有することができ、これによって圧縮チャンバ39a、39bの岩材をより小さな体積に圧縮して岩材ケーキ17を形成する。圧縮要素51は往復動ピストンまたはそれと同等のものでよく、これは第１の進行方向に配置されて第１の圧縮空間39aの岩材を圧縮してよく、同様に第２の進行方向に配置されて第２の圧縮空間39bの岩材を圧縮してよい。結合剤を流路32から圧縮チャンバ39a、39bに供給してケーキ17の形成を促進することができる。圧縮チャンバ39a、39bは排出ハッチ49a、49bなどを有してよく、これらは十分な反力を発生させ、あらかじめ定められた力より大きな力が作用すると屈するバネなどの要素によって閉鎖される。
【００４４】
図７に破砕装置60を示し、破砕装置はキャリヤ61、供給コンベヤ62、破砕ユニット63、および排出コンベヤ64を含む。供給コンベア62によって、処理される岩材Rは破砕ユニット63の供給口65へ搬送され、そこから岩材Rを小片に破砕する破砕要素66へ運ばれる。破砕要素66はたとえば偏心回転する垂直破砕機錐体およびそれを取り囲む破砕チャンバで構成されてよく、処理される材料は錐体とチャンバとの間のくさび形空間に落下し、小片に破砕される。材料はつぎに破砕ユニット63の下の排出コンベヤ64に落下し、これによって破砕された岩材は適切な荷下場67へ移される。破砕によって細粒岩粉が発生し、この岩粉は吸引されて岩材と空気を分離する上述の手段を有する集塵装置14と岩材を集塵装置14から除去する前に圧縮する排出装置16とで処理することができる。集塵装置14の吸引路13は第１流路68を経てフード69に接続されてよく、フードは少なくとも部分的に破砕ユニット63の供給口65と供給コンベヤ62の排出端とを取り囲んでよい。さらに吸引路13は第２流路70を介して供給コンベヤ62を取り囲むケーシングの内部71に接続してよく、これによって搬送中に岩材Rから分離するダストを集塵装置14に吸引することができる。吸引路13は第３流路72を介して、供給コンベヤ62の供給端74に配設されて供給中に放出された岩粉を吸引する吸引漏斗73またはそれと同等のものに接続することもできる。さらに、岩粉は上述の個所以外からも必要に応じてダストコンベヤ14へ吸引することができる。
【００４５】
図８は集塵システムに備えられたふるい分け装置80を示し、集塵システムは岩材ふるい分け中に環境中に放出された岩粉を集塵装置14へ吸引し、そこで岩材およびダストは分離され、分離された岩材は置換フィーダによって取り去られる。さらに、分離された岩材はより小さい体積に圧縮されて岩材ケーキを形成する。集塵装置14および関連設備は上述の実施例と同等のものでよい。ふるい分け装置80はメッシュ81、スクリーン、穴あき板またはそれと同等のものを含んでよく、その穴または開口を小径岩材R１は通過するが、このメッシュ81を大径岩材R2は通過しない。ふるい分け装置80はバイブレータなどの作動手段82を含んでよく、これによってメッシュ81を動かすか振動させることができる。岩材Rの処理中に発生した岩粉は、第１流路83を介して供給コンベヤ62の供給端74から集塵装置14へ、第２流路84を介して供給コンベヤ62の排出端から集塵装置14へ、さらに第３流路85を介してメッシュ18の周辺から集塵装置14へ吸引することができる。ふるい分け装置80には１つまたは複数のケーシング86を設けてダストの拡散を防いでよい。ケーシング86によって定められた空間を集塵システムに接続することができる。
【００４６】
上述の用途に加えて、岩粉は岩またはコンクリートをハンマおよびブーム先端のクラッシャによって砕く場合にも発生する。本発明の集塵システムおよび集塵装置はこのような用途にも用いてダスト公害を防ぐことができる。
【００４７】
場合によっては、この用途において示される特徴を他の特徴に関わらず用いることができる。他方では、この用途において示された特徴を必要に応じて組み合わせて異なる組み合わせを作ることができる。
【００４８】
図面および関連の記載は本発明の意義の説明のみを意図したものである。本発明は特許請求の範囲内において細部を変更可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】集塵システムを備えた削岩装置の概略側面図である。
【図２】本発明の集塵システムの概略部分図である。
【図３】図２の集塵装置のA-Aに沿った概略断面図である。
【図４】集塵装置の底部および集塵装置から分離された岩材を処理および排出する手段の概略図である。
【図５ａ】ないし
【図５ｃ】集塵装置から分離された岩材を排出する他の機構の概略図である。
【図６】さらに他の集塵システムの概略図である。
【図７】本発明の集塵装置を備えた破砕装置の概略図である。
【図８】本発明の集塵装置を備えたスクリーニング装置の概略図である。
【図１】
2009517196.tif 000003
【図２】
2009517196.tif 000004
【図３】
2009517196.tif 000005
【図４】
2009517196.tif 000006
【図５ａ】
2009517196.tif 000007
【図５ｂ】
2009517196.tif 000008
【図５ｃ】
2009517196.tif 000009
【図６】
2009517196.tif 000010
【図７】
2009517196.tif 000011
【図８】
2009517196.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成20年7月15日(2008.7.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
砕かれた岩材をボアホールから吸引してそれを集塵装置へ搬送し、
該集塵装置によって該岩材と空気とを分離し、
該集塵装置から分離された該岩材を1バッチ分ずつ排出装置に収容し、
該岩材を置換フィーダによって該集塵装置から取り去ることを含む砕岩時のダストを処理する方法において、
前記岩材を1バッチ分ずつ置換フィーダによって少なくとも１つの閉鎖可能な圧縮空間に収容し、
該岩材1バッチ分が前記集塵装置から排出される前に、少なくとも１つの圧縮空間で前記岩材を圧縮することを特徴とする砕岩時のダストを処理する方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法において、
前記岩材を1バッチ分ずつ前記置換フィーダの少なくとも１つの閉鎖可能な圧縮空間に収容し、
該岩材1バッチ分が前記集塵装置から排出される前に、該岩材を前記置換フィーダの閉鎖された圧縮空間でより小さな体積に圧縮することを特徴とする方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載の方法において、
閉鎖された前記圧縮空間の前記岩材に少なくとも１つの結合剤を供給することを特徴とする方法。
【請求項４】
請求項１または２に記載の方法において、
分離された前記岩材を前記圧縮空間で圧縮し始める前に該岩材に少なくとも１つの結合剤を供給することを特徴とする方法。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかに記載の方法において、粗い岩材と細かい岩材との両方を同一の前記集塵装置で分離することを特徴とする方法。
【請求項６】
本体と、
該本体によって定められる空間への吸引力を発生させる少なくとも１つの吸引装置と、
岩材および空気を集塵装置へ向ける少なくとも１つの供給路と、
岩材を空気から分離するための少なくとも１つのセパレータと、
少なくとも１つの排出路であって、これに沿って該セパレータを通過した前記空気が前記集塵装置を出る排出路と、
該集塵装置の排出部に連結され、該集塵装置から分離された岩材を1バッチ分ずつ排出する少なくとも１つの排出装置と、
置換フィーダを備えた該排出装置とを含む集塵装置において、
該置換フィーダは、前記分離された岩材を1バッチ分ずつ少なくとも１つの閉鎖可能な圧縮空間に収容し、
前記排出装置は、少なくとも１つの閉鎖された圧縮空間で1バッチ分の岩材をより小さな体積に圧縮する手段を備えることを特徴とする集塵装置。
【請求項７】
請求項６に記載の集塵装置において、
前記置換フィ−ダは、閉鎖された圧縮空間で前記岩材1バッチ分をより小さな体積に圧縮することを特徴とする集塵装置。
【請求項８】
請求項６または７に記載の集塵装置において、
前記排出装置は、供給装置によって前記閉鎖された圧縮空間に結合剤を供給する少なくとも１つの供給ノズルを含むことを特徴とする集塵装置。
【請求項９】
請求項６ないし８のいずれかに記載の集塵装置において、
前記排出装置は、前記岩材を取り去るため、フラッシング媒体をフラッシング装置から前記圧縮空間に供給する少なくとも１つのフラッシングノズルを含むことを特徴とする集塵装置。
【請求項１０】
請求項６ないし９のいずれかに記載の集塵装置において、
該集塵装置は粗い岩材を分離する少なくとも１つのサイクロンを含み、
該集塵装置は細かい岩材を分離する少なくとも１つのフィルタ要素を含み、
該集塵装置は該フィルタ要素の内側に圧力パルスを発生させる少なくとも１つのクリーニング装置を含み、それによって該要素の表面に堆積した前記分離された岩材を前記集塵装置の排出部に落下させることを特徴とする集塵装置。
【請求項１１】
請求項６ないし１０のいずれかに記載の集塵装置において、
前記排出装置は少なくとも１つの排出チャンバを有し、該排出チャンバは、前記集塵装置の排出部に接続された少なくとも１つの供給口を有し、さらに少なくとも１つの排出口を有し、該排出口を通して前記圧縮された岩材1バッチ分が前記置換フィーダから取り去られ、
前記排出装置はいくつかの放射状羽根を有する少なくとも１つのロータを含み、
該ロータは、前記羽根が前記排出チャンバの内面に対して実質的に密接するよう、排出チャンバに回転可能に配設され、
該ロータの２つの連続する羽根および該排出チャンバの内面はそれらの間に圧縮空間を定め、該空間は該ロータの回転にともなって前記排出チャンバの供給口から排出口へ移動し、
前記ロータ羽根は可撓性であり、
前記ロータの回転軸が前記排出チャンバの中心軸に対して偏心して配置され、それによって、前記ロータが前記排出チャンバの供給口から排出口へ回転するにつれて、前記圧縮空間の容積が減少し、前記圧縮チャンバの1バッチ分の前記岩材をコンパクトにすることを特徴とする集塵装置。
【請求項１２】
請求項６ないし１０のいずれかに記載の集塵装置において、
前記排出装置は、第１圧縮空間と第２圧縮空間との間を前後に移動するスライドを含み、
該スライドは、第１の進行方向へ移動する時、前記岩材を第１圧縮空間でより小さな体積に圧縮すると同時に、前記供給口と前記第２圧縮空間との間の連結部を開放し、それによって新しい1バッチ分の岩材が第２圧縮空間に移動し、
前記スライドは、第２の進行方向に移動する時、前記岩材を第２圧縮空間でより小さな体積に圧縮すると同時に、前記供給口と第１圧縮空間との間の連結部を開放し、それによって新しい1バッチ分の岩材が第１圧縮空間に移動し、
前記圧縮空間は開放排出ハッチを有し、該ハッチを通して圧縮工程の最後に1バッチ分の圧縮された岩材が抜け出ることを特徴とする集塵装置。
【請求項１３】
請求項６ないし１０のいずれかに記載の集塵装置において、
前記排出装置は置換フィーダおよびプレスを含み、
該置換フィーダは、岩材を1バッチ分ずつ該プレスに収容し、該プレスは該岩材1バッチ分を圧縮する少なくとも１つの圧縮空間および少なくとも１つの圧縮要素を有することを特徴とする集塵装置。
【請求項１４】
可動キャリアと、
削岩機を含む少なくとも１つの削岩ユニットを備えた少なくとも１つの削岩ブームと、
少なくとも１つの集塵装置、削岩ユニットにおける少なくとも１つの吸引漏斗、少なくとも１つの供給路、および掘削中に出た掘削物を吸引漏斗から前記集塵装置の供給路へ搬送する少なくとも１つの吸引路から構成されるダスト分離システムとを含む削岩装置であって、
前記集塵装置はさらに、
本体と、
該本体によって定められる空間への吸引力を生成するための少なくとも１つの吸引装置と、
岩材を空気と分離する少なくとも１つのセパレータと、
前記セパレータを通過した前記空気が通り前記集塵装置を出る少なくとも１つの排出路と、
前記集塵装置の排出部に連結され、分離された岩材を1バッチ分ずつ該集塵装置から排出する少なくとも１つの排出装置と、
置換フィーダを含む排出装置とを含む削岩装置において、
該置換フィーダは、前記分離された岩材を1バッチ分ずつ少なくとも１つの閉鎖可能な空間圧縮に収容し、
前記排出装置は、少なくとも１つの閉鎖された圧縮空間で1バッチ分の岩材をより小さな体積に圧縮する手段を備えることを特徴とする削岩装置。
【請求項１５】
請求項１４に記載の削岩装置において、
前記集塵装置は粗い岩材を分離する少なくとも１つのサイクロンを含み、
該集塵装置は細かい岩材を分離する少なくとも１つのフィルタ要素を含み、
該集塵装置は前記削岩ブームに配設されていることを特徴とする削岩装置。
【請求項１６】
少なくとも１つの供給口および少なくとも１つの排出口を有する少なくとも１つの排出チャンバを含む岩材を圧縮する集塵装置の排出装置において、
可撓性のあるいくつかの放射状羽根を有する少なくとも１つのロータと、
ここで該ロータは、該羽根が前記排出チャンバの内面に実質的に密接するよう該排出チャンバに回転可能に配設され、
該ロータの２つの連続する羽根および前記排出チャンバの内面はそれらの間に圧縮空間を定め、該空間は該ロータの回転にともなって前記排出チャンバの供給口から排出口へ移動し、
前記ロータの回転軸が前記排出チャンバの中心軸に対し偏心して配置され、それによって、該ロータが該排出チャンバの供給口から排出口へ回転するにつれて、前記圧縮空間の容積が減少し、前記圧縮チャンバの１バッチ分の前記岩材をコンパクトにすることを特徴とする集塵装置の排出装置。
【国際調査報告】
2009517196.tif 000013
2009517196.tif 000014
2009517196.tif 000015