(57)【要約】  本発明は、鉱物材料を粉砕するための方法及び装置に関する。次に、鉱物材料が粉砕手段８に向けて粉砕空間６に供給され、それにより材料の流れの少なくとも一部がふるい２０を介して吐出される。残りの鉱物材料は、移送及びふるい分けドラムが事前ふるい分けを継続し、それと同時に鉱物材料をクラッシャ・ドラム１１に向けて移送するように、移送及びふるい分け、並びに粉砕空間に設けられているクラッシャ・ドラム１０、１１に遭遇するように配置される。最後に、粉砕空間に残っている鉱物材料がクラッシャ・ドラム１１のクラッシャ・ブレード１９によって鉱物材料をクラッシャ・プレート２１に押し込む機械加工が施され、且つ、粉砕空間から吐出する粒子サイズに鉱物材料を最終的に粉砕するためにその粒子サイズが縮小される。
2013536755.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉱物材料を粉砕する方法であって、前記鉱物材料がバケット（１）の粉砕空間（６）に供給され、前記空間で前記鉱物材料がクラッシャ・ブレード（１９）に衝突して、その粒子サイズが小さくされ、所定の断面積を満たすサイズを有する鉱物粒子が、前記粉砕空間から吐出されるように供給される、方法において、
前記バケットに積載している間、最初に、前記鉱物材料が、前記粉砕空間に先行して貯蔵空間（６ａ）に充填され、前記貯蔵空間（６ａ）から、前記バケットを傾斜させることによって、且つ、重力を利用することによって、前記鉱物材料が、前記粉砕空間（６）に設けられている粉砕手段（８）に向けて導かれ、
前記粉砕空間において、所定のサイズを有するより細かい粒子が、前記粉砕手段に現在供給されている前記鉱物材料から分離され、
前記粉砕空間（６）に現在残っている前記鉱物材料が、少なくとも１つのクラッシャ・ドラム（１１）に遭遇し、前記クラッシャ・ドラム（１１）は、前記粉砕空間に設けられており、車軸（１３）の周りに回転し、
前記クラッシャ・ドラム（１１）が、前記クラッシャ・ドラムの前記車軸（１３）から突出しているディスク（１８）とディスク（１８）との間に配置されているそのクラッシャ・ブレード（１９）によって、前記材料の流れの少なくとも一部を供給し、クラッシャ・プレート（２１）に向けて前記鉱物材料を移送するのと同時に、前記鉱物材料を衝突させてその粒子サイズを小さくし、一方、所定の断面積を満たすサイズを有する鉱物粒子が、前記ディスクとディスクとの間から、前記粉砕空間（６）から吐出されるように供給され、
前記粉砕空間に残っている前記鉱物材料が、前記クラッシャ・ドラム（１１）の前記クラッシャ・ブレード（１９）によって、衝突されて前記クラッシャ・プレート（２１）に押し込まれ、それによりその粒子サイズが小さくなり、前記所定の断面積を有するサイズを達成する鉱物粒子が、前記粉砕空間から吐出されるように供給される、
ことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記粉砕空間（６）では、前記材料の流れの少なくとも一部がふるい（２０）に遭遇し、所定の断面積を満たすサイズを有する鉱物粒子が、前記ふるい（２０）を介して、前記粉砕空間から直ちに吐出されるように供給される、ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記粉砕空間（６）では、前記鉱物材料が、前記粉砕空間に設けられ、平行車軸（１２、１３）の周りに同じ方向に回転する、少なくとも１つの移送及びふるい分けドラム（１０）並びに１つのクラッシャ・ドラム（１１）に遭遇し、
前記移送及びふるい分けドラム（１０）が、前記ドラムの前記車軸から突出しているディスク（１８）とディスク（１８）との間に配置されているそのクラッシャ・ブレード（１９）によって、前記材料の流れの少なくとも一部を供給し、前記クラッシャ・ドラム（１１）に向けて前記鉱物材料を移送するのと同時に、前記鉱物材料を衝突させて粒子サイズを小さくし、一方、所定の断面積を満たすサイズを有する鉱物粒子が、前記ドラムの前記ディスクとディスクとの間から、並びに、隣接するドラムとドラムとの間から、前記粉砕空間（６）から吐出されるように供給される、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
粉砕中の粒子サイズの変更を達成するために、前記クラッシャ・ドラム（１１）に対する前記クラッシャ・プレート（２１）の位置が調整される、ことを特徴とする請求項１から３までのいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記クラッシャ・ドラム（１１）の前記車軸（１３）が、少なくとも１つのフライホイール（１４）の影響を受ける、ことを特徴とする請求項１から４までのいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
鉱物材料を粉砕するための装置であって、
作業機械の中に取り付けられ、支持フレームを構成するバケット（１）
を備え、前記バケットが、
サイド・プレート（３）と、
前記サイド・プレートを互いに接続するリップ・プレート（４）と、
前記リップ・プレートから前記バケットの後部部分に向かって延在しているボトム・プレート（５）と、
前記ボトム・プレートの反対側に配置されたカバー・プレート（７）と
を含み、
それによって、それらの間に貯蔵空間（６ａ）及び粉砕空間（６）が画定されており、
前記粉砕空間の全断面にわたって、前記粉砕空間を吐出開口（９）から分離している粉砕手段（８）が延在し、
前記粉砕手段が、前記粉砕空間（６）に供給される前記鉱物材料の粒子サイズを小さくするためのクラッシャ・ブレード（１９）を備えた少なくとも１つのドラム（１０、１１）を備える、装置において、
前記バケット（１）内では、前記粉砕空間（６）の前に、粉砕される前記鉱物材料を受け取るための貯蔵空間（６ａ）が先行しており、
装置が、所定の材料破片を前記バケットから分離し、且つ、吐出させるための手段をさらに備え、その結果、
粉砕ブレード（１９）を備えた前記ドラム（１０、１１）が、前記ドラム内の車軸（１２、１３）から突出しているディスク及びそれらの間に配置されたクラッシャ・ブレードからなり、前記ディスクとディスクとの間の隙間が、所定の断面積を満たすサイズを有する鉱物粒子を吐出させることができる手段を形成し、
前記粉砕手段が、
前記バケット（１）の前記フレームに回転可能に接続されたクラッシャ・プレート（２１）であって、前記クラッシャ・プレート（２１）は、前記クラッシャ・ドラムに供給される前記鉱物材料を受け取るためのものであり、且つ、前記クラッシャ・ドラムの前記クラッシャ・ブレードのための対表面として働くためのものである、クラッシャ・プレート（２１）
をさらに備える、
ことを特徴とする装置。
【請求項７】
クラッシャ・ブレード（１９）を備えた前記ドラムが、クラッシャ・ドラム（１１）及び少なくとも１つの移送及びふるい分けドラム（１０）によって形成される、ことを特徴とする請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記クラッシャ・ドラム（１１）及び前記移送及びふるい分けドラム（１０）の前記車軸（１２、１３）が、前記ボトム・プレートと約４５度の角度を形成する交差平面に位置する、ことを特徴とする請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記粉砕手段が、所定の断面積を満たすサイズを有する鉱物粒子を前記吐出開口（９）に導くためのふるい（２０）をさらに備え、前記ふるいの外縁が、櫛形構造を生成するために、最も近い隣接ドラムの前記クラッシャ・ブレードの両側まで延在している突起を備える、ことを特徴とする請求項６から８までのいずれか一項に記載の装置。
【請求項１０】
前記ふるいが、所定の断面積を満たすサイズを有する鉱物粒子を前記吐出開口（９）へ導くための穿孔を備える、ことを特徴とする請求項８に記載の装置。
【請求項１１】
前記クラッシャ・ドラム（１１）に対する前記クラッシャ・プレート（２１）の位置が、調整可能であるように配置される、ことを特徴とする請求項６から１０までのいずれか一項に記載の装置。
【請求項１２】
前記クラッシャ・プレート（２１）が、前記クラッシャ・ドラム（１１）と対向する側にカーバイド被覆が施される摩耗片（２５）を備える、ことを特徴とする請求項６から１１までのいずれか一項に記載の装置。
【請求項１３】
移送及びふるい分けドラム（１０）の数が、少なくとも２つである、ことを特徴とする請求項６から１２までのいずれか一項に記載の装置。
【請求項１４】
前記クラッシャ・ブレード（１９）が、前記移送及びふるい分けドラム並びにクラッシャ・ドラム（１０、１１）から実質的に等しく間隔を隔てて平行に突出しているディスク（１８）とディスク（１８）との間に配置され、各ディスクの隙間に１片のみである、ことを特徴とする請求項６から１３までのいずれか一項に記載の装置。
【請求項１５】
前記クラッシャ・ブレード（１９）が、前記装置によって達成される粉砕力を一度に１つのクラッシャ・ブレードのみに導くために、９６度〜１０８度の位相シフトを利用することによって、前記ディスクの隙間（１８）に配置される、ことを特徴とする請求項１４に記載の装置。
【請求項１６】
前記クラッシャ・ドラム（１１）の前記車軸（１３）が、前記車軸の両端に存在し、且つ、摩擦接合によって前記クラッシャ・ドラムの前記車軸に固定された２つのフライホイール（１４）を備える、ことを特徴とする請求項６から１５までのいずれか一項に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１のプリアンブルによる、鉱物材料及び有機材料を粉砕するための方法に関する。詳細には、この方法は、移動作業機械を利用することによって実施することができる。
【０００２】
また、本発明は、請求項６のプリアンブルによる、鉱物材料及び有機材料を粉砕する前記方法を実施するための装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
移動作業機械に使用されるバケット・クラッシャと呼ばれる専用のデバイスによって粉砕を実施することは、当然ながら従来知られている。このようなデバイスには、例えばジョー・クラッシャがあり、通常、作業位置では上部ジョーは、液圧シリンダ又は液圧原動機のいずれかによって移動するように適合されている。このようなジョー・クラッシャの移動ジョーは、静止ジョーに対して、移動ジョーに積載される材料を粉砕する。材料は、主として建設廃棄物からなる。ジョー・クラッシャの場合、ジョーの対の下端に設けられている開口から吐出するためには、ジョー・クラッシャに供給される材料の流れはすべてクラッシャを通過しなければならない。それと同時に、ジョー・クラッシャから吐出される粉砕済み材料の最終的な最大粒子サイズは、ジョーの対の下端の開口の高さで決まり、この場合、開口の高さは、通常、いろいろな方法で調整することができるように適合されている。このような製品は、例えばＤｉｇ  Ａ  Ｃｒｕｓｈｅｒ  Ｌｉｍｉｔｅｄという名称の英国の会社によって製造されている。
【０００４】
しかしながら、このようなジョー・クラッシャに伴う問題は、ジョー・クラッシャの移動ジョー及び静止ジョーによってそれらの間に設けられるホッパである。このホッパを通過するように強制されるため、ジョー・クラッシャに供給されるすべての材料は、当然、所望の粒子サイズに徐々に粉砕される。移動ジョーの移動機構に無関係に、いずれの場合においてもジョーは、ジョーの対に対して偶然に適切に配置される材料の粒子のみを粉砕する。また、粉砕される材料のより大きい粒子が材料の流れの中のより小さい粒子の通過を阻止することもこのデバイスの典型である。さらに、ジョー・クラッシャの移動ジョーの構造は極めて頑丈でなければならず、これは、すなわち、この移動ジョーが極めて重いことを意味している。したがってその大きい質量のため、ジョー・クラッシャの移動ジョーは、移動するとき、移動ジョーを担持する掘削機のブームを不利な程度まで振動させる大きな慣性力を生じ、したがってブームの耐用年数を短くする。また、質量が大きいため、ジョーの運動速度も限られており、したがって、ジョーを制御するための効率の高い液圧装置が必要である。また、ジョーは、各往復運動の間、１回しか粉砕を実施することができないため、ジョー・クラッシャの粉砕能力は、かなり低いままである。また、上述の、微小材料粒子の通過が阻止される現象は、このようなデバイスの粉砕能力をさらに低下させる。
【０００５】
一方、スクリーン・クラッシャと呼ばれている、主として材料がふるい分けされ、且つ、複数の回転ドラムによって土塊又は対応する比較的軟らかい若しくはもろい破片の粉砕もまた実施されるデバイスが知られている。このようなスクリーン・クラッシャでは、ブレードは、通常、ドラムの中に設けられている円板と円板との間に溶接されており、この場合、ブレードは、デバイスに供給される材料を円板と円板との間からスクリーン・ヒープまで移動させる。このようなデバイスは、例えばＡＬＬＵ  Ｆｉｎｌａｎｄ  Ｏｙという名称のフィンランドの会社によって製造されている。また、このようなデバイスは、例えば特許明細書ＪＰ２００１２９３３８５又は実用新案明細書ＤＥ２０２０５８９２にも記載されている。
【０００６】
このようなデバイスでは、材料は、十分にもろい又は軟らかい場合にのみ粉砕される。これらのデバイスは、いわゆる重力送りに基づいており、すなわちブレードのストロークが材料を破壊するのに十分である場合にのみ材料が粉砕される。一方、このようなスクリーン・クラッシャの場合に生じる問題は、やはり、バケットに供給される材料の過剰密度であり、この場合、材料は、バケットの内側で詰まる傾向を示す。これは、デバイスのドラム（それらのブレードを含む）は、それ自体の空間を材料に与えるだけにすぎず、したがってバケット内の残りの材料は、ドラムに流れることができないことによるものである。材料が詰まるのを防止するために、スクリーン・クラッシャのバケットは、通常、極めて浅くなっている。そうすることにより、ドラムへの材料の流れがより良好で、且つ、より一様であることを保証することができる。しかしながら、知られているスクリーン・クラッシャの構造は、硬い鉱物片を粉砕するようには設計されておらず、ふるい分けサイクル後にディスクとディスクとの間の隙間より大きいすべての材料は、個別の廃棄ヒープへ移される。したがってデバイスは、岩石中の大量の材料をふるい分ける際に、環境を乱すかなりの騒音を引き起こす。スクリーン・クラッシャは岩石を粉砕することはできず、岩石はバケットの中に残って周囲に跳ね返る。デバイスの構造が低い場合、スクリーン・クラッシャによって生じる騒音は、容易にデバイスの環境に広がる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】ＪＰ２００１２９３３８５
【特許文献２】ＤＥ２０２０５８９２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
したがって本発明の目的は、上述の問題を解決することができるような方法及びその方法を実施する装置を提供することである。この目的は、鉱物材料を粉砕するための方法及び装置が、本発明により、特許請求の範囲で定義されている特徴を備えることによって達成される。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
具体的には、請求項１の特徴部分に開示されている方法により、これらの特徴を組み合わせることによって達成される方法によって、上記で開示した問題を解決することができる。一方、請求項６の特徴部分に開示されている方法により、これらの特徴を組み合わせることによって達成される装置によって、このような方法を実施することができる。
【００１０】
本発明の好ましい実施形態は、従属請求項に開示されている。
【００１１】
本発明は、粉砕される材料にしばしば含まれているかなり大量の細かい材料を速やかに分離し、実際の粉砕作業に対する不利な妨害物になることを防止することができる、という思想に基づいている。
【００１２】
本発明によれば著しい利点が提供される。したがって、粉砕される建設廃棄物に含まれている細かい材料が、ふるいを介して自由に導かれ、また、装置内に設けられているドラムのブレードによって部分的に強制されて、装置とドラムのディスクとの間から、装置の粉砕空間から落下する。それにより、この細かい材料はもはや実際の粉砕の妨害になることはないため、装置の粉砕能力を著しく高くすることができる。それと同時に、装置は、材料をクラッシャ・ドラムへ輸送している間に、その材料を、打って、且つ、挽いて、予め所望の粒子サイズにし、したがって、装置内における材料の処理が改善され、且つ、高速化される。
【００１３】
細かい材料が予めふるい分けされる本発明による装置を提供することにより、細かい材料によって生じる粉砕の問題を最小化することができる。この解決法によれば、バケットを従来と比較して明らかに深くすることができ、したがって、粉砕によって生じる有害な騒音の影響を最小化することができる。実際、本発明による装置によって生じる騒音は、装置から１５ｍの距離で実に８０ｄＢ未満である。
【００１４】
好ましくは、この装置は、唯一の実際のクラッシャ・ドラムを備えることができ、そのブレードが、材料に含まれている大きい粒子を、装置のクラッシャ・プレートに対して粉砕する。好ましくは、クラッシャ・プレートは、高度に耐摩耗性になるように設計されたカーバイド被覆摩耗片を備えている。クラッシャ・プレートとクラッシャ・ドラムとの間の距離は、結果として生じる粉砕された材料の粒子サイズを決定する。したがって、クラッシャ・プレートの位置を変更することによって、容易に粒子サイズを調整することができる。
【００１５】
装置内に設けられる１つ又は複数のドラムは、ドラムから突出したディスクを備えており、また、このディスクはクラッシャ・ブレードを備えている。これらのクラッシャ・ブレードによって、粉砕される材料に点荷重が付与され、材料を容易に粉砕することができる。
【００１６】
装置が複数のドラムを備えている場合、他のドラムは、材料に含まれている大きい粒子のコンベヤとして作用し、また、それと同時に、細かい破片のためのふるいとして作用する。ドラムのクラッシャ・ブレードの数は、バケットの有効幅に応じて変化する。有効幅が７０ｃｍ〜１３０ｃｍ程度である場合、クラッシャ・ブレードの数は、クラッシャ・ブレードがドラムの円周に沿って一様に間隔を隔てるように、１０個と２０個との間で変化することが好ましい。クラッシャ・ドラムの１サイクルの間、クラッシャ・ブレードは、粉砕される材料に２〜４の粉砕ストロークを供給する。クラッシャ・ブレードは、等しく間隔を隔てて存在し、また、一度に１つのクラッシャ・ブレードのみが材料に当たるようになっているため、常に１つのクラッシャ・ブレードにのみ全粉砕力を導くことができる。したがって、有効に材料が粉砕される。
【００１７】
また、装置内のドラムの回転速度は、ジョー・クラッシャ内のジョーの運動速度より明らかに速い。そのため、本発明による装置の能力は、ジョー・クラッシャの能力より著しく高い。実施された試験では、実際、これらの競合する解決法の粉砕能力の２倍を超える粉砕能力が達成された。
【００１８】
装置のドラムを静的に平衡させることにより、それらが実際の装置内又は掘削機のブーム内の振動の原因になることが防止され、これは、ブーム及び装置がより長い耐用年数を有していることを意味している。
【００１９】
また、この装置の粉砕能力は、クラッシャ・ドラム内に配置されるフライホイールによって著しく高くすることも可能であり、フライホイールの運動エネルギーは、極端な状況では、装置の一時的な粉砕能力の３倍にすることも可能であり、また、硬い材料を粉砕することさえ可能である。また、実験的試験によれば、本発明による装置の平均電力要求は、ジョー・クラッシャの最大電力の約３分の１である。
【００２０】
本発明によって提供される他の利点は、本発明の特定の実施形態についてのより詳細な説明に関連して以下で示される。
【００２１】
以下、本発明のいくつかの好ましい実施形態について、添付の図面を参照してより詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】斜め前方から見た本発明による装置の第１の好ましい実施形態を示す概略不等角部分断面図である。
【図２】線Ａ−Ａから見た図１による装置の断面図である。
【図３】線Ｂ−Ｂから見た図１による装置の断面図である。
【図４】斜め前方から見た本発明による装置の第２の好ましい実施形態を示す概略不等角部分断面図である。
【図５】線Ｃ−Ｃから見た図４による装置の断面図である。
【図６】線Ｄ−Ｄから見た図４による装置の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
これらの図は、鉱物材料を粉砕するための方法及び装置をスケールで示したものではなく、本発明による好ましい実施形態の構造及び動作の原理を概略的に示したものである。したがって添付の図に参照番号によって示されている構造部品は、本明細書における参照番号を備えた構造部品に対応している。
【００２４】
図１、図２及び図３を参照し、且つ、それに対応して図４、図５及び図６を参照すると、鉱物材料を粉砕する方法を実施するための本発明装置は、少なくとも以下の構造部品を備えていると言うことができる。簡潔にするために、装置の２つの実施形態において同様の参照番号は同様の要素を識別している。
【００２５】
本明細書において認識できる第１の要素は、装置のための支持フレームを構成しているバケット１及びその中の接合構造２である。接合構造２によって、バケットが、それ自体周知の作業機械、例えば掘削機（本明細書においては個別には示されていない）に接続される。バケットは、それ自体周知の方法で、サイド・プレート３、サイド・プレートを相互接続しているリップ・プレート４、及びリップ・プレート４からバケットの後部部分に向かって延在しているボトム・プレート５を含む。また、バケットの中に形成された粉砕空間６と呼ばれる領域が、ボトム・プレートと反対側のカバー・プレート７によって画定されており、また、粉砕手段８によって画定されている。粉砕手段８は、実質的に粉砕空間全体にわたって延在し、且つ、粉砕空間を吐出開口９から分離している。好ましくは、粉砕空間６が粉砕手段の周囲に形成されている場合、粉砕空間とバケットの口部との間の空間は、以下、貯蔵空間６ａと呼ばれる。
【００２６】
本実施形態では、粉砕手段８は、少なくとも１つの移送及びふるい分けドラム１０、並びに、１つのクラッシャ・ドラム１１を含む。装置は、移送及びふるい分けドラムを備えないことも、或いは、さらには複数の移送及びふるい分けドラムを備えることも自由である。例えば、２つの移送及びふるい分けドラムを使用することにより、バケットに供給される材料の事前ふるい分けを強化することができる。本実施形態では、ドラムは、平行車軸１２及び１３の上に配置され、これらのドラムが同じ方向に回転するようになっている。好ましくは、クラッシャ・ドラム１１の車軸１３は、車軸の両端に２つのフライホイール１４を備えており、このフライホイール１４の運動エネルギーを利用して粉砕を強化することができる。例えば、この装置の試作品では、これらのフライホイールの総質量は約７００ｋｇである。フライホイールを摩擦接合によってクラッシャ・ドラムの車軸に固定することにより、単純な使用過負荷保護を同時に達成することができ、過剰な動力による応力が車軸に導かれるのを回避する。
【００２７】
移送及びふるい分けドラム１０、並びにクラッシャ・ドラム１１は、それらの実際の駆動力を、例えば、本発明によれば、２つの液圧原動機１５から引き出す。２つの液圧原動機１５も、バケットの両端に設けられている。図３及び図６によれば、本実施形態では、液圧原動機から車軸１２及び１３への動力伝達はチェーン伝動１６によって実施され、一方、ドラムの過負荷は、例えば安全弁によってそれ自体周知の方法で防止される（本明細書においてはこれ以上の説明は省略する）。これらの実施形態では、動力伝達は、直接伝動として実施されるように示されている。しかしながら、粉砕の際に大きな円周力が必要であると考えられる場合には、例えば、ギヤ減速機を利用することにより、又は、チェーン車の歯の数を変更することにより、動力伝達の伝達比が変化させられることは妨げられない。当然、動力伝達は、当分野で確立されている他の構造を利用することによって実施することも可能である。好ましくは、装置内での動力伝達を保護するために、それは、フレームの外側に位置しており、両側のサイド・プレート３の外部表面に接続されているカバー構造１７の内側に位置している。
【００２８】
動力伝達の軸受システムは、ニロス・リング及びグリースによって保護されている。好ましくは、グリースは、軸受カップ内の空洞を介して、ニロス・リングの外側及び軸受カップ内のポケットの中へ、また、そこから、車軸と軸受カップのフレームとの間から粉砕空間６中へ、軸受を通してポンプ送りされる。したがって、ポケットに入っている可能性のある埃及びごみも、グリースと共に除去される。この装置の試作品では、軸受カップ内のグリース・ニップル及び空洞は、軸受カップの両側に配置されている。
【００２９】
粉砕手段８の中では、粉砕空間によって受け取られた有機材料又は金属材料などの鉱物及び任意の他の材料が、とりわけ、クラッシャ・ブレード１９によって粉砕される。クラッシャ・ブレード１９は、クラッシャ・ドラム１１、及び、クラッシャ・ドラム１１の車軸１３から突出しているディスク１８に固定されているか、或いは、平行のディスクとディスクとの間に、例えば溶接によって実質的に剛直に固定されており、交換可能な超硬合金チップを備えている。好ましくは、このようなクラッシャ・ブレードも移送及びふるい分けドラム１０と同様の方法で提供され、クラッシャ・ドラムへの材料の移動を補助するだけでなく、材料を事前に粉砕し、且つ、ふるい分けする。移送及びふるい分けドラムの影響のおかげで、ふるい分けされる材料の粒子サイズは、移送及びふるい分けドラム及びクラッシャ・ドラムの相互位置によって変化するだけでなく、ドラムから突出しているディスクとディスクとの間の相互距離によっても変化する。例えばこの装置の試作品では、直径が４５ｍｍ未満の粒子は、移送及びふるい分けドラムとクラッシャ・ドラムとの間からふるい分けられる。
【００３０】
等しく間隔を隔ててドラムから平行に突出しているディスク１８とディスク１８との間に設けられるのは、通常、１つのクラッシャ・ブレード１９のみである。さらに、クラッシャ・ブレードは、ストロークの効率を最大化するために、一度に１つのクラッシャ・ブレードのみが粉砕される粒子に衝突することを保証するように、位相シフトを利用することによってディスクの隙間に配置されている。
【００３１】
例えばこの装置の試作品では、粉砕空間の幅は約７０ｃｍであり、隣接するクラッシャ・ブレード１９の位相シフトは１０８度になるように設定されている。しかしながら、このような位相シフトは粉砕空間６の全体の幅で決定される。７０ｃｍの幅を有するこの例示的バケット１のドラム１０及び１１は、１０個のクラッシャ・ブレードを備えている。円の周囲の３６０度をこれらのクラッシャ・ブレードの数で割ると３６度の配分が得られ、この位相シフトにより、理論上、クラッシャ・ブレードを各ドラム上に螺旋状に配置することができる。理論上、装置の全粉砕能力が一度に１つのクラッシャ・ブレードのみに導かれることを保証するために、上記で得られた理論上の度数に３の乗数が掛け合わされ、したがって、最終的な結果は１０８度である。上記で得られた理論上の配分、すなわちこの場合は３６度を、やはり割ることができる数となるように乗数の大きさを選択することにより、ドラムは確実に静的平衡を維持する。したがって、隣接する粉砕ブレードを３６度の代わりに１０８度の位相シフトで取り付けることにより、結果として、隣接するクラッシャ・ブレード１９が粒子を打つことができるように、粉砕される粒子をクラッシャ・ドラム１１のディスク１８に導くだけの十分な時間を有することが保証される。
【００３２】
１００ｃｍの幅を有するバケット１の移送及びふるい分けドラム並びにクラッシャ・ドラムを調査すると、クラッシャ・ブレード１９の総数は１５個である。上記の観点から、円の周囲、すなわち３６０度を１５で割ると２４度が得られる。これを４倍（理論上、２倍も可能である）すると、結果は９６度である。言い換えると、最良の粉砕結果及び操作を達成するために、９６度の位相シフトを適用することによって、隣接するブレードを取り付けることができる。
【００３３】
バケット１の幅が１３０ｃｍである場合、移送及びふるい分けドラム並びにクラッシャ・ドラムの各々は、２０個のクラッシャ・ブレード１９を備え、したがって３６０／２０＝１８である。本明細書においては、隣接するクラッシャ・ブレードの６×１８＝１０８度の位相シフト、すなわち、７０ｃｍの幅を有するバケット１の位相シフトと、同じ位相シフトを使用することが好ましい。これは、配分が１０８の一方の末端でクラッシャ・ブレードのサイクルが開始され、中央では位相シフトが１０８−１８＝９０度であり、一方、１０８の位相シフトが引き続いて残りに適用されるように実施される。当然、クラッシャ・ブレードは様々な代替方法で配置することができるが、これらは本明細書においては個別に調査されない。
【００３４】
クラッシャ・ブレード１９を上記で説明したように配置することにより、一度に１つのクラッシャ・ブレードのみが、粉砕される鉱物粒子又は対応する粒子に衝突することを保証することができ、また、クラッシャ・ドラム１１の同じサイクルの間、鉱物粒子のサイズに応じて、２個〜４個のクラッシャ・ブレードが、粉砕される鉱物粒子又は対応する粒子に衝突することを保証することができる。また、説明した配置によれば、ドラムが静的に平衡することが保証される。
【００３５】
粉砕手段８は、さらに、ボトム・プレート５と第１の移送及びふるい分けドラム１０との間、又は、この第１の移送及びふるい分けドラム１０がない場合は、ボトム・プレート５とクラッシャ・ドラム１１との間に設けられたふるい２０を備えており、このふるい２０により、所定のサイズを有する材料を粉砕空間から吐出することができる。一方、クラッシャ・ドラムに向かって延在しているクラッシャ・プレート２１は、クラッシャ・ドラムとカバー・プレート７との間に設けられている。好ましくは、このクラッシャ・プレートは、材料送り方向から、この送り方向に対して横方向の位置に、バケット１のフレーム、例えばカバー・プレートにヒンジで取り付けられている。好ましくは、クラッシャ・プレートのヒンジ部分２２は、図２によれば、バケットに供給される鉱物粒子の衝突によって接合が損傷しないように、例えば保護壁２３によって保護されている。クラッシャ・プレートは、実質的に動かないように、バケットのフレーム、好ましくはバケットのカバー・プレート又はカバー・プレートに関連する構造に、機械的なファスナによって固定されている。これらの図による実施形態では、接合は、ボルト−ナット継手２４によって実施されている。バケットのフレーム構造へのクラッシャ・プレートのこのような回転接合により、クラッシャ・プレートとクラッシャ・ドラムとの間の距離を単純な方法で調整することができる。クラッシャ・プレートは、例えば高度に耐摩耗性になるように設計されたカーバイド被覆摩耗片２５を備えることができる。さらに、クラッシャ・プレートは、その全体が高度に耐摩耗性のこのような被覆プレート又は他の材料から構成されてもよい。
【００３６】
本実施形態では、距離の調整は、持上げ部品２６によって実施され、持上げ部品２６は、クラッシャ・プレート２１とカバー・プレート７との間に配置されており、クラッシャ・プレートをカバー・プレートに接続するボルト継手２４と共に取り付けられている。しかしながら、この距離調整をベロー操作方式で実施することを阻止するものは何もなく、ベロー操作方式の場合、遠隔制御によって調整を制御することも可能である。本実施形態では、装置は、その最小で５０ｍｍ、その最大で１５０ｍｍの粒子サイズに材料を粉砕するのに適している。
【００３７】
クラッシャ・ドラム１１のクラッシャ・ブレード１９及びクラッシャ・プレート２１が協働し、クラッシャ・ブレードが材料粒子をクラッシャ・プレートに押し込み、続いて起こる衝突の影響によってその材料粒子を粉砕するようになっており、粒子サイズは、クラッシャ・プレートとクラッシャ・ドラムとの間の距離、すなわち、このようにして形成されるスロート２７によって決定されるようになっている。
【００３８】
図１〜図３及び図４〜図６に示されている装置の２つの本実施形態を互いに比較すると、先ず、図３〜図６による装置の貯蔵空間６は、図１〜図３に示されている装置の対応する貯蔵空間６より明らかに大きいことが分かる。これは、サイド・プレート３のサイズを大きくすることによって達成されているだけでなく、ふるい２０を大きくすることによっても達成されている。ふるいによって実施される事前ふるい分けを強化するために、穿孔２８を備えたふるいを提供することによって、このより大きい表面積が利用されることも可能である。さらに、ふるいの中に設けられている櫛形エレメント２９が、その最も近くに存在している移送及びふるい分けドラム１０又はクラッシャ・ドラム１１のより近くへ拡張されている。
【００３９】
図１〜図３による実施形態では、移送及びふるい分けドラム１０及びクラッシャ・ドラム１１は、バケットのボトム・プレート５に対して実質的に直角に配置されており、この場合、より長い時間の間に、バケット１の貯蔵空間６ａ及び粉砕空間６内の材料に複数のドラムの粉砕効果を及ぼすことができる。この解決法を図４〜図６による実施形態と比較すると、この後者の装置の場合、移送及びふるい分けドラム１０及びクラッシャ・ドラムは、バケットのボトム・プレート５に対して実質的に４５度の角度を形成する平面に配置されていることが分かる。したがって、この解決法によれば、バケットに含まれている材料をより速やかに装置を通過させることにより、粉砕される材料に影響を及ぼす重力を利用することができる。それと同時に、クラッシャ・プレートの形状を少しだけよりまっすぐにすることによって材料の流れが改善される。このようにして得られる装置のより単純な形状のスロート２７は、装置から流出する材料の噴射を、細くし、且つ、目標に向けて制御し易くする。
【００４０】
また、この装置内に設けられるクラッシャ・ブレード１９のドラム内に取り付けられるサイズ及び位置を変更することによって、粉砕結果に影響を及ぼすことも可能である。例えば、図４及び図５に示されているように、粉砕ブレードが固定されるディスク１８の外部周囲からこれらの粉砕ブレードをさらに拡張することにより、これらの粉砕ブレードは、拡張と同時に、隣接するドラムのディスクの隙間３０の中、並びにドラムの外縁に設けられている櫛２９の中へより深く延在するようになる。一方では、このような解決法により、より小さい粉砕生成物を生産する事前ふるい分けが実現される。一方、この解決法によれば、また、粉砕されるコンクリートに含まれている鉄筋の除去が極めて容易になる。すなわち、粉砕に関わる重大な問題は、コンクリート鉄筋が移送及びふるい分けドラム１０並びにクラッシャ・ドラム１１の周りに絡まることである。上記で説明した、より多くの突出したクラッシャ・ブレードを備えたこのようなドラムを後方へ回転させると、クラッシャ・ブレードは、ドラムの周りに鉄筋が絡まる可能性を除去し、したがって、ドラムの周りに絡まった鉄筋を除去する。
【００４１】
また、とりわけ図２及び図５に明確に示されているように、バケットのボトム・プレート５に対して、中の接合構造２の位置及び角度を変更することによって、この装置の有用性を修正することも可能である。したがって、第２の実施形態の傾きは、約２倍の急傾斜であり、また、約２３度であり、材料を粉砕している間、地球の重力を利用するためのとりわけ良好な前提条件を提供している。掘削機が図４〜図６による装置に接続される場合、掘削機の旋回シリンダの運動をさらに有効に利用することが可能である。
【００４２】
上記で説明した装置は以下のように使用される。
【００４３】
装置は、その通常のバケット１の代わりに、接合構造２によって、掘削機の中に取り付けられ、好ましくは、貯蔵空間６ａ及び粉砕空間６が、作業機械の操縦者から離れる方向に開口され、したがって、吐出開口９が、操縦者に向かって配向されるようになっている。それにより、装置を単純な方法で垂直位置に変えることができ、また、ふるい分け及び粉砕操作を容易に監視することができる。当然のことながら、接合構造は対象的であるため、装置を掘削機に逆に取り付けることも可能である。
【００４４】
装置が使用中である場合の手順は以下の通りである。
【００４５】
操縦者が、例えば処理すべき建設廃棄物又は他の鉱物材料を、装置の貯蔵空間６ａ及び粉砕空間６の中に入れる。この段階では、装置の移送及びふるい分けドラム１０並びにクラッシャ・ドラム１１は未だ回転していない。装置は、移動搬送機に接続されているため、この時点で、粉砕された材料を落とすための位置へバケットを移動させることができる。
【００４６】
バケット１がその使用位置に位置すると、バケットは傾斜を開始させられる。その場合、重力を利用して、貯蔵空間６ａから、粉砕空間６に設けられている粉砕手段８に向かって、鉱物材料が供給される。この段階で、装置内に設けられている１つ又は複数のドラムの回転運動も開始される。装置が複数のドラムを備える場合、それらは実質的に平行に配置され、同じ方向に回転する。次に、吐出開口９が実質的に水平平面に位置するように、装置が、傾斜を継続させられ、粉砕空間６に含まれている材料が、重力、及び、場合により移送及びふるい分けドラム１０によって案内され、クラッシャ・ドラム１１へ移動する。材料が、クラッシャ・ドラムに向かって移動すると、少なくともその一部は、ふるい２０に遭遇し、その場合、十分に小さい直径を有する材料破片は、既にこの段階で吐出開口９に供給される。分離を強化するために、移送及びふるい分け又はクラッシャ・ドラムに向かって突出している櫛形突起に加えて、ふるいは、特殊な穿孔２８を備えることができる。その場合、材料破片の粒子サイズは、その所定の断面積以下の断面積を有することになる。
【００４７】
材料が、最初に、場合により装置に設けられている移送及びふるい分けドラム１０に遭遇し、引き続いてクラッシャ・ドラム１１に遭遇すると、材料は、これらのドラム内に設けられているクラッシャ・ブレード１９の機械加工運動及び移送運動にもさらされる。したがって、回転ドラムの車軸から突出しているディスク１８とディスク１８との間に配置されているクラッシャ・ブレードが材料を事前粉砕し、その場合、所定の直径を有する十分に小さい材料破片を、今度はドラム及びドラム内のディスクによって形成された隙間を介して、再度吐出することができる。
【００４８】
最後に、粉砕空間６に残っている、主として移送及びふるい分けドラム１０によって案内された最も粗い材料破片がクラッシャ・ドラム１１に遭遇し、材料破片の粒子がクラッシャ・プレート２１に強制的に押し込まれ、クラッシャ・ブレード１９に繰り返し衝突する影響によって、ばらばらに崩壊され、粉砕される。
【００４９】
装置が移送及びふるい分けドラム１０を有していない場合、材料は直ちにふるい２０に遭遇する。ふるいは、細かい材料破片が通過することを可能にし、その一方で、粗い材料破片がクラッシャ・ドラム１１に供給され、クラッシャ・ドラム１１は、この材料破片を、クラッシャ・ブレード１９の機械加工及び粉砕運動にさらす。
【００５０】
最後に、十分に小さい断面を有するように粉砕された材料破片が、クラッシャ・ドラムとクラッシャ・プレートとの間のスロート２７を介して吐出開口９に供給される。装置のドラムは、流出する材料の流れが十分に小さくなるまで、或いは完全に停止するまで回転することができる。バケットは、ドラムが回転している間、必要に応じて傾斜させることができる。
【００５１】
操縦者が粉砕結果に満足すると、ドラムが停止され、新しい材料が装置の粉砕空間に供給される。
【００５２】
クラッシャ・ドラム１１によって達成すべき粒子サイズは、クラッシャ・プレート２１とクラッシャ・ドラムとの間の距離を制御することによって調整することができる。これは、例えば、クラッシャ・プレートと装置のフレームとの間に持上げ部品２６を配置することによって実施される。
【００５３】
上記及び図面で説明した解決法の基本的思想は、技術の進歩に伴って多くの異なる方法で実施することができるということが当業者には明らかである。したがって、本発明及びその実施形態は上記で説明した例に限定されず、特許請求の範囲内で変更することができる。
【図１】
2013536755.tif 000003
【図２】
2013536755.tif 000004
【図３】
2013536755.tif 000005
【図４】
2013536755.tif 000006
【図５】
2013536755.tif 000007
【図６】
2013536755.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成24年6月26日(2012.6.26)
【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】
鉱物材料を粉砕する方法であって、前記鉱物材料がバケット（１）の粉砕空間（６）に供給され、前記空間で前記鉱物材料がクラッシャ・ブレード（１９）に衝突して、その粒子サイズが小さくされ、所定の断面積を満たすサイズを有する鉱物粒子が、前記粉砕空間から吐出されるように供給される、方法において、
前記バケット（１）に積載している間、最初に、前記鉱物材料が、前記粉砕空間（６）に先行して貯蔵空間（６ａ）に充填され、
前記バケットを傾斜させることによって、継続的な傾斜により、重力を利用して、前記貯蔵空間（６ａ）から、前記粉砕空間（６）に設けられている粉砕手段（８）に向かって、前記鉱物材料が供給され、前記破砕手段は、前記バケットのボトム・プレート（５）に対して直角からずれた角度を形成する平面に配置されており、
前記粉砕空間において、最初に、所定のサイズを有するより細かい粒子が、前記粉砕手段に現在供給されている前記鉱物材料から分離され、
その後、前記装置に設けられた前記破砕手段の回転運動が開始させられ、
前記粉砕空間（６）に現在残っている前記鉱物材料が、車軸（１２）の周りに回転する少なくとも１つの移送及びふるい分けドラム（１０）に供給され、前記移送及びふるい分けドラムは、前記鉱物材料を、少なくとも１つのクラッシャ・ドラム（１１）に移動させ、前記移送及びふるい分けドラムは、前記鉱物材料を事前粉砕し、所定の直径を有する十分に小さい材料破片が、再度吐出されることが可能であり、
前記鉱物材料が、少なくとも１つのクラッシャ・ドラム（１１）に遭遇し、前記クラッシャ・ドラム（１１）は、前記粉砕空間に設けられており、車軸（１３）の周りに回転し、
前記クラッシャ・ドラム（１１）が、前記クラッシャ・ドラムの前記車軸（１３）から突出しているディスク（１８）とディスク（１８）との間に配置されているそのクラッシャ・ブレード（１９）によって、前記材料の流れの少なくとも一部を供給し、クラッシャ・プレート（２１）に向けて前記鉱物材料を移送するのと同時に、前記鉱物材料を衝突させてその粒子サイズを小さくし、一方、所定の断面積を満たすサイズを有する鉱物粒子が、前記ディスクとディスクとの間から、前記粉砕空間（６）から吐出されるように供給され、
前記粉砕空間に残っている前記鉱物材料が、前記クラッシャ・ドラム（１１）の前記クラッシャ・ブレード（１９）によって、衝突されて前記クラッシャ・プレート（２１）に押し込まれ、それによりその粒子サイズが小さくなり、前記所定の断面積を有するサイズを達成する鉱物粒子が、前記粉砕空間から吐出されるように供給される、
ことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記粉砕空間（６）では、前記材料の流れの少なくとも一部がふるい（２０）に遭遇し、所定の断面積を満たすサイズを有する鉱物粒子が、前記ふるい（２０）を介して、前記粉砕空間から直ちに吐出されるように供給される、ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記粉砕空間（６）では、前記鉱物材料が、前記粉砕空間に設けられ、平行車軸（１２、１３）の周りに同じ方向に回転する、少なくとも１つの移送及びふるい分けドラム（１０）並びに１つのクラッシャ・ドラム（１１）に遭遇し、
前記移送及びふるい分けドラム（１０）が、前記ドラムの前記車軸から突出しているディスク（１８）とディスク（１８）との間に配置されているそのクラッシャ・ブレード（１９）によって、前記材料の流れの少なくとも一部を供給し、前記クラッシャ・ドラム（１１）に向けて前記鉱物材料を移送するのと同時に、前記鉱物材料を衝突させて粒子サイズを小さくし、一方、所定の断面積を満たすサイズを有する鉱物粒子が、前記ドラムの前記ディスクとディスクとの間から、並びに、隣接するドラムとドラムとの間から、前記粉砕空間（６）から吐出されるように供給される、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
粉砕中の粒子サイズの変更を達成するために、前記クラッシャ・ドラム（１１）に対する前記クラッシャ・プレート（２１）の位置が調整される、ことを特徴とする請求項１から３までのいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記クラッシャ・ドラム（１１）の前記車軸（１３）が、少なくとも１つのフライホイール（１４）の影響を受ける、ことを特徴とする請求項１から４までのいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
鉱物材料を粉砕するための装置であって、
作業機械の中に取り付けられ、支持フレームを構成するバケット（１）
を備え、前記バケットが、
サイド・プレート（３）と、
前記サイド・プレートを互いに接続するリップ・プレート（４）と、
前記リップ・プレートから前記バケットの後部部分に向かって延在しているボトム・プレート（５）と、
前記ボトム・プレートの反対側に配置されたカバー・プレート（７）と
を含み、
それによって、それらの間に貯蔵空間（６ａ）及び粉砕空間（６）が画定されており、
前記粉砕空間の全断面にわたって、前記粉砕空間を吐出開口（９）から分離している粉砕手段（８）が延在し、
前記粉砕手段が、前記粉砕空間（６）に供給される前記鉱物材料の粒子サイズを小さくするためのクラッシャ・ブレード（１９）を備えた少なくとも１つのドラム（１０、１１）を備え、
前記クラッシャ・ブレード（１９）は、前記ドラム内の車軸（１２、１３）から突出しているディスク及びそれらの間に配置されたクラッシャ・ブレードからなり、前記ディスクとディスクとの間の隙間が、所定の断面積を満たすサイズを有する鉱物粒子を吐出させることを可能にしており、
前記粉砕手段が、前記バケット（１）の前記フレームに回転可能に接続されたクラッシャ・プレート（２１）であって、前記クラッシャ・プレート（２１）は、前記クラッシャ・ドラムに供給される前記鉱物材料を受け取るためのものであり、且つ、前記クラッシャ・ドラムの前記クラッシャ・ブレードのための対表面として働くためのものである、クラッシャ・プレート（２１）をさらに備える、装置において、
前記バケット（１）内では、前記粉砕空間（６）の前に、粉砕される前記鉱物材料を受け取るための貯蔵空間（６ａ）が先行しており、
装置が、所定の材料破片を前記バケットから分離し、且つ、吐出させるための手段をさらに備え、その結果、
前記破砕手段（１０、１１）は、前記バケットのボトム・プレート（５）に対して直角からずれた角度を形成する平面に配置されている、
ことを特徴とする装置。
【請求項７】
クラッシャ・ブレード（１９）を備えた前記ドラムが、クラッシャ・ドラム（１１）及び少なくとも１つの移送及びふるい分けドラム（１０）によって形成される、ことを特徴とする請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記バケットが、前記バケットを作業機械へ接続するための接合構造（２）を含み、それによって、前記バケットのボトム・プレート（５）と前記接合構造（２）との間に実質的に２３度の角度が存在する、ことを特徴とする請求項６又は７に記載の装置。
【請求項９】
前記粉砕手段が、所定の断面積を満たすサイズを有する鉱物粒子を前記吐出開口（９）に導くためのふるい（２０）をさらに備え、前記ふるいの外縁が、櫛形構造を生成するために、最も近い隣接ドラムの前記クラッシャ・ブレードの両側まで延在している突起を備える、ことを特徴とする請求項６から８までのいずれか一項に記載の装置。
【請求項１０】
前記ふるいが、所定の断面積を満たすサイズを有する鉱物粒子を前記吐出開口（９）へ導くための穿孔を備える、ことを特徴とする請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記クラッシャ・ドラム（１１）に対する前記クラッシャ・プレート（２１）の位置が、調整可能であるように配置される、ことを特徴とする請求項６から１０までのいずれか一項に記載の装置。
【請求項１２】
前記クラッシャ・プレート（２１）が、前記クラッシャ・ドラム（１１）と対向する側にカーバイド被覆が施される摩耗片（２５）を備える、ことを特徴とする請求項６から１１までのいずれか一項に記載の装置。
【請求項１３】
移送及びふるい分けドラム（１０）の数が、少なくとも２つである、ことを特徴とする請求項６から１２までのいずれか一項に記載の装置。
【請求項１４】
前記クラッシャ・ブレード（１９）が、前記移送及びふるい分けドラム並びにクラッシャ・ドラム（１０、１１）から実質的に等しく間隔を隔てて平行に突出しているディスク（１８）とディスク（１８）との間に配置され、各ディスクの隙間に１片のみである、ことを特徴とする請求項６から１３までのいずれか一項に記載の装置。
【請求項１５】
前記クラッシャ・ブレード（１９）が、前記装置によって達成される粉砕力を一度に１つのクラッシャ・ブレードのみに導くために、９６度〜１０８度の位相シフトを利用することによって、前記ディスクの隙間（１８）に配置される、ことを特徴とする請求項１４に記載の装置。
【請求項１６】
前記クラッシャ・ドラム（１１）の前記車軸（１３）が、前記車軸の両端に存在し、且つ、摩擦接合によって前記クラッシャ・ドラムの前記車軸に固定された２つのフライホイール（１４）を備える、ことを特徴とする請求項６から１５までのいずれか一項に記載の装置。
【国際調査報告】
2013536755.tif 000009
2013536755.tif 000010
2013536755.tif 000011