(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定ジョーと可動ジョーとを備えるジョークラッシャー（１００）であって、
前記固定ジョーおよび前記可動ジョーは、それらの間に上部が開放した破砕室（３）を形成し、前記固定ジョーには第１の摩耗部品（１）が装着され、前記可動ジョーにはピットマン（４）および第２の摩耗部品（２）が装着され、前記ピットマン（４）は第１の偏心軸（８）に回転可能に装着され、
前記ピットマン（４）はさらに、前記可動ジョーのストロークを導いて直線的な破砕ストロークを有する運動パターンを作り出すように構成される第２の偏心軸（９）に回転可能に装着され、前記第２の偏心軸（９）の偏心度は前記第１の偏心軸の偏心度よりも大きく、
前記第１の偏心軸（８）の中心を通る実質的な水平線（１１）は、前記第２の偏心軸（９）の下死点または上死点を通る、ジョークラッシャー。
【請求項２】
固定ジョーと可動ジョーとを備えるジョークラッシャー（１００）であって、
前記固定ジョーおよび前記可動ジョーは、それらの間に上部が開放した破砕室（３）を形成し、前記固定ジョーには第１の摩耗部品（１）が装着され、前記可動ジョーにはピットマン（４）および第２の摩耗部品（２）が装着され、前記ピットマン（４）は第１の偏心軸（８）に回転可能に装着され、
前記ピットマン（４）はさらに、前記可動ジョーのストロークを導いて直線的な破砕ストロークを有する運動パターンを作り出すように構成される第２の偏心軸（９）に回転可能に装着され、前記第２の偏心軸（９）の偏心度は前記第１の偏心軸の偏心度よりも大きく、
前記第１の偏心軸（８）の中心を通る実質的な水平線（１１）は、前記破砕室（３）の中間区域（６）を通る、ジョークラッシャー。
【請求項３】
前記第１の偏心軸（８）の中心を通る前記実質的な水平線（１１）は、前記破砕室の中心線（３′）を実質的に通り、前記破砕室を高さ（Ｈ）が等しい２つの部分に分割する、請求項１に記載のジョークラッシャー。
【請求項４】
前記第２の偏心軸（９）は、前記第１の偏心軸（８）の回転に応じて前後に揺動するように構成される、請求項１から３のいずれかに記載のジョークラッシャー。
【請求項５】
固定ジョーと可動ジョーとを備えるジョークラッシャー（１００）であって、
前記固定ジョーおよび前記可動ジョーは、それらの間に上部が開放した破砕室（３）を形成し、前記固定ジョーには第１の摩耗部品（１）が装着され、前記可動ジョーにはピットマン（４）および第２の摩耗部品（２）が装着され、前記ピットマン（４）は第１の偏心軸（８）に回転可能に装着され、
前記ピットマン（４）はさらに、前記可動ジョーのストロークを導いて直線的な破砕ストロークを有する運動パターンを作り出すように構成される第２の偏心軸（９）に回転可能に装着され、前記第２の偏心軸（９）の偏心度は前記第１の偏心軸の偏心度よりも大きく、
前記第２の偏心軸（９）は、前記第１の偏心軸（８）と前記破砕室（３）との間に位置する、ジョークラッシャー。
【請求項６】
固定ジョーと可動ジョーとを備えるジョークラッシャー（１００）であって、
前記固定ジョーおよび前記可動ジョーは、それらの間に上部が開放した破砕室（３）を形成し、前記固定ジョーには第１の摩耗部品（１）が装着され、前記可動ジョーにはピットマン（４）および第２の摩耗部品（２）が装着され、前記ピットマン（４）は第１の偏心軸（８）に回転可能に装着され、
前記ピットマン（４）はさらに、前記可動ジョーのストロークを導いて直線的な破砕ストロークを有する運動パターンを作り出すように構成される第２の偏心軸（９）に回転可能に装着され、前記第２の偏心軸（９）の偏心度は前記第１の偏心軸の偏心度よりも大きく、
前記第２の偏心軸（９）は、その前記上死点または前記下死点が、前記第１の偏心軸（８）の中心を通る実質的な水平線（１１）から離れるように装着される、ジョークラッシャー。
【請求項７】
前記第１の偏心軸（８）および前記第２の偏心軸（９）は、前記ジョークラッシャーの本体および前記ピットマン（４）に軸着される、請求項１から６のいずれかに記載のジョークラッシャー。
【請求項８】
固定ジョーと可動ジョーとを備えるジョークラッシャー（１００）であって、
前記固定ジョーおよび前記可動ジョーは、それらの間に上部が開放した破砕室（３）を形成し、前記固定ジョーには第１の摩耗部品（１）が装着され、前記可動ジョーにはピットマン（４）および第２の摩耗部品（２）が装着され、前記ピットマン（４）は第１の偏心軸（８）に回転可能に装着され、
前記ピットマン（４）はさらに、前記可動ジョーのストロークを導いて直線的な破砕ストロークを有する運動パターンを作り出すように構成される第２の偏心軸（９）に回転可能に装着され、前記第２の偏心軸（９）の偏心度は前記第１の偏心軸の偏心度よりも大きく、
前記第２の偏心軸（９）の半径は、前記第１の偏心軸（８）の半径の実質的に２倍から４倍の間である、記載のジョークラッシャー。
【請求項９】
請求項１から８のいずれかに記載のジョークラッシャー（１００）を備える、鉱物材料加工プラント（２００）。
【請求項１０】
前記鉱物材料加工プラント（２００）は移動型加工プラントである、請求項９に記載の鉱物材料加工プラント（２００）。
【請求項１１】
請求項１から８のいずれかに記載のジョークラッシャー（１００）あるいは請求項９または１０に記載の鉱物材料加工プラント（２００）において鉱物材料を加工する方法であって、前記第１の偏心軸（８）の回転に応じて前記第２の偏心軸（９）を前後に揺動させることによって、直線的な破砕ストロークを前記破砕室内の破砕対象の材料へと方向付けることを含む、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は鉱物材料の加工に関する。特に、ただし排他的にではなく、本発明はジョークラッシャーに関する。特に、ただし排他的にではなく、本発明はジョークラッシャーの駆動機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
ジョークラッシャーの機能は、加工対象の材料を力によって圧縮することに基づく。ジョークラッシャーの本体に偏心軸が取り付けられ、この偏心軸に可動ジョー、すなわちピットマンが連結され、固定ジョーに対して偏心運動を行う。
【０００３】
可動ジョーの運動は、クラッシャーの能力と有効性の決め手となる。ジョーの前進運動、すなわち破砕ストロークは可動ジョーの運動に依存し、ストロークの効率を減じる上下運動を伴うことが多い。
【０００４】
従来、可動ジョーの運動パターンは、ピットマンをピボットバーに取り付け、平坦な楕円形状の運動パターンを作り出すことで改善される。このような構成は、国際出願公開公報第２０１３/１７１３６１号において知られている。しかしながら、このような構成にするには、ピボットバーのためにピットマンおよびクラッシャーフレーム内部に望ましくない量の空間が必要になる。また、潤滑等の慎重な検討を要する、より複雑な設計が必要になる
【０００５】
さらに、可動ジョーの運動パターンの改善は従来、破砕室の中心線に垂直な方向に移動するスライド部材にピットマンを取り付けて、平坦な楕円形状の運動パターンを作り出すことでも行われている。このような構成は、未公開の特許出願ＰＣＴ/ＦＩ２０１３/０５１０７４に開示されている。
【０００６】
本発明の目的は、既知のクラッシャーに関連して存在する欠点を排除、または少なくとも低減できる代替のクラッシャーを作製することである。
【摘要】
【０００７】
本発明の第１の例示的態様では、固定ジョーと可動ジョーとを備えるジョークラッシャーが提供される。前記固定ジョーおよび前記可動ジョーは、それらの間に上部が開放した破砕室を形成し、前記固定ジョーには第１の摩耗部品が装着され、前記可動ジョーにはピットマン（４）および第２の摩耗部品が装着され、前記ピットマンは第１の偏心軸に回転可能に装着される。前記ピットマンはさらに、前記可動ジョーのストロークを導いて直線的な破砕ストロークを有する運動パターンを作り出すように構成される第２の偏心軸に回転可能に装着され、前記第２の偏心軸の偏心度は前記第１の偏心軸の偏心度よりも大きい。
【０００８】
前記第１の偏心軸の中心を通る実質的な水平線は、前記第２の偏心軸の下死点または上死点を通ってもよい。
【０００９】
前記第１の偏心軸の中心を通る前記実質的な水平線は、前記破砕室の中間区域を通ってもよい。
【００１０】
前記第１の偏心軸の中心を通る前記実質的な水平線は、前記破砕室の中心線を実質的に通り、前記破砕室を高さが等しい２つの部分に分割してもよい。
【００１１】
前記第２の偏心軸は、前記第１の偏心軸の回転に応じて前後に搖動するように構成されてもよい。
【００１２】
前記第２の偏心軸は、前記第１の偏心軸と前記破砕室との間に位置してもよい。
【００１３】
前記第２の偏心軸は、その前記上死点または前記下死点が前記水平線から離れるように装着されてもよい。
【００１４】
前記第１の偏心軸および前記第２の偏心軸は、前記ジョークラッシャーの本体および前記ピットマンに軸着されてもよい。
【００１５】
前記第２の偏心軸の半径は、前記第１の偏心軸の半径の実質的に２倍から４倍の間であってもよい。
【００１６】
本発明の第２の例示的態様では、本発明の前記第１の例示的態様によるジョークラッシャーを備える鉱物材料加工プラントが提供される。
【００１７】
前記鉱物材料加工プラントは移動型加工プラントであってもよい。
【００１８】
本発明の第３の例示的態様では、本発明の前記第１の例示的態様によるジョークラッシャーあるいは本発明の前記第２の例示的態様による鉱物材料加工プラントにおいて鉱物材料を加工する方法が提供される。前記方法では、前記第１の偏心軸の回転に応じて前記第２の偏心軸を前後に揺動させることによって、直線的な破砕ストロークを前記破砕室内の破砕対象の材料へと方向付ける。
【００１９】
本発明の異なる実施例は、本発明のいくつかの態様に関してのみ説明される、または説明されたものである。当業者は、本発明の一態様におけるいずれの実施例も、本発明の当該態様および他の態様に単独あるいは他の実施例との組み合わせによっても適用可能であることを理解するであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
本発明を、添付の概略図面を参照して、例を用いて以下に説明する。
【００２１】
【図１】本発明の実施例が実装される鉱物材料加工プラントの側面図である。
【００２２】
【図２】本発明のある実施例による駆動機構の側面図である。
【００２３】
【図３】本発明のある実施例による駆動機構の側面図である。
【００２４】
【図４】本発明のある実施例による偏心軸の装着状態を示す図である。
【詳細説明】
【００２５】
以下の説明において、同様の要素には同様の番号を付している。示される図は必ずしも縮尺に従ったものではなく、これらの図は、本発明の例示的実施形態のいくつかを示すことを主たる目的とするものであることを理解されたい。
【００２６】
図１は、本発明の実施例が実装される鉱物材料加工プラントの図である。図１は、ジョークラッシャー１００を備える破砕プラント２００を示している。破砕プラント２００は、材料をジョークラッシャー１００に供給するフィーダ１０３と、破砕した材料を破砕プラントからさらに搬送するベルトコンベア１０６とを備える。
【００２７】
図１に示すベルトコンベア１０６は、少なくとも１つのローラー１０８の周囲を通るように構成されたベルト１０７を備える。破砕プラント２００は、電源および制御部１０５も備える。電源は、例えば、加工部および油圧回路（図示しない）に電力を供給するディーゼルモータや電動モータである。
【００２８】
フィーダ１０３、ジョークラッシャー１００、電源１０５、およびコンベア１０６は、破砕プラントの本体１０１に取り付けられる。ある実施例では、本体１０１は破砕プラント２００を移動させるためのトラックベース１０２をさらに備える。別の実施例において、破砕プラントは、その全体または一部が車輪付であるか、脚またはスキッドで移動可能である。あるいは、さらに別の実施例において、破砕プラント２００は例えばトラックまたはその他の外部電源によって移動可能／牽引可能である。さらに別の実施例において、破砕プラントは固定プラントである。
【００２９】
加工対象の鉱物材料は、例えば採鉱された岩石であってもよく、アスファルト、もしくはコンクリートやレンガ等の建築解体廃棄物等であってもよい。
【００３０】
図２および図３に示す、ジョークラッシャー１００の駆動機構の実施例は、例えば図１の破砕プラント２００において用いられる。
【００３１】
図１から図３に示すジョークラッシャー１００は、固定ジョーと可動ジョーとを備え、これらのジョーの間に破砕室３が形成される。この破砕室は上部が開放されている。第１の摩耗部品１が該固定ジョーに取り付けられており、第２の摩耗部品２がピットマン４に固定されている。図２および図３において、固定ジョーは該固定ジョーに取り付けられた摩耗部品１によって表され、可動ジョーはピットマン４に取り付けられた摩耗部品２によって表される。破砕室３は、それぞれ高さｈが等しい上部区域５、中間区域６、および下部区域７を備える。ジョークラッシャーの駆動機構は、ピットマン４が第１の偏心軸８および第２の偏心軸９に取り付けられることに基づく。つまり、ピットマンは第１の偏心軸８および第２の偏心軸９に装着される。図２および図３は、破砕室３の垂直対角線１０をさらに示している。ある実施例では、偏心軸８の中心を通る実質的な水平線１１が、破砕室３の中間区域６を通る。
【００３２】
別の実施例では、偏心軸８の中心を通る実質的な水平線１１は、破砕室３の水平中心線３′を実質的に通り、該破砕室を高さＨが等しい２つの部分に分割する。
【００３３】
第１の偏心軸８は、ピットマン４およびジョークラッシャーの本体（図２および図３に図示しない）に回転可能に軸着される。別の実施例では、第１の偏心軸８は、ジョークラッシャーの本体の代わりにジョークラッシャーのさらなる支持構造に装着される。第１の偏心軸の偏心度によって、ピットマン４つまり可動ジョーのストロークを作り出す。ある実施例では、第１の偏心軸８の偏心度は、可動ジョーのストローク長の半分に等しい。
【００３４】
ピットマン４は、第２の偏心軸９によって本体に対してさらに支持される。
【００３５】
第２の偏心軸９は、ピットマン４およびジョークラッシャーの本体（図２および図３に図示しない）に回転可能に軸着される。別の実施例では、第２の偏心軸９は第１の偏心軸８と同様に、ジョークラッシャーの本体の代わりにジョークラッシャーのさらなる支持構造に装着される。図５を参照して以降に説明するように、第２の偏心軸９の偏心度によって、ピットマンの運動、すなわちピットマン４つまり可動ジョーのストロークを導き、可動ジョーの望ましい運動パターンを作り出す。
【００３６】
ある実施例では、第２の偏心軸９の半径は、第１の偏心軸８の半径の約２から４倍である。すなわち、所望の運動パターンを作り出すために、第２の偏心軸９の偏心度を第１の偏心軸８の偏心度よりも大きくしている。第２の偏心軸９は、第１の偏心軸８と破砕室との間に位置する。ある実施例では、第２の偏心軸９の垂直位置は、偏心運動の死点が水平線１１に実質的に位置するように、すなわち、第１の偏心軸８の中心と同じレベルに位置するように選択し、実質的に水平な破砕ストロークを作り出す。本発明のある実施例では、第１の偏心軸８と第２の偏心軸９の直径比または半径比は１対２であることが好ましい。
【００３７】
図２に示すある実施例では、下死点が実質的に線１１上になるように、第２の偏心軸が水平線１１の上方に位置する。図３に示すある実施例では、上死点が実質的に線１１上になるように、第２の偏心軸が水平線１１の下方に位置する。別の例示的実施形態では、第２の偏心軸を水平線１１に対して傾斜させ、本体およびピットマン４上の装着点が同じ垂直線上にならないようにする。さらに別の例示的実施形態では、ピットマンの破砕ストロークを非水平にすることが望まれる場合、死点が水平線１１から離れるように、第２の偏心軸９を第１の偏心軸８と垂直に異なるレベルで装着する。
【００３８】
第１の偏心軸８および第２の偏心軸９は、クラッシャーの本体およびピットマンに従来の方法で、軸受によって回転可能に装着、すなわち軸着される。ある実施例では、両者に対し、同様の軸受、およびダストシーリング手段等のさらなる機構が用いられる。
【００３９】
さらに別の例示的実施形態（図示しない）では、第１の偏心軸８と第２の偏心軸９はそれぞれ破砕室の異なる側に位置し、第１の偏心軸８により作り出されるストロークは、ロッドやバー等の伝達手段によってピットマン４および可動ジョーに中継され、第２の偏心軸９の偏心度によってピットマンの運動、すなわちピットマン４つまり可動ジョーのストロークを導く。これによって、以下に図５を参照して説明する方法に類似した方法で、可動ジョーに所望の運動パターンを作り出す。
【００４０】
破砕室３の垂直対角線１０は、図２および図３に示すように重力方向であることが好ましい。したがって、例えば、相対する固定ジョーの摩耗部品１および可動ジョーの摩耗部品２が垂直方向に対して反対方向に同じ傾斜角を有する場合、摩耗部品１および２が均等に摩耗するように破砕室３を構築することができる。通常、破砕室３の垂直対角線１０の方向は、破砕室３内のニップ角を二分する線の方向、すなわち破砕室の二等分線の方向である。この記述を示す図は、破砕室の二等分線が重力方向である望ましい状況において描かれている。
【００４１】
鉱物材料を破砕する際、破砕室の開口とジョー角度は、例えば破砕室に岩石を供給するために、実際に特定のサイズを有する必要がある。破砕室のジョー角度調整によって、破砕対象の材料が所定の位置に留まり、固定ジョーおよびピットマンに固定された摩耗部品の表面上を上方向に移動しないようにして、効率的な破砕に影響を及ぼすことができる。場合によってはジョー角度を先行技術と比較して大きくすることができる本発明の好ましい実施例によるクラッシャーを用いて破砕した場合、ピットマン４を、破砕室３の対角線１０に対して実質的に垂直に移動させることができる。さらに、クラッシャーを必要に応じて下降させることもできる。
【００４２】
ジョークラッシャーの設定およびジョー角度は、各装置（図示しない）を調整することによって調整することができ、それら各装置は固定ジョーの上端部および下端部に位置することが好ましい。これらの調整装置にはオーバロード保護デバイスが組み込まれていることが好ましい。
【００４３】
可動ジョーの駆動機構は、破砕室３の対角線１０に対して垂直な方向における最適なストロークを可能にする。本発明の動作原理を図４に示している。この原理を、図２の実施例における第２の偏心軸９の位置について説明する。図４に、ある実施例の、破砕室３を二等分する水平線１１と、破砕室３の垂直対角線１０とを示している。第１の偏心軸は時計回りに回転して、ピットマン４（図４に図示しない）を移動させる。第１の偏心軸８より直径が大きい第２の偏心軸９は、回転はせず、第２の偏心軸の下死点周囲の湾曲した経路、すなわち全円の一部に沿って前後に揺れる、すなわち揺動する。この経路を点線で、前後運動を矢印で示している。揺動の量および経路の長さは、第１の偏心軸８および第２の偏心軸９それぞれのサイズと距離に応じて異なり、望ましいストローク運動パターンの状況に従って選択する。
【００４４】
破砕室の垂直対角線１０上に見られる可動ジョーの運動パターン１４を、文字Ａ、Ｂ、Ｃ、およびＤによって図４に示している。文字または点Ａ、Ｂ、およびＣはピットマン４の破砕ストローク経路を示し、文字または点Ｃ、Ｄ、およびＡはピットマン４の戻り経路を示す。図示の目的で、破砕ストロークおよび戻り経路の湾曲を誇張して示していることに注意されたい。この運動パターンは、可動ジョーの破砕ストロークが実質的に直線であり、破砕室の垂直対角線１０に対して垂直であることを示している。さらに、ピットマンの戻り経路は点Ｃと点Ｄとの間の垂直要素を含み、その方向は、破砕ストローク後に破砕された材料が落下する方向に、下方向であると有利である。図３の実施例では、第１の偏心軸８は反時計回りに回転し、第２の偏心軸９は上死点周囲の湾曲した経路に沿って前後に揺動する。これによって、破砕室の垂直対角線に垂直な、直線的な破砕ストロークが同様に得られる。可動ジョーの戻り経路は湾曲しているが、発明者は、直線の破砕ストロークであることが重要であり、湾曲した戻り経路は破砕プロセスに重大な影響を及ぼさないことを確証している。さらに、図３の実施例では、ピットマンの上部が下部より先に材料の破砕を有利に開始する。すなわち破砕ストロークの開始時にジョー角度が増大しない。
【００４５】
本発明により、摩耗部品の効率と摩耗の点でジョークラッシャー１００の可動ジョーの運動経路１４を大幅に改善することができ、破砕室の対角線に垂直な、前述したような直線的な破砕ストロークが達成される。本明細書における直線的な破砕ストロークとは、破砕ストローク中のジョーの上下運動が戻り経路より少ない破砕ストロークを意味する。
【００４６】
さらに、本発明により、例えばピットマンのストロークが２０ｍｍである場合に５０度といった、数十度のより大きい回転角度が得られ、第２の偏心軸９の軸受に十分な潤滑が確保される。ジョーの対角線１０から第２の偏心軸９までの距離の選択がより柔軟になり、例えば、Ｘ対Ｙの比率（図４を参照）を好ましくは２対３から４対１の間に最適化する等、クラッシャーのより自由な設計が可能になる。
【００４７】
さらに、本発明による構成では、軸受が少ないということは必要なシーリングも少ないという事実からだけでも、軸受のダストシーリングが容易である。
【００４８】
軸着を用いる本発明による偏心軸は、大きい破砕力に耐えるよう十分に堅牢な寸法にすることができる。破砕ストロークＡ、Ｂ、Ｃの運動パターンは実質的に直線であって、垂直方向の高さ変化量が最小であり、そのため破砕部品と破砕される材料との間の剪断作用が小さくなり、クラッシャー部品の不均等な摩耗が低減される。ピットマン４が逆方向のＣ、Ｄ、Ａに動くとき、垂直方向の高さ変化は破砕ステップに大きな影響を及ぼさない。
【００４９】
上記により、以下に記載する請求の範囲、その解釈、または適用をなんら限定することなく、本明細書に開示した実施例の１つ以上における技術的効果は、効果的な破砕ストロークによる破砕能力の改善である。本明細書に開示した例示的実施形態の１つ以上における別の技術的効果は、直線的な破砕ストロークによる摩耗部品の摩耗の低減である。本明細書に開示した例示的実施形態の１つ以上における別の技術的効果は、従来の構成と比較して第２の偏心軸の組立てが容易なことによる、より単純なクラッシャー構造である。本明細書に開示した例示的実施形態の１つ以上におけるさらに別の技術的効果は、偏心軸装着点のシーリングが容易なことによる、クラッシャーのダストシーリングの改善である。本明細書に開示した例示的実施形態の１つ以上におけるさらに別の技術的効果は、偏心軸を標準部品で構成可能という観点からのコスト削減である。
【００５０】
前述の説明において、本発明のいくつかの実施例について非限定的な例を示した。本発明は、提示された詳述内容に限定されるものではなく、他の同等の手段によって実施可能であることは当業者に明らかである。
【００５１】
上記開示の実施例のいくつかの特徴は、他の特徴を用いることなく有利に用いられうる。よって、上述の説明は、本発明の原理の単なる例示にすぎず、それに限定されるものではない。よって、本発明の範囲は添付の特許請求の範囲によってのみ限定される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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