(57)【要約】本明細書では、装置の動作の中断を回避しつつ材料の耐粉砕性物体に装置をバイパスさせるための、バイパスアーム及びバイパス制御部材を含む材料粉砕装置が記載されている。他の実施形態も記載され特許請求され得る。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
材料粉砕装置であって、
閉鎖位置と材料の耐粉砕性物体に該装置をバイパスさせる非閉鎖位置との間で回動するように構成されるバイパスアームと、
前記バイパスアームが前記閉鎖位置にあるときの第１の位置と前記バイパスアームが前記非閉鎖位置にあるときの第２の位置との間で移動するように構成されるバイパス制御部材であって、前記バイパスアームのインタフェース表面に係合する第１のインタフェース機能部を含む、バイパス制御部材と、
を備える、材料粉砕装置。
【請求項２】
前記インタフェース表面は、第１の部分及び該第１の部分から角度を成して配置されている第２の部分を有する、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記第２の部分は概ね湾曲している、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記バイパスアームの前記インタフェース表面は、前記第１のインタフェース機能部に対して凸状に湾曲している、請求項３に記載の装置。
【請求項５】
前記バイパスアームの前記凸状に湾曲している表面は、前記バイパスアームの回動に抵抗するために一定範囲の抵抗力を与える、請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記第２の部分は一定でない曲率半径を有する、請求項３に記載の装置。
【請求項７】
前記バイパスアームの前記インタフェース表面は概ね平坦である、請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記バイパスアームの前記表面は、前記第１のインタフェース機能部に対する前記バイパスアームの移動を少なくとも一時的に阻止するように前記第１のインタフェース機能部に係合するように少なくとも１つの妨害機能部を含む、請求項１に記載の装置。
【請求項９】
前記第１のインタフェース機能部は、前記耐粉砕性物体が衝突するまで前記バイパスアームの移動を阻止するように前記少なくとも１つの妨害機能部に係合する、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記第１のインタフェース機能部は、前記バイパスアームの前記インタフェース表面に回転可能に係合するローラを含む、請求項１に記載の装置。
【請求項１１】
前記第１の位置及び前記第２の位置からの前記バイパス制御部材の移動に抵抗するように抵抗要素に結合される第２のインタフェース機能部をさらに備える、請求項１に記載の装置。
【請求項１２】
前記抵抗要素は、前記バイパス制御部材を付勢して前記第１の位置に戻し、それにより前記バイパスアームを付勢して前記閉鎖位置に向けて回動させる、請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記抵抗要素は、前記バイパス制御部材の移動に抵抗するように一定範囲の抵抗力を与えるように構成される、請求項１１に記載の装置。
【請求項１４】
前記抵抗要素は、エアバッグ、ばね、及びエラストマーの少なくとも選択された１つ又は複数を含む、請求項１１に記載の装置。
【請求項１５】
前記バイパスアームは、軸に枢結され、前記装置は、前記軸に結合されて前記バイパスアームに前記耐粉砕性物体が衝突すると剪断するようになっている剪断ピンをさらに備える、請求項１に記載の装置。
【請求項１６】
前記バイパスアームは、軸に枢結され、前記装置は、前記軸の概ね直線状の移動の制限を可能にするように前記軸に結合される圧縮部材をさらに備える、請求項１に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、例えば構造物解体から生じる材料を粉砕して該材料のより簡便な搬送及び廃棄を可能にするための、材料を粉砕する機械及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
［関連出願の相互参照］
本願は、２００７年４月２６日付けで出願された「MATERIAL REDUCING APPARATUS」と題する米国本出願第１１／７４０，５３１号の優先権を主張するものであり、該出願は、２００４年３月１９日付けで出願され米国特許第７，０９０，１５７号として２００６年８月１５日付けで発行された米国本出願第１０／８０４，７８１号の継続出願である２００６年６月２７日付けで出願された米国本出願第１１／４７７，０１３号の一部継続出願である。上記出願全てにおける全開示が、参照により本明細書に援用される。
【０００３】
材料粉砕機は、材料を大きなサイズから小さなサイズに粉砕するために長い間用いられてきた。このような粉砕は、例えば、可搬性、再使用可能性、及び／又は分解性を含む任意の１つ又は複数の理由で望ましい場合がある。
【０００４】
概して、これらの機械は、突出部を有するロータに向けて未粉砕の材料を搬送し、突出部が材料をロータの上に持ち上げて、突出部に近接した位置で上に固定されているアンビル又はアンビルバーへ送ることにより、材料を小さなサイズに破砕することによって動作する。
【０００５】
既知の材料粉砕機は、特に耐粉砕性の物体が含まれる可能性がある場合に、全てのタイプの材料に適さないか又は望ましくない場合がある。例えば、Linnerzに対して発行された特許文献１（「Linnerz」）は、出口壁の「弾性撓み」と呼ばれるものに対処するための構造として油圧シリンダ、安全弁、及び開口した受入タンクを含む開放油圧システムを含む、材料粉砕機を開示している。しかしながら、Linnerzは、出口壁をその動作位置に戻すように付勢するか又は移動させる付勢機構を含まないため、出口壁が撓んで離れたままとなることで出口壁を閉じるために操作者の介入が必要である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許第５，２１３，２７３号明細書
【発明の概要】
【０００７】
一部の材料粉砕機は、耐粉砕性物体が衝突すると、破損することでバイパス壁を回動開放させてしまう剪断ピンを有するように構成される。その結果、処理作業を停止させなければならず、剪断ピンを交換しなければならない。
【０００８】
さらに他の場合、材料粉砕機に耐粉砕性材料が搬送されることから、例えば、機械のコストのかかる修理又は交換につながる可能性のある機械の損傷を含む、さらに望ましくない問題が生じ得る。
【０００９】
本発明の実施形態は、添付図面とともに以下の詳細な説明を読むことによってすぐに理解されるであろう。この説明を容易にするために、同じ参照符号は同じ構造要素を示す。本発明の実施形態は、限定としてではなく一例として添付されている図面に示されている。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の種々の実施形態による例示的な材料粉砕装置の概略図である。
【図２】本発明の種々の実施形態による使用時の図１の材料粉砕装置の概略図である。
【図３】本発明の種々の実施形態による使用時の図１の材料粉砕装置の別の概略図である。
【図４】本発明の種々の実施形態による使用時の図１の材料粉砕装置の別の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下の詳細な説明では、本明細書の一部を形成する添付図面を参照し、図面では、全体を通して同一の符号が同一の部品を示しており、本発明が実施され得る実施形態が例として示されている。本発明の範囲から逸脱せずに、他の実施形態も利用することができ、構造的又は論理的変更を加えることができることを理解されたい。したがって、以下の詳細な説明は、限定的な意味で解釈されるべきではなく、本発明による実施形態の範囲は、添付の特許請求の範囲及びその等価構成によって定義される。
【００１２】
説明にあたり、「一実施形態では」、「実施形態では」、又は「種々の実施形態では」という表現を用いる場合があるが、これらはそれぞれ、同一又は異なる実施形態の１つ又は複数を指し得る。さらに、本発明の実施形態に関して用いられる「備える」、「含む」、「有する」等の用語は、同義語である。
【００１３】
「Ａ／Ｂ」という表現は、Ａ又はＢを意味する。本発明において、「Ａ及び／又はＢ」という表現は、「（Ａ）、（Ｂ）、又は（Ａ及びＢ）」を意味する。本発明において、「Ａ、Ｂ、及びＣのうちの少なくとも１つ」という表現は、「（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ａ及びＢ）、（Ａ及びＣ）、（Ｂ及びＣ）、又は（Ａ、Ｂ、及びＣ）」を意味する。本発明において、「（Ａ）Ｂ」という表現は、「（Ｂ）又は（ＡＢ）」を意味し、すなわちＡはオプションの要素である。
【００１４】
説明にあたり、上方／下方、後／前、及び上／下等の斜視図に基づく記述を用いる場合がある。このような記述は、説明を容易にするために用いられているにすぎず、本発明の実施形態の用途を制限する意図はない。
【００１５】
「結合」及び「接続」という用語が、その派生語とともに用いられる場合がある。これらの用語は、互いの同義語として意図されないことを理解すべきである。正確には、特定の実施形態において、「接続」は、２つ以上の要素が互いに物理的又は電気的に直接接触していることを示すために用いられ得る。「結合」は、２つ以上の要素が物理的又は電気的に直接接触していることを意味し得る。しかしながら、「結合」は、２つ以上の要素が互いに直接接触してはいないものの互いと協働又は相互作用することも意味し得る。
【００１６】
図１及び図２は、本発明の種々の実施形態による材料粉砕装置を示す。図示の実施形態では、材料粉砕装置は、半径方向突出部１８（該技術分野ではハンマと呼ばれる場合がある）を含むロータ１６に向けて被粉砕材料１２ａを移動させるコンベヤ１４を備える。圧縮ローラ２０が、回動アーム２４に取り付けられているリブ２２を含む。圧縮ローラ２０は、コンベヤ１４及び／又はロータ１６に向けて概ね下方に付勢されるように構成され得る。圧縮ローラ２０は、コンベヤ１４とともに動作して、ロータ１６に向けて矢印３４の方向に下方且つ内方に材料１２ａを付勢し得る。
【００１７】
動作の際、図２に示すように、材料１２ａは、ロータ１６及び／又は突出部１８に押し付けることができ、突出部１８によって上方に運ばれてバイパスアーム９０のアンビル３６と係合する。突出部１８とアンビル３６との間に設けられている間隔の間に嵌まるには大きすぎる材料１２ａは、アンビル３６に衝突するとより小さい小片に破砕され得る。
【００１８】
バイパスアーム９０は、ロータ１６の周りでアンビル３６に続くスクリーン３８をさらに含み得る。種々の実施形態では、スクリーン３８に続いて、１つ又は複数の他のスクリーンセクション４０、４２があり得る。材料１２ａは、装置によってより小さい小片に粉砕されることができ、これらは続いて、突出部１８によってスクリーン３８、４０、４２に対して付勢され、場合によってはさらに粉砕されることができる。続いて、粉砕済み材料１２ｂが、スクリーン３８、４０、４２の１つ又は複数を通過し得る。いくつかの実施形態では、粉砕済み材料１２ｂは、装置から搬出するためのコンベヤに載せられ得る。スクリーン３８、４０、４２の１つ又は複数を通過しない材料１２ａは、さらなる粉砕及び／又はふるい分け(screening)のために１つ又は複数のさらなるサイクルで突出部１８によってロータ１６の周りを移動させることができる。
【００１９】
しかしながら、被粉砕材料１２ａは、図２及び図３に示すように１つ又は複数の耐粉砕性物体１２ｃを含む場合がある。そのような耐粉砕性物体１２ｃは、アンビル３６に衝突する場合があり、衝突の力が、単独で又はロータ１６の回転による突出部１８の追加の力と組み合わさって、閉鎖又は動作位置から耐粉砕性物体１２ｃに装置をバイパスさせる非閉鎖又は開放位置へバイパスアーム９０を回動させることができる。種々の実施形態では、バイパスアーム９０は、耐粉砕性材料のサイズ、耐粉砕性物体１２ｃによって引き起こされる開放力、及び／又はバイパスアーム９０によって印加される抵抗力を含むがこれらに限定されない複数の要因に応じて、さまざまな強さで開き得る。耐粉砕性材料１２ｃに機械をバイパスさせることで、ロータの詰まり及び／又は装置の１つ又は複数の構成要素の損傷を回避することができる。したがって、コストのかかる不稼働時間、修理、及び／又は交換を回避又は最小化することができる。
【００２０】
耐粉砕性物体１２ｃのバイパスを可能にするために、材料粉砕装置は、閉鎖位置と材料１２ａの耐粉砕性物体１２ｃに装置をバイパスさせる非閉鎖位置（図３に示す）との間で回動するように構成されるバイパスアーム９０を含み得る。非閉鎖位置は、バイパスアーム９０が例えば全開又は全開と全閉との間の任意の位置を含んで回動し始めてからの、バイパスアーム９０の任意の１つ又は複数の位置であり得る。バイパスアーム９０のそのような回動は、バイパスアーム９０を閉鎖位置と非閉鎖位置との間で移動させるためにバイパスアーム９０に対して移動するように構成されるバイパス制御部材によって、少なくとも或る程度は制御され得る。
【００２１】
図示の実施形態では、バイパス制御部材は、レバー９２であってもよく、これは、バイパスアーム９０が閉鎖位置にあるときの第１の位置とバイパスアーム９０が非閉鎖位置にあるときの第２の位置との間で回動点９３を中心に回動するように構成され得る。
【００２２】
図示のように、バイパス制御レバー９２は、バイパスアーム９０のインタフェース表面９１に係合する第１のインタフェース機能部９４、及び抵抗要素９６に結合されている第２のインタフェース機能部９５を含み得る。第１のインタフェース機能部９４は、バイパス制御レバー９２の第１の端部に配置され、バイパスアーム９０を閉鎖位置と非閉鎖位置との間で回動させるようにバイパスアーム９０のインタフェース表面９１と係合するように構成される。
【００２３】
種々の実施形態では、通常粉砕可能な材料の粉砕中、第１のインタフェース機能部９４は、表面９１のホームポジションに留まり得る。そのようなポジションでは、第１のインタフェース機能部９４は、耐粉砕性物体１２ｃの衝突によって所定の力を超える力が与えられるまで、バイパスアーム９０を閉鎖位置に保持するためにバイパスアーム９０に所定の力を印加することができる。耐粉砕性材料によって引き起こされる力がその所定の力を超えると、インタフェース機能部及び／又はインタフェース表面は、バイパスアーム９０を非閉鎖位置へ回動させるように互いに対して移動する。
【００２４】
種々の実施形態では、第１のインタフェース機能部９４は、閉鎖位置と非閉鎖位置との間でのバイパスアーム９０の回動中にバイパスアーム９０の表面９１に回転可能又は転動可能に係合できるように回転するように構成され得る。例えば、種々の実施形態では、第１のインタフェース機能部９４は、ローラ又は他の転動構造を含み得る。図示の実施形態は、概ね円形を有するものとして第１のインタフェース機能部９４を示しているが、本開示の範囲内で他の構成も可能である。
【００２５】
例えば、いくつかの実施形態では、第１のインタフェース機能部９４は、楕円形又は他の適当な形状を有し得る。しかしながら、他の実施形態では代わりに、第１のインタフェース機能部９４が、表面９１に摺動可能に係合するように構成されて、第１のインタフェース機能部９４及び／又はバイパスアーム９０の表面９１が、第１のインタフェース機能部９４をバイパスアーム９０の表面９１に対して摺動させる適当な材料及び／又は幾何学的形状で形成され得る。例えば、一実施形態では、第１のインタフェース機能部９４及び／又は表面９１は、低摩擦又は非摩擦材料(no-friction material)から形成され且つ／又は低摩擦又は非摩擦材料で被覆され得る。
【００２６】
バイパスアーム９０の表面９１は、任意の１つ又は複数の構成をとることができる。例えば、表面９１は、バイパスアーム９０と一体であってもよく、又はバイパスアーム９０に別個の要素を添装することによって形成されてもよい。実施形態では、例えば、表面９１は、バイパスアーム９０に添装されている板又は板状構造であり得る。表面９１は、一体であるか別個に添装されているかに関係なく、概ね平滑な表面であってもよく、又は１つ又は複数のノッチ、デテント、又は凸設及び／又は凹設されている他の妨害機能部を含んでいてもよい。そのような妨害機能部は、第１のインタフェース機能部９４に対するバイパスアーム９０の移動を少なくとも一時的に阻止するように第１のインタフェース機能部９４に係合するように構成され得る。例えば、いくつかの実施形態では、ノッチ又はデテントは、（例えば、図示及び上述の角度がずらされたホームポジションと同様に）耐粉砕性物体１２ｃが衝突するまでバイパスアーム９０の移動を阻止するように第１のインタフェース機能部９４に係合するように構成され得る。
【００２７】
さらにまた他の実施形態では、妨害機能部は、第１のインタフェース機能部９４がデテントの１つ又は複数に係合すると、耐粉砕性物体１２ｃが通過するまで、バイパスアーム９０の継続的な開放移動に対して多少段階的だが漸増的な抵抗を与え得る。しかしながら、他の実施形態では、図１乃至図４に示すように、表面９１が概ね平滑で、耐粉砕性材料１２ｃが衝突するまで第１のインタフェース機能部９４が表面９１の上縁部（すなわち、ホームポジション）に載り得る。
【００２８】
種々の実施形態では、表面９１は、閉鎖位置から非閉鎖位置へのバイパスアーム９０の回動に抵抗するために、所定の範囲及び／又は変動の抵抗力を与えるようになっている輪郭を有するように幾何学的に構成され得る。そのような構成は、バイパスアーム９０を非閉鎖位置から閉鎖位置へ付勢することもできる。本明細書で用いる「輪郭」は、特定の用途に応じて、概ね規則的な曲面（凸状又は凹状）、概ね不規則な曲面、概ね平面、及び／又はそれらの組み合わせを含み得る。
【００２９】
例えば、表面９１の輪郭は、第１のインタフェース機能部９４と係合可能な概ね平坦な第１の又はホームポジションを与えるように構成され、且つバイパスアーム９０を閉鎖位置に保持するために所定の力を与えるようにすることができる。耐粉砕性物体１２ｃが衝突すると、耐粉砕性物体１２ｃが発生させる力がホームポジションに係合している第１のインタフェース機能部９４が発生させる所定の力を超えるまで、バイパスアーム９０に印加される抵抗力が増大し得るが、所定の力を超えた時点で、バイパスアーム９０は非閉鎖位置へ移動するようになる（例えば、第１のインタフェース機能部９４がホームポジションから移動する）。種々の実施形態では、表面９１の輪郭は、耐粉砕性物体１２ｃをよりバイパスさせやすくなるように比較的小さい抵抗を与えるように構成され得る。種々の実施形態では、表面９１は、バイパスアーム９０が非閉鎖位置へ回動するにつれて、より大きな抵抗力が発生してバイパスアーム９０を閉鎖位置へ戻すように付勢することができるように構成され得る。そのようなさまざまな抵抗は、インタフェース表面９１の幾何学的形状によってもたらすことができる。
【００３０】
さまざまな範囲の抵抗力を与えるための表面９１の輪郭付けに加えて、又はその代わりに、バイパス制御部材（図示のようなレバー９２）の第２のインタフェース機能部に結合されている抵抗要素９６が、所望に応じてバイパス制御レバー９２の回動に抵抗するように構成されてもよい。例えば、抵抗要素９６は、バイパス制御レバー９２の回動に、したがってバイパスアーム９０の回動に抵抗するための所定の範囲及び／又は変動の抵抗力を与えるように構成され得る。
【００３１】
抵抗要素９６は、種々の形態及び材料の任意の１つ又は複数を含み、さらにこの目的に適したものであり得る。例えば、種々の実施形態では、抵抗要素９６は、１つ又は複数のエアバッグ又はエアバッグ状構造、１つ又は複数の付勢要素（例えば、エラストマー構造、ばね等）、又はそれらの何らかの組み合わせを含み得る。抵抗要素９６がエアバッグを含む実施形態では、エアバッグの１つ又は複数が、例えばポリマー又は織物を含むこの目的に適した任意の材料、又は所望の弾性レベルを与えたまま空気又は何らかの他のガスを保持するのに適した何らかの他の材料から形成され得る。抵抗要素９６が複数のエアバッグを含む実施形態では、エアバッグは、積み重ねられてもよく、又は同一平面内に水平に分配されてもよく、又は両方の構成の何らかの組み合わせであってもよい。
【００３２】
いくつかの実施形態では、抵抗要素９６は、例えばばね等の１つ又は複数の付勢要素を含み得る。抵抗要素９６が複数の付勢要素を含む実施形態の場合、付勢要素は、積み重ねられてもよく、又は同一平面内に水平に分配されてもよく、又は両方の構成の何らかの組み合わせであってもよい。
【００３３】
種々の実施形態では、上述の表面９１の種々の実施形態と同様に、抵抗要素９６は、バイパスアーム９０に耐粉砕性物体１２ｃが衝突するまで、バイパスアーム９０を閉鎖位置に保持するために、及び／又は保持しやすくするために所定の力を与えるように構成することができ、バイパスアーム９０に耐粉砕性物体１２ｃが衝突した時点で、耐粉砕性物体１２ｃが発生させる力がその所定の力を超えるまで抵抗力が増大し得る。耐粉砕性物体１２ｃを装置からバイパスさせるために、抵抗要素９６は、バイパスアーム９０を非閉鎖位置へ回動させるように抵抗を漸減させるか又は他の方法で減らすようにさらに構成され得る。しかしながら、他の実施形態では、抵抗要素９６は、耐粉砕性物体１２ｃをよりバイパスさせやすくするように、所定の力を超えると比較的小さな抵抗を与えるように構成されてもよく、これらの実施形態では、抵抗要素９６は、バイパスアーム９０が非閉鎖位置へ回動するにつれて、より大きな抵抗力が発生してバイパスアーム９０を閉鎖位置へ戻すように付勢し得るように構成され得る。
【００３４】
種々の実施形態が、抵抗要素９６を含むことによって、又は輪郭付きの表面９１を含むことによって、バイパス制御レバー９２の、したがってバイパスアーム９０の回動に抵抗する抵抗力の範囲の制御を行い得るが、両方を含むことによって、抵抗の範囲及び／又は変動の増大が可能であり得る。例えば、抵抗要素９６又は輪郭付きの表面９１のいずれかのみによって可能な抵抗力は、これらの要素の機械的限度によって、且つ／又はこれらの要素を形成するのに利用可能な材料によって制限され得る。両方の要素を組み合わせることで、抵抗力の増大が可能になり得ることが有利である。同様に、両方の要素を組み合わせた場合、抵抗力の変動の制御性又は可変性を高めることができる。しかしながら、いくつかの実施形態では、抵抗要素９６の使用又は表面９１の輪郭付けのいずれかのみが、特定の用途での材料粉砕のニーズに適している場合がある。
【００３５】
本明細書では、好適な実施形態を説明するために特定の実施形態を図示及び説明してきたが、本発明の範囲から逸脱することなく、図示及び説明されている実施形態の代わりに同一の目的を達成するように適合された広範な代替的及び／又は等価な実施形態又は実施態様を用いることができることは、当業者には理解されるであろう。例えば、レバーがバイパス制御部材用として示されているが、限定ではないが、スライド、ヒンジ部材等を含む、さまざまな異なる構造を用いることができる。さらに、インタフェース機能部は、図示のもの以外のさまざまな構成とすることができる。表面の輪郭は、概ね平坦なものを含め、図示された大きな曲率半径の曲面以外の複数の幾何学的形状のうち任意のものとすることができる。ホームポジションは、インタフェース表面の湾曲部分（図示されている）から角度がずらされていてもよく、又は例えば、異なる幾何学的形状、窪み付き、突起付き、又はインタフェース表面の残りの部分と他の形で区別されてバイパスアームを閉鎖位置に保持するための初期抵抗力を与えるのに役立つようになっているものであってもよい。本発明による実施形態を非常に広範な方法で実施することができることは、当業者であれば容易に理解できるであろう。本願は、本明細書に記載されている実施形態の任意の適合形態及び変形形態を包含することが意図される。したがって、本発明による実施形態が特許請求の範囲及びその等価構成のみによって限定されることが、明白に意図される。
【図１】
2010524686.tif 000003
【図２】
2010524686.tif 000004
【図３】
2010524686.tif 000005
【図４】
2010524686.tif 000006
【国際調査報告】
2010524686.tif 000007
2010524686.tif 000008