(57)【要約】本発明は、流動性搬送物またはばら材状搬送物を搬送するための装置に関する。この装置は、少なくとも１つの、有利には液圧手段で往復動可能な搬送ピストン（２４）と、該搬送ピストン（２４）をその側面（４２）において軸線方向に案内する支持管（３０）と、搬送方向において該支持管（３０）に対し軸線方向に接続し、供給管路または供給ホッパー（１２）を介して搬送物を供給可能な充填空間（２０）と、軸線方向において搬送ピストン（２４）の移動経路内に配置され、入口側を充填空間（２０）に接続され、出口側を搬出管（１４）に接続される搬送シリンダ（３２）とを備えている。搬送ピストン（２４）は、支持管（３０）内に引き込まれた終端位置において充填空間（２０）を供給管路または供給ホッパーに対し開放させ、且つ前進時に搬送物を連行しながら充填空間（２０）を貫通して搬送シリンダ（３２）内へ侵入する。本発明によれば、搬出管（１４）は搬送シリンダ（３２）とは逆の側の端部に搬送物用の自由出口開口部（３８）を有している。搬出管内には、搬送作動時に、後続の搬送物により形成可能で且つ搬送管（１４）の出口開口部（３８）を介して押出し可能な栓であって圧縮された搬送物から成る気密な前記栓が形成されている。
2004533385.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの、有利には液圧手段で往復動可能な搬送ピストン（２４）と、該搬送ピストン（２４）をその側面（４２）において軸線方向に案内する支持管（３０）と、搬送方向において該支持管（３０）に対し軸線方向に接続し、供給管路または供給ホッパー（１２）を介して搬送物を供給可能な充填空間（２０）と、軸線方向において搬送ピストン（２４）の移動経路内に配置され、入口側を充填空間（２０）に接続され、出口側を搬出管（１４）に接続される搬送シリンダ（３２）とを備え、搬送ピストン（２４）が、支持管（３０）内に引き込まれた終端位置において充填空間（２０）を供給管路または供給ホッパーに対し開放させ、且つ前進時に搬送物を連行しながら充填空間（２０）を貫通して搬送シリンダ（３２）内へ侵入する構成になっている、流動性搬送物またはばら材状搬送物を搬送するための装置において、
搬出管（１４）が搬送シリンダ（３２）とは逆の側の端部に搬送物用の自由出口開口部（３８）を有していること、搬送シリンダ（３２）の内面と搬送シリンダ内に侵入した搬送ピストン（２４）の側面（４２）との間に、充填空間（２０）と搬出管（１４）との間で空気を貫流させるための隙間空間があること、搬送作動時に、後続の搬送物により形成可能で且つ搬送管（１４）の出口開口部（３８）を介して押出し可能な栓であって圧縮された搬送物から成る気密な前記栓が搬出管（１４）内に形成されていることを特徴とする装置。
【請求項２】
搬出管（１４）の出口開口部（３８）が、該搬出管の内径よりも小さな絞り径を持った絞りによって形成されていることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
絞りが着脱可能におよび／または交換可能に搬出管（１４）に配置されていることを特徴とする、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
搬出管（１４）および／または搬送シリンダ（３２）の内面に交換可能な閉鎖板が配置されていることを特徴とする、請求項１から３までのいずれか一つに記載の装置。
【請求項５】
閉鎖板が、外部から管壁を通って貫通するねじにより搬送シリンダ（３２）および／または搬出管（１４）に固定されていることを特徴とする、請求項４に記載の装置。
【請求項６】
閉鎖板が、横断面にて非円形の、有利には多角形の内面に補完されていることを特徴とする、請求項４または５に記載の装置。
【請求項７】
搬送シリンダ（３２）と搬出管（１４）との間に、搬送ピストン（１４）が貫通することのできない他の管部分（３４）と、該管部分（３４）を横方向に貫通している移動体（３６）とが配置されていることを特徴とする、請求項１から６までのいずれか一つに記載の装置。
【請求項８】
搬出管（１４）を接続させた２つの搬送シリンダ（３２）が設けられていることを特徴とする、請求項１から７までのいずれか一つに記載の装置。
【請求項９】
搬送シリンダ（３２）と付属の搬出管（１４）との間にそれぞれ１つの管部分（３４）が横移動体（３６）とともに配置されていることを特徴とする、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
両横移動体（３６）が側方および軸線方向に互いに間隔をもって配置されていることを特徴とする、請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
管部分（３４）の内面に、周方向に配分して配置され、有利には多角形の内面に補完される交換可能な閉鎖板が設けられていることを特徴とする、請求項７から１０までのいずれか一つに記載の装置。
【請求項１２】
出口開口部（３８）の領域に、搬送行程時に外側へバッチ方式で排出されるバッチ栓を分断するための切断機構（４０）が配置されていることを特徴とする、請求項１から１１までのいずれか一つに記載の装置。
【請求項１３】
圧力室（２０）から流動性搬送物またはばら材状搬送物を閘門方式で搬出させる方法であって、搬送ピストン（３２）が搬送物を連行して圧力室（２０）を貫通し搬送シリンダ（３２）内に侵入し、搬送物が搬出管（１４）を貫通し出口開口部（３８）を介して外部空間へ排出されるようにした前記方法において、出口開口部（３８）前方の搬出管（１４）内に、圧縮された搬送材から成る気密な栓を形成させ、搬送ピストン（３２）の各搬送行程時に栓の少なくとも一部を、圧縮して栓を形成する後続の搬送物により出口開口部（３８）を介して外部空間へ排出させることを特徴とする方法。
【請求項１４】
栓を出口開口部（３８）の領域で、外部空間へ出る時に機械的に分断することを特徴とする、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
基礎栓を生成するため、まず搬送物を、搬送シリンダ（３２）と搬出管（１４）との間に配置される、弁によって閉鎖された中間空間（３４）内で、搬送ピストン（３２）により圧縮させること、次にこのようにして形成させた基礎栓を、圧縮して栓を形成する後続の搬送物により搬出管（１４）内へ押出すことを特徴とする、請求項１３または１４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも１つの、有利には液圧手段で往復動可能な搬送ピストンと、該搬送ピストンをその側面において軸線方向に案内する支持管と、搬送方向において該支持管に対し軸線方向に接続し、供給管路または供給ホッパーを介して搬送物を供給可能な充填空間と、軸線方向において搬送ピストンの移動経路内に配置され、入口側を充填空間に接続され、出口側を搬出管に接続される搬送シリンダとを備え、搬送ピストンが、支持管内に引き込まれた終端位置において充填空間を供給管路または供給ホッパーに対し開放させ、且つ前進時に搬送物を連行しながら充填空間を貫通して搬送シリンダ内へ侵入する構成になっている、流動性搬送物またはばら材状搬送物を搬送するための装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の搬送装置（特許文献１）は金属スクラップを搬送するものが知られているが、この搬送装置では、プランジャーシリンダとして構成された搬送ピストンが支持管の滑動ガイドで案内されている。支持管には、その充填空間側の端部付近に、スクレーパーパッキンリングと微細パッキンリングとを受容するために内側へ指向した溝が旋削されている。支持管と搬送ピストンとの間の隙間空間には、中心の潤滑装置により潤滑穴を介して潤滑油が供給される。搬送シリンダ内に侵入するピストンは入口側で搬送シリンダの壁に密接しているので、戻り行程のたびに真空が発生する。戻り行程の際に材料が搬送管から充填空間内へ逆流しないようにするため、搬送管内には搬送シリンダの後方に横移動体が配置されている。横移動体は搬送シリンダの各戻り工程の前に閉鎖され、各圧縮工程の前に再び開けられる。この構成の欠点は、支持管の領域で摩耗が極めて起こりやすいことである。さらにこの公知の搬送装置は、加圧状態にある充填空間から搬送物を大気圧にある外部の空間に搬送するのに適しておらず、圧力破壊する危険がある。
【０００３】
【特許文献１】
欧州特許第０６８１６７２Ｂ号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の課題は、冒頭で述べた種類の公知の搬送装置を改善し、充填空間と外部空間との圧力差を維持して、定常作動で移動体なしに搬送物を搬出できるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この課題を解決するため、請求項１に記載の構成要件の組み合わせを提案する。本発明の有利な構成および他の構成は従属項から明らかである。
【０００６】
本発明による解決法は方法上の思想から出発しており、すなわち出口開口部前方の搬出管内に、圧縮された搬送材から成る気密な栓を形成させ、搬送ピストンの各搬送行程時に栓の少なくとも一部を、圧縮して栓を形成する後続の搬送物により出口開口部を介して外部空間へ排出させるという思想から出発している。これを可能にするため、本発明によれば、搬出管が搬送シリンダとは逆の側の端部に搬送物用の自由出口開口部を有していること、搬送シリンダの内面と搬送シリンダ内に侵入した搬送ピストンの側面との間に、充填空間と搬出管との間で空気を貫流させるための隙間空間があること、搬送作動時に、後続の搬送物により形成可能で且つ搬送管の出口開口部を介して押出し可能な栓であって圧縮された搬送物から成る気密な前記栓が搬出管内に形成されていることが提案される。
【０００７】
本発明の有利な構成によれば、搬出管の出口開口部は、該搬出管の内径よりも小さな絞り径を持った絞りによって形成されている。この場合絞りは着脱可能におよび／または交換可能に搬出管に配置されているのが合目的である。
【０００８】
本発明の他の有利な構成によれば、栓は出口開口部の領域で、外部空間へ出る時に機械的に分断される。この目的のため、出口開口部の領域に、搬送行程時に外側へバッチ方式で排出されるバッチ栓を分断するための切断機構を配置してよい。
【０００９】
搬送過程の開始時に搬出管がまだ充填空間に対し開口している場合には、定常的な搬送作動を保証するため、まず基礎栓を生成させねばならない。これを可能にするため、本発明の有利な構成によれば、基礎栓を生成するため、まず搬送物を、搬送シリンダと搬出管との間に配置される、弁によって閉鎖された中間空間内で、搬送ピストンにより圧縮させ、次にこのようにして形成させた基礎栓を、圧縮して栓を形成する後続の搬送物により搬出管内へ押出す。この目的のため、搬送シリンダと搬出管との間に、搬送ピストンが貫通することのできない他の管部分と、該管部分を横方向に貫通している移動体とが配置されている。
【００１０】
搬送装置の作業能率を改善するため、搬出管を接続させた２つの搬送シリンダが設けられている。この場合、搬送シリンダ内に侵入する２つの搬送ピストンはプッシュプル方式で操作可能である。搬送シリンダと付属の搬出管との間にそれぞれ１つの管部分が横移動体とともに配置されている。これにより、各搬出管内で互いに独立に必要な搬送物の栓を生成させることが可能である。スペース上の理由から、両横移動体が側方および軸線方向に互いに間隔をもって配置されているのが合目的である。
【００１１】
基礎栓を生成させるため、且つ搬送作動を監視するため、各搬送ピストンが距離測定システムを備えているのが有利であり、これによりどの時点でも搬送ピストンの行程を測定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
次に、本発明の実施形態を添付の図面を用いて詳細に説明する。
図面に図示した閘門型搬出ゲート８はトンネル掘進機１に使用するためのものである。このため搬出ゲート８は、斜め上方に指向しているフランジプレート１０と、供給ホッパー１２とを有している。これにより搬出ゲート８は、トンネル掘進機１の掘削室７内に落ちてくる掘削物５を搬送する、搬送スクリュー２を備えた搬送管３に接続させることができる。通常は吸引することのできない土または岩石を含んだ掘削物５は、地圧で上昇している圧力ｐ＞ｐ大気圧で砕石機７と供給ホッパー１２とを介して搬出ゲート８に供給され、大気圧ｐ大気圧に抗して搬出管１４を介して搬出ゲート８から搬出されて、たとえばベルトコンベア６を介してさらに搬送される。フランジプレート１０の付近に配置されている２つのフック１６は取り付けと保守を容易にするために用いる。
【００１３】
図示した実施形態の場合、搬出ゲート８はプッシュプル方式で作動する２つの搬送装置または閘門型ゲート部分１８を有している。これら搬送装置またはゲート部分１８は実質的に同一構成である。両ゲート部分はそれぞれ充填空間２０を有している。充填空間２０は仕切り壁２２を介して互いに仕切られており、共通の供給ホッパー１２を介して搬送物を供給することができる。各ゲート部分１８には、プランジャーとして構成された搬送ピストン２４が設けられている。搬送ピストン２４は液圧駆動シリンダ２６を介して往復動可能である。各搬送ピストン２４には軸線方向において順次、支持ケージ２８と、支持管３０と、充填空間２０の一方と、搬送シリンダ３２と、横移動体３６および搬出管１４の一方を備えた中間管３４とが付設されている。プッシュプル方式で駆動可能な搬送ピストン２４は、支持管３０内に引き込まれたその終端位置において充填空間２０を供給ホッパーに対し開放させ、前進の際に搬送物を連行して充填空間２０からそれぞれの搬送シリンダ３２内へ侵入する。搬送物は搬送シリンダ３２内で、続いて中間管３４と搬出管１４内で圧縮されて栓を形成し、その結果充填空間２０と搬出管１４の出口開口部３８の外側にある外部空間との間を気密に密封させる。
【００１４】
搬送行程ごとに前記栓の一部は出口開口部３８を介して外部へ排出される。出口開口部３８内にはカッター状の切断機構４０が設けられており、切断機構４０は出てくる栓の一部分を分断して破砕する。搬送行程ごとに栓は後から続いてくる圧縮された搬送物に取って代わる。
【００１５】
搬送工程開始時点で栓がまだ存在していないときは、まず栓を作らねばならない。このため横移動体３６が設けられている。これら横移動体３６はスペース上の理由から軸線方向に互いにずらして配置されている。まず横移動体３６をその閉鎖位置へ位置決めする。次に搬送物を、送り力を減少させたそれぞれの搬送ピストン２４を用いて、送り経路内に係合している横移動体３６に対し中間管内で押圧させ、その際搬送物は圧縮されて栓を形成する。搬送ピストン２４の移動距離は、液圧駆動シリンダ２６と結合されている距離測定システム６２，６４で監視する。十分な栓が作られると、横移動体３６を開口させ、搬送ピストン２４の次の搬送行程で栓を付属の搬出管１４内へ移動させて出口開口部３８に達するようにする。搬送物の粘稠度に応じて栓の形成を制御し、存在している栓を支持することができるように、出口開口部３８の領域に、異なった開口横断面積を持った複数個の絞り（図示せず）を設けてもよい。
【００１６】
搬送ピストンをシリンダから引き戻す際に真空が形成されて栓が割れることがないようにするため、搬送ピストン２４と搬送シリンダ３２のサイズは、充填空間２０と中間管３４との間で空気を貫流させるための隙間空間が残るように選定される。搬出管の内面と中間管の内面と、場合によっては搬送シリンダの内面とは摩耗板を備えており、摩耗板は外部からそれぞれの管壁を通じて取り外し可能にねじ止めされている。これらの摩耗板は互いに補完しあって、横断面にて非円形の、有利には多角形の内面を形成する。
【００１７】
図２ａないし図２ｃからわかるように、搬送ピストン２４の側面４２は長尺の中空筒４４によって形成され、その自由端面は端板４６によって閉鎖され、中空筒４４内には液圧駆動シリンダ２６が設けられている。駆動シリンダ２６の筒部分４８はその底部部分５０を枢着部５２を介して支持ケージ２８の後端に枢着され、そのピストン棒５６側の端部を、互いに９０゜の角度間隔を有している２つの支持ローラ５４を介して中空筒４４の内面で支持され案内されている。駆動シリンダ２６のピストン棒５６は枢着部５８を介して端板４６の内面に枢着されている。枢着部５２の枢着軸線と枢着部５８能着軸線とは互いに垂直であり、ピストン棒５６の移動方向に指向している。ピストン棒５６は同心の中空空間６０を有し、中空空間６０には、筒部分の底部側端部に固定され且つ導波管を保護している特殊鋼管６２が係入している。導波管６２はピストン棒５６に固定の永久磁石６４とともに距離測定システムを形成しており、該距離測定システムを用いて搬送ピストン２４の現在の変位位置を測定することができる。
【００１８】
搬送ピストン２４は支持管３０の内部で同心に支持され案内されている。このため、支持管３０の外面に案内ローラ６６が配置され、その回転面６８は支持管３０の壁穴を搬送ピストン２４の側面４２の方向に貫通している。エラストマー材、有利には重荷重ポリアミドから成っている案内ローラ６６はそれぞれ支持台７０で支持されている。各支持台７０はその一端を支持管固定の回動軸受７２に枢着され、その他端をばねで支持されているねじ７４により支持管３０に螺着されている。案内ローラの回転面６８は搬送ピストン２４の側面４２に対し補完的な凹状の横湾曲部を有している（図７ｃ）。図１ａないし図１ｃからわかるように、案内ローラ６６は互いに間隔をもっている３つの軸線方向位置に配置され、且つ周方向に互いに間隔をもっている３つの周方向位置に配置されている。この場合、それぞれの周方向位置はそれぞれ互いに並置されている２つの案内ローラを備えている。搬送ピストン２４のサイズは、搬送シリンダ３２内へ走入する時に、後部軸線方向位置にある案内ローラ６６の領域から抜け出るように選定されている。
【００１９】
支持管３０はその充填空間側の端部にパッキンカセット７６を有している。パッキンカセット７６は支持管端部の凹部に設けた２つのＯリング７８，８０の間で締め付けリング８２により浮動状態で締め付け固定されており、容易に交換可能である。パッキンカセット７６は金属製のリング状の本体８４を有し、本体８４は、内面に、半径方向に位置調整可能なスクレーパ８８を受容するための周溝８６と、半径方向に位置調整可能でエラストマー材から成っている微細パッキン９０とを備えている。スクレーパー８８および微細パッキン９０のための周溝８６は本体８４のリング状の凹部９２に配置された挿入リング９４によって画成されている。図５ａないし図５ｃ、図６ａと図６ｂからわかるように、スクレーパー８８と微細パッキン９０とは周方向に配分されている複数個のセグメント８８’，９０’から組み立てられており、これらセグメントはそれぞれ半径方向外側にあるエラストマーリング９６，９８から組み立てられている。スクレーパー８８と微細パッキン９０とはエラストマーリング９６，９８を介して圧力剤、たとえば油脂で付勢可能である。スクレーパー８８と微細パッキン９０のセグメント８８’，９０’は、閉じたエラストマー保持リング１０４，１０６を受容するために周方向で互いに補完的な溝を有し、この保持リング１０４，１０６の領域において、半径方向外側にある付属のパッキンリング９６，９８で支持されている。スクレーパー８８のセグメント８８’が周方向に回転しないようにするため、セグメント８８’は、該セグメント８８’に設けた縁開口の凹部１３２を介して、挿入リング９４に挿入されるピン１３０を用いて周方向に固定される（図５ａないし図５ｃおよび図４ａと図４ｄを参照）。図６ｂからわかるように、微細パッキン９０’は周方向に互いに重畳している段部１２０を有している。さらに微細パッキン９０’は、硬さが異なる２つのエラストマーのセグメント部分９０”，９０”’から組み立てられている。スクレーパーセグメント８８’と微細パッキン９０’とのための周溝８６は、本体に設けた管路１０８，１１０を介して互いに独立に圧力剤で付勢可能である。この目的のため挿入リングも、圧力剤供給用の環状管路を画成し且つ本体の環状面１１６のほうへ縁が開口している周溝１１２，１１４を備えている。周溝１１２，１１４は隣接している周溝内に配置されたパッキンリング１１８によって互いに密封され、且つ外部に対して密封されている。
【００２０】
他の管路１２２は、潤滑剤または洗浄剤を供給するために用いる。本体はその内面に他の周回溝を有し、この周回溝は溝リング１２４とエラストマーの案内ベルト１２６とを受容するために用いる。
【００２１】
パッキンカセット７６は予め製造でき、全体を交換することができる。セグメント化されたスクレーパー８８と微細パッキン９０、および溝リング１２４と案内ベルト１２６を、予め製造した状態でその位置に保持するため、取り付け管１２８が設けられている。この取り付け管１２８は、パッキンカセット７６を搬送ピストン２４上にスライドさせて取り付けた後にパッキンカセットからスライドさせて取り外される。
【００２２】
以上を総括すると以下のようになる。本発明は、流動性搬送物またはばら材状搬送物を搬送するための装置に関する。この装置は、少なくとも１つの、有利には液圧手段で往復動可能な搬送ピストン２４と、該搬送ピストン２４をその側面４２において軸線方向に案内する支持管３０と、搬送方向において該支持管３０に対し軸線方向に接続し、供給管路または供給ホッパー１２を介して搬送物を供給可能な充填空間２０と、軸線方向において搬送ピストン２４の移動経路内に配置され、入口側を充填空間２０に接続され、出口側を搬出管１４に接続される搬送シリンダ３２とを備えている。搬送ピストン２４は、支持管３０内に引き込まれた終端位置において充填空間２０を供給管路または供給ホッパーに対し開放させ、且つ前進時に搬送物を連行しながら充填空間２０を貫通して搬送シリンダ３２内へ侵入する。簡単な手段で充填空間２０と外部空間との間で圧力差を維持させることができるように、本発明によれば、搬出管１４が搬送シリンダ３２とは逆の側の端部に搬送物用の自由出口開口部３８を有していること、搬送シリンダ３２の内面と搬送シリンダ内に侵入した搬送ピストン２４の側面４２との間に、充填空間２０と搬出管１４との間で空気を貫流させるための隙間空間があること、搬送作動時に、後続の搬送物により形成可能で且つ搬送管１４の出口開口部３８を介して押出し可能な栓であって圧縮された搬送物から成る気密な前記栓が搬出管１４内に形成されていることが提案される。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１ａ】トンネル建設現場で使用するための閘門型掘削物搬出ゲートの概観図である。
【図１ｂ−１ｃ】充填空間に供給ホッパーを取り付けた図１ａの閘門型搬出ゲートの側面図と平面図である。
【図１ｄ】図１ａないし図１ｃの閘門型ゲートを備えたトンネル穿孔機の側面図である。
【図２ａ−２ｃ】図１ａないし図１ｃにおいてプランジャーシリンダとして構成された搬送ピストンの、互いに９０゜ずらして示した２つの縦断面図と、横断面図である。
【図３ａ−３ｂ】支持管の充填空間側パッキンカセットの端面図と側面図である。
【図３ｃ】図３ａの切断線Ａ−Ａによる断面図である。
【図４ａ−４ｅ】図３ａの断面ＡないしＥによる図３ｃの拡大図である。
【図５ａ】図４ａないし４ｅのパッキンカセットのセグメント化したスクレーパーリングの平面図である。
【図５ｂ】図５ａの切断リングセグメントの平面図である。
【図５ｃ】図５ｂの切断線Ａ−Ａによる断面図である。
【図６ａ−６ｂ】図４ａないし４ｅの微細パッキンの１つのセグメントの側面図と内面図である。
【図７ａ−ｄ】図１ａないし図１ｃの閘門型搬出ゲートの支持管の案内ローラの外観図と３つの側面図である。
【図１ｄ】
2004533385.tif 000003
【国際公開パンフレット】
2004533385.tif 000004
2004533385.tif 000005
2004533385.tif 000006
2004533385.tif 000007
2004533385.tif 000008
2004533385.tif 000009
2004533385.tif 000010
2004533385.tif 000011
2004533385.tif 000012
2004533385.tif 000013
2004533385.tif 000014
2004533385.tif 000015
2004533385.tif 000016
2004533385.tif 000017
2004533385.tif 000018
2004533385.tif 000019
2004533385.tif 000020
2004533385.tif 000021
2004533385.tif 000022
2004533385.tif 000023
2004533385.tif 000024
2004533385.tif 000025
2004533385.tif 000026
2004533385.tif 000027
2004533385.tif 000028
2004533385.tif 000029
【国際調査報告】
2004533385.tif 000030
2004533385.tif 000031
2004533385.tif 000032
2004533385.tif 000033
2004533385.tif 000034
2004533385.tif 000035