(57)【要約】  圧縮装置のためのスクリューコンベアシステムは、材料運搬車両に適合させることができる。圧縮装置は、材料を収容するホッパと、材料を圧縮様式で貯蔵するコンテナとを有することを特徴とする。圧縮装置は、材料をホッパからコンテナに運搬するスクリューと、スクリューが横断し、ホッパとコンテナとの間に位置して材料の通過を可能にする通路構造体とを含むスクリューコンベアシステムを備える。通路構造体は非対称の開口を定めることができ、通路構造体は、材料がホッパからコンテナに通過することを可能にする主通路及びバイパス通路を含む。【選択図】図１４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
材料を収容するホッパと前記材料を圧縮様式で貯蔵するコンテナとを有する圧縮装置のためのスクリューコンベアシステムであって、
前記ホッパから前記コンテナへ前記材料を運搬するスクリューと、
前記スクリューが横断し、前記ホッパと前記コンテナとの間に位置して、前記材料の通過を可能にする通路構造体と、を備え、
前記通路構造体は非対称の開口を定め、前記通路構造体は、
前記スクリューの円周方向外周と密接な関係にある形状とされた主通路と、
前記スクリューの前記円周方向外周を越えて外向きに延び、前記主通路からオフセットしたバイパス通路と、
を備えるスクリューコンベアシステム。
【請求項２】
前記スクリューは、前記ホッパ内に位置する近位セグメントと、前記コンテナ内に位置する遠位セグメントとを備える、請求項１に記載のスクリューコンベアシステム。
【請求項３】
前記スクリューの前記近位セグメントは、前記ホッパの底部に位置する、請求項２に記載のスクリューコンベアシステム。
【請求項４】
前記スクリューの前記遠位セグメントの長さと前記コンテナの長さとの間の比率は、２０％から５０％である、請求項２又は３に記載のスクリューコンベアシステム。
【請求項５】
前記スクリューの前記近位セグメントの一部が前記通路構造体を横断する、請求項２から４のいずれかに記載のスクリューコンベアシステム。
【請求項６】
前記バイパス通路は、前記通路構造体の上部分に位置する、請求項１から５のいずれかに記載のスクリューコンベアシステム。
【請求項７】
前記バイパス通路及び前記主通路は、２０％から４０％の比率を規定するそれぞれの開口領域を有する、請求項１から６のいずれかに記載のスクリューコンベアシステム。
【請求項８】
前記通路構造体は、少なくとも１つの内向き突出フィンを備える、請求項１から７のいずれかに記載のスクリューコンベアシステム。
【請求項９】
前記主通路の円周方向外周は、実質的に円形である、請求項１から８のいずれかに記載のスクリューコンベアシステム。
【請求項１０】
前記バイパス通路の円周方向外周は、四角形のコーナー部を備える、請求項１から９のいずれかに記載のスクリューコンベアシステム。
【請求項１１】
前記スクリューは、
スクリュー軸と、
前記スクリュー軸の周りに延びて外縁を有するらせん形スクリューブレードと、
前記スクリュー軸の端部に取り付けられ、該スクリュー軸に対して垂直に延びるスクリューヘッドプレートと、
を備える、請求項２から１０のいずれかに記載のスクリューコンベアシステム。
【請求項１２】
前記らせん形スクリューブレードは、前記近位セグメントに沿う第１グループのフライトと、前記遠位セグメントに沿う前記第１グループのフライトとは異なる第２グループのフライトとを備える、請求項１１に記載のスクリューコンベアシステム。
【請求項１３】
前記第１グループのフライトは、第１のピッチを有し、前記第２グループのフライトは、前記第１のピッチとは異なる第２のピッチを有する、請求項１２に記載のスクリューコンベアシステム。
【請求項１４】
前記第１グループのフライトは、第１の直径を有し、前記第２グループのフライトは、前記第１の直径よりも小さい少なくとも１つの第２の直径を有する、請求項１２又は１３に記載のスクリューコンベアシステム。
【請求項１５】
前記第１グループのフライトは、第１の縁厚を有し、前記第２グループのフライトは、前記第１の縁厚とは異なる第２の縁厚を有する、請求項１２から１４のいずれかに記載のスクリューコンベアシステム。
【請求項１６】
前記らせん形スクリューブレード及び前記スクリュー軸の各々は、表面硬化パターンを備えた表面を有する、請求項１１から１５のいずれかに記載のスクリューコンベアシステム。
【請求項１７】
前記スクリューは、前記スクリューヘッドプレート及び前記スクリュー軸に接続された少なくとも１つの安定化リブを備える、請求項１１から１６のいずれかに記載のスクリューコンベアシステム。
【請求項１８】
付勢機構をさらに備え、前記付勢機構は、前記スクリューが静止位置から該スクリューの長手方向軸線に沿って偏向することを可能にして、前記偏向の後で、前記スクリューを前記静止位置に向かって付勢するように構成される、請求項１１から１７のいずれかに記載のスクリューコンベアシステム。
【請求項１９】
前記付勢機構は、
駆動プレートと、
前記駆動プレートと平行関係で付勢的に取り付けられたスクリューヘッドプレートと、
前記駆動プレートと前記スクリューヘッドプレートとを連結する少なくとも１つのばね付勢された構成部品と、
を備える、請求項１８に記載のスクリューコンベアシステム。
【請求項２０】
前記ばね付勢された構成部品は、ばね付勢されたボルトである、請求項１９に記載のスクリューコンベアシステム。
【請求項２１】
前記付勢機構によって許容される前記スクリューの前記偏向は、０°から５°である、請求項１８から２０のいずれかに記載のスクリューコンベアシステム。
【請求項２２】
材料を収容するホッパと、
前記材料を圧縮様式で貯蔵するコンテナと、
請求項１から２１のいずれかに記載のスクリューコンベアシステムと、
を備えることを特徴とする圧縮装置。
【請求項２３】
前記ホッパはホッパ槽を備え、前記スクリューの前記近位セグメントは前記ホッパ槽に収容される、請求項２２に記載の圧縮装置。
【請求項２４】
前記コンテナはコンテナ槽を備え、前記スクリューの前記遠位セグメントは前記コンテナ槽に収容される、請求項２２又は２３に記載の圧縮装置。
【請求項２５】
材料運搬車両であって、請求項２２から２４のいずれかに記載の圧縮装置を備え、前記材料運搬車両の側面に位置するホッパ取込口を備える、ことを特徴とする材料運搬車両。
【請求項２６】
材料運搬車両であって、請求項２２から２５のいずれかに記載の圧縮装置を備え、前記スクリューコンベアシステムは、前記材料を前記材料運搬車両の後部に向かって運搬するように構成される、ことを特徴とする材料運搬車両。
【請求項２７】
材料を収容するホッパと、
前記材料を圧縮様式で貯蔵するコンテナと、
スクリューコンベアシステムと、
を備える圧縮装置であって、
前記スクリューコンベアシステムは、
前記ホッパと前記コンテナの間に位置する通路構造体と、
前記ホッパ内及び前記コンテナ内に延びるスクリューと、
前記スクリューに動作可能に接続された駆動機構と、
を備え、
前記通路構造体は、前記スクリューが延びる開口を含み、前記スクリューは、前記材料を前記ホッパから前記コンテナに運搬するように構成され、前記駆動機構は、前記スクリューにギヤ組立体を介して動作可能に接続されて前記スクリューと回転係合する可変吐出油圧モータを備える、ことを特徴とする圧縮装置。
【請求項２８】
前記ギヤ組立体は、前記油圧モータに連結された減速ギヤと、該減速ギヤに動作可能に係合された第１の駆動ギヤと、前記第１の駆動ギヤに動作可能に接続されかつ前記スクリューに動作可能に接続された第２の駆動ギヤと、
を備える、請求項２７に記載の圧縮装置。
【請求項２９】
前記スクリューの第１の端部において該スクリューに取り付けられた付勢機構をさらに備え、前記駆動機構は、前記スクリューの前記第１の端部において該スクリューに動作可能に接続された駆動軸をさらに備え、前記付勢機構は、前記スクリューが静止位置からその長手方向軸線に沿って偏向することを可能にし、前記偏向の後で、前記スクリューを前記静止位置に向かって付勢する、請求項２７又は２８に記載の圧縮装置。
【請求項３０】
材料運搬車両であって、請求項２７から２９のいずれかに記載の圧縮装置を備え、前記材料運搬車両はエンジンを備え、前記可変吐出油圧モータは、前記材料運搬車両の前記エンジンへ動作可能に接続されて駆動される、ことを特徴とする材料運搬車両。
【請求項３１】
ホイール上に支持され、前端部及び後端部を有する圧縮装置収容フレームと、
前記圧縮装置収容フレームに取り付けられて、材料を収容するように構成されたホッパと、
前記圧縮装置収容フレームに取り付けられて、前記材料を圧縮様式で貯蔵するように構成されたコンテナと、
を備える移動式圧縮装置であって、
前記ホッパは、前記圧縮装置収容フレーム上で前記コンテナの前方に取り付けられ、
前記移動式圧縮装置は、さらに、
通路構造体及びスクリューを含むスクリューコンベアシステムを備え、
前記通路構造体は、前記ホッパと前記コンテナとの間に位置し、これを貫通して延びて前記材料が内部を通ることを可能にする開口を含み、前記スクリューは、前記ホッパ内及び前記コンテナ内、並びに前記開口を通って延びて、前記材料を前記ホッパから前記コンテナへ後方に運搬する、ことを特徴とする移動式圧縮装置。
【請求項３２】
前記ホッパは、前記移動式圧縮装置の側面に位置するホッパ取込口を備える、請求項３１に記載の移動式圧縮装置。
【請求項３３】
前記圧縮装置収容フレームは、前記前端部に牽引エンジン連結装置を備え、該牽引エンジン連結具は、牽引エンジンに係合可能である、請求項３１又は３２に記載の移動式圧縮装置。
【請求項３４】
前記圧縮装置収容フレームは、前記前端部で前記ホッパに隣接してエンジン室を備える、請求項３１から３２のいずれかに記載の移動式圧縮装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の相互参照）
本出願は、２０１３年１１月１９日に出願された米国仮特許出願６１／９０６，０９５号の３５ＵＳＣ§１１９（ｅ）の下の優先権を主張し、その明細書は、参照によって本明細書に導入される。
（技術分野）
本発明はコンベアシステムに関する。より具体的には、本発明は、圧縮装置のためのスクリューコンベアシステムに関する。圧縮装置は、材料運搬車両に適用することができる。
【背景技術】
【０００２】
スクリューコンベアは、圧縮システムにおいて使用され、１つの場所から別の場所へ経路に沿って粗大廃棄物を移動する。一般的に、当該スクリューコンベアは、経路の最初の部分でピッチが大きく、経路の最後の部分でピッチが小さいスクリューを含む。
【０００３】
公知のスクリューコンベアの１つの例が、米国特許第５，６１１，２６８号（ＨＡＭＩＬＴＯＮ）に開示される。ＨＡＭＩＬＴＯＮは、経路の末端部において廃棄物をさらに圧縮するテーパ付き通路を使用することを教示する。しかしながら、寸法が不揃いの廃棄物要素がテーパ付き通路の入口で詰まり、経路に沿った材料の流れの問題を引き起こす場合がある。この問題は、一般に、ＨＡＭＩＬＴＯＮのものに類似するデザインのスクリューコンベアを使用する場合の産業界でもたらされる。
【０００４】
欧州特許第２３１９６８５号には、廃棄物の輸送用の車両で使用可能な圧縮システムが記載される。そのような車両は、一般的に、廃棄物を収容するための積み込みホッパを含む。その後、材料は開口を通ってコンテナに移送される。この場合も、寸法が不揃いの材料は開口で詰まる場合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第５，６１１，２６８号公報
【特許文献２】欧州特許第２３１９６８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従って、前述に照らして、そのデザイン及び構成部品に基づいて、前述した先行技術の問題の一部を解消するか又は少なくとも最小にすることができるスクリューコンベアシステムに対する要求がある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の態様によれば、圧縮装置のためのスクリューコンベアシステムが提供され、スクリューコンベアシステムは、材料を収容するホッパと、材料を圧縮様式で貯蔵するコンテナとを備える。スクリューコンベアシステムは、ホッパからコンテナに材料を運搬するスクリューと、スクリューが横断し、ホッパとコンテナとの間に位置して材料の通過を可能にする通路構造体とをさらに備える。通路構造体は非対称の開口を定め、通路構造体は、スクリューの円周方向外周と密接な関係にある形状とされた主通路と、スクリューの円周方向外周を越えて外向きに延び、主通路からオフセットするバイパス通路とを備える。
【０００８】
実施形態では、スクリューは、ホッパ内に位置する近位セグメントと、コンテナ内に位置する遠位セグメントとを備える。スクリューの近位セグメントは、ホッパの底部に位置することができる。スクリューの遠位セグメントの長さとコンテナの長さとの間の比率は、２０％から５０％とすることができる。スクリューの近位セグメントの一部が通路構造体を横断することができる。
【０００９】
実施形態では、バイパス通路は、通路構造体の上部分に位置する。
【００１０】
実施形態では、バイパス通路及び主通路は、２０％から４０％の比率を定めるそれぞれの開口領域を有する。
【００１１】
実施形態では、通路構造体は、少なくとも１つの内向き突出フィンを備える。
【００１２】
実施形態では、主通路の円周方向外周は実質的に円形である。
【００１３】
実施形態では、バイパス通路の円周方向外周は四角形のコーナー部を備える。
【００１４】
実施形態では、スクリューは、スクリュー軸と、スクリュー軸の周りに延びて外縁を有するらせん形スクリューブレードと、スクリュー軸の端部に取り付けられてスクリュー軸に対して垂直に延びるスクリューヘッドプレートとを備える。らせん形スクリューブレードは、近位セグメントに沿う第１グループのフライトと、遠位セグメントに沿い第１グループのフライトとは異なる第２グループのフライトとを備えることができる。第１グループのフライトは第１のピッチを有し、第２グループのフライトは、第１のピッチとは異なる第２のピッチを有することができる。さらに、第１グループのフライトは第１の直径を有し、第２グループのフライトは、第１の直径よりも小さい少なくとも１つの第２の直径を有することができる。加えて、第１グループのフライトは第１の縁厚を有し、第２グループのフライトは、第１の縁厚とは異なる第２の縁厚を有することができる。
【００１５】
実施形態では、らせん形スクリューブレード及びスクリュー軸の各々は、表面硬化パターンを備えた表面を有する。
【００１６】
実施形態では、スクリューは、スクリューヘッドプレート及びスクリュー軸に接続された少なくとも１つの安定化リブを備える。
【００１７】
実施形態では、スクリューコンベアシステムは付勢機構をさらに備え、付勢機構は、スクリューが静止位置からスクリューの長手方向軸線に沿って偏向することを可能にし、偏向の後でスクリューを静止位置に向かって付勢するように構成される。付勢機構は、駆動プレートと、駆動プレートと平行関係で付勢的に取り付けられたスクリューヘッドプレートと、駆動プレートとスクリューヘッドプレートとを連結する少なくとも１つのばね付勢された構成部品とを備える。ばね付勢された構成部品は、ばね付勢されたボルトとすることができる。付勢機構によって許容されるスクリューの偏向は、０°から５°とすることができる。
【００１８】
別の態様によれば、圧縮装置が提供され、圧縮装置は、材料を収容するホッパと、材料を圧縮様式で貯蔵するコンテナと、前述したスクリューコンベアシステムとを備える。
【００１９】
実施形態では、ホッパはホッパ槽を備え、スクリューの近位セグメントはホッパ槽に収容される。
【００２０】
実施形態では、コンテナはコンテナ槽を備え、スクリューの遠位セグメントはコンテナ槽に収容される。
【００２１】
別の態様によれば、材料運搬車両が提供され、材料運搬車両は、前述した圧縮装置を備え、さらに材料運搬車両の側面にホッパ取込口を備える。さらに、スクリューコンベアシステムは、材料を材料運搬車両の後部に向かって運搬するように構成することができる。
【００２２】
さらに別の態様によれば、圧縮装置が提供され、圧縮装置は、材料を収容するホッパと、材料を圧縮様式で貯蔵するコンテナと、スクリューコンベアシステムとを備える。スクリューコンベアシステムは、ホッパとコンテナの間に位置する通路構造体と、ホッパ及びコンテナ内に延びるスクリューと、スクリューに動作可能に接続された駆動機構とを備えることができる。通路構造体はスクリューが延びる開口を含み、スクリューは、材料をホッパからコンテナに運搬するように構成することができる。駆動機構は、スクリューにギヤ組立体を介して動作可能に接続されスクリューと回転係合する可変吐出油圧モータを備えることができる。
【００２３】
実施形態では、ギヤ組立体は、油圧モータに連結された減速ギヤと、減速ギヤに動作可能に係合された第１の駆動ギヤと、第１の駆動ギヤに動作可能に接続されてスクリューに動作可能に接続された第２の駆動ギヤとを備える
【００２４】
実施形態では、前述した圧縮装置は、スクリューの第１の端部において該スクリュー取り付けられた付勢機構をさらに備え、駆動機構は、スクリューの第１の端部において該スクリューに動作可能に接続された駆動軸をさらに備える。付勢機構は、スクリューが静止位置からその長手方向軸線に沿って偏向することを可能にし、偏向の後でスクリューを静止位置に向かって付勢することができる。
【００２５】
別の態様によれば、材料運搬車両が提供され、材料運搬車両は前述した圧縮装置を備える。実施形態では、材料運搬車両はエンジンを備え、可変吐出油圧モータは、材料運搬車両のエンジンへ動作可能に接続されて駆動される。
【００２６】
別の態様によれば、移動式圧縮装置が提供され、移動式圧縮装置は、ホイール上に支持されて前端部及び後端部を有する圧縮装置収容フレームと、圧縮装置収容フレームに取り付けられて材料を収容するように構成されたホッパと、圧縮装置収容フレームに取り付けられて材料を圧縮様式で貯蔵するように構成されたコンテナとを備える。ホッパは、圧縮装置収容フレーム上でコンテナの前方に取り付けられる。スクリューコンベアシステムは、ホッパとコンテナの間に位置して、材料が内部を通ることを可能にする開口を含む通路構造体と、ホッパ内及びコンテナ内、並びに開口を通って延びて、材料をホッパからコンテナに後方に運搬するスクリューとを備える。
【００２７】
実施形態では、ホッパは、移動式圧縮装置の側面に位置するホッパ取込口を備える。
【００２８】
実施形態では、圧縮装置収容フレームは前端に牽引エンジン連結具を備え、牽引エンジン連結具は牽引エンジンに係合可能である。
【００２９】
実施形態では、圧縮装置収容フレームは、前端部でホッパに隣接してエンジン室を備える。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】実施形態による通路構造体によって規定された非対称開口の分解拡大正面図であり、スクリューが省略されている。
【図２】図１に示した通路構造体によって規定された非対称開口の分解拡大正面図であり、スクリューを備えている。
【図３】実施形態によるスクリューコンベアシステムを示す、図９の断面線３−３に沿う分解断面図である。
【図４Ａ】図４Ｂに示す実施形態による、スクリューコンベアシステムを駆動するのに必要な構成部品の分解組立図である。
【図４Ｂ】実施形態によるスクリューコンベアシステムを駆動するのに必要な構成部品の斜視図である。
【図５】実施形態によるスクリューコンベアを駆動するのに必要な構成部品の分解斜視図であり、油圧モータの上のシュートパネルが省略されている。
【図６】実施形態によるスクリューコンベアシステムのヘッド組立体の分解拡大斜視図である。
【図７】実施形態によるスクリューコンベアのヘッド組立体の、図６の断面線７−７に沿う分解断面図である。
【図８】実施形態によるスクリューの側面図である。
【図９】実施形態によるスクリューコンベアシステム及び通路構造体の部分的にカットした分解斜視図であり、コンテナとホッパとの間の壁部及びホッパ頂部パネルが省略されている。
【図１０】実施形態によるスクリューコンベアシステムを示すコンテナの分解後方斜視図である。
【図１１】実施形態によるホッパの分解斜視図であり、スクリューコンベアが省略されている。
【図１２】図８に示したスクリューの斜視図である。
【図１３】図９に示したスクリューの分解拡大斜視図である。スクリュー上に表面硬化パターンが部分的に施工されている。
【図１４】材料運搬車両に取り付けられた圧縮装置の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下の説明では、同じ参照番号は同様の要素を指す。さらに、簡潔性及び明瞭性のために、すなわち各図が過度に多くの参照番号を負わないように、全ての図が全ての構成部品及び特徴部を言及するものではなく、一部の構成部品及び特徴部への言及は、１つの図でしか見つからないことがあり、他の図に示した本開示の構成部品及び特徴部は、そこから容易に推論することができる。説明した実施形態、幾何学構成、材料、及び／又は図示した寸法は随意的であり、例示目的のためだけに与えられる。
【００３２】
より簡潔に説明するために、本明細書に記載した一部の量的表現は、「約」という用語で条件が付される。「約」という用語を明瞭性のために使用するか否かに関わらず、以下のことを理解されたい。すなわち、本明細書に記載した全ての量は、実際の所定の値を指すことを目的とし、またそのような所定の値の近似値を指すことも目的としており、近似値は、本技術分野の通常の知識に基づいて合理的に推論され、この所定の値に関する実験条件及び／又は測定条件による近似値を含む。
【００３３】
１つの態様によれば、１つの実施形態による圧縮装置のためのスクリューコンベアシステムが提供される。
【００３４】
図１４を参照すると、１つの実施形態によるスクリューコンベアシステム２０と、圧縮装置２２とが概略的に示される。圧縮装置は、圧縮用材料を収容するホッパ２４と、材料を圧縮様式で貯蔵するコンテナ２８とを有する。圧縮装置２２は、処理された材料の体積の減少を助長する装置として理解される。圧縮は、非常に大きな量の材料をコンテナ２８などのような所定体積に収納することが必要な場合に好都合である。一部の実施例では、圧縮装置２２は、本明細書に示されるように、材料運搬車両３０に取り付けることができる。他の変形例では、圧縮装置は、大きいサイズの材料を貯蔵して処分する必要があるプラント又は他の構造体に設けることができる。例えば、材料は、廃棄物、再利用可能材料、又は有機性廃棄物を含む。
【００３５】
スクリューコンベアシステム２０は、まず、材料をホッパ２４から圧縮装置２２のコンテナ２８へ運搬するスクリュー３２を含む。スクリュー３２は、コンベアスクリューとして理解されるので、材料を経路に沿って運搬するように設計される。スクリューコンベアシステム２０のスクリュー及び他の構成部品の詳細は、以下にさらに提示される。
【００３６】
図５及び９を参照すると、一部の実施例において、ホッパ２４は、所定体積の材料を収容する大きさであり、重力を利用して材料をスクリューコンベアシステム２０へ案内する形状である。ホッパ２４は、漏斗形の容器である必要はないことを理解されたい。ホッパ２４は、内部に含まれる材料がスクリューコンベアシステム２０に向かうように、傾斜したシュートパネル２６を有することができる。ホッパ２４はホッパ槽２５も含むことができ、ホッパ槽２５は、スクリュー３２と密接な関係にある形状とされ、ホッパ２４の底部に位置する。
【００３７】
図１０を参照すると、コンテナ２８は、所定体積の材料を収容する大きさである。また、コンテナ２８は、底部に位置決めされたコンテナ槽２９を含むことができる。
【００３８】
以下、図３、図５、図８及び図１０を参照すると、実施形態によるコンベアシステムを詳細に説明する。
【００３９】
前述したように、コンベアシステム２０は、材料をホッパ２４からコンテナ２８へ運搬するコンベアスクリュー等のスクリュー３２を含む。
【００４０】
図示す実施形態では、スクリュー３２は、スクリュー軸４８と、スクリュー軸４８の周りに延びかつ外縁４４を有するらせん形スクリューブレード５４と、スクリュー軸４８の端部に取り付けられ、これに直交して延びるスクリューヘッドプレート５６とを含む。これらの構成部品の詳細は以下で説明する。一般に、スクリュー３２は、本明細書に記載した圧縮装置２２の目的に適する、鋼のような金属材料又は任意の適切な材料で作製することができる。スクリュー３２は、近位セグメント５０及び遠位セグメント５２をさらに含む。スクリューの近位セグメント５０は、スクリューヘッドプレート５６に最も近く、遠位セグメント５２は最も遠い。近位セグメント５０及び遠位セグメント５２は、多くの態様で異なることができる。スクリューコンベアシステムの当業者であれば理解できるように、スクリューは、スクリューコンベアシステム２０用のスクリュー３２が呈する複数の特性の中で、その長さに沿って複数のピッチ、フライト直径（ｆｌｉｇｈｔ  ｄｉａｍｅｔｅｒ）、及びフライト厚さ（ｆｌｉｇｈｔ  ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ）を有する。
【００４１】
図３及び図８に示す実施形態では、スクリュー３２は、近位セグメント５０に沿った第１グループのフライト５８と、第１グループのフライト５８とは異なる遠位セグメント５２に沿った第２グループのフライト６０とを含む。第１グループ及び第２グループのフライト５８、６０は、複数の特性に応じて互いに異なることができる。
【００４２】
図３及び８に示す実施形態では、第１グループのフライト５８は第１のピッチ６２を有し、第２グループのフライト６０は、第１のピッチ６２とは異なる第２のピッチ６４を有する。第１のピッチ６２は第２のピッチ６４よりも長い。図示の実施例では、例示的に、第１のピッチ６２は約２４インチ（６１０ミリメートル）であり、第２のピッチ６４は約１２インチ（３０５ミリメートル）である。ピッチは、前記実施形態とは異なることができることを理解されたい。一部の実施例では、第１のピッチ６２に対する第２のピッチ６４の比率は、４０％から６０％である。スクリュー３２のピッチは、運搬される材料及び所望の圧縮度に応じて選択することができる。スクリュー３２のピッチが第１グループのフライト５８から第２グループのフライト６０まで減少すると、廃棄物圧縮装置２２によって達成される圧縮度を高めることができる。また、第１のピッチ６２が長いので、スクリュー３２の一回転に関して、材料を遠方まで運搬するのが容易になる。従って、スクリュー３２の近位セグメント５０を特徴付ける第１のピッチ６２により、材料がホッパ２４からコンテナ２８に向かって迅速に運搬され、ホッパ２４の材料が迅速に除去される。スクリュー３２の遠位セグメント５２を特徴付ける第２のピッチ６４は、より高い圧縮度を助長することができる。
【００４３】
さらに図３及び図８に示す実施形態を参照すると、第１グループのフライト５８は第１の直径６６を有し、第２グループのフライト６０は、第１の直径６２とは異なる第２の直径６８を有する。第１の直径６６は第２の直径６８よりも大きいが、第１の直径６６と第２の直径との間には漸減する直径６７が備わる。図示の実施例では、第１の直径６６は、約２４インチ（６１０ミリメートル）であり、漸減する直径６７は、約２４インチ（６１０ミリメートル）から第２の直径６８での約１２インチ（３０５ミリメートル）に及ぶ。直径は、前述した実施形態とは異なることができることを理解されたい。別の実施形態によれば、第１の直径６６に対する第２の直径６８の比率は、４０％から６０％である。スクリュー３２の直径は、運搬する材料に応じて、さらに所望の圧縮度に応じて選択することができる。近位セグメント５０の第１の直径６６が大きいので、大きなサイズの材料の通路構造体３４への運搬が助長され、これは以下により詳しく説明される。スクリュー３２の遠位セグメント５２を特徴づける第２の直径６８は、コンテナ２８内でより高い圧縮度を助長することができる。コンテナ２８が圧縮材料又は寸断材料で充填され、スクリュー３２がコンテナ２８内の材料をスクリュー３２から連続的に押しのけるので、圧縮作用力は、スクリュー３２の長手方向軸線Ａに沿って該スクリュー３２に作用することができる。従って、第２の直径６８は、所定の圧縮度を助長しながら、スクリュー３２上の圧縮作用力を制限するように選択することができる。
【００４４】
図３及び図８に示す実施形態では、第１グループのフライト５８は第１の縁厚７０を有し、第２グループのフライト６０は、第１の縁厚７０とは異なる第２の縁厚７２を有する。この実施形態では、第２の縁厚７２は第１の縁厚７０よりも厚い。スクリュー３２の縁厚は、運搬する材料に応じて及び所望の圧縮度に応じて選択することができる。スクリュー３２の縁厚を厚くすることにより、スクリューコンベアシステム２０の寿命が延びるが、その理由は、コンテナ２８が圧縮材料又は寸断材料で充填され、スクリュー３２がコンテナ２８内の材料を連続的に押すと、圧縮作用力は、スクリュー３２の長手方向軸線Ａに沿って該スクリュー３２に作用できるためである。従って、第２の縁厚７２は、所定の圧縮度を助長しかつスクリュー３２の全重量を制限しながら、らせん形スクリューブレード５４がスクリュー３２上の圧縮作用力に耐え得るように選択することができる。
【００４５】
次に、図１３を参照すると、らせん形スクリューブレード５４及びスクリュー軸４８は、それぞれの表面上の少なくとも一部に、表面硬化パターン７４を含む。この表面硬化パターン７４は、溶接パスによって施工することができる。表面硬化パターン７４は、らせん形スクリューブレード５４及び外縁４４の摩耗を防ぐことによってスクリュー３２の寿命を延ばすことができる。さらに、表面硬化パターン７４は、らせん形スクリューブレード５４と運搬材料との間のグリップ作用を助長するので、摩擦及び前述の剪断作用力が増加し、スクリューコンベアシステム２０と処理材料との相互作用をもたらす。
【００４６】
次に図７、図８及び図１２を参照すると、一部の実施例では、スクリュー３２は、スクリュー軸４８に直交して延び、スクリューヘッドプレート５６及びスクリュー軸４８に結合した少なくとも１つの安定化リブ７６を含む。安定化リブ７６は、材料の運搬中にスクリュー３２の長手方向軸線Ａに沿って安定性を与えること、及びさらにスクリュー軸４８にスクリューヘッドプレート５６を固定することで、スクリュー３２の寿命を延ばすことができる。加えて、安定化リブ７６は、ホッパ内の材料にかみ合い、材料を安定リブ７６とホッパ槽２５との間に強制的に送り込むことによって、スクリューコンベアシステム２０の寸断作用を強化することができる。この相互作用によって切断作用をもたらすことができ、材料は、コンテナ２８へ運搬される前に、より小さなピースに切断されることになる。
【００４７】
図１、図２、図５及び図９を参照すると、１つの態様によれば、スクリューコンベアシステム２０は、スクリュー３２が横断する通路構造体３４を含む。通路構造体３４は、ホッパ２４とコンテナ２８との間に位置し、材料がスクリュー３２によってホッパ２４からコンテナ２８に運搬されるのを可能にする。一部の実施形態では、通路構造体３４は、ホッパ２４とコンテナ２８との間のトンネル状通路として理解される。
【００４８】
図１、図２、図５及び図９を参照すると、通路構造体３４は非対称の開口３８を定める。通路構造体３４は、スクリュー３２の外周境界と密接な関係の形状とされた主通路４０と、スクリュー３２の外周境界を越えて外向きに延びかつ主通路４０からオフセットしたバイパス通路４２とを含む。図１及び図２を参照すると、通路構造体３４の開口３８の非対称の様態は、主通路４０に対するバイパス通路４２の形状及びオフセット位置によって具体化されて示される。換言すれば、主通路４０及びバイパス通路３６は、１つの通路構造体３４を定め、通路構造体３４によって規定される開口３８は、断面で見ると非対称である。図示の実施形態では、通路構造体３４の非対称な開口３８は、実質的にスクリュー３２の長手方向軸線Ａに直交して延びることに留意されたい。もしくは、別の実施形態（図示せず）において、通路構造体３４の非対称な開口３８は、スクリュー３２の長手方向軸線Ａに対して斜角を定めることができる。主通路及びバイパス通路４０、４２の詳細は、以下でさらに提示する。
【００４９】
また、通路構造体３４は、図５に示すように、直線通路を定めることができる通路壁３６を含み、非対称の開口３８は通路壁３６に直交する。もしくは、通路壁３６はテーパ付き通路（図示せず）を定めることができ、非対称の開口３８は、通路壁３６に対して斜角を定める。次に図３を参照すると、通路壁３６は実質的に平坦であることが示される。しかしながら、別の実施形態（図示せず）では、通路壁３６は、凸状又は凹状の様式で湾曲することができ、結果的に通路構造体３４の断面表面積がその長さに沿って変化することを理解されたい。
【００５０】
さらに図１及び図２を参照すると、主通路４０は、スクリュー３２の外縁４４と密接な関係の形状とされる。一部の実施例では、主通路４０の円周方向外周は実質的に円形である。図１及び図２に示す実施例では、スクリューの外縁４４と主通路４０の通路壁３６との間の隙間は、１インチの約３／４（１９．１ミリメートル）である。スクリューコンベアシステム２０の動作中、スクリュー３２によって運搬された処理材料に含まれる第１タイプの物体が主通路４０を通ってホッパ２４からコンテナ２８へ移動するためにここを通過するので、主通路４０は主要部として適している。この第１タイプの物体は、スクリューフライト４６によって運搬される形状とされた及び／又は寸法とされた物体を含む。さらに、この第１タイプの物体は、圧縮可能であり、主通路４０を通って第１タイプの物体を運搬する場合にスクリュー３２の作用によって圧縮することができる物体を含むことができる。
【００５１】
図１及び図２に示す実施形態では、主通路４０は、スクリューの外縁４４に密接な関係となるように円形とされる。もしくは、主通路４０は、他の適切な形状とすることができ、スクリューの外縁４４と密接な関係にある必要はない。主通路４０の密接な関係とされた円形は好都合であり、その理由は、主通路４０内でスクリュー３２が回転することにより、スクリューフライト４６、スクリュー軸４８、及び通路壁３６の間で第１タイプの物体が圧縮され、圧縮された第１タイプの物体が得られ、圧縮様式でコンテナ２８に貯蔵できるからである。本出願の目的で、材料が主通路４０の移動時に圧縮されることは、以下、一次圧縮と呼ばれる。以下、二次圧縮のメカニズムを詳細に説明する。
【００５２】
さらに図１及び図２を参照すると、バイパス通路４２の円周方向外周は、主通路４０の外側の円周方向外周を越えて外向きに延びて、主通路４０からオフセットする形状とすることができる。実施形態において、バイパス通路４２は直角のコーナー部４３を含む。バイパス通路４２は、第２のタイプの物体、すなわち主通路４０を通って運搬すること又は圧縮することができない物体がこのバイパス通路４２を通過できるので、バイパスとして見なすことができる。バイパス通路４２は、スクリュー３２と通路壁３６との間に追加の間隔を提供し、第２タイプの物体に対するホッパ２４からコンテナ２８まで通路をもたらす開口を定める。
【００５３】
図１、図２、図５及び図９に示す実施形態において、スクリュー３２の回転Ｒは、ホッパ２４からコンテナ２８に向かって見た場合に時計回りである。この実施形態では、バイパス通路４２は、同じ方向から見て通路構造体３４の右上隅に位置する。この実施形態では、スクリュー３２の回転中に、第２のタイプの物体の回転は、バイパス通路４２の通路壁３６との、例えば、直角コーナー部４３の各壁部のうちの１つとの接触点を有することによって止めることができる。従って、第２タイプの物体はバイパス通路４２を通過できるので、バイパス通路４２からコンテナ２８に至る、スクリューフライト４６による第２タイプの物体の運搬が助長される。
【００５４】
図１及び図２を参照すると、例示的な変形例において、通路構造体３４の上部分のバイパス通路４２の位置は、ホッパ２４のシュートパネル２６が物体をバイパス通路４２に案内するのを助けるので、好都合に第２のタイプの物体をバイパス通路４２に案内する。また、この位置は、ホッパ２４に収容された材料の運搬を助長するので、短い時間でより大量の材料を処理することができる。加えて、この位置は、第１タイプ及び第２タイプの物体の両方に対するコンテナ２８への直接的な通路を提供することでスクリューコンベアシステム２０の詰まりを最小にすることができるので、スクリューコンベアシステム２０の全体的な性能が向上する。
【００５５】
図１及び図２に示す実施形態では、バイパス通路４２及び主通路４０は、２０％から４０％の比率を規定するそれぞれの開口領域を有する。この比率は、バイパス通路４２を通過可能な第２タイプの物体の大きさに影響を及ぼす。比率が大きい場合、より大きな第２の物体がバイパス通路４２を通過でき、スクリューコンベアシステム２０が詰まるリスクを下げることができる。当業者であれば分かるように、十分に大きな比率を選択するとクリュコンベアシステム２０が第２タイプの物体で詰まるリスクが下がり、十分に小さな比率を選択するとコンテナ２８内に貯蔵された圧縮材料がスクリューコンベアシステム２０の動作中に吸引されてホッパ２４に戻るのが阻止される。
【００５６】
図１、図２及び図１１を参照すると、ホッパ槽２５及び通路構造体３４は、少なくとも１つの内向き突出フィン２７を含むことができ、フィン２７は、スクリュー３２の長手方向軸線Ａと平行な様式でホッパ槽２５に沿って通路構造体３４に向かって延びる。もしくは、少なくとも１つの内向き突出フィン２７は、この構造体に沿って、らせん状に延びることができる。内向き突出フィン２７は、材料がスクリュー３２と一緒に回転するのを抑制するのを助けること、及びスクリューコンベアシステム２０が詰まるのを防止するのを助けることができる。さらに、内向き突出フィン２７は、摩耗ガイドとして機能してスクリュー３２がホッパ槽２５又は通路構造体３４を摩耗させるのを防止することができる。内向き突出フィン２７は、フィン２７とスクリュー３２との間の隙間が数ミリメートルとなる寸法とされる。実施形態では、隙間は１インチの約３／１６（４．８ｍｍ）である。従って、内向き突出フィン２７は、任意の形状にすることができ、鋼等の前述した目的に適する材料で作ることができる。図１、図２及び図１１に示す実施形態において、３つの内向き突出フィン２７は平行六面体であり、時計位置用語を用いて、ホッパ槽２５及び通路構造体３４の両方の内部で、スクリュー３２の長手方向軸線Ａに従って３時、６時及び９時に位置決めされる。本説明の範囲から逸脱することなく、他の数及び構成のフィンを検討することができる。
【００５７】
図１、図２、図５及び図１１に示す実施形態では、バイパス通路４２は、処理材料の圧縮に影響を及ぼす可能性がある。前述したように、材料は、スクリュー３２によってホッパ２４からコンテナ２８に運搬され、材料は、通路構造体３４によって定まる非対称の開口３８を通過せざるを得ない。動作時、スクリューフライト４６で運搬される材料は、最終的にシュートパネル２６及び通路壁３６に接触する。スクリュー３２が回転する場合、材料の回転はスクリューコンベアシステム２０のシュートパネル２６、内向き突出フィン２７、通路壁３６等の固定部分との接触点を有することによって止まるので、スクリューフライト４６と材料との間の摩擦が大きくなる場合がある。従って、材料に剪断作用力が加わり、この材料は、通路構造体３４を通過する際にこの作用力によって、最終的に小片に破壊及び／又は寸断されることになる。さらに、材料がスクリューフライト４６の両側に分散し、材料の回転がスクリューコンベアシステム２０のシュートパネル２６、内向き突出フィン２７、通路壁３６等の固定部分との接触点を有することで止まると、スクリュー外縁４４は、スクリュー３２が回転する際に材料を切断することができる。前述のメカニズムは、材料が通路構造体３４を通過する際にこの材料を小片に寸断しかつ小片を圧縮する作用を有する。前記で定義した第１タイプ及び第２タイプの両方の物体を含む寸断材料は、処理材料の体積の減少を助長することができ、結果的にコンテナ２８に圧縮された様式で到達する。
【００５８】
図３、図８、図９及び図１０に示す実施形態では、スクリュー３２の近位セグメント５０の一部が通路構造体３４を横断する。前述したように、近位セグメント５０の残部は、ホッパ２４内に、より正確にはホッパ２４の底部に位置する。さらに正確には、近位セグメント５０は、ホッパ槽２５の上方に位置する。従って、スクリュー３２の近位セグメント５０は、ホッパ槽２５に収容される。
【００５９】
１つの変形例において、ホッパ槽２５と近位セグメント５０のスクリュー外縁４４との間の隙間は、１インチの約１１／１６（１７．５ミリメートル）である。遠位セグメント５２は、コンテナ２８内、より正確にはコンテナ槽２９の上方に位置する。従って、コンテナ２８は、スクリュー３２の遠位セグメント５２を内部に収容するコンテナ槽２９を含む。コンテナ槽２９は、コンテナ２８で生じる圧縮に影響を及ぼす場合があり、以下、二次圧縮と呼ぶ。コンテナ２８内に大量の材料が運搬されると、遠位セグメント５２は材料をさらに圧縮してコンテナ２８に大量に詰め込み、前述した一次圧縮で得られるよりも大きな圧縮度がもたらされる。コンテナ槽２９は、スクリュー３２の遠位セグメント５２がコンテナ２８内の圧縮及び寸断された材料にかみ合い、二次圧縮を促進するのを助けることができる。さらに、コンテナ槽２９は、コンテナ２８全体に材料をより均一な様式で拡散するのを助長しかつ材料がホッパ２４に戻るのを防止することができる。
【００６０】
一部の実施例では、スクリュー３２の遠位セグメント５２の長さとコンテナ２８の長さとの間の比率は、２０％から５０％である。例えば、遠位セグメント５２の長さを４０インチ（１．０１６メータ）と見なすと、内部長さが１６４．５インチ（４．１７８メータ）である２５立方ヤードのコンテナでは、比率は約２４．３％である。別の実施形態では、遠位セグメント５２の長さを同様に４０インチ（１．０１６メータ）と見なすと、内部長さが９５．５インチ（２．４２６メータ）である１４立方ヤードのコンテナでは、比率は約４１．８％である。この比率は、圧縮装置が実現する圧縮度及び／又は圧縮装置２２の寿命に影響を及ぼす場合がある。当業者であれば分かるように、十分に大きな比率を選択するとスクリュー３２が材料を十分にかみ合い十分な二次圧縮が可能になり、十分に小さな比率を選択すると、スクリュー３２を回転させてコンテナ内の材料をほぼ連続的に回転させかつ圧縮する消費エネルギが制限されるが、より大きな圧縮度を実現できない。
【００６１】
実施形態では、２０％から５０％の比率である場合、圧縮実験では、材料が一般的な家庭ごみである場合、１立方ヤード当たり約１３００ポンドの密度を実現できることを示した。この数値は、プッシャ板式圧縮装置であり１立方ヤード当たりの密度が９００ポンドである、同じ所定用途向けの他の圧縮装置で通常得られる数値よりも著しく優れている。
【００６２】
前述の全ての特徴は、単なる例示目的であり、装置の用途及び大きさに応じて変更できることを理解されたい。例えば、スクリュー３２は、必ずしも軸を含む必要はなく、スクリューコンベアシステムの当業者には公知のシャフトレスらせん形態（図示せず）とすることができる。加えて、スクリューは、互いに整列した及び／又は平行な様式で延びる２つの別個の軸（図示せず）を含むことができ、第１軸及び第２軸は、前述のスクリュー３２の近位セグメント５０及び遠位セグメント５２と同様に異なるスクリューを呈することができる。
【００６３】
次に、図６から図８を参照すると、別の態様によれば、スクリューコンベアシステム２０は、スクリュー３２が長手方向軸線Ａに沿って静止位置から偏向し、偏向後にスクリュー３２を静止位置へ付勢することができるように構成された付勢機構７８を含む。付勢機構７８は、スクリュー３２が１又は２以上の方向に偏向し、偏向後に静止位置に復帰可能にすることを理解されたい。本明細書に記載の付勢機構７８は、多くの方法で具体化することができ、以下の実施形態は、例示目的のために説明されており、装置の用途及び大きさに応じて変更できる。
【００６４】
一部の実施例では、付勢機構７８は、駆動プレート８０、該駆動プレート８０に対して平行関係でもって付勢的に取り付けられたスクリューヘッドプレート５６、並びに駆動プレート８０とスクリューヘッドプレート５６を連結する少なくとも１つのばね式構成部品８２を含。本明細書において付勢機構７８を説明するために駆動機構８６が導入される。駆動機構８６は、スクリュー３２を駆動して回転させるように構成される。図示の実施形態では、駆動機構８６は、付勢機構７８を介してスクリュー３２に動作可能に接続された駆動軸８４を含む。特に、駆動軸８４は、スクリュー軸４８に係合したスクリューシート９０を含む。また、駆動機構８６は、駆動軸８４を支持して回転可能とする軸受組立体８７も含む。詳細には、軸受組立体８７は、駆動軸８４の支持体として機能してその自由回転を可能にする。例えば、軸受組立体８７は、駆動軸８４及びスクリュー３２の重量に適しており、圧縮装置２２の動作中にスクリュー３２に生じる作用力に耐えることができるニードルローラ軸受とすることができる。図示の実施形態では、駆動軸８４のスクリューシート９０はショルダー形状であり、ここにスクリューヘッドプレート５６が置かれることになる。従って、スクリューヘッドプレート５６は、駆動軸８４に垂直に置かれる。スクリューシート９０は、駆動プレート８０とスクリューヘッドプレート５６とが平行関係で取り付けられて２枚のプレート間に隙間８９が存在するような形状及び寸法である。隙間８９は、例えば１インチの１／８から１インチ（３．２ミリメートルから２５．４ミリメートル）の範囲である。
【００６５】
図６から図８を参照すると、以下に詳細に説明するように、駆動軸８４は、駆動機構８６のアクチュエータからトルク作用力を受け取る。駆動プレート８０は、駆動軸８４に固定され、駆動軸８４からのトルク作用力を複数のピン８８を介してスクリューヘッドプレート５６に伝達し、駆動プレート８０をスクリューヘッドプレート５６に連結する。ピン８８は、駆動プレート８０からの回転作用力をスクリューヘッドプレート５６に伝達する。
【００６６】
ここで付勢機構７８に戻りさらに図６から図８を参照すると、駆動プレート８０及びスクリューヘッドプレート５６は、少なくとも１つのばね付勢された構成部品８２によってさらに連結される。ばね付勢された構成部品８２は、ばね付勢されたボルト８３を含むことができる。実施形態によれば、スクリューヘッドプレート５６は、複数の当該ばね付勢されたボルト８３によって駆動プレート８０に連結され、ばね付勢されたボルト８３は、スクリューヘッドプレート５６をスクリューシート９０に固定するが、スクリューヘッドプレート５６は、スクリューシート９０上で枢動可能である。次に、このスクリューシート９０上で枢動する自由度は、スクリュー３２の偏向を可能にする。従って、スクリュー３２の偏向は、駆動プレート８０とスクリューヘッドプレート５６との間の隙間８９と、主通路４０に位置する内向き突出フィン２７の寸法とによって制限される。隙間８９が大きいほど、駆動プレート８０とスクリューヘッドプレート５６とが相互に接触する前の偏向は大きくなる。この付勢機構７８により、スクリュー３２は、長手方向軸線Ａの周りで任意の方向に偏向することができ、偏向後に、スクリュー３２は静止位置に戻ることができる。
【００６７】
１つの実施例では、付勢機構７８は、スクリュー３２が０°から５°だけ偏向することを可能にする。図６から図８に示す実施形態では、スクリュー３２が長手方向軸線Ａに従って３時、６時、及び９時の時計位置に向かって偏向する場合、付勢機構７８は、スクリュー３２が遠位セグメント５２の末端部で１インチの約５／１６（約７．９ミリメートル）だけ偏向するのを可能にする。この偏向は、約０．３５°の偏向角に対応する。バイパス通路４２の方向において、スクリュー３２が長手方向軸線Ａに従って１２時に向かって偏向する場合、遠位セグメント５２の末端部は、１インチの約３／４（約１９．１ミリメートル）だけ偏向することができる。この偏向は、約０．８１°の偏向角に相当する。
【００６８】
付勢機構７８は、材料の重荷重の下で、又は圧縮不可能な及び／又は大型の物体が通路構造体３４を通過する場合に、スクリュー３２を変更可能にするので好都合である。偏向により、スクリュー外縁４４と通路壁３６との間により大きな隙間がもたらされ、スクリューコンベアシステム２０の動作時の詰まりを回避するようになっている。許容される偏向角は、スクリューコンベアシステム２０が動作している場合、スクリュー外縁４４と通路壁３６との間の隙間と、前述した所望の寸断効果とを考慮することができる。許容される偏向角が大きいほどスクリューは大きく偏向可能であり、より大きな材料片が通路構造体３４を通過できるので寸断作用の効果が小さくなる。
【００６９】
次に図４及び５を参照すると、一部の実施例では、スクリューコンベアシステム２０の駆動機構８６が詳細に説明される。駆動機構８６は、駆動軸８４に加えて、駆動軸８４に回転係合するアクチュエータを含む。図示の実施形態では、駆動機構のアクチュエータは油圧モータ９２である。油圧モータ９２は、可変吐出モータとすることができる。可変吐出モータは、モータが受ける抵抗に従って大きくなる出力及びトルクに適応することができる。１つの変形例では、油圧モータ９２は、小型な組立体をもたらすために、スクリューコンベアシステム２０のスクリュー３２と平行に配置することができる。一部の実施例では、油圧モータ９２を駆動軸８４に又は直接スクリュー３２に動作可能に結合するために、駆動機構８６はギヤ組立体９３を含むことができる。ギヤ組立体９３は、１つの変形例では、減速ギヤ９４、動作可能に結合される第１の駆動ギヤ９６、第２の駆動ギヤ９８、及びチェーン１００を含むことができる。
【００７０】
さらに図４及び図５を参照すると、油圧モータ９２は、減速ギヤ９４に連結され、減速ギヤ９４に回転係合する。例えば、限定されるものではないが、減速ギヤ９４は、１７．２：１の減速比を有することができ、これにより油圧モータ９２からの毎分出力回転数が低くなり油圧モータ９２を効率的に使用できる。次に、減速ギヤ９４は第１の駆動ギヤ９６と係合する。次に、第１の駆動ギヤ９６は、チェーン１００によって第２の駆動ギヤ９８へ動作可能に接続される。別の変形例において、チェーン１００は、第１の駆動ギヤ９６と第２の駆動ギヤ９８とを動作可能に接続して、第１の駆動ギヤ９６と第２の駆動ギヤ９８との間で回転作用力を伝達できるベルト又は任意の適切な接続装置に置き換えできることを理解されたい。前述のように、第２の駆動ギヤ９８は、駆動軸８４に取り付けられておりスクリュー３２に回転作用力を伝達する。従って、駆動軸８４は、一端で第２の駆動ギヤ９８に、他端で付勢機構７８の駆動プレート８０に動作可能に接続される。前記に照らして、ギヤ組立体９３は、スクリュー３２が所望の速度で回転するように、油圧モータ９２からの毎分出力回転数を使用することができる。例えば、限定されるものではないが、第２の駆動ギヤ９８と第１の駆動ギヤ９６との間の比率は、所望の速度で回転するスクリュー３２を構成するために３．６：１とすることができる。駆動機構８６は、随意的にチェーン１００に張力を与えるように動作可能に接続されるチェーンテンショナ１０２をさらに含むことができる。
【００７１】
ギヤ組立体９３の前述した構成部品は、図４及び図５に図示した組立体のように、油圧モータ９２をスクリュー３２と平行様式で取り付けて、駆動機構８６が小型の組立体となるように構成できる。もしくは、油圧モータ９２は、スクリュー３２と垂直に取り付けることができる。一部の実施例では、第１の駆動ギヤ及び第２の駆動ギヤ９６、９８は、それらが直交するギヤであれば、動作可能に直接結合することができる。この構成は、依然として駆動機構８６の小型組立体を可能にする。
【００７２】
１つの変形例では、油圧モータ９２は、毎分５回転で約２１０００のポンドフット（２８４７２ニュートンメータ）の最大トルクを発生することができ、最小トルクは、毎分２５回転で約４２００ポンドフット（５６９４ニュートンメータ）とすることができる。従って、一部の実施例では、スクリュー３２は、最大回転速度であるが最小トルクを呈する毎分２５回転の回転速度で回転することができる。逆に、最大作用力では、スクリュー３２は、最小回転速度であるが最大トルクを表す毎分５回転の回転速度で回転することができる。油圧モータ９２は、車両に使用するかしないかに関わらず、車両のエンジン又は電気モータに動作可能に接続され、これによって駆動される。
【００７３】
一部の実施例では、圧縮装置２２は、個別の装置として使用すること、又は他の作業も行なう設備に組み込むことができる。図１４に示すように、圧縮装置２２は、材料運搬車両３０に適合させることができる。例えば、圧縮装置２２は、ホイール上に支持された圧縮装置収容フレーム３１に取り付けることができる、移動式圧縮装置を成す。図示の実施形態では、材料運搬車両３０は、自律型移動式車両であり、詳細には前端部に運転席３３を備えたトラックである。
【００７４】
この明細書において、「前方」、「前部」、「後方」及び「後部」という用語は、順方向にある材料運搬車両３０の前進方向に対して解釈される。
【００７５】
ホッパ２４及びコンテナ２８は、運転席３３の後方で圧縮装置収容フレーム３１に取り付けられる。ホッパ２４は、コンテナ２８と運転席３３との間、即ち、コンテナ２８の前方かつ運転席３３の後方に位置する。ホッパ２４は、材料運搬車両３０の側面に位置するホッパ取込口２３を含む。従って、材料は、材料運搬車両３０の側面から収集して、ホッパ２４内へ導入することができる。従って、前述したスクリューコンベアシステム２０は，材料運搬車両３０の後部に向かって材料を運搬するように構成される。この構成により、材料運搬車両３０の後部で圧縮材料をコンテナ２８から降ろすことが可能となる。
【００７６】
移動式圧縮装置は、ホッパ２４とコンテナ２８との間に配置されて材料の通過を可能にする通路構造体と、ホッパ２４とコンテナ２８との間で材料を後方に運搬するためのスクリュー３２とを備えたスクリューコンベアシステム２０を含む。通路構造体３４は、これを貫通する開口をさらに含む。前述したように、開口は非対称とすることができる。
【００７７】
前記の移動式圧縮装置は、自律型移動式車両及び牽引式移動式車両の両方を包含する。従って、例えば、圧縮装置収容フレーム３１は、前端部が牽引用エンジンに係合可能な牽引エンジン連結装置を含むことができる。牽引用エンジンは、移動式圧縮装置を牽引するために用いることができ、随意的に、移動式圧縮装置を牽引用エンジンに動作可能に接続して駆動することができる。
【００７８】
勿論、前述した実施形態に対して、特許請求の範囲で定義される本発明の範囲から逸脱することなく種々の修正をおこなうことができる。
【符号の説明】
【００７９】
２０  スクリューコンベアシステム
２２  圧縮装置
２３  ホッパ取込口
２４  ホッパ
２８  コンテナ
３０  材料運搬車両
３１  圧縮装置収容フレーム
３２  スクリュー
３３  運転席
４０  主通路
４２  バイパス通路
４８  スクリュー軸
５６  スクリューヘッドプレート
７８  付勢機構
８０  駆動プレート
８６  駆動機構
８２  ばね付勢された構成部品
９３  ギヤ組立体
【図１】
2017504544.tif 000003
【図２】
2017504544.tif 000004
【図３】
2017504544.tif 000005
【図４Ａ】
2017504544.tif 000006
【図４Ｂ】
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【図５】
2017504544.tif 000008
【図６】
2017504544.tif 000009
【図７】
2017504544.tif 000010
【図８】
2017504544.tif 000011
【図９】
2017504544.tif 000012
【図１０】
2017504544.tif 000013
【図１１】
2017504544.tif 000014
【図１２】
2017504544.tif 000015
【図１３】
2017504544.tif 000016
【図１４】
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【手続補正書】
【提出日】平成27年9月15日(2015.9.15)
【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】
材料を収容するホッパと前記材料を圧縮様式で貯蔵するコンテナとを有する圧縮装置のためのスクリューコンベアシステムであって、
前記ホッパから前記コンテナへ前記材料を運搬すると共に、前記ホッパ内を延びる近位セグメントと前記コンテナ内を延びる遠位セグメントとを含むスクリューと、
前記スクリューが横断し、前記ホッパと前記コンテナとを分離する通路構造体と、
を備え、
前記通路構造体は、前記材料の前記ホッパと前記コンテナとの間の通過を可能にする非対称の開口を定め、前記通路構造体は、
前記スクリューの円周方向外周と密接な関係にある形状とされた主通路と、
前記スクリューの前記円周方向外周を越えて外向きに延び、前記主通路からオフセットしたバイパス通路と、
を備えるスクリューコンベアシステム。
【請求項２】
前記スクリューの前記近位セグメントは、前記ホッパの底部に位置する、請求項１に記載のスクリューコンベアシステム。
【請求項３】
前記スクリューの前記遠位セグメントの長さと前記コンテナの長さとの間の比率は、２０％から５０％である、請求項１又は２に記載のスクリューコンベアシステム。
【請求項４】
前記スクリューの前記近位セグメントの一部が前記通路構造体を横断する、請求項１から３のいずれかに記載のスクリューコンベアシステム。
【請求項５】
前記バイパス通路は、前記通路構造体の上部分に位置する、請求項１から４のいずれかに記載のスクリューコンベアシステム。
【請求項６】
前記バイパス通路及び前記主通路は、２０％から４０％の比率を規定するそれぞれの開口領域を有する、請求項１から５のいずれかに記載のスクリューコンベアシステム。
【請求項７】
前記通路構造体は、少なくとも１つの内向き突出フィンを備える、請求項１から６のいずれかに記載のスクリューコンベアシステム。
【請求項８】
前記主通路の円周方向外周は、実質的に円形である、請求項１から７のいずれかに記載のスクリューコンベアシステム。
【請求項９】
前記バイパス通路の円周方向外周は、四角形のコーナー部を備える、請求項１から８のいずれかに記載のスクリューコンベアシステム。
【請求項１０】
前記スクリューは、
スクリュー軸と、
前記スクリュー軸の周りに延びて外縁を有するらせん形スクリューブレードと、
前記スクリュー軸の端部に取り付けられ、該スクリュー軸に対して垂直に延びるスクリューヘッドプレートと、
を備える、請求項１から９のいずれかに記載のスクリューコンベアシステム。
【請求項１１】
前記らせん形スクリューブレードは、前記近位セグメントに沿う第１グループのフライトと、前記遠位セグメントに沿う前記第１グループのフライトとは異なる第２グループのフライトとを備える、請求項１０に記載のスクリューコンベアシステム。
【請求項１２】
前記第１グループのフライトは、第１のピッチを有し、前記第２グループのフライトは、前記第１のピッチとは異なる第２のピッチを有する、請求項１１に記載のスクリューコンベアシステム。
【請求項１３】
前記第１グループのフライトは、第１の直径を有し、前記第２グループのフライトは、前記第１の直径よりも小さい少なくとも１つの第２の直径を有する、請求項１１又は１２に記載のスクリューコンベアシステム。
【請求項１４】
前記第１グループのフライトは、第１の縁厚を有し、前記第２グループのフライトは、前記第１の縁厚とは異なる第２の縁厚を有する、請求項１１から１３のいずれかに記載のスクリューコンベアシステム。
【請求項１５】
前記らせん形スクリューブレード及び前記スクリュー軸の各々は、表面硬化パターンを備えた表面を有する、請求項１０から１４のいずれかに記載のスクリューコンベアシステム。
【請求項１６】
前記スクリューは、前記スクリューヘッドプレート及び前記スクリュー軸に接続された少なくとも１つの安定化リブを備える、請求項１０から１５のいずれかに記載のスクリューコンベアシステム。
【請求項１７】
付勢機構をさらに備え、前記付勢機構は、前記スクリューが静止位置から該スクリューの長手方向軸線に沿って偏向することを可能にして、前記偏向の後で、前記スクリューを前記静止位置に向かって付勢するように構成される、請求項１０から１６のいずれかに記載のスクリューコンベアシステム。
【請求項１８】
前記付勢機構は、
駆動プレートと、
前記駆動プレートと平行関係で付勢的に取り付けられたスクリューヘッドプレートと、
前記駆動プレートと前記スクリューヘッドプレートとを連結する少なくとも１つのばね付勢された構成部品と、
を備える、請求項１７に記載のスクリューコンベアシステム。
【請求項１９】
前記ばね付勢された構成部品は、ばね付勢されたボルトである、請求項１８に記載のスクリューコンベアシステム。
【請求項２０】
前記付勢機構によって許容される前記スクリューの前記偏向は、０°から５°である、請求項１７から１９のいずれかに記載のスクリューコンベアシステム。
【請求項２１】
材料を収容するホッパと、
前記材料を圧縮様式で貯蔵するコンテナと、
請求項１から２０のいずれかに記載のスクリューコンベアシステムと、
を備えることを特徴とする圧縮装置。
【請求項２２】
前記ホッパはホッパ槽を備え、前記スクリューの前記近位セグメントは前記ホッパ槽に収容される、請求項２１に記載の圧縮装置。
【請求項２３】
前記コンテナはコンテナ槽を備え、前記スクリューの前記遠位セグメントは前記コンテナ槽に収容される、請求項２１又は２２に記載の圧縮装置。
【請求項２４】
材料運搬車両であって、請求項２１から２３のいずれかに記載の圧縮装置を備え、前記材料運搬車両の側面に位置するホッパ取込口を備える、ことを特徴とする材料運搬車両。
【請求項２５】
材料運搬車両であって、請求項２１から２４のいずれかに記載の圧縮装置を備え、前記スクリューコンベアシステムは、前記材料を前記材料運搬車両の後部に向かって運搬するように構成される、ことを特徴とする材料運搬車両。
【請求項２６】
材料を収容するホッパと、
前記材料を圧縮様式で貯蔵するコンテナと、
スクリューコンベアシステムと、
を備える圧縮装置であって、
前記スクリューコンベアシステムは、
前記ホッパと前記コンテナとを分離し、非対称開口を含む通路構造体と、
前記非対称開口を通って前記ホッパから前記コンテナまで延びて、前記材料を前記ホッパから前記コンテナに運搬するようになっており、さらに前記ホッパ内に延びる近位セグメントと前記コンテナ内に延びる遠位セグメントとを含むスクリューと、
前記スクリューに動作可能に接続されると共に、歯車組立体を介して前記スクリューに動作可能に接続して前記スクリューに回転係合する可変吐出油圧モータを備える駆動機構と、
を備えることを特徴とする圧縮装置。
【請求項２７】
前記ギヤ組立体は、前記油圧モータに連結された減速ギヤと、該減速ギヤに動作可能に係合された第１の駆動ギヤと、前記第１の駆動ギヤに動作可能に接続されかつ前記スクリューに動作可能に接続された第２の駆動ギヤと、
を備える、請求項２６に記載の圧縮装置。
【請求項２８】
前記スクリューの第１の端部において該スクリューに取り付けられた付勢機構をさらに備え、前記駆動機構は、前記スクリューの前記第１の端部において該スクリューに動作可能に接続された駆動軸をさらに備え、前記付勢機構は、前記スクリューが静止位置からその長手方向軸線に沿って偏向することを可能にし、前記偏向の後で、前記スクリューを前記静止位置に向かって付勢する、請求項２６又は２７に記載の圧縮装置。
【請求項２９】
材料運搬車両であって、請求項２６から２８のいずれかに記載の圧縮装置を備え、前記材料運搬車両はエンジンを備え、前記可変吐出油圧モータは、前記材料運搬車両の前記エンジンへ動作可能に接続されて駆動される、ことを特徴とする材料運搬車両。
【請求項３０】
ホイール上に支持され、前端部及び後端部を有する圧縮装置収容フレームと、
前記圧縮装置収容フレームに取り付けられて、材料を収容するように構成されたホッパと、
前記圧縮装置収容フレームに取り付けられて、前記材料を圧縮様式で貯蔵するように構成されたコンテナと、
を備える移動式圧縮装置であって、
前記ホッパは、前記圧縮装置収容フレーム上で前記コンテナの前方に取り付けられ、
前記移動式圧縮装置は、さらに、
通路構造体及びスクリューを含むスクリューコンベアシステムを備え、
前記通路構造体は、前記ホッパと前記コンテナとを分離し、これを貫通して延びて前記材料が内部を通ることを可能にする非対称開口を含み、前記スクリューは、前記ホッパ内及び前記コンテナ内、並びに前記非対称開口を通って延びて、前記材料を前記ホッパから前記コンテナへ後方に運搬する、ことを特徴とする移動式圧縮装置。
【請求項３１】
前記ホッパは、前記移動式圧縮装置の側面に位置するホッパ取込口を備える、請求項３０に記載の移動式圧縮装置。
【請求項３２】
前記圧縮装置収容フレームは、前記前端部に牽引エンジン連結装置を備え、該牽引エンジン連結具は、牽引エンジンに係合可能である、請求項３０又は３１に記載の移動式圧縮装置。
【請求項３３】
前記圧縮装置収容フレームは、前記前端部で前記ホッパに隣接してエンジン室を備える、請求項３０から３２のいずれかに記載の移動式圧縮装置。
【国際調査報告】
2017504544.tif 000018
2017504544.tif 000019
2017504544.tif 000020