JP2014177862A - 重機で動作するふるいスクリーンバケット - Google Patents

Abstract

【課題】既知のふるいスクリーンの利点を維持することができ、さらに、選別された材料の固着や不必要な破砕の傾向を低減することができる、重機で動作するふるいスクリーンバケットを提供する。
【解決手段】複数のスクリーニングプレート３が、互いに離間し、スクリーニング面２を確立し、スクリーニング面には、スクリーニングスロットが設けられ、スクリーニング面の上には、選別される材料を配置することができる。スクリーニング面の下に、回転可能なシャフト４が存在する。シャフトには、ブレード５が設けられ、ブレードは、シャフトから突出しており、スクリーニングスロットを通って、スクリーニング面の上へ延出する。ブレードは、それらの丸みを帯びた先端に向かってくさび状に先細りの形状をとる。ブレードの側縁部は、実質的に直線状であり、これらの間の角度は、２０〜２８度の範囲である。
【選択図】図１

Description

本発明は、
スクリーニングスロットが設けられ、スクリーニングされる材料を上部に配置することができるスクリーニング面を確立する、互いに離間した複数のスクリーニングプレートと、
スクリーニング面の下の回転可能なシャフトと、
シャフトから突出し、スクリーニングスロットを通ってスクリーニング面の上に延出するブレードと、を備える、重機で動作するふるいスクリーンバケットに関する。

このようなふるいスクリーンは、本出願人による下記特許文献１（ドイツ実用新案ＤＥ２０２００６００１２５Ｕ１号）から既知である。この従来知られている装置は、市場で入手可能な他のふるいスクリーンに対して、優れた分離性能、および、高い容量を提供する。また、スクリーンの閉塞の問題は、湿式材料であっても回避され、必要であれば、小さな断片でさえスクリーニングすることができる。しかしながら、この従来知られているふるいスクリーンは、回転ブレードと材料との間の入射角が、すべての場合で最適ではなく、いくつかの材料は、スクリーニングされた材料の固着や不必要な破砕の傾向を示すという点で、欠点を伴う。これは、動作を妨げ、電力の無駄な消費につながる。

ドイツ実用新案ＤＥ２０２００６００１２５Ｕ１号

本発明の目的は、この欠点を解消し、上記特許文献１によって既知のふるいスクリーンの利点を活かしつつ、さらに、選別された材料の固着や不必要な破砕の傾向を低減することができる、上述した形式のふるいスクリーンバケットを提供することである。

この目的は、添付の請求項１に提示されたふるいスクリーンバケットによる本発明で達成される。従属請求項は、本発明の好適実施形態を提示する。

本発明の１つの好適実施形態の他の目的は、ふるいスクリーンの構成要素の保守や交換を容易にすることであり、または、破砕機を有するふるいスクリーンの交換さえ可能にすることである。

本発明のふるいスクリーンは、一般的に知られているスクリーニング方法とは対照的に、スクリーニング面が移動しない。スクリーニング面は固定スクリーニングプレートから構成され、選別される材料は、スクリーニング面の下に存在するとともにスクリーニング面を通って延びる、シャフトにより回転するブレードによって、ふるいスクリーン上をまたはふるいスクリーン一面にわたって移動できるようになる。この設計により、堅牢なスクリーニング面を構築することが可能となり、それによって、微細な選別の前の事前選別は、絶対に必要というわけではなくなる。市場で利用可能な方法とは対照的に、ブレードが必要とする駆動力は、ふるいスクリーン上の材料の量にほとんど依存せず、単に材料の種類に依存するため、ふるいスクリーンの上にすでに材料をおいた状態で選別動作を開始することもできる。したがって、これによりバッチ方式での選別も可能になるが、例えば、材料がバケット内に収集され、選別がその後まで開始されないバケット機械の付属品としての使用が可能である。微細材料は、回転するブレードにより、ふるいスクリーンを通して強制的また急速に排出される。そのため、このふるいスクリーンは、単に重力を利用する方法よりも、スクリーニング面をより効率的に使用できるようになり、また、それによって、スクリーニング面積あたりの高容量化も可能になる。それにより、スループット時間は、ブレードの速度および印加される電力によって影響を受ける可能性がある。これは、高容量で小型のふるいスクリーンを製造することを可能にする。

本発明の１つの例示的な実施形態を、添付図面を参照してより詳細に説明する。

掘削機に取り付けられた本発明のふるいスクリーンバケットを断面で示す。 バケットから取り外された図１のふるいスクリーンバケットのふるいスクリーンを示す。ふるいスクリーンカートリッジユニットは、バケットの後側を横切ってバケット内に設置されることが可能である。 図２のふるいスクリーンを組立図で示す。 ふるいスクリーンシャフト上のブレード５の配置に関する詳細を示す。

本発明によるふるいスクリーンは、スロットが設けられたスクリーニング面を備え、スクリーニング面の上に、選別される材料を置くことができる。スクリーニング面は、別々のスクリーニングプレート３の端部が、平棒６および１２の間に固定されるように構成され、平棒６および１２は、それぞれのスクリーニングプレート３を、互いがスクリーニングスロットに一致する距離だけ離れるように保持する。この場合、平棒６および１２は、スクリーニング面２の縁部の全長にわたって連続的に延びるが、平棒は、いくつかの部分に分割されてもよい。平棒６および１２は、バケットフレームの締結縁部に取り付け可能である。スクリーニングプレート３は、構造強度の観点からできるだけ薄く、したがって、スクリーニング面の単位面積当たり最大の容量を提供する。スクリーニングスロットは、平棒６間の距離全体にわたって連続的に延びることにより、材料の流れに対して不必要な障害物が形成されるのを回避する。

スクリーニング面２の下にあるのは、突出したブレード５が取り付けられた回転可能なシャフト４であり、ブレード５は、シャフト４と共に回転し、スクリーニングスロットを通ってスクリーニング面２の上に延びている。ブレード５は、スクリーニング面２の上に１〜４０ｍｍの範囲で延びている。ブレードのこの特徴により、ブレードは、一方では、スクリーニングスロットに入ることができる材料を、ふるいスクリーンを通して移動させることができ、他方では、スロットに入らない材料を、スクリーニング面に沿って押し動かすことができる。本発明の好適実施形態では、スクリーニングプレートは、スクリーニング面２の上のブレード５の突出量を変化させるためにシャフト４を含んで広がっている平面に対して垂直方向に調節可能であってよい。シャフト間距離およびブレード５の長さは、好適には、スクリーニングプレート３間のスクリーニングスロットの全空間部分をブレード５が通過するように寸法決めされる。これにより、プレート３間には、材料が付着する盲点が残らない。小さな盲点は許容できるが、これらの盲点の外で、いずれにしてもブレード５が、ふるいスクリーンを連続して開いた状態で維持することを引き受けるため、許容され得る。したがって、小さい盲点の唯一の欠点は、盲点が閉塞した場合の、ふるいスクリーンの単位面積当たりの容量のわずかな減少である。

両方のシャフト４は、同じ方向に駆動され、それによって、ふるいスクリーンに入らない材料は、スクリーニング面上に栓を形成する代わりに、同じ方向に連続して回転している。選別の後、ふるいスクリーンバケットの内部に残る唯一のものは、ふるいスクリーンを通過することができない岩または他の硬い断片である。

本発明の好適実施形態では、ブレード５は、シャフト４上で軸方向に自由に移動可能である。シャフト４によってブレード５に伝達されるのは、トルクだけである。シャフト４は、断面が多角形であり、各ブレード５は、環状部５ａを有し、環状部５ａは、シャフトの周りに延在し、そこから実際のブレード５が突き出る。したがって、ブレード５は、その回転位置のすべてにおいて、すなわち、シャフト４の回転角のすべてにおいて、スクリーニングプレート３に抑えられた状態で、スクリーニングプレート３の間に少なくとも部分的に位置している。したがって、スクリーニングプレート３は、スクリーニング面２に対して垂直な位置を保持する。このように、ブレード５は、スクリーニングプレート３の間のスクリーニングスロットの幅に実質的に等しい厚さを有する厚板のようなものである。

シャフト４の間の距離は、ブレード５の先端によって描かれる円の直径よりもわずかに小さい。したがって、平行なシャフト４は、各ブレード５の端部が同一のスロット内において鉢合わせしないように、各ブレードの位置を同期させる必要がある。図１では、不正確な位置が意図的に示されているが、前記位置的同期がない限り、ブレードの端部は、重なっており、すなわち、互いに衝突する。

本発明の好適実施形態においては、実質的な盲点がなく、かつ、ブレードの同期が問題となるようなシャフト間の距離を短くする必要のない、ブレード５を通過させるプレート間のスロットとを実現するために、スクリーニング面２を、下向きに凹状のアーチとして構成し、わずかに波状とすることがなされている。スクリーニング面は、選別のスループットを増すために、シャフト間距離の中程に位置する波状のピークを有する。波状の谷の湾曲具合は、その最下点がシャフト４と一列に並ぶ円弧の形をとるものである。これにより達成できるのは、効果的な選別を行うのに有利となるスクリーニング面上の材料分布である。加えて、スクリーニングスロットに入らない硬い断片が、ブレードとスクリーニング面との間に挟まる代わりに、スクリーニング面に沿って運ばれるようになるように、スクリーニング面に接近するブレード５の外側面と、スクリーニング面との間が、常に十分に大きい角度を残すように気をつけなければならなない。こういうわけで、ブレード５は、丸みを帯びた先端に向かってくさび状に先細りになっている。ブレード（５）の側面は実質的に直線状であり、側面と側面との間の角度は、２０〜２８度の範囲である。これは、また、ブレードが、特定の最大距離よりも高くスクリーニング面の上方に突出してはならないという事実によって、部分的に影響される。

スクリーニングプレート３は、シャフト４を収容するための凹部が設けられた下端を有し、それによって、スクリーニングプレート３は、各シャフト４の間の空間内に部分的に延在している。負荷のかかった状況では、スクリーニングプレート３は、各中間部分でシャフト４上に支持されてもよい。すなわち、凹部は、必要に応じて各底部がシャフト４にもたれかかるようにしてもよい。

本発明のふるいスクリーンバケットを使用する場合、旋回モータが、バケットの上部のエンクロージャ内に配置されてよく、チェーンおよびギアのような回転駆動が、バケットの側壁のエンクロージャ１１内に配置されてよい。選別される土質材料はバケット内に収集され、次いでバケットはスクリーニング位置に反転される。このスクリーニング位置ではふるいスクリーンはわずかに傾けられた位置をとり、材料が、スクリーニング面２の上に突出したブレード５によって若干上り方向に搬送されるようにする。この場合、材料は、搬送方向の端部に詰め込まれず、ふるいスクリーンを通過するすべての材料がバケットから空になるまで、ふるいスクリーンの上で循環する。

図４は、正方形状のシャフト４上のブレード５の形状および配置をより詳細に示す。各ブレードをそれぞれのシャフトに螺旋状に据え付けるため、ブレードの様々な角度位置が使用される。ブレード５は、シャフト４上に、例えば、３０度または４５度の角度間隔で互い違いに取り付けられてもよい。ブレード５は、シャフト４の周りに、材料をふるいスクリーンの両側から中央に向かって供給するような螺旋ピッチで据え付けられる。言い換えれば、シャフトが通常のスクリーニング方向に回転している場合、ブレードがスクリーニング面上に、最初はシャフトの端部から、そして最後にシャフトの中央から上昇するようにブレード５がシャフト４に取り付けられており、このようにして、ふるいスクリーンの上面で材料が中央に寄せ集められる効果が確立される。

最も外側のスクリーニングプレート３'は、他のものとは異なり、締結プレート７のシャフト貫通部近傍のシャフト４の周りおよび下に深く延びるように設計されている。したがって、これらのスクリーニングプレート３'は、泥土が締結プレート７のシャフト貫通部へ浸入することを阻止し、それによって、締結プレート７の外側に取り付けられたベアリング８への侵入をも阻止する泥除けを提供する。

締結プレート７と、ブレード５を備えるとともに締結プレート７に固定された（ベアリングで取り付けられた）シャフト４とは、カートリッジユニットを構成する。このカートリッジユニットは、締結プレート７を、プレートの面の方向にバケットのフレームプレート１０の収容開口部内に押し込み、締結プレート７を、ボルトでバケットのフレームプレート１０に固定することによって、バケット１の後側から、単一の要素として設置することができる。締結プレート７は、縁部が、互い違いの締結フランジをなすように、２重の層をなしている。締結プレート７は、駆動エンクロージャ１１のための内壁を構成する。設置後、駆動エンクロージャ１１の後側は、後壁１１ａによって閉じられる。ブレード５の間に配置されるスクリーニングプレート３は、バケットの前側から１つずつ所定の位置に据え付けられる。バケットフレームには、例えば、エラストマー製の弾性平棒１２が取り付けられ、弾性平棒１２の溝１３は、スクリーニングプレート３の端部３ａを受け入れ、これらを定位置に導く。最後に、スクリーニングプレート３は、平棒６をそれらの端部３ａの上に固定することによって、固定される。

１ バケット
２ スクリーニング面
３ スクリーニングプレート
３' 最も外側のスクリーニングプレート
３ａ 端部
４ シャフト
５ ブレード
５ａ 環状部
６ 平棒
７ 締結プレート
８ ベアリング
１０ フレームプレート
１１ 駆動エンクロージャ
１１ａ 後壁
１２ 弾性平棒
１３ 溝

Claims (7)

1. 重機で動作するふるいスクリーンバケットであって、
   スクリーニング面（２）を確立する、互いに離間した複数のスクリーニングプレート（３）を備え、前記スクリーニング面（２）にはスクリーニングスロットが設けられ、前記スクリーニング面（２）の上には、選別される材料を置くことができ、
   前記ふるいスクリーンバケットが、さらに、
   前記スクリーニング面の下の回転可能なシャフト（４）と、
   前記シャフト（４）から突出し、前記スクリーニングスロットを通って、前記スクリーニング面（２）の上に延出するブレード（５）と、を備え、
   前記ブレード（５）が、それらの丸みを帯びた先端に向かってくさび状に先細りになっている、ふるいスクリーンバケット。
2. 前記ブレード（５）の側縁部が、実質的に直線状であり、これらの間の角度が、２０〜２８度の範囲である、請求項１に記載のふるいスクリーンバケット。
3. 前記ブレードの間の前記スロットが、前記スクリーニングプレート（３）の厚さより、摺動のための隙間分だけ大きく、前記スクリーニングプレート（３）が、ブレード（５）の間の空間内に延在する、請求項１または２に記載のふるいスクリーンバケット。
4. 前記スクリーニングプレート（３）の端部が、弾性平棒（１２）の溝（１３）内に配置され、前記溝（１３）の幅は、前記スクリーニングプレート間の距離と、スクリーニングスロットのサイズとにそれぞれ一致する、請求項１から３のいずれか１項に記載のふるいスクリーンバケット。
5. 締結プレート（７）と、前記ブレード（５）を備えるとともにベアリング（８）によって前記締結プレート（７）に固定された前記シャフト（４）とはカートリッジユニットを構成し、前記カートリッジユニットは、前記締結プレート（７）を、プレートの面の方向に前記バケットのフレームプレート（１０）の収容開口部内に押し込むことによって、前記バケット（１）の後側から、単一の要素として設置することができる、請求項１から４のいずれか１項に記載のふるいスクリーンバケット。
6. 前記シャフト（４）の前記ベアリング（８）は、前記締結プレート（７）の外側に取り付けられ、前記締結プレート（７）は、駆動エンクロージャ（１１）の内壁を構成する、請求項５に記載のふるいスクリーンバケット。
7. 最も外側の前記スクリーニングプレート（３'）は、前記締結プレート（７）のシャフト貫通部に近傍の前記シャフト（４）の下に深く延び、これにより、泥土が前記シャフト貫通部を通じて前記ベアリング（８）へ侵入することを妨げる泥除けを確立する、請求項６に記載のふるいスクリーンバケット。

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