JPS5854240B2 - 海底上に位置する材料を受取るための自動走行式採取装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、海底を削り取る水平な切削装置と、これと協
働する搬送装置とを有する、例えばマンガン環等の海底
上の材料を受取るための自動走行式採取装置に関する。

キャタピラ式駆動装置を介して海底上を走行することの
できるすでに述べた形式の自動走行式採取装置は公知で
ある。

この装置は走行方向で見た前端部に２つの同軸的に配置
された互いに逆方向に作動するスクリュを備えている。

両スクリュ間には材料をエレベータに供給するパケット
装置の受容部が配置されている。

スクリュの後方にはスクリュ形状に適合した案内薄板が
配置されており、この案内薄板は材料をスクリュを介し
てパケット装置へ搬送するのを助成する。

この装置では、スクリュによってつかまれた材料または
回転するスクリュの近くに位置して運動させられている
材料が軟弱な海底へ押し入れもしくはスクリュの搬送範
囲外へ押しやられる惧れがある。

このような材料はつかまれずに失なわれる。

別の欠点はキャタピラによる走行、駆動が海底の表面が
十分に固くないために不可能であることである。

海洋等の底部から採取する切削装置を有しており、該切
削装置が切刃を有しており、該切刃が連字によって支持
されており、該連字自体が水平軸線を中心として走行機
構に固定されている形式の水面下採取装置も公知である
。

この連字は位置固定可能でありかつ切刃の高さ調節に役
立っている。

搬送部材は外方へ予め突出しているホイールを有する搬
送機ホイールとコンベヤ状のベルトとから成っており、
該ベルトは搬送しようとする材料の範囲内で複数の走行
車輪の縁の間に案内されている。

搬送機ホイールは運動可能に支承されたショベルを備え
ており、該ショベルはホイールの内部に配置されたカム
円板状案内によって、それもコンベヤ状のベルトによっ
て形成された室内へほぼ半径方向で突入するように制御
される。

この装置ではショベルが切刃の前に位置するスペース内
へ侵入させられ、このため、搬送しようとする材料が採
取装置によってつかまれる前に動かされて失なわれる惧
れがある。

さらに、３つの走行ローラを備えた自動走行式採取装置
も公知である。

この採取装置は吸込みヘッドを有しており、運動方向で
見たその前端部には吸込み通路が形成されており、該吸
込み通路が吸込み装置へ通じている。

吸込みヘッドの前縁には複数の可とう性の突出部が互い
に間隔をおいて配置されており、これによって、海底上
に位置する材料の解離および採取が簡単化されている。

この装置でもすでに述べた慣れがある。

本発明の課題は、海底上に位置する材料の採取時にでき
る限り材料損失が回避されるとともに、可能な限り構造
が簡単であり、著しく大きな深度においても確実かつ故
障なく運転が行なわれ、これによって比較的長期間にわ
たり稼働されるばかりか、車両の空回りまたは車両運動
による車両の沈下が回避されるように走行駆動装置が形
成されているような冒頭に述べた形式の走行可能な採取
装置を提供することにある。

この課題を解決する本発明の要旨は、海底上の鉱物堆積
物を採取する自動走行式採取装置であって、海底を掘削
する水平な切削工具が走行フレームに取付けられており
、かつ、この切削工具と協働する搬送装置並びに走行駆
動装置が設けられている形式のものにおいて、前記切削
工具が、鉱物をエレベータに供給する、斜め上方へ案内
された搬送トラフに結合されており、この搬送トラフ上
にスクレーパチェーンが配置されており、かつ、搬送ト
ラフがその投下端部で、水平軸を中心に旋回可能に走行
フレームに支承されており、かつ高さ調節可能である点
にある。

本発明に基づく装置の利点は、切削工具の前方範囲内に
は、海底に位置する材料を動かすような装置がなんら存
在せず、しかも前方へ走行可能な採取装置の場合にはま
ず海底の表面が切削されることにある。

材料の下方への逃げも阻止される。切削工具上に位置す
る材料はスクレーパチェーンによって搬送トラフに供給
され次いでエレベータに搬送される。

切削工具の本発明に基づく構成によって、採取過程時に
材料のせきとめが回避される。

切削した材料を逃しもしくは失わないように、スクレー
パチェーンは切削工具の前方範囲内にまで延びている。

切込み深さを調節することができるように、もしくは切
刃の位置を海底の形状に適合させることができるように
、搬送トラフの投下端部は水平軸線を中心として旋回可
能に走行フレームに支承されておりかつ高さ調節可能で
ある。

本発明の１実施例では搬送トラフおよびスクレーパチェ
ーンは連字を介して、切削工具の受容範囲の上方に位置
する水平軸線を中心として走行フレームもしくは支持ア
ームに懸架されている。

このように懸架することの利点は、このように形成され
た搬送トラフユニットが障害発生時に走行方向とは逆方
向に逃げることができることにある。

しかも他面において搬送トラフの端部のところの投下個
所はほぼ同じ範囲内にとどまる。

障害が小さい場合、搬送トラフユニットはすでに述べた
ように逃げて障害を克服することができる。

別の利点は、切込み深さが実際上自動的に固有重量およ
び切削時の海底の抵抗によって調整されることにある。

本発明の別の実施例では、搬送トラフもしくは搬送トラ
フユニットの調節可能な所定角にわたる旋回時に指示装
置もしくは制御装置が接続されるようになっている。

制御装置は例えば、駆動装置を減速過程またはそれぞれ
所望の過程でレリーズする。

大きな切削フロントを有する採取装置では特に、複数の
搬送トラフを互いに並べてかつ互いに無関係に旋回可能
かつ高さ調節可能に配置するのが効果的である。

その場合、搬送トラフに高さ調節装置を係合させること
ができ、該高さ調節装置の他端は走行フレームに、場合
によっては走行フレームの支持アームに固定される。

本発明の別の実施例では複数の搬送トラフもしくは各搬
送トラフの高さ調節は自動的に測定装置によって切削工
具の選択的な所望の切込み深さに関連して調整されるこ
とができる。

この種の採取装置は平旦でない海底上をも起伏に沿って
走行することができ、そのさい各切削工具は選択的に調
整された切込み深さに合わせて自動的に調整される。

本発明の簡単な実施例では、走行フレームに複数の互い
に並んで位置する搬送トラフが配置されており、かつ、
走行フレーム内の投下端部の下側に横搬送装置が配置さ
れており、この横搬送装置はエレベータに通じている。

さらに、搬送トラフからエレベータまでの搬送路内へ選
別装置を配置するのが効果的である。

その場合、この選別装置は適当な選別ふるいから成るこ
とができ、この選別ふるいの前側には加圧水が供給され
る。

採取装置内部での材料損失を回避するために、エスカレ
ータは可能な限りカバーバンドによって覆われることが
できる。

採取装置の申し分のない走行運動のために、複数のスク
リュ対によって走行駆動装置を構成することができ、該
スクリュ対はそれぞれ走行方向で位置していて互いに逆
向きのスクリュを備えておりかつ互いに逆方向で駆動さ
れる。

そのさいスクリュは多条特に４条スクリュとして形成さ
れることができる。

このスクリュ式駆動装置は海底の不必要な撹乱を回避せ
しめる。

さらに、機械的な抵抗力を高めるために発泡材などのよ
うな、耐圧性の浮力体材料によってスクリュを充てんす
るのが有利である。

次に図示の実施例につき本発明を具体的に説明する。

第１図、第２図および第３図に示す１実施例において、
採取装置は台形の走行フレーム１を有しており、該走行
フレームの矢印Ｐで示す走行方向で見て前方の部分には
支持アーム２が配置されている。

この支持アーム２には複数の液力式高さ調節装置３が枢
着されている。

走行フレーム１には本実施例の場合６つの搬送トラフ４
が直接互いに並んで位置しつつ水平軸５を中心として旋
回可能に固定されている。

搬送トラフ４の側部にはそれぞれ２つの高さ調節装置３
が係合している。

搬送トラフ４の下方の前端は切削工具６を有している。

スクレーパチェーンγは切削工具６によって切削された
材料をつかんでこれを搬送トラフ４を介して上方へ搬送
して投下端部８のところで引渡すように各搬送トラフ４
の上方に配置されている。

スクレーパチェーン７の前端９は材料が切削工具６によ
って切削されるやいなやただちにスクレーパチェーン７
によってつかまれるように延びている。

切削工具６の前端１０は高さ調節装置３を介して、与え
られた条件に応じて必要な、海底の表面に対する切込み
深さに合わせて調整される。

この切込み深さは変えることができかつ海底の材料もし
くはつかもうとする材料の埋蔵深さ等に関連している。

切込み深さのこの調整は図示しない測定具によって行な
われることができる。

面において切込み深さの調整は車両の沈下深さに、換言
すれば海底と対比した採取装置の高さ位置に関連してお
り、他面において切削工具６の調整はそのつと所望され
る切込み深さ、換言すれば切削工具６の切刃と海底表面
との間隔に関連して行なわれる。

この過程は自動的に自体公知の測定装置によって調整さ
れる。

互いに並んで位置する搬送トラフ４の投下端部８の下方
には２つの横搬送装置１１が走行フレーム１に配置され
ており、この横搬送装置１１はスクレーパチェーン７に
よって搬送されてきた材料を走行フレーム１の中央に配
置されたエスカレータ１２へ導く。

この横搬送装置１１は種々異なる形式のコンベヤから成
ることができる。

材料損失を回避するために、エスカレータ１２は循環す
るカバーバンド１３によって覆われている。

エスカレータ１２は、本実施例では斜めに位置する選別
ふるい１５から成る選別装置１４へ材料を引渡す。

この選別ふるい１５の上方には加圧水供給部材１６、例
えば複数の互いに並んで位置するノズル等が配置されて
いる。

洗滌廃棄されるべき材料は選別ふるい１５の孔を通って
落下し、所望の材料だけが選別ふるい１５上を滑ってホ
ッパ１７内へ搬入される。

このホッパ１７自体はこの材料を図示しないエレベータ
へ搬送スる。

走行フレーム１の矢印Ｐで示す走行方向で見て両方の前
端は２つの走行機構を備えており、これら走行機構は本
実施例ではそれぞれ１対のスクリュから成っており、該
スクリュ対１８は２つの互いに逆向きのかつ互いに逆に
駆動されるスクリュ１８ａ、１８ｂから成っている。

これらのスクリュ１８ａ、１８ｂは４条スクリュとして
形成されている。

走行フレーム１の両側に配置されたこのスクリュ対１８
は一面ではリンク２６を介して走行フレーム１に枢着さ
れておりかつ他面では液力シリンダ２７を介して高さ調
節可能である。

これによって、採取装置の高さ位置を調整することがで
きる。

海底の起伏に完全に適合させることができるように、ス
クリュ対１８．１９は水平軸３４を中心として旋回可能
に支承されている。

中央範囲では走行フレーム１はほとんど同様な構成およ
び駆動形式を有する第３のスクリュ対１９上に支承され
ており、このため、３点支持機構が形成されている。

別の構成ではスクリュを支持する架台２０が走行フレー
ム１に固定的に結合されている。

第４図に示す実施例がこれまで説明した実施例と相異す
る点は、走行機構として４つのスクリュ対２１．２２，
２３．２４が使用されている点にあり、その場合、第１
図、第２図および第３図で示すスクリュ対１９が２つの
スクリュ対２３゜２４によって置き換えられたに等しい
。

このスクリュ対２３．２４の間には選別装置１４、エレ
ベータの下端部等が支承される。

このスクリュ対２３．２４は、鉛直軸線および場合によ
っては水平軸線を中心として旋回可能に走行フレームに
結合されている台架２５に結合されている。

第５図に示す実施例の採取装置が第１図、第２図および
第３図に示す実施例と相異する点は、搬送トラフ４がス
クレーパ７および連字２８に一体に結合されて搬送トラ
フユニット２９を形成している点にあり、この搬送トラ
フユニット２９は水平軸３１を中心として旋回可能に走
行フレーム１の支持アーム３０に固定されている。

水平軸３１は大体において切削工具６の範囲外に位置し
ている。

高さ調節のために液力シリンダ３２が役立っている。

この実施例の利点は、切削工具６の高さ位置が自動的に
海底の固さに関連して調整されることにある。

別の利点は搬送トラフユニット２９が障害の発生時に上
方へ斜め後に旋回しこれによってこの位置で障害を乗り
越えることができる点にある。

さらにこの搬送トラフユニット２９は測定装置３３を備
えており、この測定装置３３は搬送トラフユニット２９
の振れ角を受取ってこれを指示する。

この測定装置３３は例えば連字２８と支持アーム３０と
の間に枢着されている。

この測定装置３３は振れ角の指示のみならず駆動装置の
調整もしくは１駆動装置の遮断等のために使用すること
もできる。

別の利点は、搬送トラフ４の投下端部８が常時横搬送装
置１１の範囲内にとどまり、このため、材料引渡しに何
の障害も生じない。

搬送トラフ４は図示しない不必要な沈澱物を分離するた
めにふるいまたは格子を備えることができ、このふるい
等によって不必要な沈澱物は下方へ落下することができ
る。

このふるいまたは格子は第１図に示す実施例では図面中
央にスクレーパチェーンを省いて図示した搬送トラフ４
に棒格子４ａとして配置されている。

この構成の利点は、搬送装置が不必要な沈澱物によって
負荷されず、このため、場合によっては後接続される搬
送部材を小さく形成することができることである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１実施例に基づく採取装置を右部分を
欠載して示す平面図、第２図は第１図に示す装置を右部
分を欠載して示す端面図、第３図は第２図のＡ−Ａ線に
沿った断面図、第４図は本発明の別の実施例の部分平面
図および第５図はさらに別の実施例を第３図同様に示し
た図である。 １・・・・・・走行フレーム、２・・・・・・支持アー
ム、３・・・・・・高さ調節装置、４・・・・・・搬送
トラフ、４ａ・・・・・・棒格子、５・・・・・・水平
軸、６・・・・・・切削工具、７・・・・・・スクレー
パチェーン、８・・・・・・投下端音東 ９・・・・・
・前端、１０・・・・・・前端、１１・・・・・・横搬
送装置、１２・・・・・・エスカレータ、１３・・・・
・・カバーバンド、１４・・・・・・選別装置、１５・
・・・・・選別ふるい、１６・・・・・・加圧水供給部
材、１７・・・・・・ホッパ １８・・・・・・スクリ
ュ対、１８ａ、１８ｂ・・・・・・スクリュ １９・・
・・・・スクリュ対、１９ａ、１９ｂ・・・・・・スク
リュ ２０・・・・・・架台、２１．２２，２３，２４
・・・・・・スクリュ対、２５・・・・・・台架、２６
・・・・・・リンク、２７・・・・・・液力シリンダ、
２８・・・・・・連字、２９・・・・・・搬送トラフユ
ニット、３０・・・・・・支持アーム ３１・・・・・
・水平軸、３２・・・・・・液力シリンダ、３３・・・
・・・測定装置、３４・・・・・・水平執

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 海底上の鉱物堆積物を採取する自動走行式採取装置
   であって、海底を掘削する水平な切削工具が走行フレー
   ムに取付けられており、かつ、この切削工具と協働する
   搬送装置並びに走行駆動装置が設けられている形式のも
   のにおいて、前記切削工具６が、鉱物をエレベータに供
   給する、斜め上方へ案内された搬送トラフ４に結合され
   ており、この搬送トラフ４上にスクレーパチェーン７が
   配置されており、かつ搬送トラフ４がその投下端部８で
   、水平軸３１を中心に旋回可能に走行フレーム１に支承
   されており、かつ高さ調節可能であることを特徴とする
   海底上に位置する材料を受取るための自動走行式採取装
   置。 ２ 前記搬送トラフ４およびスクレーパチェーンが連竿
   ２８を介して、切削工具６の受取り範囲の上方に位置す
   る水平軸３１を中心として走行フレーム１もしくは支持
   アーム３０に懸架されている特許請求の範囲第１項記載
   の海底上に位置する材料を受取るための自動走行式採取
   装置。 ３ 調節可能な所定角にわたる搬送トラフ４の旋回時に
   指示装置もしくは制御装置が作動させられるようにした
   特許請求の範囲第２項記載の海底上に位置する材料を受
   取るための自動走行式採取装置。 ４ 複数の搬送トラフ４が互いに並んで位置しつつ互い
   に無関係に旋回可能かつ高さ調節可能に走行フレーム１
   に配置されている特許請求の範囲第３項記載の海底上に
   位置する材料を受取るための自動走行式採取装置。 ５ 搬送トラフ４に高さ調節装置３が係合しており、該
   高さ調節装置の他方の端部が走行フレーム１に、場合に
   よっては該走行フレーム１の支持アーム２に固定されて
   いる特許請求の範囲第４項記載の海底上に位置する材料
   を受取るための自動走行式採取装置。 ６ 切削工具６の選択的な所望の切込み深さに関連して
   複数の搬送トラフ４もしくは各搬送トラフ４の自動的な
   高さ調整を行なわしめる測定装置が設けられている特許
   請求の範囲第５項記載の海底上に位置する材料を受取る
   ための自動走行式採取装置。 ７ 走行フレーム１に複数の互いに並んで位置する搬送
   トラフ４が配置されており、かつ、該搬送トラフ４の投
   下端部の下方で走行フレーム１に、エレベータへ通じて
   いる横搬送装置が配置されている特許請求の範囲第６項
   記載の海底上に位置する材料を受取るための自動走行式
   採取装置。 ８ 搬送トラス４からエレベータまでの搬送路内に選別
   装置が配置されている特許請求の範囲第７項記載の海底
   上に位置する材料を受取るための自動走行式採取装置。 ９ 前側に加圧水が供給される適当な選別ふるい１５と
   して前記選別装置が形成されている特許請求の範囲第８
   項記載の海底上に位置する材料を受取るための自動走行
   式採取装置。 １０ エスカレータ１２が走行フレーム１の範囲内でカ
   バーバンド１３によって覆われている特許請求の範囲第
   ９項記載の海底上に位置する材料を受取るための自動走
   行式採取装置。 １１ 走行駆動装置が、それぞれ走行方向で位置しつつ
   互いに逆向きのスクリュを備えていてかつ互いに逆方向
   に駆動される複数スクリュ対１８゜１９．２Ｌ２２，２
   ３．２４から成っている特許請求の範囲第１０項記載の
   海底上に位置する材料を受取るための自動走行式採取装
   置。 １２ スクリュ対１８が高さ調節可能に支承されている
   特許請求の範囲第１１項記載の海底上に位置する材料を
   受取るための自動走行式採取装置。 １３走行フレーム１の両側に２つのスクリュ対１８が液
   力的な調整部材を介して固定されている特許請求の範囲
   第１２項記載の海底上に位置する材料を受取るための自
   動走行式採取装置。 １４ スクリュが多条スクリュとして形成されている特
   許請求の範囲第１３項記載の海底上に位置する材料を受
   取るための自動走行式採取装置。 １５ スクリュ体が駆動目的のために中空体として形成
   されている特許請求の範囲第１４項記載の海底上に位置
   する材料を受取るための自動走行式採取装置。 １６ スクリュが、耐圧性の浮力体材料によって充てん
   されている特許請求の範囲第１５項記載の海底上に位置
   する材料を受取るための自動走行式採取装置。 １７搬送トラフ４がふるいもしくは格子４ａを備えてい
   る特許請求の範囲第１６項記載の海底上に位置する材料
   を受取るための自動走行式採取装置。