JPH07112884B2 - 塊状材料処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は塊状材料処理機械に可撓性引張素子例えばワイ
ヤロープ又はチェーン装置によって軸線方向に連結した
多数の軸線方向に離間したバケットを設けた無端バケッ
トトレーンを有する形式に関する。バケットトレーンは
離間した支持輪を廻る。ある形式の材料処理装置ではバ
ケットトレーンは２個の連続した支持輪間で自由懸垂と
して装入スパンを形成し，下のばらの塊状材料内を引か
れて拾集する中間セクションを含む。このスパンに更に
２個の端部セクションを含み，夫々下の材料と隣接支持
輪との間で懸垂線に沿って懸垂される。

特に本発明はバケットトレーンを支持輪を廻って材料内
を循環させ充満したバケット揚げるための新しい駆動機
構を有する機械に関する。本発明による駆動機構は無端
ループトラクター駆動装置を使用し，バケットトレーン
の上昇部分に平行であり複数の離間したバケットに同時
に係合して押す駆動脚を有する。本発明によるトラクタ
ー駆動ループ機構は比較的長い装入スパンから多数のバ
ケットを揚げることができ，大型バケット，高密度の材
料，高速で動くバケットトレーンを揚げて機械の時間当
りトン数の容量を大きくし，ワイヤロープの破損等の機
械の摩耗と破損を減少させ長く故障のない使用寿命とす
る。

発明の背景 ある点では，本発明は出願人の塊状材料処理機械，米国
特許第3378130号，第3688893号の改良である。更に本発
明は米国特許第4264003号の改良である。この機械の処
理する塊状材料は粒状材料，粉末，フレーク，チップ等
を含む。

既知の塊状材料処理機械は可撓性引張素子例えばケーブ
ル装置によって互いに連結された多数の軸線方向に離間
した円形バケットを有する無端バケットトレーンを使用
する。バケットトレーンは一連の支持輪によって支持し
駆動してバケットの分離した装入，荷卸スパンを画成す
る。

装入スパンは２個の支持輪によって画成され，支持輪は
水平に離間し材料処理機械によって掘取り搬送すべきば
らの塊状材料の上方に配置する。最初の自由状態では装
入スパン内のバケットトレーンは両支持輪間に懸架線に
沿って自由に懸垂する。機械の使用状態では，装入スパ
はばらの塊状材料の堆積又は集団に掘削係合する。この
状態では，装入スパンの中間セクションは塊状材料に係
合し懸垂線から上方に変位する。バケットトレーンが循
環すれば，装入スパンの最初の下降セクションは第１の
支持輪から塊状材料に向けて空虚のバケットと共に動
き，装入スパンの中間セクションは材料内を索引されて
バケットを充満させ，装入スパンの端部セクションは充
満バケットと共に材料から荷卸スパンに向けて上方に動
く。

バケットトレーンの荷卸スパンはばらの材料より上方と
し，バケットトレーンの動きの方向に対して下流の位置
とし，バケットからの材料をホッパー又は搬出コンベヤ
上に排出する。荷卸スパンの好適な配置として，バケッ
トトレーンは第１の支持輪の上，次の第１に支持輪の下
の第２の支持輪の下を廻り，バケットは両支持輪間で反
転して材料をバケットから排出する。

各バケットは円形断面とし中央管状取付コアを有する。
引張素子は例えば可撓性ワイヤロープ又はケーブルとし
バケットの両端で取付コア内に延長し，バケットを引張
素子にほぼ等しい軸線間隔で固着する。バケットトレー
ンは各搬送輪の外周上に乗る構成とする。

各支持輪は２個のバケット間のケーブル装置を受けて横
方向に保持するための離間した案内部材を有する。各バ
ケットは隣接した２個の案内部材間に嵌合する。駆動ロ
ーラー等の装置を各支持輪の外周に設けて離間したバケ
ットの間でバケットトレーンに噛合い，バケットトレー
ンと支持輪の運動を同期させる。１個以上の支持輪を動
力駆動してバケットトレーンを循環させ，他の支持輪は
遊び輪として運動するバケットトレーンによって回転さ
せる。動力駆動輪に関しては駆動ローラーが各バケット
の曲面の底部に係合してバケットトレーンを駆動する。
遊び輪に関しては駆動ローラーは各バケットの頂部のコ
アによって係合され，支持輪はバケットトレーンによっ
て駆動される。各輪の外周に別のローラー又は他の支持
部材を設けて支持輪を廻るバケットに係合し安定させ
る。

要約すれば，バケットは各支持輪上にバケットの側部に
係合する支持ローラーと，バケットの底部又は頂部に係
合する駆動ローラーと，ケーブル即ち引張素子が廻るケ
ーブル案内部材とによって位置を保持される。

上述の標準の塊状材料処理装置においては，ケーブル又
はワイヤロープのバケット間に延長するセクションは装
入スパンの懸垂し充満したバケットの全重量を支持する
必要がある。別の大きな負荷がケーブルセクションに作
用し，バケットが塊状材料内を掘削する負荷である。バ
ケットを支持輪の外方に離す遠心力も生じ，ケーブルセ
クションによって抵抗させる必要がある。更に，ケーブ
ルセクションは支持輪上を廻る時にその曲率に従う屈曲
を繰返す。これらの応力はケーブルまたはワイヤロープ
セクションに対する最低設計要件である。

高負荷容量の機械ではバケットを大型としケーブルに極
めて大きな負荷が作用する。更に，バケットトレーンを
高速で作動させればケーブルは高負荷のため大きな屈曲
と振動を受ける。この塊状材料処理機械の実用実験で
は，機械の停止時間の最も多い原因はケーブルの補修と
故障であった。ケーブルが支持輪を廻る時のケーブルの
バケット付近での繰返し屈曲とケーブルのケーブル案内
に対する摩擦と，高いケーブル負荷と応力がケーブル故
障の原因である。ケーブル設計は適切であって高強度と
高可撓性を組合せても，ほつれ等のケーブル損傷と実際
のケーブル破損とが著しく高率で生ずる。

発明の目的 本発明の主目的は上述の形式の塊状材料処理機械を提供
し，新しい駆動機構を組合せてバケットトレーンに係合
し循環させ，時間当りト数に関して高負荷支持容量を有
し，更にバケットトレーンの応力，特にバケット間に延
長するケーブル等の引張素子の応力を減少して，引張素
子及び他のバケットトレーン部品の摩耗と破損を減少さ
せるにある。

他の目的は新しい機械を提供し，駆動機構は直接充満バ
ケットに係合し，バケットが塊状材料で充満した後に，
充満バケットが上昇経路に沿って走行する間に，支持輪
に無関係とし，バケットトレーンが支持輪，特に充満バ
ケットを有するバケットトレーンが上昇経路に沿って上
昇した後に廻る支持輪を通った時のケーブル等の引張素
子に作用する負荷を減少し，これによって，ケーブルの
高応力と高屈曲との組合せを避け，ケーブルの摩耗と破
損を減少させるにある。

別の目的は新しい機械を提供し，駆動機構は複数のバケ
ットに同時に係合し揚げ，充満バケットが直線の上昇経
路を上方に走行する間とし，このため駆動機構によって
生ずる負荷は複数のバケットとバケット間の複数のケー
ブル等の引張素子に分散され，ケーブルがほぼ直線の位
置であり，大きな屈曲は作用しない。

本発明の他の目的は新しい機械を提供し，駆動機構に無
端ループ装置を設けてトラクター駆動を形成し，離間し
た複数の押し部材を有してバケットトレーンに噛合い，
トラクター駆動の駆動脚に沿って，充満バケットが上昇
経路に沿って駆動脚のほぼ平行に走行する間にバケット
に係合し，これによって複数のバケットが同時に押し部
材によって係合され推進され，各バケット及び中間に延
長する各ケーブル等の引張素子に作用する応力を減少さ
せるにある。

別の目的はバケット，ケーブル又は双方に係合する押し
部材上に摩擦防止ローラー等の装置を提供し，押し部材
がバケットに駆動係合のため出入する時に摩擦と摩耗を
最小にするにある。

発明の概要 上述の目的を達するための本発明による下の堆積からば
らの塊状材料を動かすための材料処理装置は，複数の可
撓性非伸長性引張素子装置と，対応する複数のバケット
と，互いにほぼ等しい軸線方向間隔としてバケットを引
張素子に固着する装置とから形成する無端バケットトレ
ーンと，バケットトレーンを導くための複数の支持輪を
含む装置とを備え，一部の支持輪間にバケットトレーン
を塊状材料の堆積内を通してバケットを充満させる装入
スパンを画成し，他の一部の支持輪間にバケットを反転
させてバケットトレーンのバケットから材料を排出する
荷卸スパンを画成し，バケットトレーンはバケットが塊
状材料で充満した後に上昇経路に沿って導かれ；支持輪
上の無端経路を廻って単方向にバケットトレーンを循環
させる駆動装置を備え，駆動装置はばらの塊状材料の堆
積の上方に離間させ充満バケットが上方に動く上昇経路
に沿って配置し；該駆動装置に延長した無端ループ装置
を備え，ループ装置を廻る等間隔でバケットトレーン上
のバケットの軸線間隔にほぼ対応して複数の押し部材を
有し，該ループ装置はバケットトレーンの上昇経路に沿
って延長する駆動脚を有し；該ループ装置の駆動脚上の
押し部材はバケットトレーンの上昇経路に沿ってバケッ
トが走行する間にバケットトレーンに噛合って対応する
バケットの底部に係合させ；無端ループ装置を循環させ
る動力装置を備えて押し部材をバケットに係合させて充
満バケットを揚げバケットトレーンを支持輪上の無端経
路に沿って循環させる。

好適な例で，ループ装置の駆動脚は押し部材の間隔に比
較して充分に長くし，複数の押し部材がバケットトレー
ンに噛合い複数のバケットに駆動係合させ，これによっ
て駆動負荷が複数の押し部材と複数のバケットに分配さ
れ，バケットとバケット間に延長するワイヤロープ，ケ
ーブル等の引張素子との応力は減少する。

好適な例で，機械にループ装置の駆動脚に沿う案内装置
を設け，バケットトレーンに対する押し部材の位置と姿
勢を安定させる。

好適な例で，摩擦防止ローラーを各押し部材に取付け，
引張素子に係合して押し部材と引張素子との間の摩擦と
摩耗を最小にする。

好適な例で，摩擦防止ローラーを押し部材に設けてバケ
ットに係合させ，押し部材とバケットとの間の摩擦と摩
耗を減少させる。好適な例で，各押し部材に２個の摩擦
防止駆動ローラーを引張素子の両側に対称に取付け，バ
ケットに駆動係合させる。

好適な例で，駆動ローラーを押し部材にバケットトレー
ンの運動の方向に対して鋭角に延長する軸線を中心とし
て回転可能に取付ける。好適な例で，駆動ローラーは回
転軸線に対してほぼ45゜に延長する円錐テーパ外周面を
有してバケットに駆動係合する。

好適な例で，ループ装置にバケットトレーンの上昇脚の
両側に沿って延長する無端駆動チェーンと，駆動チェー
ンを回す駆動スプロケットとを設ける。好適な例で，押
し部材を駆動チェーン間に連結してバケットトレーンに
直角に延長する。

好適な例で，機械に駆動チェーンのバケットトレーンに
沿う運動を案内する長手方向案内部材を設け，バケット
トレーンに対する押し部材の位置と姿勢を安定させる。
好適な例で，押し部材がバケットトレーンに噛合ってバ
ケットに係合し駆動する位置で，案内部材にループ装置
の駆動脚に沿う駆動チェーンの内外側に沿って内外案内
壁を設け，押し部材はバケットに対して正確な位置と姿
勢となる。

押し部材がバケットに係合し揚げる位置ではバケットト
レーンの上昇経路をほぼ直線であり，ケーブル等の引張
素子は押し部材の駆動力による引張応力の作用する位置
では屈曲しない。駆動チェーンはバケットトレーンが反
転してバケットの排出を開始するために廻る支持輪に近
接した位置とする。

実施例 本発明の目的と利点を明らかにするための例示とした実
施例並びに図面について説明する。

第１図は上述の特許3378130号,3688893号及び4264003号
に記載された形式の塊状材料処理機械10を線図として示
す。塊状材料処理機械10はフレーム又はハウジング12
と，フレーム12に枢支部15によって回動可能に枢支され
たブーム14と，フレーム12に支承した複数の支持輪16,1
7,18,19,19a,20と，ブーム14に支承した支持輪22と，支
持輪の上又は下を通って図示の形状とし矢印25として示
す方向に循環させる可撓性無端バケットトレーン24とを
設ける。バケットトレーン24は支持輪22,16の間は比較
的長い装入スパン26に沿って自由懸垂とし，艀又は船30
又は他の容器に収容された塊状材料内を通って引かれて
材料を装入する。更にバケットトレーン24は荷卸スパン
32を形成する支持輪17,18,19に案内されてバケットトレ
ーンから材料を排出する。ホッパー34はバケットトレー
ン24の荷卸スパン32の周囲及び下の位置として排出され
る材料を受ける。図示の通り，ベルトコンベヤ36はホッ
パー34からの材料を受けて材料を遠隔位置に搬送する。

第１図は線図として示し，構造は各種の変形が可能であ
る。例えば，支持輪19aは省略可能であり，バケットト
レーン24の下方に動く部分38は支持輪19,20間に直接延
長することができる。支持輪20を支持輪16に近接させ支
持輪16,17間の下方運動部分38と上方運動部分39とを近
接させることができる。部分38,39間はほぼ平行とする
ことができる。

第１図において，機械10のハウジング即ちフレーム12は
上方のケーブル連結部42から懸吊する。ハウジング12と
ケーブル連結部42との間に回動機構44を介挿し，全体の
機械を回動機構44の垂直軸線を中心として回動可能とす
る。ホッパー34を修正して上述の特許4264003号に記載
の別の回動機構を組合せることができる。

動力シリンダ46をフレーム12の一部47とブーム14の一部
48との間に連結してブーム角度を変化させ，下の塊状材
料28に対するブーム輪22の位置とブーム14の横突出寸法
を変化させる。図示の塊状材料処理機械は多くの用途が
あるが，特に好適な用途は艀又は船30からの荷卸であ
る。この用途の場合は機械を下げ，ブーム14と機械の下
部をハッチ開口を通り船又は艀30の船倉内に入らせる。
ハッチ開口を通るためにはブーム14を所要に応じて上又
は下に回動させる。次にブーム14を外方に回動してバケ
ットトレーン24の装入スパン26を展開する。回動機構44
によってブーム14を水平に全円周を下の塊状材料上で回
動し，装入スパン26は材料上を広く覆い得る。機械10の
寸法と位置は装入スパン26が船又は艀30の底に到達可能
に定める。

バケットトレーン24の詳細を第3,4図に示す。バケット
トレーン24は多数の個別のバケット50を有し，可撓性非
伸張性引張素子装置52によって均等な間隔で互いに連結
する。各バケット50は断面円形であり，環状側壁54と曲
面の底壁56とを有する。各バケット50に中央管状コア58
を溶接等によって底壁56に固着する。半径方向部材60が
コア58の鼻部から側壁54の縁部に延長する。引張素子装
置52は連続とすることもできるが図示の例では短い素子
とし隣接バケット50間に延長させる。引張素子52は好適
な例で短いワイヤロープ又はケーブルとするが，他の可
撓性引張素子，例えばチェーンも使用できる。図示のワ
イヤロープ又はケーブル52は取外可能にバケット52にコ
ア部58内に固着する。バケットトレーン24の全長は所要
数のバケット50,ケーブル52を追加又は取外して増減可
能である。バケットトレーン24の構造は例えば米国特許
3688893号記載と同様とする。

各バケットトレーン支持輪はほぼ水平軸線を中心として
回転可能に取付ける。第３図は支持輪17のみを示すが，
凡ての支持輪はほぼ同じ構造である。支持輪17は中央支
持取付部64から環状に支持されたほぼ円筒壁62を有す
る。複数の半径方向腕66が互いに等しい円周間隔として
壁62から突出しバケットトレーン24のバケット50の軸線
方向間隔に相当する。バケット50は隣接する２個の腕66
間に適合し，ケーブル52は隣接する半径方向腕66の端部
上で曲線となる。各腕に図示しない外周溝又は案内部を
設け，ケーブル52が支持輪上を廻る時にケーブルの形成
する半径面から横に動かない支持とする。この溝は上述
の特許3688893号に記載される。円筒壁62の各腕66の間
に支持ローラー67を取付け，支持輪上に支持される各バ
ケット50を受けて係合する。図示の通り，ローラー67は
組として配置し，曲線のケーブル素子52の形成する半径
面の両横側に等間隔とする。ローラー67は各バケット50
を横から支持し，ケーブル素子52が支持輪上をほぼ均等
な半径で廻るような半径位置に支持する。

駆動ローラー68を各腕66に取付け，バケットトレーンに
噛合ってバケット50に係合し，これによって支持輪の回
転をバケットトレーン24の循環に同期させる。駆動ロー
ラー68とバケット50の間に駆動関係があり，支持輪が動
力駆動されてバケットトレーン24を駆動する場合と，支
持輪が遊び輪でバケットトレーン24の支持輪を廻る運動
によって回転する場合とがある。

第１図に支持輪18を回転させるための動力作動駆動モー
タ72を示す。モータ72は液圧，電気等によって作動され
る。本発明より前は動力駆動支持輪がバケットトレーン
24を駆動する唯一の駆動源であった。支持輪，例えば支
持輪18がバケットトレーン24を駆動する時に前側駆動ロ
ーラー68Lが順次の各バケット50の曲面の底壁56に係合
してバケットトレーン24を駆動する。支持輪が第１図に
示す他の支持輪とした遊び輪の時は各バケット50のコア
部58が順次後側駆動ローラー68Tに係合して支持輪を駆
動する。

第３図に示す通り，駆動ローラー68の配置は各半径方向
腕66に４個のローラー68の群として取付ける。駆動ロー
ラー68の回転軸線は支持輪の半径面に対してほぼ45゜の
鋭角として傾斜する。駆動ローラー68は対称配置とし，
隣接ローラーの軸線は反対に傾斜する。駆動ローラー68
には円錐状にテーパした円周面69を回転軸線からほぼ45
゜の傾斜として形成する。

各バケット50は各群の２個の駆動ローラー68によって係
合され，ケーブル素子52の両側とし，ケーブル素子は両
側の駆動ローラー68間に案内される。

バケットトレーン24と各支持輪15〜22は上述の点では米
国特許3688893号記載の構成とほぼ同様である。塊状材
料処理機械10の細部は上述の特許の構成とほぼ同様であ
る。本発明の構成を以下に説明する。

無端バケットトレーン24はブーム輪22,フレーム輪17,1
9,19aの上側を廻り，フレーム輪16,18,20の下側を廻
る。上述のバケットトレーン24の装入スパン26は輪22,1
6間に自由懸吊される。装入スパン26が塊状材料に接触
市内時は装入スパンは懸垂線に沿って懸垂される。機械
10が作動して装入スパン26が塊状材料28に接触した時
は，装入スパン26の中間部分26dは塊状材料上に接触
し，又は塊状材料に掘込む。ブーム輪22と塊状材料との
間には装入スパンの下向き走行部26eは懸垂線に沿って
懸垂する。部分26eに沿うバケット50は空虚である。塊
状材料28と支持輪16との間で装入スパン26の上向き走行
部26fは懸垂線に沿って懸垂する。部分26fに沿って，バ
ケット50は塊状材料を満載し，この材料は中間部26dに
沿ってバケットが掘削した材料である。

バケット50が塊状材料を満載した後に，バケットトレー
ンは上方に上昇する経路に沿って走行しこの経路は装入
スパン26の上方延長部26f,支持輪16,17間のバケットト
レーン24の上方延長スパン39を含む。

明らかに，無端バケットトレーン24は各種支持輪16〜22
を廻る時に種々な重力，動的な力，応力を受ける。ケー
ブル等の引張素子52は懸垂充満バケットの全重量を支持
する必要があり，更にバケットが塊状材料内を引かれる
時の掘削作用によって生ずる大きな追加の動的な力を受
ける。尚，ケーブル素子52の可撓性は別の応力を生じ，
特にこの撓みは充満バケットの排出支持輪17を廻る運動
及びバケットの駆動輪18を廻る運動によって生ずる。か
くして，ケーブル素子52は支持輪17に近接する時及び支
持輪17,18間を荷卸スパン32に沿って走行する時も最も
大きな応力を受ける。ケーブル素子52内の高い引張応力
と高い曲げ応力との組合せはケーブル素子52の摩耗を促
進する。ケーブル素子が支持輪17,18の支持腕66との係
合はケーブル素子の摩耗を促進する。

実際の作動実験では，ケーブル素子の過早摩耗が予期以
上に多く生じ，ケーブル素子の摩損と実際の損傷を生じ
た。ケーブル素子を適切な設計とし，高い引張強度と高
い可撓性を組合せても同様に損傷した。

本発明は支持輪を廻り塊状材料28内を通るバケットトレ
ーン24の循環のための新しい駆動装置を提供し，特に上
昇スパン26f,39の形成する上昇経路に沿う走行に際して
の充満バケットの上昇機構とし，ケーブル素子52に作用
する臨界応力を著しく減少する。これによって，バケッ
トトレーン24の予期し得る寿命は著しく延長する。動力
作動の無端ループトラクター駆動機構70を提供し，バケ
ットトレーン24の上昇部分24dに沿って平行の駆動脚73
付の無端ループ装置72を有する。無端ループ装置72に押
し部材75を支持し，バケットトレーン24に係合して支持
輪17に向けて上昇経路に沿って上方に動く時の複数のバ
ケット50に係合して上げる。トラクター駆動機構70は機
械10の材料処理容量を保持し又は増加可能であり，ケー
ブル等の引張素子52に作用する応力を減少させ，これに
よってケーブルの損傷を防ぎ，ケーブルの使用寿命を延
長する。

無端ループ装置72は好適な例で,2本の平行の無端駆動チ
ェーン76によって形成し，バケットトレーン24の両側に
沿って延長する。駆動チェーン76は上下駆動スプロケッ
ト78U,78Lを廻り，フレーム又はハウジング12の一部に
取付けた軸受80に支承した上下回動軸79U,79Lにスプロ
ケットを固着する。Ｕ型案内チャンネル81を設け，内外
壁81i,81oを駆動チェーン76の内外側に近接させる。案
内チャンネルはバケットトレーン24の上昇セクション26
dに沿って平行に延長し，駆動チェーン76を案内し安定
させ，チェーンがループ装置72の駆動脚73に接触し駆動
する時にチェーンを直線経路に沿って走行させる。押し
部材75は両端を互いに平行の離間した駆動チェーン76に
連結する。第６図に示す通り，押し部材75はチェーン76
の特別なリンク82に固着する。別の例として，駆動チェ
ーン76を通常のローラーチェーンとし，一連の内外リン
ク83i,83o,ローラー84,リンクピン85を設ける。スプロ
ケット78U,78Lは歯78tを有し，チェーンのリンクの形成
する開口76oに係合する。

図示の例では，押し部材75は剛性部材とし，駆動チェー
ン76間に延長し，駆動チェーン76とバケットレーン24に
直角とする。各押し部材75は広い中間部75iを有し，バ
ケットトレーン24に噛合ってバケット50の下を支持す
る。各押し部材の中間部75iは押し部材75の端部に対し
て後方にオフセットする。中間部75iに切込即ちノッチ7
5cを形成してケーブル素子52を充分な側部間隔で収容す
る。

各押し部材75の中間部75iに転動駆動ローラー86を回転
可能に取付け，ケーブル素子52の両側でバケット50の曲
面の底部に駆動係合する。図示の通り，各押し部材75に
２個の駆動ローラー86を設けるが，駆動ローラーの数と
配置は変更できる。図示の駆動ローラー86はケーブル素
子52に対して対称にバケット50に係合する。駆動ローラ
ー86は駆動ローラー68と同様であり，駆動ローラー86は
ケーブル素子の軸線方向に対してほぼ45゜の鋭角に延長
する軸線を中心として回転する。駆動ローラー86は円錐
形にテーパし回転軸線にほぼ45゜の角度とした外周面を
有する。外周面87はバケット50の底壁に接触した時に底
壁に平行に延長し適切な駆動係合となる。

別の転動ローラー88を各押し部材75に回転可能に取付
け，駆動ローラー86間の位置とし，駆動ローラー86間の
ケーブル素子52に係合する。ローラー88は押し部材75の
切込75cに重なる関係に突出し，このため，ケーブル素
子52が切込の端壁に接触する前に素子52に係合する。ロ
ーラー88はケーブル素子52の軸線に直角の軸線を中心と
して回転可能とし，ほぼ円筒形の外周面88sをケーブル
素子に対向して形成して転動係合する。転動ローラー8
6,88はケーブル素子52に係合してケーブル素子が押し部
材75の中間部75iに接触するのを防止する。所要に応じ
て，各ローラー78に外周溝を形成してケーブル素子52を
自己心立作用によって係合させる。

ローラー86,88は摩擦防止装置として作用し，押し部材7
5を円滑容易に動かしてバケットトレーン24に係合解放
させ，押し部材とバケットトレーンとの間の摩擦と摩耗
を最小にする。

押し部材75はループ装置73上の等しい間隔で別の駆動チ
ェーン76に連結する。この間隔はバケットトレーン24の
順次のバケット間の間隔にほぼ等しい。好適な例で，ル
ープ装置72の駆動脚73を押し部材75の間隔に対して充分
に長くし,2個以上の押し部材75を同時にバケットトレー
ン24に係合させ，これによって常に２個以上の押し部材
が順次のバケット50に対して駆動力を生ずる。かくして
駆動機構70の押し部材75によって生ずる全駆動力は２個
以上の順次のバケット50に分散され，バケットとケーブ
ル素子52に対する最大応力は減少する。これによって，
バケットとケーブル素子の摩耗と損傷は減少し，バケッ
トトレーン24の使用寿命は長くなる。

トラクター駆動機構70は所要の装置によって動力駆動さ
れ，例えば，フレーム又はハウジング12は取付けたモー
タ90から所要の駆動連結，例えば図示のモータ90の駆動
スプロケット91aから上部スプロケット軸79Uに固着した
被動スプロケット92を廻るチェーン駆動装置91を介して
駆動する。モータ90は電気，液圧等で作動させる。

無端ループトラクター駆動機構70はバケットトレーンの
上昇経路に沿って取付け，装入スパン26に沿って充填さ
れた後の充満バケットが上方に上げられる経路とする。
駆動機構70は装入スパンの上昇部分に沿う位置とするこ
ともできるが図示の例では垂直スパン39の上部に沿う位
置とし，充満したバケットが支持輪16,17間を装入スパ
ン26から上方に走行する位置である。好適な例で，トラ
クター駆動機構70は支持輪17に近い位置とし，支持輪17
を廻ったバケットは荷卸スパン32に走行する。支持輪17
に近い位置では駆動機構70より下方に最大数の充満バケ
ット50が懸垂される。駆動機構70の押し部材75は充満バ
ケットを上げるための大部分の駆動力を生じ，ケーブル
素子52内の応力が著しく減少した後にケーブル素子が曲
って支持輪17を廻って走行する。このため，ケーブル素
子の高引張強度と高可撓性との組合せは必要がなくな
る。更に，駆動負荷を２個以上の押し部材によって２個
以上のバケットに分散するため，ケーブル素子52内の最
大引張応力は減少する。

トラクター駆動機構70の押し部材75は駆動力を２個以上
の順次のバケットに作用し，バケットはバケットトレー
ンのほぼ直線の脚24dに沿って走行する。かくして，駆
動力はケーブル素子52の曲りに組合されない。

駆動チェーン76は案内チャンネル81によって直線経路に
沿って案内され，チェーン76の動きを安定させると共に
押し部材75の位置と方向を安定させる。これによって，
押し部材75は所要の間隔と姿勢で上方に走行し，バケッ
トトレーン24に円滑に係合する。

図示の材料処理機械10では，トラクター駆動機構70がバ
ケットトレーン24に対して大部分の持上力を作用した後
にバケットトレーンは支持輪17に達する。次の支持輪18
は動力駆動でありバケットトレーン24の循環を補助す
る。しかし，支持輪18に供給される駆動力は著しく減少
する。それ故，ケーブル素子52が支持輪17,18,19を廻る
経路内ではケーブル素子に作用する引張力は著しく減少
する。

大部分の駆動力をトラクター駆動機構70によってバケッ
トトレーン24に作用する。この結果，トラクター駆動機
構70の作動速度がバケットトレーン24の作動速度を基本
的に定める。被動支持輪18に対する駆動モータ72を調節
して，トラクター駆動機構70の定めた作動速度において
所要量の追加の駆動力を生ずる。このため，駆動モータ
72は可変速度，可変トルク型とする。所要に応じて支持
輪18以外の他の支持輪も駆動できる。２個以上の支持輪
を駆動することもできる。他の例として，バケットトレ
ーン24を循環させる凡ての動力をトラクター駆動機構70
によって供給する。支持輪19a,20,22から下方に走行す
る空虚のバケットの重量はバケットトレーンを支持輪1
7,18,19a,20,22を廻る駆動に充分である。

第7,8図はトラクター駆動押し部材75とこれに取付けた
駆動ローラー86がバケットトレーン24に係合解放する状
態を示す。押し部材75と駆動ローラー86の順次の点線位
置を示し，対応するバケット50の順次の点線位置を示
す。

作動について説明する。

材料処理機械10の作動間，無端バケットトレーン24は連
続的に支持輪を廻って循環する。空虚なバケット50は支
持輪19,19aの上，支持輪20の下，ブーム輪22の上を走行
する。ブーム輪22と支持輪16との間でバケットトレーン
24は懸垂して装入スパン26をほぼ懸垂線の形状で形成
し，バケットトレーンがばらの塊状材料28に接触するた
め修正された形状になる。ブーム輪22からバケットトレ
ーン24は下方に走行し，空虚なバケット50は塊状材料28
に達する。次にバケット50は塊状材料28内を引かれ，バ
ケットは装入スパン26の中間即ち掘削セクション26dに
おいて塊状材料に掘込み充填する。塊状材料28を通過し
た充満バケット50は装入スパン26の残りの上昇セクショ
ン26fに沿って上方に走行する。

次にバケットトレーン24は支持輪16の下を通り上昇スパ
ン即ち経路39に沿って上方に走行する。上昇スパン39に
沿って，バケットトレーン24は無端ループトラクター駆
動機構70によって駆動される。駆動機構70は充満バケッ
ト50を上昇させバケットを塊状材料28内を引張る負荷の
大部分を生ずる。無端ループトラクター駆動機構70の押
し部材75はバケットトレーンに係合し，これによって,2
個以上の押し部材が常に同時に順次のバケット50に上昇
力を作用する。バケットトレーン24は直線セクション24
dに沿って走行中であり，このため持上力はバケット50
に作用し，バケット50間に延長して連結するケーブル素
子に曲りを生ずることはない。かくして，高応力と高屈
曲の組合せがケーブル素子52に作用しない。押し部材75
の全持上力は２個以上のバケットに配分され分担され，
このためケーブル素子の最大負荷は全持上力に対して減
少する。

トラクター駆動機構70からバケットトレーン24は短い距
離だけ上方に動いた後に支持輪17に達し支持輪17の上を
廻って荷卸スパン32に沿って下方に支持輪18に動き，バ
ケットは反転して塊状材料はバケットから排出ホッパ34
に排出される。バケットトレーン24が支持輪17のうえ，
支持輪18の下支持輪19の上を廻る時に，ケーブル素子52
は支持輪の曲率に沿って曲るが，無端ループトラクター
駆動機構70の押し部材75によって大部分の駆動力を既に
バケットトレーン24に作用したため，ケーブル素子の応
力は低い。駆動モータ72から被動輪18に供給する駆動力
は，無端ループトラクター駆動機構70のない既知の機械
の場合に比較して著しく少ない。

本発明による材料処理機械10はケーブル素子52の最大引
張応力は無端ループトラクター駆動機構70の直下で生
じ，ここではケーブル素子52は全く曲らない。ケーブル
素子52の最大の曲りはバケットトレーン24が支持輪17,1
8を廻る時に生じ，ここでは無端ループトラクター駆動
機構70によって殆ど全部の持上力を作用した後であるた
め，ケーブル素子52内の引張応力は低い。このため，無
端ループトラクター駆動機構70のない既知の機械に比較
してケーブル素子52の摩耗と破損は著しく少ない。かく
してケーブル素子の使用寿命は著しく延長される。ケー
ブル素子の摩損と破断の問題は生じない。バケットと支
持輪の摩耗と損傷も減少する。

トラクター駆動機構は充満バケットの上昇経路でバケッ
トトレーンに係合する必要がある。しかし，上昇経路は
厳密に垂直である必要はない。更に，支持輪の配置は変
更できる。

更に，バケットトレーンの被動部分とトラクター駆動機
構の駆動部分とは厳密に直線である必要はなく，押し部
材がバケットに係合する上昇経路に沿って多少曲線でも
よいが，ケーブル等の引張素子内の曲り応力が摩耗，損
傷を生ずる問題とならない程度とする。

図示の無端ループトラクター駆動機構は２個の無端駆動
チェーンを使用し，押し部材をチェーン間に所定間隔に
配置する。しかし，無端駆動チェーンはワイヤロープ等
の無端可撓部材等の無端駆動部材に代えることもでき
る。

押し部材の中間部を押し部材の駆動チェーンに連結する
端部に対して後方にオフセットさせる。オフセットの量
を変化させ，押し部材上の駆動ローラーが駆動チェーン
に連結する端部よりも後方となるようにする。かくし
て，駆動ローラーは押し部材の端部よりも後方でバケッ
トに接触し，押し部材の押し作用を安定させる。本発明
によれば、ループ装置の駆動脚がバケットトレーンの上
昇経路に沿って延びており、又、押し部材が対応するバ
ケットに直接係合することによって引張素子装置の応力
を少なくし従って、引張素子装置の摩耗を最少化してそ
の寿命を長くすることができるという実益がある。

本発明を好適な実施例について説明したが実施例並びに
図面は例示であって発明を限定するものではない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例による材料処理装置の線図とし
た側面図，第２図は第１図の材料処理装置の一部の端面
図，第３図は第１図の一部を拡大してバケットトレーン
の駆動機構を示す側面図，第４図は第３図の４−４線に
沿う部分断面図，第５図は第４図の５−５線に沿う部分
断面図，第６図は第５図の６−６線に沿う拡大部分断面
図，第7,8図は第３図の一部の駆動機構の上下部駆動ス
プロケットの順次の作動位置の拡大部分側面図，第９図
は第７図の一部の断面図，第10図は第５図の一部の拡大
部分断面図，第11図は第７図の11−11線に沿う部分側面
図である。 10……塊状材料処理機械、12……フレーム 14……ブーム、16,17,18,19,19a,20,22……支持輪 24……バケットトレーン、26……装入スパン 28……塊状材料、30……船、32……荷卸スパン 34……ホッパ、50……バケット、52……ケーブル素子 66……半径方向腕、67……支持ローラー 68……駆動ローラー 70……無端ループトラクター駆動機構 72……無端ループ装置、73……駆動脚、75……押し部材 76……無端駆動チェーン、78……駆動スプロケット 86……駆動ローラー、88……ローラー、90……モータ

Claims (20)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】下の堆積からばらの塊状材料を動かすため
   の材料処理装置であって、 複数の可撓性非伸長性引張素子装置と、対応する複数の
   バケットと、互いにほぼ等しい軸線方向間隔としてバケ
   ットを引張素子に固着する装置とから形成する無端バケ
   ットトレーンと、バケットトレーンを導くための複数の
   支持輪を含む装置とを備え、一部の支持輪間にバケット
   トレーンを塊状材料の堆積内を通じてバケットを充満さ
   せる装入スパンを画成し、他の一部の支持輪間にバケッ
   トを反転させてバケットトレーンのバケットから材料を
   排出する荷卸スパンを画成し、バケットトレーンはバケ
   ットが塊状材料で充満した後に上昇経路に沿って導か
   れ； 支持輪上の無端経路を廻って単方向にバケットトレーン
   を循環させる駆動装置を備え、駆動装置はばらの塊状材
   料の堆積の上方に離間させ充満バケットが上方に動く上
   昇経路に沿って配置し； 該駆動装置に延長した無端ループ装置を備え、ループ装
   置を廻る等間隔でバケットトレーン上のバケットの軸線
   間隔にほぼ対応して複数の押し部材を有し、該ループ装
   置はバケットトレーンの上昇経路に沿って延長する駆動
   脚を有し； 該ループ装置の駆動脚上の押し部材はバケットトレーン
   の上昇経路に沿ってバケットが走行する間にバケットト
   レーンに噛合って対応するバケットの底部に直接係合さ
   せ； 無端ループ装置を循環させる動力装置を備えて押し部材
   をバケットに係合させて充満バケットを揚げバケットト
   レーンを支持輪上の無端経路に沿って循環させることを
   特徴とする塊状材料処理装置。
2. 【請求項２】特許請求の範囲第１項に記載の装置におい
   て、前記ループ装置の駆動脚を押し部材の間隔に対して
   充分に延長させ、ループ装置の駆動脚に沿って少なくと
   も２個の押し部材がループ装置の全作動位置においてバ
   ケットトレーンに噛合い、これによってバケットトレー
   ンがループ装置によって連続的に駆動されることを特徴
   とする装置。
3. 【請求項３】特許請求の範囲第１項に記載の装置におい
   て、前記ループ装置の駆動脚を押し部材の間隔に対して
   充分に延長させ、ループ装置の駆動脚に沿って複数の押
   し部材がバケットトレーンに噛合って複数のバケットに
   駆動係合させ、これによって駆動負荷が複数の押し部材
   と複数のバケットに配分されることを特徴とする装置。
4. 【請求項４】特許請求の範囲第１項に記載の装置におい
   て、ループ装置の駆動脚に沿って案内装置を設けてバケ
   ットトレーンに対する押し部材の位置と方向とを安定さ
   せることを特徴とする装置。
5. 【請求項５】特許請求の範囲第１項に記載の装置におい
   て、各押し部材に取付けて引張素子装置に係合して押し
   部材と引張素子装置との間の摩擦と摩耗を最小にする摩
   擦防止ローラーを設けることを特徴とする装置。
6. 【請求項６】特許請求の範囲第１項に記載の装置におい
   て、前記押し部材に取付けバケットに直接係合して押し
   部材とバケットとの間の摩耗と摩擦を最小にする摩擦防
   止装置を設けることを特徴とする装置。
7. 【請求項７】特許請求の範囲第１項に記載の装置におい
   て、少なくとも２個の摩擦防止駆動ローラーを各押し部
   材に回転可能に取付けて対応するバケットに係合して押
   し部材とバケットとの間の摩擦と摩耗を最小にし該ロー
   ラーを引張素子装置の両側に対称に取付けることを特徴
   とする装置。
8. 【請求項８】特許請求の範囲第７項に記載の装置におい
   て、前記駆動ローラーを押し部材に取付けてバケットト
   レーンの運動の方向に対して鋭角に延長する軸線を中心
   として回転させ、該駆動ローラーは回転軸線に対してほ
   ぼ45゜に延長する円錐にテーパしてバケットに係合する
   外周面を有することを特徴とする装置。
9. 【請求項９】特許請求の範囲第１項に記載の装置におい
   て、前記無端ループ装置にバケットトレーンの上昇脚に
   沿って両側に延長する２個の無端駆動チェーンと、駆動
   チェーンの廻る駆動スプロケットとを設け、前記押し部
   材は駆動チェーン間に連結してバケットトレーンに横方
   向に延長することを特徴とする装置。
10. 【請求項１０】特許請求の範囲第９項に記載の装置にお
    いて、前記バケットトレーンに沿って駆動チェーンの運
    動を案内しバケットトレーンに対する押し部材の位置と
    姿勢を安定させるための長手方向案内部材を設けること
    を特徴とする装置。
11. 【請求項１１】下の堆積からばらの塊状材料を動かすた
    めの材料処理装置であって、 複数の可撓性非伸長性引張素子装置と、対応する複数の
    バケットと、互いにほぼ等しい軸線方向間隔としてバケ
    ットを引張素子に固着する装置とから形成する無端バケ
    ットトレーンと、バケットトレーンを導くための複数の
    支持輪を含む装置とを備え、一部の支持輪間にバケット
    トレーンを塊状材料の堆積内を通してバケットトレーン
    を充満させる装入スパンを画成し、他の一部の支持輪間
    にバケットを反転させてバケットトレーンのバケットか
    ら材料を排出する荷卸スパンを画成し、バケットトレー
    ンはバケットが塊状材料で充満した後に上昇経路に沿っ
    て導かれ； 支持輪上の無端経路を廻って単方向にバケットトレーン
    を循環させる駆動装置を備え、駆動装置はばらの塊状材
    料の堆積の上方に離間させ充満バケットが上方に動く上
    昇経路に沿って配置し； 該駆動装置にバケットトレーンの上昇経路に沿って延長
    する駆動脚を有する延長した無端ループ装置を設け； 該ループ装置に引張素子装置の両側に配置した２個の無
    端駆動チェーンと、駆動チェーンが廻る駆動スプロケッ
    トと、駆動チェーン間に連結しバケットトレーンに横方
    向に延長する押し部材とを設け、該押し部材は駆動チェ
    ーン外周に等しい間隔としバケットトレーンのバケット
    に軸線間隔に相当させ； 該駆動スプロケットを回転させて無端駆動チェーンを循
    環させ押し部材が対応するバケットに直接係合し上揚し
    てバケットトレーンを支持輪上の無端経路を廻って循環
    させる動力装置を備え； ループ装置の駆動脚を押し部材間の間隔に対して充分に
    長くして複数の押し部材がバケットトレーンに噛合って
    対応するバケットに直接係合し押圧して駆動負荷を配分
    することを特徴とする塊状材料処理装置。
12. 【請求項１２】特許請求の範囲第11項に記載の装置にお
    いて、前記バケットトレーンの上昇脚に沿って駆動チェ
    ーンを案内しバケットトレーンに対する押し部材の位置
    と姿勢を安定させる長手方向案内装置を設けることを特
    徴とする装置。
13. 【請求項１３】特許請求の範囲第12項に記載の装置にお
    いて、前記案内装置にループ装置の駆動脚に沿って押し
    部材がバケットトレーンに噛合ってバケットに係合し駆
    動する位置で駆動チェーンの内外側に沿って配置した内
    外案内壁を設け、押し部材がバケットに対して正確な位
    置と姿勢となることを特徴とする装置。
14. 【請求項１４】特許請求の範囲第11項に記載の装置にお
    いて、前記押し部材上に引張素子装置に係合可能として
    摩擦防止ローラーを設け、押し部材と引張素子装置との
    間の摩擦と摩耗を最小にすることを特徴とする装置。
15. 【請求項１５】特許請求の範囲第14項に記載の装置にお
    いて、前記押し部材上にバケットトレーンのバケットに
    直接係合し押圧するための別の摩擦防止ローラーを設
    け、押し部材とバケットとの間の摩擦と摩耗を最小にす
    ることを特徴とする装置。
16. 【請求項１６】特許請求の範囲第11項に記載の装置にお
    いて、前記バケットトレーンの上昇経路を駆動装置の押
    し部材がバケットトレーンに係合し揚げる位置では比較
    的直線とし、駆動チェーンの位置はバケットトレーンが
    バケットの反転と排出を開始するために廻る支持輪に近
    接させることを特徴とする装置。
17. 【請求項１７】下の堆積からばらの塊状材料を動かすた
    めの材料処理装置であって、 複数の可撓性非伸長性引張素子装置と、対応する複数の
    バケットと、互いにほぼ等しい軸線方向間隔としてバケ
    ットを引張素子に固着する装置とから形成する無端バケ
    ットトレーンと、バケットトレーンを導くための複数の
    支持輪を含む装置とを備え、一部の支持輪間にバケット
    トレーンを塊状材料の堆積内を通してバケットを充満さ
    せる装入スパンを画成し、他の一部の支持輪間にバケッ
    トを反転させてバケットトレーンのバケットから材料を
    排出する荷卸スパンを画成し、バケットトレーンはバケ
    ットが塊状材料で充満した後に上昇経路に沿って導か
    れ； 支持輪上の無端経路を廻って単方向にバケットトレーン
    を循環させる駆動装置を備え、駆動装置はばらの塊状材
    料の堆積の上方に離間させ充満バケットトレーンが上方
    に動く上昇経路に沿って配置し； 該駆動装置にバケットトレーンの上昇経路に沿って延長
    する駆動脚を有する延長した無端ループ装置を設け； 該ループ装置に引張素子装置の両側に配置した２個の無
    端駆動チェーンと、駆動チェーンが廻る駆動スプロケッ
    トと、駆動チェーン間に連結しバケットトレーンに横方
    向に延長する押し部材とを設け、該押し部材は駆動チェ
    ーン外周に等しい間隔としバケットトレーンのバケット
    に軸線間隔に相当させ； 該駆動スプロケットを回転させて無端駆動チェーンを循
    環させ押し部材を対応するバケットに直接係合し上揚し
    てバケットトレーンを支持輪上の無端経路を廻って循環
    させる動力装置を備え； ループ装置の駆動脚を押し部材間の間隔に対して充分に
    長くして複数の押し部材がバケットトレーンに噛合って
    対応するバケットトレーンに直接係合し押圧して駆動負
    荷を配分させ； 該駆動装置にバケットトレーンの上昇脚に沿って駆動チ
    ェーンを案内しバケットトレーンに対する押し部材の位
    置と姿勢を安定させる長手方向案内装置を設けることを
    特徴とする塊状材料処理装置。
18. 【請求項１８】特許請求の範囲第17項に記載の装置にお
    いて、前記案内装置にループ装置の駆動脚に沿って押し
    部材がバケットトレーンに噛合ってバケットに係合し駆
    動する位置で駆動チェーンの内外側に沿って配置した内
    外案内壁を設け、押し部材がバケットに対して正確な位
    置と姿勢となることを特徴とする装置。
19. 【請求項１９】特許請求の範囲第17項に記載の装置にお
    いて、前記押し部材上に引張素子装置に係合可能とした
    少なくとも２個の摩擦防止ローラーを設けて押し部材と
    引張素子装置との間の摩擦と摩耗を最小にし、押し部材
    上にバケットトレーンのバケットに直接係合し押圧する
    ための別の摩擦防止ローラーを設けて押し部材とバケッ
    トとの間の摩擦と摩耗を最小にすることを特徴とする装
    置。
20. 【請求項２０】特許請求の範囲第17項に記載の装置にお
    いて、前記バケットトレーンの上昇経路を駆動装置の押
    し部材がバケットに係合し揚げる位置で比較的直線と
    し、駆動チェーンの位置はバケットトレーンがバケット
    の反転と排出を開始するために廻る支持輪に近接させる
    ことを特徴とする装置。