JP4087607B2 - 地面を掘削するための掘削装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、硬い、もしくは粘性のある地面を掘削するための掘削装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
壁面を形成するように地面に設けられた溝を形成するために、通常“カッター”と呼ばれる掘削装置が知られている。この装置は、巻き上げ手段の端に吊設された本体部を有し、この本体部は、底部に、ハイドロリックモーターによって駆動され、水平軸を有する２つのドラムの外周に複数の歯が形成された２つのホイールが設けられている。これら歯の機能は、小さなサイズの断片にするように、地面を破砕もしくは掘削することであり、これら断片は、前記カッターが装着され、吸引ポンプに接続されたホースを通して吸引されることができる。
【０００３】
このような破砕もしくは掘削装置は、特に本出願人の欧州特許第０ ２６２ ０５０号に記載されている。前記カッターは、互いに逆向きの方向に回転する２つのホイールに装着されており、各ホイールは、２つのドラムを有する。説明されているように、これらホイールは、これらホイールの中央のハブに位置された、並びに／もしくは前記本体部の底端に設けられた１つもしくは２つのハイドロリックモーターによって回転される。
【０００４】
公知の解決手段において、前記ドラムは、通常、モーターの回転部分に機械的に接続されたシェルによって構成されている。前記歯は、このシェルに溶接されている。地面から取り出される物質を掘削するのをより容易にするために、歯列は、歯の高さを大きくする機能を有する金属板の上に設けられた歯の活性部分を溶接されることによって形成されることが多い。
【０００５】
掘削される地面の性質に応じて、前記カッターの歯の位置は変えられることができる。
【０００６】
図１の（Ａ）及び（Ｂ）は、公知の掘削装置の第１の実施の形態を示す簡略化された図である。これらの図において、前記ハイドロリックモーター１２が設けられた掘削装置の本体部の底部１０が見られ、前記モーターは、参照符号２０で示された掘削部材、すなわち掘削ピックが設けられたシェル形状のドラム１６，１８を駆動する。また、この図は、掘削部材の駆動によって生じる掘削物を吸引するためのホース２２を簡略化された形式で示している。この実施の形態において、掘削部材２０は、らせん部Ｅ１に沿って各ドラム上に位置されている。これらが回転するにしたがって、掘られる溝の全幅にわたって除去するので、この構成は、地面が硬いとき好ましい。
【０００７】
図２の（Ａ）及び（Ｂ）は、掘削部材２０の配置のみ上記と異なる公知の掘削装置の別の実施の形態を示している。前記掘削部材は、各ドラムのための各々の円Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３上のドラム１６，１８に設けられている。この掘削部材、すなわち掘削ピック２０の配置は、図に示されているように、金属板２１が提供されることができるので、ゆるい、すなわち粘性のある地面において好ましい。前記金属板２１は、前記掘削部材２０の輪と輪の間に装着され、前記ドラム周辺、及び前記掘削部材の間あたりに流れ込んでくるようになる前記粘性物質を取除くためのスクレーパーとして作用する。このスクレーパー２１によって削り取られた前記粘性物質は、前記ホース２２によって吸引される。
【０００８】
地面の性質に応じて、図１の（Ａ）及び（Ｂ）、あるいはまた図２の（Ａ）及び（Ｂ）に示されている掘削装置を用いることは効果がある。これは、溝を掘削するとき、硬い、並びに／もしくは粘性のある地面と連続的に接触することが全く可能であること、かくして前記ドラム上の掘削部材の設置の選択を複雑にすることをすぐに容易にする。
【０００９】
また、前記掘削部材、すなわち掘削ピックの実形状も考慮に入れる必要がある。この掘削ピック３０は、ドラムに設けるためのベース部３２と炭化物のペレット３６が装着された活性部分３４とを有する。このような掘削ピックは、この掘削ピックに付着する傾向が低減されていれば、粘性のある地面がテーパー形状であるかぎり、比較的粘性のある地面を掘削するのに非常に適している。対照的に、これら掘削ピックの形状及び取り付けられ方によって、こうした掘削ピックは、機械的強度が比較的限定されるので、硬い地面を掘削するのに適していない。
【００１０】
このような理由で、図３に示された前記ピック４０のような掘削ピックが用いられる。これらのピックは、ほぼ筒状の取着用のベース部４２とほぼ円錐状の活性部分４４とを有する。この活性部分４４の端は、前記掘削ピック３０同様に、炭化物のペレット４６によって終端している。
【００１１】
これら頑丈な形状によって、図３に示されている形式のピックは、機械的に強く、したがって、より硬い地面について作動することが可能である。さらに、ドラムに取着するための取着用のベース部４２は筒状であるので、前記掘削ピックの動作は、このピックの長手方向軸Ｙ―Ｙ´周りの回転によって加えられ、したがって、前記掘削ピックへの自己研削効果を与える。不都合なことに、これら比較的頑丈な形状のために、このような掘削ピックは、粘性のある地面について動作しなくなる傾向があり、したがって、この地面の種類に対しては適切でない。粘性のある地面における不動作は、特に、図３に示されている掘削ピック４０のような掘削ピックが、ハイドロリックモーターを囲っている堅固なシェルによって構成されたドラムに設けられているという事実に起因する。かくして、粘性物質を前記複数の掘削ピックの間にある前記シェル形状のドラムの周りに蓄積することを促し、かくしてこれの影響をかなり十分に低減する。
【００１２】
上記説明を考慮すると、かなり固い地面に掘削装置を作動させるのが可能である一方で、粘性のある地面に掘削装置を作動する場合には、前記ハイドロリックモーターと協働する前記ピック及び前記ドラム上における粘性物質の蓄積を防止するように、図３に示されている形式の掘削ピックを使用することを可能とする掘削装置の現実的な必要性があることが理解される。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
かくして、本発明の目的は、硬い地面と粘性のある地面との両方に関して作動するのに適している上述の形式の掘削装置を提供することである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明に関し、上記目的を解決するために、地面を掘削するための掘削装置は、
本体部と、
この本体部の底端に取着され、水平な出力シャフトとほぼ筒形状で径Ｄ３を備えたケーシングとを有する少なくとも１つのモーターと、
前記モーターのシャフトの軸の周りで外周面に配置された複数の掘削部材と、
これら掘削部材に前記モーターのシャフトの回転力を伝達するための機械的な接続手段と、
を具備する地面を掘削するための掘削装置において、
径Ｄ１のシリンダー上に規定され、前記掘削部材が固定された外側エッジと、前記モーターの径Ｄ３より十分大きい径Ｄ２のシリンダー上に規定された内側エッジと、前記モーターの長さＬよりかなり小さいこのモーターのシャフトの方向の幅ｅとを有するリムと、
前記モーターのシャフトの端に固定された接続部材と、
少なくとも２つの支持部材とを具備し、
この支持部材は、前記リムが、前記モーターを囲み、前記シャフトの方向に沿って前記接続部材からオフセットされ、かくして前記リムと前記モーターとの間に環状のギャップを形成し、前記リム、前記接続部材、並びにこの支持部材との間に、前記掘削部材によって削り取られた粘性のある物質を通過させるように開口を形成する形式で、前記接続部材に前記リムを機械的に接続することを特徴とする。
【００１５】
本発明の構成によって、本発明の掘削装置が地面に作動するとき、粘性の物質の蓄積は、前記掘削部材がリムに設けられているという事実によって回避されるか、もしくは制限され、このリムの前記駆動モーターの軸方向の長さは、通常の掘削装置のドラムを構成するシェルの長さに比べて小さいことが理解される。そして次に、これらリムが、リム同士間のギャップを確保する支持部材もしくは固定部材によって、粘性物質が掘削されるままに堅固なドラムに蓄積するのを防止することが理解される。さらに、前記リムの内側エッジとモーターのケーシングの外側との間で空間が確保された前記環状のギャップ内で、さらに粘性物質の蓄積を減じるスクレーパーシステムが装着され得ることが理解される。さらにまた、短い軸方向長さのリムに設けられた掘削ピックは、粘性物質の蓄積を促進する傾向がないので、図３に示された筒状の形式の掘削ピックを配置することができる。
【００１６】
本発明の他の特徴及び効果は、限定されない実施例として与えられた以下の本発明の様々な実施の形態の説明を見ることによって、より明確になる。説明は、図面を参照する。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図５の（Ａ）と（Ｂ）を参照して、掘削装置の第１の実施の形態の説明が以下になされる。図５の（Ｂ）には、前記掘削装置の本体部に取着されているプレート５２に固定されたハイドロリックモーター５０が見られることができる。このハイドロリックモーター５０は、軸Ｘ―Ｘ´を有し、これの外側のケーシングは、径Ｄ３を有する。このモーター５０からの出力部は、前記軸Ｘ―Ｘ´の周りを回転するように設けられたプレート５４によって構成される。
【００１８】
本発明に関し、シェルによって構成され、通常の器具に用いられるように、このシェルに固定された掘削部材を有するのに役立つドラムは、以下に説明された形式の構造によって交換される。
【００１９】
図３に示された好ましい形式である掘削部材は、この実施の形態においては、前記モーター５０の軸Ｘ―Ｘ´に関して傾斜した楕円の形状であるリム５６に固定されている。このリム５６は、径Ｄ１である外側エッジ５６ａと径Ｄ２である内側エッジ５６ｂとを有する。これら径Ｄ１とＤ２との間の差は、リム５６が必要とする機械的強度を有するように規定されている。さらに、前記リム５６のＸ―Ｘ´方向の厚さｅは、前記ハイドロリックモーター５０の長さＬよりかなり小さい。この厚さｅは、最大で、前記モーター５０の長さの４分の１である。前記外側エッジ５６ａは、好ましくは、掘削部材４０に適切な方向を与えるようにこの部材を固定するのに用いるための傾斜面５８の連続によって構成される。また、前記掘削部材４０を回転させるための装置は、前記ハイドロリックモーターの出力プレート５４にねじで留められた固定用のハブ６０を有する。このハブ６０は、前記軸Ｘ―Ｘ´に対して径方向に延出している角度付きのブラケット６２の形式である支持部材によって前記リム５６に接続されている。特に詳細が記載されている実施例において、このような４つのブラケット６２が設けられているが、この部材は、異なるものでも可能である。また、前記複数のブラケット６２は、前記ハブ６０が前記軸Ｘ―Ｘ´に直交するのに対して、前記リム５６が前記軸Ｘ―Ｘ´に対して傾斜された楕円Ｅ´１の形式であるという事実に適応させるために、異なるディメンジョンであるということが理解される。
【００２０】
前記径Ｄ３及びＤ２は、大きな環状のギャップ６４が前記モーター５０のケーシングと前記リム５６との間で確保されるように選択され、この環状のギャップ６４は、厚さｅ´を有することが強調されるのは重要である。
【００２１】
前記モーター５０と前記リム５６の内側エッジ５６ｂとの間のｅ´の大きさである環状のギャップ６４の存在によって、前記モーターの形状に合わせるように湾曲した形状のプレート６６を位置させることが可能である。このプレート６６は、スクレーパーを形成し、垂直なプレート５２に取着されている。さらに、前記ハブ６０が比較的小さい長さｈの前記ブラケット６２のみを介して前記リム５６に接続されているので、開口６８のような大きいサイズの開口が前記ハブ６０、前記リム５６、並びに前記接続用のブラケット６２との間にあるのが見られることも重要である。これらの様々な開口６８は、特に、掘削された物質が比較的粘性があるときに、この物質を流すことを可能にする。また、前記掘削部材、すなわち掘削ピック４０は、前記小さい厚さｅであるリム５６に固定され、この厚さは、必然的に、前記リム５６に必要とされる機械的強度に適合されていることが強調されるのも重要である。にもかかわらず、この厚さｅは、前記ハイドロリックモーター５０の長さＬよりかなり小さく、したがって、従来技術の解決策において、掘削部材４０を搬送する通常のドラムの長さよりもかなり小さい。かくして、たとえ地面から掘削された物質が粘性的であっても、前記リムの外側エッジ５６ａによって保持されることがなく、前記スクレーパー６６によって掘り起こされ、吸引チューブ２２の方へ向けられるところで、前記モーター５０の方へ流れ得ることが理解される。
【００２２】
好ましくは、硬い地面に関して作動するのに良く適合された掘削部材４０を使用することが可能であることが理解される。この結果、本発明の掘削装置は、掘削における硬い物質の蓄積が避けられるので、硬い地面に関して作動し、また、このような硬い地面に適切である掘削部材４０が用いられることが可能であるので、硬い地面に関して作動するように良く適合されている。さらに、本発明の掘削装置は、楕円形状である前記リム５６上に掘削部材を固定することを可能とし、かくして、スクレーパー６６が前記モーター５０と前記リム５６との間に装着されることを可能としながら、前記掘削装置４０が、形成される深い溝の全幅を覆うことを可能とする。
【００２３】
図６の（Ａ）と（Ｂ）は、前記掘削装置の全底端を示している。これは、図５の（Ａ）及び（Ｂ）に示されている形式の４つのカッターを有する。前記プレート５２の両端において、２つのカッターＦ１，Ｆ２及びＦ３，Ｆ４があり、各カッターは、前記プレート５２に固定されたスクレーパー６６に装着されている。
【００２４】
図７の（Ａ）ないし（Ｃ）は、他の実施可能な３つの前記リムの形状、かくして、前記掘削部材４０、すなわち掘削ピックの他の実施可能な３つの構成を示している。これらの図において、前記掘削部材が前記リムに固定されている点が単に線によって表されている。
【００２５】
図７の（Ａ）の実施の形態において、前記リムは、２つの部分７０，７２によって構成され、各リムの部分は、楕円形状である。これら楕円は、互いに平行で、これらを回転させる前記モーター５０の軸Ｘ―Ｘ´に関して傾斜している。前記リムの部分７０は、複数のブラケット６２によって前記ハブ６０に接続され、その一方で、このリムの部分７２は、前記軸Ｘ―Ｘ´に平行に延出しており、図に示されていない前記ブラケット６２の延出によって、前記リムの部分７０に接続されている。
【００２６】
図７の（Ｂ）の実施の形態は、楕円である前記リムの部分７０´，７２´が、前記モーター５０の軸Ｘ―Ｘ´に直交する平面に対して対称的に傾斜しているという点で図７の（Ａ）の実施の形態とは異なる。図７の実施の形態にあるように、前記２つのリムの部分７０´，７２´は、前記ブラケット６２の延出によって相互接続されている。
【００２７】
図７の（Ｃ）の実施の形態において、リム７４は、前記軸Ｘ―Ｘ´に関して螺旋状の部分を備えている単一の部分である。このリム７４は、ブラケット６２によって前記ハブ６０に機械的に接続され、これらが接続されている前記らせん状のリブ７４上の部分に適合されたディメンジョンである。
【００２８】
【発明の効果】
課題に対応させる
【図面の簡単な説明】
【図１】図１の（Ａ）は、従来技術の掘削装置の第１の実施の形態を示している垂直部分の正面図で、（Ｂ）は、側面図である。
【図２】図２の（Ａ）及び（Ｂ）は、従来技術の掘削装置の第２の実施の形態を示している図１の（Ａ）及び（Ｂ）に類似した図である。
【図３】図３は、従来の形式の掘削ピックであり、本発明に使用するのに適している掘削ピックを示す。
【図４】図４は、従来の形式の掘削ピックを示す。
【図５】図５の（Ａ）は、本発明の掘削ドラムの第１の実施の形態の斜視図であり、（Ｂ）は、断片的な側面図である。
【図６】図６（Ａ）は、本発明に係る完全な掘削装置がどのように実行されるかを示している正面図で、（Ｂ）は、部分断面図である。
【図７】図７（Ａ）は、掘削ピックを固定するためのリムの実施可能な様々な形状を示す。
【符号の説明】
２２……吸引チューブ
４０……掘削部材
５０……ハイドロリックモーター
５４……出力プレート
５６……リム
６０……ハブ
６２……ブラケット
６４……環状のギャップ
６６……スクレーパー

Claims (10)

1. 本体部と、
   前記本体部の底端に取着され、水平な出力シャフトとほぼ筒形状で径Ｄ３を備えたケーシングとを有する少なくとも1つのモーターと、
   前記モーターのシャフトの軸の周りで外周面に配置された複数の掘削部材と、
   これら掘削部材に前記モーターのシャフトの回転力を伝達するための機械的な接続手段と、
   を具備する地面を掘削するための掘削装置において、
   外側エッジと内側エッジとを有する円筒形状であって、前記外側エッジには前記掘削部材が固定されており、前記内側エッジは前記モーターのケーシングから離間し、前記モーターの長さＬよりかなり小さい前記モーターのシャフトの方向の幅ｅを有するリムと、
   前記モーターのシャフトの端に固定された接続部材と、
   少なくとも２つの支持部材と、
   を具備し、
   この支持部材は、前記リムが、前記モーターを囲み、前記シャフトの方向に沿って前記接続部材からオフセットされ、かくして前記リムと前記モーターとの間に環状のギャップを形成し、前記リム、前記接続部材、並びにこの支持部材との間に、前記掘削部材によって削り取られた粘性のある物質を通過させるように開口を形成する形式で、前記接続部材に前記リムを機械的に接続することを特徴とする掘削装置。
2. 各々が、複数の掘削部材と、機械的な接続手段と協働する複数のモーターとを具備することを特徴とする請求項１に記載の掘削装置。
3. 前記装置の本体部に取着され、前記少なくとも１つのモーターとこれと協働する前記リムとの間に位置された少なくとも１つのスクレーパー部材をさらに具備することを特徴とする請求項１もしくは２に記載の掘削装置。
4. 前記リムの外側エッジと内側エッジは、協働する前記モーターのシャフトに関して傾斜した共通な平面にある楕円であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１に記載の掘削装置。
5. 前記リムは、径Ｄ１のシリンダー上に設けられた外側エッジと径Ｄ２のシリンダー上に設けられた内側エッジとを有する２つの部分によって構成され、所定のリム部分の前記外側エッジと内側エッジは、前記モーターのシャフトに関して傾斜している共通な平面にある楕円であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１に記載の掘削装置。
6. 前記２つのリム部分のそれぞれ外側エッジと内側エッジがある前記２つの平面は、互いに平行であることを特徴とする請求項５に記載の掘削装置。
7. 前記２つのリム部分のそれぞれ外側エッジと内側エッジがある前記２つの平面は、前記モーターのシャフトに直角な平面に関して対象であることを特徴とする請求項５に記載の掘削装置。
8. 前記リムの外側エッジと内側エッジは、らせんの部分からなる形態であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１に記載の掘削装置。
9. 前記各掘削部材は、掘削ペレットが装着されたテーパー状の第１の端と、前記リムの外側エッジに前記掘削ペレットを装着するのに役立つ第１と反対の端とを有する筒形状であることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１に記載の掘削装置。
10. 複数の支持部材を具備し、この各支持部材が前記モーターのシャフトに関して径方向に延出している角度付きのブラケットの形態であることを特徴とする請求項１ないし９のいずれか１に記載の掘削装置。

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