JP5695713B2 - 土工ロール用先端部 - Google Patents

Description

本発明は、破砕機、地表採鉱機、地下採鉱機、フライス盤などに使用される土工ロール用先端部に関する。

採鉱建築公共事業に関連した多くのマシーンは、土物質の破砕、採鉱、切削などのために駆動されるロールを使用する。これらの土工ロールは、作業される土物質とかみ合う一連の先端部を含む。先端部は、様々な位置でロールに取り付けられたホルダーに着脱可能に固定される。先端部は、特定の使用期間後に取り替えられる磨耗部品である。

一実施例として、土工先端部は、採鉱作業で土物質の破砕のためのロール破砕機に提供されることができる。典型的な工事（図５３）では、採掘された土物質１は、シュート３の中に投げ入れられ、ロール破砕機７に運搬するためのコンベヤ５に案内される。ロール破砕機７は、採掘された土物質１を分解する一対の向き合ったロール９を含むダブルロール破砕機である。各ロール９は、採掘された土物質と係合してその採掘された土物質を分解する一連の先端部１１が嵌合される（図５４）。先端部は、ロール９に固定されたホルダー１３に固定される。ロール９は、先端部１１が頂点から互いの方に駆動されるように相対方向に回転される。ロール破砕機７を通過する分解された土物質１Ａは、土物質の分離のためのロータリースクリーン１９に運搬するための第２のコンベヤ１７上に置かれる。先端部１１は、ホルダー１３に取り付けるための取り付けシャフト２１と、採掘された土物質１とかみ合うコーン２３とを含む一部品部材である（図５５−５７）。コーン２３は、概ね球状のセグメントに一致する円形の前端部２７をもつ円錐形の外面２５を有する。従来の先端部１１における土物質中のコーンの駆動は、土物質がコーンの外縁のほぼ半分に沿って抵抗するのでロールの回転中に相当な抵抗を負わされる。ロール上への多くのコーンの使用は、抵抗を増やし、高い動力の条件がロールを駆動するのに必要とされる。

取り付けシャフト２１は、ホルダー１３の穴の中に嵌合する段状形状と、ホルダーの中に螺合されるスクリューの自由端部が使用中においてコーンの回転を許容するために収容される固定溝３１とを有する。コーンの形状及びその向けられる回転の理由で、耐摩耗鋼２９がコーン２３全体に適用される。耐摩耗鋼の二重層は、コーンの前面２３Ａ上に適用されて、先端部の使用可能な寿命を延長する。しかしながら、耐摩耗鋼は高価であり、先端部のコスト全体をかなり増加させる。

先端部のシャフト及びシャフトを受け入れるホルダーの穴の壁は、機械加工されて調整を完了し、先端部に対して十分な支持を提供する。それにしても、土の細粒の侵入、及び、破砕又は採鉱作業の無秩序の特性のせいで、細粒は、シャフトの周囲で穴の中にはまりこまれる。これらの細粒は、先端部の回転を制限する傾向があると共に先端部の回転をしばしば抑制する傾向があり、従って、均一な磨耗の取得の可能性を無駄にする。さらに、シャフトの周囲の穴の中の細粒の存在は、先端部をホルダーから取り外すのを困難にする。

本発明は、破砕機、地表採鉱機、地下採鉱機、フライス盤などの採鉱建築公共事業のための土工ロールに使用される改善された先端部に関する。

本発明の一態様によれば、先端部は、リテイナーによって保持された二つの構成要素を備える。一方の構成要素は、ホルダーに固定されたベースであり、他方の構成要素は、土物質（the earth material）とかみ合う磨耗キャップである。磨耗キャップは、ベース上に設置され、破砕や採鉱などをするための土物質と接触する。その結果、磨耗キャップは、ベースの前で非常に摩損する。この構成に関し、磨耗キャップだけが取り替えられる必要があり、その新しい磨耗キャップは同じベース上に設置される。これは、捨てられる構成要素を少なくし、容易な取り替えプロセスを生じる。

本発明の他の態様によれば、ホルダーによって画定された突出したシート上に取り付けるキャビティを有する磨耗キャップとして画定される。この構成では、先端部に対し一体又は別体のベースの必要性が排除される。必要とされる材料が非常に少ないので、製造コスト及び先端部に対する保管条件を小さくされる。さらに、二部品の先端部のように、磨耗キャップとして単に形成された先端部の使用は、捨てられる構成要素を少なくすると共に先端部を非常に容易に取り替えることを意味する。

本発明のさらに他の態様によれば、先端部の少なくとも前方部分は、抵抗及び摩損を小さくし、ロールを駆動する動力を少なくし、先端部の使用寿命を長くする面の軽減が提供される。先端部の少なくとも前方部分の前面及び後面と接する側面は、前面の幅を超えずに目立って存在する。このような面の軽減の具備は、先端部がベースと磨耗キャップとを有する二部品である、先端部が磨耗キャップによって単に画定された先端部である、又は、先端部が作業端部と取り付けシャフトを有する一部品先端部であるかに関係なく、摩損及び抵抗を減少できる。一好適な構成では、先端部の前方部分は、後面よりも幅が広い前面を有する概ね台形の横断形状を有する。それにもかかわらず、面の軽減は他の構成を提供されることができる。

本発明の他の態様によれば、先端部の前方部分は、摩損及び抵抗の大きな減少のために挿入輪郭である面の軽減を有する。挿入輪郭は、マシーンの動作中において先端部に対する土の流れの主要な方向において切られた断面形状である。

駆動されるロールの動作に関連した強い磨耗効果は、先端部の前端部で、先端部の移動に対して土の流れの主要な方向において主として示されることが確認された。この部分及び土の主要な流れの方向に面の軽減を提供することによって、先端部の使用期間を減少しないで耐摩耗鋼がこの前方部分だけに提供される。耐摩耗鋼の少ない使用は、コストを減少し、製造を容易にする。

本発明の他の態様によれば、先端部は、岩や他の土物質を粉砕する最先端のインパクトコーナーを画定するために前方面に対して上方に傾斜した前面を有する。土物質を粉砕する先端部の最先端の前部分としてのコーナーを画定するための前方面及び前面の交差部分は、容易に壊れない強固な構造を提供する。

本発明の他の態様によれば、前方面は、先端部に対して土の流れの主要な方向において前面から後方に傾斜される。そのような角度に前方面を配置することは、先端部によって経験された磨耗を減少すると共に先端部の均一な磨耗を提供する。

本発明の他の態様によれば、縦軸線を中心とした先端部の回転を制限するために先端部はホルダーに取り付けられる。この構成は、取り付けアッセンブリを容易にし、変形した取り付け構成の使用を可能にする。

本発明の他の態様によれば、駆動されるロールを有する土工マシーンの磨耗した複数の先端部の取り替えは、容易にかつ迅速に達成される。本発明による方法では、取り替えられる必要がある磨耗した各先端部の磨耗キャップを保持するリテイナーは取り外される。各磨耗キャップは、ロールに固定されるシートから取り外される。新しい磨耗キャップは、磨耗キャップが取り外された各シートに取り付けられる。取り付けられた各磨耗キャップはリテイナーでシートに固定される。

図１は、ホルダーに取り付けられた本発明にかかる先端部の斜視図である。 図２は、ホルダーに取り付けられた本発明にかかる先端部の斜視図である。 図３は、ホルダーに取り付けられた先端部の断面図である。 図４は、ダブルロール破砕機のオペレーションにおいてホルダーに取り付けられた先端部の側面図である。 図５は、前記先端部の側面図である。 図６は、図５の線６−６で切った断面図である。 図７は、図５の線７−７で切った断面図である。 図８は、前記先端部の上面図である。 図９は、前記先端部の底面図である。 図１０は、前記先端部の前面図である。 図１１は、前記先端部の斜視図である。 図１２は、前記先端部の分解斜視図である。 図１３は、上下を逆にした前記先端部の斜視図である。 図１４は、上下を逆にした前記先端部の分解斜視図である。 図１５は、前記先端部のベースの斜視図である。 図１６は、前記先端部のベースの斜視図である。 図１７は、上下を逆にした前記ベースの斜視図である。 図１８は、前記ベースの側面図である。 図１９は、前記ベースの上面図である。 図２０は、前記ベースの底面図である。 図２１は、前記ベースの前面図である。 図２２は、前記ベースの後面図である。 図２３は、前記先端部の磨耗キャップの斜視図である。 図２４は、前記先端部の磨耗キャップの斜視図である。 図２５は、上下を逆にした前記磨耗キャップの斜視図である。 図２６は、前記磨耗キャップの側面図である。 図２７は、前記磨耗キャップの上面図である。 図２８は、前記磨耗キャップの底面図である。 図２９は、前記磨耗キャップの後面図である。 図３０は、前記磨耗キャップの前面図である。 図３１は、スクリューが分解された図３０の線３１−３１で切った断面図である。 図３２は、前記先端部のためのリテイナーの斜視図である。 図３３は、リテイナーの分解斜視図である。 図３４は、リテイナーの分解側面図である。 図３５は、リテイナーの分解上面図である。 図３６は、リテイナーの前面図である。 図３７は、リテイナーの後面図である。 図３８は、リテイナーの断面図である。 図３９は、代替的なホルダーの斜視図である。 図４０は、代替的なホルダーの側面図である。 図４１は、代替的なホルダーの上面図である。 図４２は、第２の代替的なホルダー及び代替的な磨耗キャップの斜視図である。 図４３は、第２の代替的なホルダー及び代替的な磨耗キャップの分解斜視図である。 図４４は、代替的な磨耗キャップの斜視図である。 図４５は、第２の代替的な磨耗キャップの分解斜視図である。 図４６は、本発明にかかるさらに代替的な先端部の斜視図である。 図４７は、図４６のさらに代替的な先端部の側面図である。 図４８は、図４６のさらに代替的な先端部の上面図である。 図４９は、図４６のさらに代替的な先端部の前面図である。 図５０は、本発明にかかる先端部をもつスクロール破砕機の部分斜視図である。 図５１は、前記スクロール破砕機の二つのローラーの端面図である。 図５２は、スクロール破砕機のためのホルダーでの本発明にかかる先端部の斜視図である。 図５３は、ダブルロール破砕機に関する採鉱作業の概略図である。 図５４は、ダブルロール破砕機のロールの動作の概略図である。 図５５は、従来の先端部の斜視図である。 図５６は、従来の先端部の側面図である。 図５７は、図５６の線５７−５７で切った従来の先端部の断面図である。

本発明は、ロール破砕機、地表採鉱機、フライス盤などの土工ロール又はローラーのための先端部（ｔｉｐｓ）に関する。先端部は、時々、上の、下の、前方の、後方の、垂直の、水平のなどの相対語で本アプリケーションに記載される。これらの相対方向の用語は、本発明に本質的ではない。土工ロール上の先端部の配向は、作動中かなり変化する。従って、これらの相対方向の用語は、本発明を制限せず、むしろ説明を容易にする。本アプリケーションの先端部は、ダブルロール破砕機に関連して主に記載される。それにもかかわらず、本発明は、このオペレーションに制限されない。また、本発明による先端部は、
単一のロール破砕機、スクロール破砕機、地表採鉱機、地下採鉱機、フライス盤などの先端部を有する被駆動ロールを含む他の土工マシーンに関連した使用に適する。

本発明の一実施例（図１乃至図３８）では、先端部３５は、ベース３７及び磨耗キャップ４０を含む二つの部分先端部である。ベース３７は、取り付けシャフト４２及び磨耗キャップ４０用シート４４を含む。磨耗キャップは、シート上に設置し、ワークされる物、例えばダブルロール破砕機７に供給される採掘された物とかみあう。磨耗キャップ４０は、リテイナー４６によってベース３７に着脱可能に固定される磨耗部品である。

ベース３７のシャフト４２は、ホルダー１３の穴４８内の受け取り部と係合するように形状付けられる（図３）。この例では、シャフト４２は、概ね、その後端５３の近くに穴又はくぼみ５１を有する段状の円筒形状である（図１１−２０）が、他の形状を使用できる。穴５１は、シャフト４２を完全に貫通できるが、単にシャフトを部分的に伸びる方が好ましい。取り付けスクリュー５５は、ホルダー１３のボア５７にねじこまれ、その自由端５９がくぼみ５１の中に収容されてシャフト４２と接触すると共にホルダーに先端部を保持する（図３）。くぼみ５１は、その縦の両側面５８（すなわち長さ方向に概ね伸びる両側面）で閉じられているため、そのくぼみの中へのスクリューの受け入れは、使用中において先端部の縦軸線６０を中心とした先端部３５の回転を防止する。ホルダー１３に先端部３５を固定するのに他の手段が使用でき、また他の種類のホルダーを使用できる。例えば、異なる位置又は方向に配置された取り付けスクリューを使用できる。保持ラッチを有するブロック又はピン、他の保持手段を有するピン、キーが付いたエレメントなどのねじが付されていないリテイナーも使用できる。また、穴は、図示とは異なる形状にすることができる。予期される負荷に抵抗するのに十分な支持で先端部をロールにしっかりと保持することが単に必要である。面のレリーフを含む実施例では、先端部の回転が防止される。他の実施例では、所望であれば先端部の回転が許容される。

ベース３７のシート４４は、磨耗キャップ４０を収容し取り付けるためにホルダーの頂上に設置する（図１１−２２）。好ましくは、シート４４は、前面６４の方へ先細になる概ね円形の外面６２と、ホルダー１３に耐えるようになった後面６５とを有する。前面６４は、好ましくは平面であり、概ね軸線６０に対して垂直面であるが、他の形状又は配向を有することができる。軸線６０を中心とした磨耗キャップの回転を防止するために、磨耗キャップ４０のレール６８を収容するために溝６６が対向面に提供される方が好ましい。溝６６は、シート４４を完全に伸びる方が好ましいが、所望であれば部分的に伸びるだけでもよい。各溝６６の縁端６９は縦軸線６０に対して横方向に向いており、より容易なレール６８の製造及び収容のために外方に傾斜される方が好ましい。それにもかかわらず、縁端６９は、平面にすることができる。溝は、縦軸線に対して垂直方向に、すなわちロールが駆動されるときの先端部の移動方向にかかる負荷に対して最大の抵抗を提供するために対向面に提供されるのが好ましいが異なる位置に配置できる。溝は、湾曲させることができ、あるいは他の形状を有することができる。また、一つだけの溝あるいは二つ以上の溝にできる。最後に、磨耗キャップの回転を防止するため及び／又は先端部の横方向に作用する負荷に対する抵抗を提供するために、他の構造上の構成を使用できる。

また、シート４４は、磨耗キャップ４０に対してしっかりした支持を提供するために安定化面７０を含む方が好ましい。安定化面７０は、垂直に整合され（すなわち、ロールが回転する際に先端部が動かされる方向に概ね整合され）、前面６４から後方に伸びる。安定化面７０は、軸線６０に対して実質的に平行な面である。“実質的に平行な面”という用語は、軸線６０に対して平行な面及び軸線６０に対して小さな角度α、例えば約１乃至７度である面を含む。安定化面７０は、容易な製造のために軸線６０に対して小さな角度で後方に発散する方が好ましい。安定化面７０は、各々、軸線６０に対して５度よりも小さい角度である方が好ましく、軸線６０に対して２−３度である方がさらに好ましい。安定化面７０は、使用中における衝撃力及び他のかけられる力に抗して磨耗キャップ４０に強度な支持を提供する。柱７２は、付加的な強度のために、安定化面７０と溝６６との間で前面６４に伸びる方が好ましい。穴７４は、リテイナー４６を受け入れるために下安定化面７０に形成される方が好ましいが、他の構成及び他の位置がリテイナー４６と協働するのに提供できる。

磨耗キャップ４０は、シート４４を受け入れるために後方に開口又は面するキャビティ７８と、物１とかみあうために概ね前方に面する磨耗面８１とを含む（図１−１１及び２３−３１）。キャビティ７８は、シート４４の形状に合致する。図示の実施例では、キャビティ７８は、その周辺を囲んで閉じられているが、他の実施例では、キャビティは、その一つ以上の側面に沿って開放できる。シート及びキャビティは、磨耗キャップに対して十分な支持を提供する限り、広く様々な形状にすることができる。シートを土及び早い磨耗から保護するためにシート全体が磨耗キャップ４０の中に受け入れられるのが好ましい。代替的に、ベースは、キャビティ、磨耗キャップ及び突き出るシートを画定する。

この実施例では、キャビティ７８は、シート４４の円形の外面６２を係合的に受け入れるために、特に後部分において概ね円形の形状を有し、前面６４に抗して耐える前面８４を有する。一対の内方に伸びるレール６８が溝６６内に収容するためにキャビティ７８の対向面に沿って軸方向に伸びる。各レール６８の側壁８７は、縁端６９の形状に合うように形状付けられている。溝６６へのレール６８の受け入れは、使用中における軸線６０を中心とした磨耗キャップ４０の回転に抵抗する。また、レール６８は、磨耗キャップにかけられた負荷（すなわち、概ね先端部が動く方向又は対向する方向にかけられた負荷）に抗して垂直な支持を提供する。代替的に、レールはシート上に提供されることができ、溝は磨耗キャップのキャビティに提供されることができる。磨耗キャップの回転を防止するための他の構成が、レール及び溝の代わりにあるいはレール及び溝に追加して使用できる。

キャビティ７８は、シート４４の凹部９６内に嵌合する安定化面９５をもつ上及び下支持８９をさらに含み、安定化面９５は、相補的な安定化面７０に接触しかつ相補的な安定化面７０に押圧する。安定化面９５同様に安定化面７０は、縦軸線６０に対して実質的に平行である。安定化面７０、９５は、平面である方が好ましいが、湾曲することもできるし、他の形状にすることもできる。さらに、代替として、安定化面７０、９５は、軸線６０に対して大きな傾斜をもつことができ、特定のアプリケーション、例えば軽い作業アプリケーションに対して軸線６０に対して平行でなくてもよい。また、特定のアプリケーションでは、磨耗キャップ及びシートは、各々、ある主要な方向における負荷に耐えるために互いに係合した一つの安定化面だけを含むことができる。さらに、そのような安定化面以外の構成をベースへの磨耗キャップの取り付けを支持するのに使用できる。開口９７が、下支持８９を通って提供され、磨耗キャップがリテイナー４６の受け入れのためにベースに取り付けられるときにベース３７の穴７４と整合する。

最初に物１と主として接し、そしてロール破砕機７では物の分解を主として実行する前部分９８を磨耗面８１は有する。前部分９８は、ホルダーから前方又は外方に概ね面する前面１００と、先端部がロールと共に動く方向に概ね面する前面（a leading surface）１０１と、前面１０１と対向した後面（a trailing surface）１０２と、前面１０１と後面１０２との間に伸びる側面１０３とを含む。先端部の使用できる年数を延ばし、ロールを駆動するに必要なパワーを少なくするように、前部分９８は、磨耗及び先端部上の抵抗を減少するために面の軽減（side relief）で形成されるの方が好ましい。面の軽減は、前面１０１の幅又は横の側面１０５の内側で目立たせるように側面１０３を形成することによって提供される。

この実施例では、側面１０３は、概ね平面であり、前面１０１から内方に傾斜され、すなわち、側面１０３は、後面１０２に伸びるに従って概ね互いの方に近寄っている。この構成は、概ね台形の横断面形状を有する磨耗キャップ４０のための前部分９８を提供する。この実施例では、前面１０１の部分は、後面１０２の対向する対応部分よりも幅が広く、二つの面１０１、１０２の対応する部分は、縦軸線６０に対して直交する方向に互いに向き合った部分である。この内方への傾斜は、側面１０３が前面１０１によって保護されるのを可能にし、土１からの圧力及び土１との接触を減少させ、図５、７において前部分９８に対する物１の全体の流れＦを配慮する。減少した圧力及び接触は、先端部の減少した磨耗及び回転されるロール上の減少した抵抗に変える。物１との初期接触及び先端部の前端部に沿って生じる磨耗は画定される。そして、面の軽減は、単に前部分９８に沿って提供されるのが好ましい。このように、後部分１０９は、シートの強度及びホルダー１３に対するしっかりとした支持のためにシート４４の拡張した後部分に適応するように拡張する。それにもかかわらず、面の軽減は、磨耗キャップの大部分又は全体に伸びることができる。また、シート４４の前端部は、磨耗キャップ４０の外面の面の軽減によりよく適応するために概ね台形形状を有する方が好ましい。

側面１０３は、各々、前面１０１の幅Ｗ内にあるように横方向の角度θで内方に傾斜される方が好ましい（図６）。この点では、側面１０３は、物１を通過して前面１０１の影の中を移動し、磨耗及び抵抗を少なくする。一好適な構成では、横方向の角度θは、前部分９８の側面１０３が磨耗キャップ４０に対して挿入輪郭において内方に傾斜されるように十分に大きい（図７）。挿入輪郭は、先端部に対する土１の流れの主要な方向において切られた先端部の断面形状である。例えば、ダブルロール破砕機７では、土物は、先端部３５の縦軸線６０に対して傾斜して先端部に対して流れる傾向がある（図５）。従来の先端部では、この相対的な動きは、特に鉱石が先端部の回転を妨げるときに、縦軸線６０に対するこの傾斜で円錐体２３に磨耗を生じさせる。ある代表的なダブルロール破砕機７では、先端部に対する物１の流れは、縦軸線６０に対して約７０度の角度である。そして、このマシーンの先端部に対する挿入輪郭は、縦軸線６０に対して約７０度の角度で横断面に沿っている。挿入輪郭に面の軽減を提供することにより、側面１０３は、先端部に対する物の主要な流れに関して前面１０１の内方に存在する。この構成は、先端部に対して高まった保護及びロール上の抵抗の更なる減少を提供する。

一好適実施例では、側面１０３は、挿入輪郭で約５度の角度λ（図７）を提供するために約１５度の横方向の角度θ（図６）を画定するように傾斜される。理解されるように、１５度の横方向の角度θは、約３０度の包含された角度で互いの方に近寄る側面を生じる。それにもかかわらず、側面１０３は、他の横方向の角度θで傾斜でき、さらに面の軽減の利点を提供できる。少なくとも５度の角度αで挿入輪郭の各側面１０３を傾斜することが好ましいが、より小さい角度は減少した磨耗及び抵抗を生じる。また、前面１０１の幅内に目立ってあるが、挿入輪郭の内方に傾斜していない側面１０３は、面の軽減を有さない先端部と比べて減少した磨耗及び抵抗を提供する。面の軽減は、前部分９８にだけ提供されるのが好ましいが、同様に後部分１０９に拡張されることができる。

磨耗キャップ４０の前面１００は、先端部３５に対する物１の相対的な流れの方向に概ね平行である角度で軸線６０に対して傾斜されるのが好ましい。従って、前面１００は、ダブルロール破砕機に対し、縦軸線６０に対して約７０度の角度φで傾斜されるのが好ましい。それにもかかわらず、他の角度の配向を使用できる。平らな前面１００が好ましいが、前面は、丸く湾曲した前端部、鋭い掘削ポイントまたは他の形状を含む他の形状を有することができる。前面は、選択的に、カーバイドあるいは他の硬い物質で形成でき、あるいは、カーバイド、セラミック又は他の硬い物質の硬いインサートを有することができる。

磨耗キャップ４０の主要な部分が粉砕される必要がある岩や他の土物質を粉砕するインパクトコーナーであるように、前面１０１は、軸線６０に対して前方及び上方に傾斜されるのが好ましい。岩などに最初に衝突するコーナーの構造は、容易に壊れない強固な構造である。前面１０１は、前部分１０１’及び後部分１０２”を有するのが好ましいが、前面１００の後方に均一な形状にできる。好適な構成では、前部分１０１’は、縦軸線６０に対して約３０度の角度αで前面１００から後方に伸びてインパクトコーナー１１０を形成する。後部分１０２”は、リテイナー４６のシールドを提供するために縦軸線６０に対して小さい角度で傾斜されるのが好ましい。後面１０２は、縦軸線６０に対して約１５度の角度βで前面１００から後方に伸びる。それにもかかわらず、他の配向が可能である。

本発明による磨耗キャップは、図示以外の形状を有することができる。側面は、前面に対して様々な角度に配置されることができる。側面は平面である必要がなく、例えば、湾曲に、角度つきに、あるいは不均整にできる。前面の幅内に側面全体を限定するのが好ましいが、面の軽減の利点は、側面が前面の幅内に目立って存在する限り前面の幅を超えて側面が伸びても得られることができる。さらに、前面、後面、前方面は、平らでない形状で形成されることができる。湾曲した面、特に湾曲した前面で形成された前部分では、側面と前面との間に輪郭が明確でなくてもよい。本発明による面の軽減は、面の軽減が提供された先端部の部分の前部分の先端と後部分の後端との間の横方向の距離（すなわち、前面と後面との距離で縦軸線６０に対して垂直）の半分以上、好ましくは距離の約７５％以上にわたって前面の最も大きい横方向の幅内に側面が配置されている場合に提供されることができる。

使用中の厳しい環境の理由から、耐磨耗加工で磨耗キャップ４０を提供するのが好ましい。しかしながら、最も過酷な磨耗は、先端部の縦軸線６０に傾斜した方向に沿って先端部の前部に生じることが確認される。その結果、耐磨耗加工の必要性は、先端部に対して物の流れの主要な方向に概ね平行な傾きに沿った後縁部１０６を有する磨耗キャップ４０の前部分９８に提供されるだけである（図１、５及び２６）。一好適な構成では、耐磨耗加工は、軸線６０に対して約７０度の角度で平らなバンドで適用され、それは、前面１００に平行であるのが好ましい。この耐磨耗加工の使用の制限は、コーン２３全体に耐磨耗加工をする先端部１１に比べて、先端部の有効な使用期間を十分に減少しないで先端部のコストを減少する。

リテイナー４６は、（ねじ山を有する又は有さない）他の種類のリテイナーを使用できるが、スクリュー又は雄ねじ部材１１１と、ナット又は雌ねじ部材１１３を含む方が好ましい（図３、１２、１４及び３１−３８）。スクリュー１１１は、自由端部１１７をもつねじシャフト１１５と、自由端部１１７と反対側にあるツール係合手段をもつヘッド１１９とを有する。ナット１１３は、ねじ穴１２１と、ナットの回転を防止するために開口９７の平らな側壁９９に嵌合する一対の平らな外面１２３とを含むが、他の環状でない形状を使用できる。ナットは、キャビティ７８から開口９７の中に挿入される。ナットは、その内部端部のフランジによって、開口９７との締まりばめによって、ナット及び開口の相応する絞りによって、あるいは他の手段によって、開口９７に保持されることができる。そのようなナットの使用は、開口９７が成型されるないしはねじ山なしで形成されるのを可能にする。それにもかかわらず、開口９７は代替としてねじ山を有して形成されることができる。スクリュー１１１のねじシャフト１１５は、穴７４の受け入れのための穴１２１に螺合されて、磨耗キャップ４０をシート４４に保持する。

好適実施例では、ナット１１３は、スクリュー１１１と接触し、使用中における望ましくない緩みを防止するために弾性部材１３３をさらに含む。弾性部材は、シャフト１１５を取り囲むスリーブ１３３であるのが好ましい。スリーブ１３３は、ナット１１３の減少部分１４１の周囲に嵌合してスリーブ１３３とナットとを互いに連結するフランジ１３９を含む。代替的に、スリーブ１３３は、接着剤、モールディングあるいは他の手段によってスクリュー１１１に初期的に固定されることができる。図示の例では、スリーブ１３３は、スクリュー１１１が穴１２１に供給された際にヘッド１１９に隣接した溝１３７の中にカチッと合うリム１３５を含むが、他の構成が可能である。スリーブ１３３は、使用中におけるスクリュー１１１の望ましくない緩みを防止するが、トルクレンチなどのツールで回されるときにスクリュー１１１の引き戻しを許容する。ロックナットなどの緩みを防止するのに他の構成を使用できる。また、スリーブ１３３は、スクリュー１１１とナット１１３のねじ山間への細粒の入り込みを減少するために開口９７を密閉する機能をし、それによって、ロックのリリースを容易にする。スリーブ１３３は、ウレタンなどのポリマーで形成されるのが好ましいが、同様に他の構成物を有することができる。

ナット１１３は、製造中磨耗キャップ４０に嵌合されるのが好ましいが、オペレータによって組み入れることができる。同様に、スクリュー１１１もまた、リテイナー４６が製造中磨耗キャップに一体に連結されるように、（すなわちナット１１３への螺合によって）磨耗キャップに取り付けられるのが好ましい。このように、開口９７へのナット１１３の適当な嵌合及びスクリュー１１１へのスリーブ１３３の適当な嵌合が確実になされる。
さらに、この方法では、リテイナー４６は、常に磨耗キャップ４０の一部分のままであり、別個のロックの備え及び別個のロックのトラックの確保を必要としない。自由端部１１７を提供したナット１１３の中のスクリュー１１１がキャビティ７８の中に突出しない状態で磨耗キャップはベースに取り付けられることができるが、所望であればスクリュー１１１は取り除かれることができる。ひとたび、磨耗キャップ４０がシート４４上に完全に設置されると、自由端部１１７がベース３７の穴７４に受け入れられるようにスクリュー１１は推進する。好ましくは、自由端部１１７は穴７４の底面１２５に押圧しないが、押圧することができる。むしろ、ヘッド１２９は、このポイントを過ぎてスクリュー１１１が推進するのを防止するために、開口９７のカウンター穴１２９の中に収容される外縁フランジ１２７を含む方が好ましい。また、大きなカウンター穴１３１が磨耗キャップ４０に提供され、ヘッド１１９と係合するツールを許容する。勿論、ナット１１３、スクリュー１１１及び開口９７に対して他の形状及び構成を使用できる。

キャビティ７８の前方のキャビティ拡張部として形成された磨耗インジケーター１４３が、磨耗キャップが消耗して取り替えられるときに確認するために提供されるのが好ましい（図３及び３１）。磨耗キャップ４０が取り替えられるときに、スクリュー１１１が引き戻され又は取り除かれ、自由端部１１７が穴７４の外へ移動される。そして、磨耗キャップ４０がシート４４から引き抜かれる。はまり込んだ細粒が磨耗キャップ４０をシート４４に対して動けなくさせる場合には、磨耗キャップ４０は、一般的なてこの力で動かすツール（図示せず）でシート４４から前方に取り外されることができる。しかしながら、ベース３７をホルダー１３から通常引き抜く必要がないので（すなわち、磨耗し取り替えられる必要がない限り）、取り替えプロセスは、従来の先端部に比べて、より迅速かつ容易である。付加的に、ホルダーが取り替えられる必要があるときにホルダーからのベースの取り除きを容易にするために、一つ以上のくぼみ１４５がベース３７とホルダー１３との間へのてこの力で動かすツールの挿入に適応するためにシート４４の後端部に提供されるのが好ましい。

代替的な実施例では、先端部は、磨耗キャップ４０だけによって、すなわちホルダーに受け入れられるベースを有しないで画定される。この実施例では、ホルダー１３Ａは、磨耗キャップ４０が取り付けられるシート４４Ａを含む（図３９−４１）。シート４４Ａは、ベース３７上のシート４４と同じ構成を有するのが好ましいが、他の構成を使用できる。磨耗キャップ４０とリテイナー４６は、ベース３７を使用するときと同じ構成を有するのが好ましい。唯一の違いは、ベース３７が排除され、シート４４Ａがホルダー１３Ａと一体であることである。

それにもかかわらず、他のホルダー及び磨耗キャップを使用することができる。他の一例として、代替的な実施例が図４２乃至図４５に図示される。この実施例では、ホルダー１３Ｂは、中央ステム４５Ｂ、上及び下支持部４７Ｂ、４９Ｂ及び側方凹部５２Ｂを有する概ねＩ字状の形状によって画定されるシート４４Ｂを含む。上支持部４７Ｂは、ステム４５Ｂの各側面から横方向に伸びるフランジである方が好ましい。下支持部４９Ｂは、ホルダーベース５４Ｂの支承面として形成されるのが好ましい。穴７４Ｂは、磨耗キャップ４０Ｂをホルダー１３Ｂに保持するリテイナー４６Ｂを受け入れるためにステム４５Ｂの中にあるいはステム４５Ｂを通って伸びる。

磨耗キャップ４０Ｂは、シート４４Ｂを受け入れるための、後方に面する又は開口するキャビティ７８Ｂを含む。この実施例では、キャビティ７８Ｂは、横断面が概ねＴ字状の形状を有する。一対のアーム５６Ｂが、機能端部５８Ｂから後方に伸びてシート４４Ｂの凹部５２Ｂに嵌合する側方レール６１Ｂを画定する。各レール６１Ｂは、上壁６３Ｂから離間しており、上支持部４７Ｂを受け入れるようになった上溝６７Ｂを画定する。キャビティ７８Ｂの前面８４Ｂは、シート４４Ｂの前面６４Ｂと接面するようになっている。アーム５６Ｂの上及び下面６９Ｂ、７１Ｂは、上及び下支持部４７Ｂ、４９Ｂにそれぞれ押接するようになっている。上面６９Ｂは、ホルダー１３Ｂに関して下輪郭を保持するために縦軸線に対して下方に傾斜されるのが好ましい。穴７３Ｂは、アーム５６Ｂの一方又は両方を貫通し、リテイナー４６Ｂを受け入れるためにホルダー１３Ｂの穴７４Ｂと概ね整合する。

ひとたび磨耗キャップ４０Ｂがシート４４Ｂに取り付けられると、リテイナー４６Ｂが挿入されて磨耗キャップをシートに保持する。リテイナー４６Ｂは、リテイナー４６と同じデザインであるのが好ましいが、他の構成にできる。

本発明の他の実施例では（図４６−４９）、先端部１５０が、物１とかみ合う前作業端部又は部分１５２と、マウント又はベースを介して先端部をロールに固定する後取り付け端部又は部分１５４とを含む一体部材である。先端部１５０は、リテイナー４６に関連した特徴を除いて同じ外面形状を実質的に有するのが好ましい。先端部１５０の作業端部１５２は、前方面１６０と、前面１６２と、後面１６４と、前面１６２と後面１６４との間に伸びる一対の側面１６６とを有する。作業端部１５２は、磨耗キャップ４０と同じ外面形状を有する。取り付け端部１５４は、シャフト４２と同じ形状である。従って、先端部の使用可能な寿命が延ばされると共にロールを駆動するのに必要な動力を少なくするように、作業端部は先端部の磨耗及び抵抗を減少するために前部分１９８に沿った面の軽減で形成されるのが好ましい。磨耗キャップ４０と同様に、前面１６２の幅又は横方向の側面内に目だって存在する側面１６６を形成することによって提供される。

好適実施例が、二部品の先端部、一部品の磨耗キャップ先端部、及び、作業端部と取り付け端部とを有する一部品の先端部に対して上述されたが、本発明に従って他の構成が可能である。本発明のさまざまな特徴は、本発明の利点を達成するために分離して使用されることができる。例えば、広くいろいろな構成が、キャビティ、シート、外側磨耗面、又はリテイナーを形成するのに使用されることができ、さらに、作業端部が摩損したときに処分する材料が少ないという利点を達成し、容易な先端部の取り替えプロセスを提供する。磨耗キャップは、コーン形状の外面、及び、従来の先端部のコーンと同じように回転される先端部の部分を有することさえできる。さらに、先端部の前方端部は、曲げられ、鋭くとがった先端にされ、あるいは、平面でかつ縦軸線に傾斜した以外の形状及び／又は配向を有することができる。また、先端部の作業端部は、カーバイド又は硬質な材料の前方面、あるいは、埋め込まれたカーバイド、セラミック又は他の磨耗抵抗部材又は耐磨耗加工が施された他の磨耗抵抗手段を提供されることができる。

アプリケーションは、主として、ダブルロール破砕機と関連した本発明にかかる先端部の使用を開示するが、そのような先端部は、例えば、スクロール破砕機１７０（図５０−５２）を含む他の手段に使用されることができる。スクロール破砕機のオペレーションでは、先端部３５はロール９Ｂに固定されるホルダー１３Ｂに取り付けられる。

Claims (12)

1. 土工マシーンの駆動されるロールのベースに取り付けられる、土物質を分離するための磨耗キャップであって、
   前記磨耗キャップは、
   縦軸線を有するキャビティであって、ベース上のシートを受け入れるために後方に開口すると共に、シートの形状に概ね合致する、キャビティと、
   前記磨耗キャップを前記ベースに着脱可能に保持するリテイナーを受け入れるためにベースの穴と整合する開口と、
   ロールが駆動されるときに土物質と衝突するための前作業部分を有する磨耗面と、を備え、
   磨耗面は、
   磨耗キャップがロールと共に動く方向に向いた前面であって、縦軸線に対して鋭角に前方及び上方に傾斜される前面と、
   前面と対向する後面と、
   土物質の流れの主要な方向において前面から後方に傾斜されると共に、土物質と係合するときに縦軸線に対して鋭角に傾斜される前方面と、を含み、
   前方面と前面との交差部分は、土物質を粉砕するために縦軸線に対して横方向に延在する最先端のインパクトコーナーを画定し、
   ベースのシートを受け入れるキャビティは、
   少なくとも一つのレール又は溝であって、ベースのシート上の他のレール又は溝に収容するためにキャビティを軸方向に延在し、縦軸線に対して概ね平行に延在する少なくとも一つのレール又は溝と、
   少なくとも一つのレール又は溝から離間され、ベースの安定化面と係合する複数の安定化面であって、駆動されるロールの回転によって磨耗キャップにかけられる負荷に抵抗してベース上の磨耗キャップを強度に支持するために縦軸線に対して実質的に平行に延在する複数の安定化面と、を含む、磨耗キャップ。
2. 請求項１記載の磨耗キャップにおいて、
   複数の安定化面は、平面である磨耗キャップ。
3. 請求項１又は２記載の磨耗キャップにおいて、
   前記キャビティは、前記シートの溝に受け入れられる少なくとも一つのレールを含む磨耗キャップ。
4. 請求項１又は２記載の磨耗キャップにおいて、
   前記キャビティは、前記シートの少なくとも一つのレールを収容する少なくとも一つの溝を含む磨耗キャップ。
5. 請求項１乃至４のいずれか一つに記載の磨耗キャップにおいて、
   前記開口は、ねじ山が形成されている磨耗キャップ。
6. 請求項１乃至５のいずれか一つに記載の磨耗キャップにおいて、
   前記磨耗キャップの前作業部分は、更に、前記前面から前記後面まで伸びる側面を含み、
   前記側面は、前記前面の幅を超えずに目立って存在する磨耗キャップ。
7. 請求項１乃至６のいずれか一つに記載の磨耗キャップにおいて、
   前記磨耗キャップは、前記前作業部分上だけに耐摩耗鋼を含む磨耗キャップ。
8. 請求項１乃至７のいずれか一つに記載の磨耗キャップにおいて、
   前記磨耗キャップは、一部品として成型される磨耗キャップ。
9. 請求項１乃至８のいずれか一つに記載の磨耗キャップにおいて、
   前記前方面は、先端部の縦軸線に対して７０度の角度で傾斜される磨耗キャップ。
10. 請求項１乃至９のいずれか一つに記載の磨耗キャップにおいて、
    前記磨耗キャップは、シート上の凹部に嵌合する一対の後方に延在するアームを含む磨耗キャップ。
11. 請求項１０記載の磨耗キャップにおいて、
    前記磨耗キャップの開口は、一対の後方に延在するアームの一方を貫通する磨耗キャップ。
12. 土工マシーンの駆動されるロールに取り付けられる磨耗キャップアッセンブリであって、
    磨耗キャップアッセンブリは、
    シートと、凹部と、ロールに取り付けられる取り付け端部と、を有するホルダーと、
    請求項１乃至１１のいずれか一つに記載の磨耗キャップと、
    磨耗キャップをホルダーに着脱可能に保持するリテイナーと、を備える磨耗キャップアッセンブリ。

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