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Die Erfindung betrifft einen als Eimerkettenbagger ausgebildeten Grossbagger, insbesondere einen Bagger mit einer theoretischen Stundenleistung von über 200 m3, dessen antreibbare, endlose Eimerkette an der Ober- und Unterseite eines Auslegers verlaufend über einen Antreibsturas am einen und am andern Ende des Auslegers vorgesehene Umlenkorgane geführt ist, wobei an der Unterseite des Auslegers Führungen zur Seitenabstützung der Kette beim Profilschnittbaggern vorgesehen sind.
Bei derartigen Grossbaggern stellen die verwendeten Eimerketten bisher praktisch immer genau an den jeweiligen Bagger und die verwendeten Eimer angepasste Sonderanfertigungen dar, wobei die Eimer selbst auch Glieder der Kette bilden können. Bei Grossbaggern ergeben sich Ketten mit einem Laufmetergewicht von etwa 200 bis 500 kg. Praktisch werden Grossbagger bisher entweder als sogenannte Profilschnittbagger oder als Blockschnittbagger gebaut. Bei den verwendeten schweren Ketten ist es praktisch unmöglich, die sich infolge des vorhandenen oft sehr grossen und z. B. 30 m betragenden Abstandes zwischen den Endumlenkungen ausbildende, durchhängende Kettenlinie durch Spannen der Kette zu unterdrücken. Die notwendige Spannkraft würde die Bruchlast der Kette überschreiten.
Auch aus diesen Gründen ist man im Grossbaggerbau schon vor langer Zeit von der Gallschen Kette abgegangen und verwendet die kinematisch ungünstigen Schakenketten. Zumindest für die obere Umlenkung werden sternförmige, meist sechseckige Turase verwendet, deren Seitenlänge von der Eimerlänge abhängig ist.
Beim Weiterwandern eines Kettengliedes um den Turas kommt es zu Beschleunigungen und Verzögerungen, die sowohl die Kette in Längsrichtung beanspruchen, als auch zu Schlägen auf den Turas und dessen Lagerung führen. Das Schlagen der Eimer wird teilweise für notwendig angesehen, um eine sichere Entleerung der Eimer zu gewährleisten.
Blockschnittbagger werden meist zur Schottergewinnung verwendet. Sie sind verhältnismässig einfach im Aufbau, können aber nur in der Hauptebene des Auslegers, also von oben nach unten, arbeiten.
Profilschnitt- oder Seitenschnittbagger werden meist für Bauzwecke, also z. B. zum Böschungsbaggern, wozu auch Uferböschungen zählen, verwendet. Bei diesen Baggern ist es notwendig, die Kette zu führen, weil unter Querverstellung des Auslegers gearbeitet wird. Für diese Seitenführung verwendet man bisher am Ausleger eigene, auswechselbare Führungsleisten, meist aus hochlegierten Stählen. Vor allem bei Baggerungen unter Wasser und bei Sand- und Kiesbaggerungen kommt es zu einem untragbar hohen Verschleiss dieser Gleitführungen, da das abgetragene Material wie ein zwischen Kette und Führungen eingebrachtes Schleifmittel wirkt.
Die Folge davon ist, dass sich bei ungünstigen Betriebsbedingungen für einen Profilschnittbagger längere Stand- als Arbeitszeiten ergeben können und bei Grossbaggern mit theoretischen Stundenleistungen über 200 m3 im Laufe einer Saison mehrere Waggonladungen an Führungsschienen verbraucht werden. Auch aus diesem Grund wäre es bisher sinnlos, einen Profilschnittgrossbagger im Blockschnitt einzusetzen.
Zur Einstellung des Schnittprofils, vor allem zur Erzielung einer ebenen Sohle des Baggerungsprofils bei verschiedenen möglichen, durch Einstellung des übrigen Auslegers erzielbare Flankenneigungen, ist es bekannt, das untere Auslegerende gegenüber dem übrigen Ausleger um eine Querachse schwenkbar anzuordnen.
Aus den Erfahrungen beim Bau kleinerer Bagger lassen sich für den Grossbaggerbau keine unmittelbaren Hinweise für mögliche Verbesserungen entnehmen. Der grundsätzliche Unterschied zum Grossbaggerbau besteht immer darin, dass beim Kleinbagger die vorgesehenen Ketten nur ein geringes Gewicht besitzen und daher zwischen aufeinanderfolgenden Stütz- bzw. Umlenkrollen fast geradlinig gespannt werden können. Man kann bei solchen Kleinbaggern durch mehrere, im Bereich des grabenden Trumes angeordnete Stützwalzen ziemlich genau ein vorgesehenes Baggerprofil einstellen. Ein derartiger bekannter, leichter Bagger zum Profilbaggern bzw. für die Schottergewinnung kann je zwei parallele Laschenketten besitzen, die über durchgehende Achsen verbunden sind und aussen Grabwerkzeuge und Eimer tragen.
Manchmal werden dabei auch Eimer mit aufklappbarem Boden verwendet, um die Entleerung zu erleichtern. Man hat auch schon zur Verbesserung der Abstützung zusätzlich an mit der Kette verbundenen Teilen Laufrollen und an den Umlenkstellen Führungsschienen für diese Laufrollen vorgesehen.
Um bei den verwendeten Gallschen Ketten mit kurzen Laschenlängen auszukommen, wurden bei einem wieder mit zwei parallelen Ketten ausgestatteten leichten Bagger auch schon Eimer verwendet, die an einer Tragkonstruktion aussen zwischen den beiden Ketten gehalten sind und in ihrer Länge über mehrere Kettenglieder reichen. Im Bereich der Vorderenden der Eimer sind sie mit an Traglaschen vorgesehenen,
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in Eimerlängsrichtung verlaufenden Langlöchern in zwischen den beiden Ketten angebrachte Querbolzen eingehängt. Weiter hinten, aber nicht ganz am Ende der Eimer, erfolgt die Aufhängung über eine Lasche unmittelbar an einem Kettenbolzen. Es ist also durch die vordere Befestigung eine Relativbewegung von Eimer und Kette möglich, so dass die Umlenkung der Eimerkette erleichtert wird.
Auch bei leichten Grabenbaggern ist es bekannt, das Auslegerende um eine Querachse schwenkbar anzuordnen, damit z. B. beim Grabenbau vorhandene, kreuzende Rohrleitungen usw., leichter untertunnelt werden können. Man hat auch schon bei Grabenfräsen, die in dieser Hinsicht auch mit einem Bagger vergleichbar sind, den Ausleger über Stossdämpfer am Fahrgestell aufgehängt, um die durch das Ausgraben hervorgerufenen Erschütterungen und die entsprechenden Stösse nicht voll auf das Fahrgestell wirksam werden zu lassen. Bei andern im Blockschnitt arbeitenden Grabeinrichtungen hat man auch schon Eimer nach Art einer starken Kette in sehr geringen Abständen voneinander angeordnet, so dass sie in ihrer Gesamtheit wie ein Fräswerkzeug arbeiten.
Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Grossbaggers, der sowohl für Seitenschnitt als auch für Blockschnitt geeignet ist, eine einwandfreie Seitenführung der Kette bei geringem Verschleiss ermöglicht und die Verwendung einer kinematisch günstigen und dabei gegenüber herkömmlichen Baggern gleicher Leistung billigeren Kette zulässt.
Die gestellte Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Eimerkette als Gleiskette ausgebildet ist, an die der Turas, das Endrad und am Ausleger abgestützte, frei drehbare Stützwalzen oder Rollen angepasst und dadurch zusätzlich als die Seitenführungen für die Kette ausgebildet sind, wobei vorzugsweise das als
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scheidenden Erkenntnisse, die der Erfindung zugrundeliegen, sind, dass man als Massenartikel hergestellte und sonst bei Raupenfahrzeugen, insbesondere Baumaschinen eingesetzte Gleisketten als Baggerketten verwenden kann, an denen ledigich Träger für die Eimer anzubringen sind ;
und dass gerade bei solchen Ketten eine einwandfreie und ausreichende Seitenführung möglich ist, wobei es zu einem Abrollen bzw. einer Mitnahme der Kettengleise und der sie führenden Teile, also praktisch zu keinem Schleifen der Teile gegeneinander, kommen wird, weshalb der Verschleiss gering bleibt. Die Kette wird im wesentlichen nach der Kettenlinie durchhängen. Wegen der bevorzugten Verwendung eines Endrades grossen Durchmessers wird die Kette in weichem Bogen um das untere Auslegerende herumgeführt, und es werden die sonst bei abknickbarem Auslegerende auftretenden, scharfkantigen Umlenkungen vermieden. Ein derartiges Endglied ist nicht notwendig, weil wegen des grossen Endrades die Baggerungssohle mit hinreichender Genauigkeit horizontal bzw. geradlinig abgetragen wird.
Als Umlenkorgan könnten statt des einen grossen Endrades auch mehrere, am Umlenkbogen angeordnete Walzen kleineren Durchmessers Verwendung finden, so dass dann die Kette einem Vieleck folgt, stärkere Knickstellen aber ebenfalls vermieden sind. Zumindest der Turas und die Stützräder können von entsprechenden Gleiskettenfahrzeugen übernommen werden.
Nach einer weiteren Ausbildung reichen die Eimer, wie an sich bekannt, über die Länge mehrerer Kettenglieder und sind an zwei mit Längsabstand voneinander an der Kette vorgesehenen Befestigungsstellen, von denen die vordere eine Relativbewegung von Eimer und Kette in Kettenlängsrichtung zulässt, gehalten, welche Befestigungsstellen ausserhalb des Umlaufweges der Kette vorgesehen sind, wobei die Eimer an der einen Befestigungsstelle um eine parallele zu den Kettenbolzen angeordnete Querachse schwenkbar lagern, und die die Relativverstellung in Kettenlängsrichtung zulassende Befestigung vorzugsweise aus je einer mit dem einen Ende am Eimer und dem andern Ende an einem mit dem Kettenglied verbundenen Träger angelenkten,
bei geradelaufender Kette etwa normal zu dieser stehenden Lasche gebildet ist und wobei gegebenenfalls für das andere Eimerende des im Umlenkbereich der Kette unter Schrägstellung der Lasche nach hinten ausschwingenden Eimers Anschläge am darunterliegenden Kettenglied vorgesehen sind. Bei dieser Ausführung wird man bei der Konstruktion der Eimer weitgehend von den erhältlichen handelsüblichen Gleisketten unabhängig ; obwohl die Kette im wesentlichen gleichförmig über die Endumlenkungen geführt wird, kann man dabei eine schwingende Bewegung der Eimer erzeugen und gegebenenfalls sogar Schläge auf die Eimer ausüben, wodurch das Entleeren wie sonst vom eckigen Turas begünstigt wird.
Die Stützrollen oder-walzen sind am Ausleger ausschliesslich quer zu ihrer zu den Kettenbolzen parallelen Drehachse verstellbar angebracht, damit durch sie die notwendige Seitenführung erhalten wird.
Durch Feststellung der Stützrollen in verschiedenen Lagen gegenüber dem Ausleger kann man das
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Abtragungsprofil beeinflussen. Zwischen aufeinanderfolgenden Stützstellen wird die Kette wegen ihres Gewichtes aber immer nach der Kettenlinie durchhängen.
Neben der Ausbildung als Profilschnitt- oder Blockschnittbagger kann ein erfindungsgemässer Bagger auch in verschiedenen Sonderformen gebaut werden, die teils als Ersatz für andere klassische Baggerformen dienen können und teils auch neue Aufgaben bewältigen. Nach einer dieser Möglichkeiten ist die Kette mit vom Turas schräg nach unten auf das Umlenkrad zulaufendem Kettentrum und mit geringer Neigung gegenüber der Horizontalen vom Umlenkrad ablaufendem Trum angeordnet, und der Kettenzwischenraum ist im Bereich des Umlenkrades und wenigstens eines Teiles des oberen Trumes durch ein innerhalb der Kette um das Rad gelegte, endloses Band abgedeckt, für das an der Abwurfstelle eine Umlenkrolle vorgesehen ist. Bei diesem Bagger laufen die Eimer wie die Schaufeln eines Schaufelradbaggers von unten nach oben mit dem Umlenkrad um.
Im Gegensatz zum Schaufelradbagger wird aber nicht das dem Schaufelrad entsprechende grosse Umlenkrad, sondern das kleine, auch bei Unterwasserbaggerungen oberhalb des Wasserspiegels anbringbare Turasrad angetrieben, so dass im Endeffekt ein leichterer und einfacherer Antrieb als bei einem Schaufelradbagger vergleichbarer Leistung möglich wird.
Während beim Schaufelradbagger die Einzelschaufeln in eine Schüttgosse abwerfen und ausserhalb dieses Bereiches von einem Verschleissblech, über das sie hinweggleiten, an ihrer nach innen offenen Seite abgedeckt werden, wird bei der erfindungsgemässen Ausführung das erwähnte Abdeckband vorgesehen, das mit den Eimern umläuft, also gegenüber diesen keine Relativbewegung vollführt. Die Abwurfstelle kann durch Wahl der Bandlänge und entsprechende Anordnung der Endumlenkrolle für das Band bestimmt werden. Auch bei der erfindungsgemässen Ausführung können die Eimer an ihrer zur Kette bzw. dem Kettenzwischenraum weisenden Seite ganz oder teilweise offen ausgebildet sein.
In den Zeichnungen ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise veranschaulicht. Es zeigt Fig. 1 in stark schematisierter Darstellungsweise einen erfindungsgemässen Eimerkettenbagger in Ansicht, Fig. 2 in entsprechender Darstellungsweise einen Bagger, der einen herkömmlichen Schaufelradbagger ersetzen kann und Fig. 3 als Detaildarstellung die Baggerkette im Bereich des Antriebsturas.
In Fig. 1 wurde ein Fahrwerk --1--, das beispielsweise als grosses Gleiskettenfahrzeug ausgebildet und am Ufer --2-- einer Baggerungsrinne --3-- normal zur Zeichenebene verfahrbar ist, nur mit dünnen Linien in seinen Umrissen angedeutet. Zur Vereinfachung der Darstellung wurden nur die wesentlichen Ausleger- und Eimerkettenteile voll eingezeichnet und die Antriebs- und Steuereinrichtungen weggelassen. Bei der Baggerung ist im wesentlichen im sogenannten Profilschnitt, also seitlich, senkrecht zur Zeichenebene, unter Verbreiterung einer Flussbettsohle --4-- die Uferböschung --5-- schichtenweise abzutragen, wobei möglichst ein vorgewähltes Profil für die Uferböschung--5--einzuhalten ist.
Am Fahrwerk --1-- ist ein Ausleger --6-- um ein Lager --7-- auf- und niederschwenkbar gelagert.
Am freien unteren Ende dieses Auslegers --6-- ist ein Endrad --8-- angebracht, das über eine an sich bekannte Spannvorrichtung --9-- in Längsrichtung des Auslegers --6-- verstellt werden kann. Der Durchmesser des Endrades --8-- beträgt wenigstens 2 m, vorzugsweise mehr als 4 m. Eine nicht dargestellte Antriebseinrichtung treibt über ein Getriebe einen am Fahrwerk --1-- angebrachten, als Rad ausgebildeten Turas --10-- an.
Für den Bagger ist eine endlose Gleiskette --11-- vorgesehen, die beim Ausführungsbeispiel frei zwischen der Oberseite des Endrades -8-- und des Turas --10-- verläuft und deren arbeitendes, auf den Turas-10-zulaufendes Trum-lla-an der Unterseite des Auslegerträgers - über Stützrollen --12-- geführt ist, die der Seitenabstützung der Kette beim Profilschnittbaggern dienen und dafür mit Rippen, gegebenenfalls auch mit Zähnen ausgebildet sein können und beim Ausführungsbeispiel als Tandemstützrollen ausgeführt und über einen Lenker --13-- mit dem Ausleger - verbunden sind. Durch Einstellen der Stützrollen --12-- könnte die Profilform der Abtragung--5-- und die Antriebskräfte für das arbeitende Trum --lla-- eingestellt werden.
Die Hauptaufgabe der Stützrollen --12-- bei dem durchgeführten Baggervorhaben besteht aber, wie erwähnt, darin, ein Ausweichen der im wesentlichen der Kettenlinie folgenden Kette normal zur Zeichenebene zu verhindern.
Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform, die einen herkömmlichen Schaufelradbagger ersetzen kann. Es ist ein wieder im Durchmesser grosses Endrad --14-- vorgesehen, über das die von einem Turas --15-angetriebene, ebenfalls als Gleiskette --16, 16a-- ausgebildete Kette geführt ist. Im Vergleich zu der Ausbildung nach Fig. 1 ist der Abstand zwischen Endrad --14-- und Turas --15-- klein. Der benötigte Ausleger, dessen Aufgabe nur mehr Lagerung und Führung des Endrades --14- ist, wurde nicht dargestellt. Gegenüber Fig. 1 ist die Antriebsrichtung umgekehrt, und es sind auch die Eimer --17--
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umgekehrt angeordnet.
Die Abtragung des Geländes --5-- erfolgt praktisch nur im Bereich des Grossrades - -14--. Es ergibt sich also eine einem Schaufelradbagger ähnliche Wirkungsweise des Baggers nach Fig. 2.
Da das ablaufende Trum --16a-- der Gleiskette etwa horizontal verläuft, stehen dort die Öffnungsränder --18-- der Eimer --17-- etwa senkrecht, und es bestünde die Gefahr, dass das abgetragene Material bereits im Bereich des Endrades --14-- ganz oder teilweise abgeworfen wird.
Um nun das Herausfallen des Materials zu verhindern, ist innerhalb der Kette ein die Ketten- öffnungen abdeckendes, endloses Band um das Endrad --14-- geführt. Die Anordnung ist so zu verstehen, dass das Endrad --14-- an der einen oder an beiden Seiten äussere Zahnkränze für die Kette - -16, 16a-- aufweist und dazwischen trommelartig ausgebildet ist und das Band --19-- führt. Dieses Band - wird oben durch Stützrollen --20-- an der Kette anliegend gehalten und ist im Bereich einer Abwurfstelle über eine Umlenkrolle --21-- geführt. Hier können Eimer und Band das Material in eine Gosse --22- werfen,
von der das Material auf ein Förderband --23-- gelangt. Wegen der Abdeckung durch das Band --19-- können die Eimer --17-- auch gegen die Kette --16-- zu offen ausgebildet werden. Bei ganz oder teilweise offener Ausbildung der Eimer --17-- an ihrer gegen den Kettenzwischenraum weisenden Seite ist eine ausreichende und einwandfreie Entleerung gewährleistet.
Wie Fig. 3 zeigt, können bei der Kette --11, lla-- nach Fig.1, sinngemäss aber auch bei der Kette --16, 16a--nach Fig. 2, die Eimer --17-- jeweils über die Länge mehrerer Kettenglieder --24-- der Gleiskette reichen. Etwa im Bereich des Schwerpunktes bzw. der Längsmitte ist jeder Eimer an einem mit einem Kettenglied verbundenen Lagerbock --25-- um eine Querachse --26-- schwenkbar gelagert, die parallel zu den Kettenbolzen --31-- angeordnet ist. Im Bereich des Öffnungsendes --18-- stellt eine Lasche --27--, die am Eimer --17-- und an einem Lagerbock --28-- an einem weiteren Kettenglied angelenkt ist und bei geradelaufender Kette-11, lla-- etwa normal zu dieser steht, eine eine Längsverstellung zulassende Verbindung des Eimers mit der Kette her.
Am Hinterende jedes Eimers sitzt noch ein Anschlag --29--, der im Umlenkbereich der Kette, wenn der Eimer unter Schrägstellung der Lasche --27-- nach hinten ausschwingt, mit einer Anschlagplatte --30-- am darunterliegenden Kettenglied zusammenwirkt. Die Befestigungsstellen der Eimer --17-- an der Lasche --27-- bzw. im Bereich der Querachse --26-- am Lagerbock --25-- befinden sich ausserhalb des Kettenumlaufweges.
In Fig. 3 ist veranschaulicht (s. dünne Linien), wie sich die Stellung des vorderen Eimerendes --18-gegenüber dem Turasrad --10-- beim Umlauf um dieses ändert. Wegen der möglichen Längsverschiebung am Glied --27-- können Turase mit, bezogen auf die Eimerlänge, relativ kleinem Durchmesser, der praktisch nur mehr von der Kettengliedlänge und der zulässigen bzw. vernünftigen Krümmung der Kette abhängig ist, verwendet werden.
In Sonderfällen kann es erwünscht sein, dass die Eimer im Bereich einer Abwurfstelle schlagende Bewegungen vollführen. Es ist möglich, einen stetigen Kettenantrieb vorzusehen und die Schläge durch entsprechende, mit den Eimern selbst zusammenwirkende Führungen zu erzeugen.
In Fig. 3 wurde als eine solche Möglichkeit eine am Eimer --17-- angeordnete Schrägfläche --32-angedeutet, die über eine Rolle läuft. Sobald die Schrägfläche --32-- von der Rolle --33-abgleitet, wird durch den Aufprall auf der Kette, die in diesem Bereich besonders unterstützt sein kann, ein Schlag auf den Eimer erzeugt.
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