DE10059841C1 - Grabtrommel für ein kontinuierlich arbeitendes Tagebaugewinnungsgerät - Google Patents

Abstract

Die Grabtrommel für das Tagebaugewinnungsgerät besteht aus einem rohrförmigen Grundkörper mit beiderseits axial angeordneten Antrieben. Die Antriebe sind in gekapselter Bauweise ausgeführt und bestehen jeweils aus zwei zueinander koaxial angeordneten rohrförmigen Tragteilen. Das innere Tragteil ist die Motoraufnahme (5) und ist zur Verbindung mit dem Tragrahmen (16) oberhalb als Tragstück (5a) verlängert. Die Motoraufnahme ist auf ihrem äußeren Umfang mit zwei Wälzlagern versehen. Diese beiden Wälzlager (6 und 7) nehmen mit ihren Außenringen das Antriebsgehäuse (9) mit einem Planetenradgetriebe (11) auf. Die Drehbewegung wird vom Motor (4) über das Planetengetriebe (11) auf das mit dem Rohr (1) der Grabtrommel fest verbundene Antriebsgehäuse (9) übertragen. Die beiden Motoraufnahmen werden über eine Bolzenverbindung gelenkig am Tragrahmen (16) befestigt. DOLLAR A Auf Grund der gelenkigen Anordnung der Grabtrommel am Tagebaugewinnungsgerät treten auch bei hohen Belastungen keine Zwängungen auf. Außerdem ist durch die beiden Bolzenverbindungen ein schnelles und einfaches Montieren und Demontieren der Grabtrommel möglich.

Description

Die Erfindung betrifft den Antrieb und die Verlagerung für die Grabtrommel eines kontinuierlich arbeitenden Tagebaugewinnungsgerätes sowie die Befestigung der Grabtrommel am Chassis des Tagebaugewinnungsgerätes gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.

Die mit einem kontinuierlich arbeitenden Tagebaugewinnungsgerät mit einer sich um seine waagerechte Achse drehenden Grabtrommel erzielbare Schnitthöhe hängt vom Durchmesser der Grabtrommel sowie von der Lage und Anordnung der Antriebe und der seitlichen Bewegungsfreiheit des Gerätes ab. Es dürfen seitlich keine Teile für die Grabtrommelverlagerung und die Antriebe überstehen, die beim Schnitt mit dem außerhalb des Abbaublocks liegenden Schichten kollidieren würden.

So ist aus der DE-Zeitschrift "Braunkohle", 1990, Heft 3, Seiten 28 bis 34 im Gliederungspunkt 4. ein Tagebaugewinnungsgerät bekannt, bei dem das walzenförmige Gewinnungsorgan aus vier, in einer gemeinsamen Achse angeordneten Schaufelrädern besteht, die in Fahrtrichtung vor dem Gerät angeordnet sind. Ihre Befestigung am Gerät erfolgt durch zwei Tragarme, die jeweils zwischen den äußeren und mittleren Schaufelrädern angeordnet sind. Durch die Unterbringung der Antriebe im Inneren der Schaufelräder und die Verlegung der Zuleitungen für diese Antriebe in den Freiraum zusammen mit den Tragarmen zwischen zwei benachbarten Schaufelrädern wird seitlich des Gewinnungsorgans die erforderliche Bewegungsfreiheit erreicht. Mit dem Gewinnungsorgan können Schnitthöhen erreicht werden, die größer als der Halbmesser des Gewinnungsorgans sind. Um zu verhindern, daß gelöstes Fördergut über die Zwischenräume in das Innere des Gewinnungsorgans dringen kann und den Gewinnungsprozeß nachteilig beeinflußt und/oder zum zusätzlichen Verschleiß von bewegten Teilen führt, werden besondere technische Vorkehrungen zum Zurückhalten des Fördergutes getroffen. Die Tragarme zwischen den Schaufelrädern erlauben es nicht, die Materialförderung von außen nach innen über Spiralen durchzuführen. Dadurch sind hinter den. Walzen Querförderer erforderlich.

Weiterhin sind nach DE 199 41 800 A1 eine Verlagerung und ein Antrieb für die Schneidtrommel eines Tagebaugewinnungsgerätes bekannt, die es gestatten, bis zum halben Schneidkreisdurchmesser der Schneidtrommel Gewinnungsarbeit zu leisten. Die Schneidtrommel ist seitlich offen und nimmt in ihrem Inneren in koaxialer gekapselter Bauweise ausgebildete Getriebemotore auf. Am Oberbau des Tagebaugewinnungsgerätes ist ein Tragrahmen befestigt, der beiderseits von außen in den oberen Bereich des Trommelkörpers hineingeführt wird. Das feststehende Teil eines jeden der beiden Antriebe ist mit dem Tragrahmen und das sich drehende Antriebs-Ausgangsteil ist mit dem Trommelkörper verbunden. Aus Montage- und Wartungsgründen, aus Gründen einer hohen Festigkeit und aus den Gründen eines ungehinderten Transports des gelösten Gutes im Bereich der Schneidtrommel besteht der Trommelmantel aus einem einen bestimmten Durchmesser aufweisenden mittleren Rohrstück und zwei einen größeren Durchmesser aufweisenden Außenstücken. Dazwischen ist jeweils ein schräger Übergang vorgesehen. Die Zuleitungen für die Antriebe werden ebenfalls wie der Tragrahmen beiderseits von oben in den Trommelkörper zu den Antrieben geführt. So stehen seitlich der Schneidtrommel bis zu einem Bereich, der größer als der halbe Schneidkreisdurchmesser ist, keine Teile über, und es kann mit der Schneidtrommel eine Schnitttiefe bis zum halben Schneidkreisdurchmesser erreicht werden. Damit bei der Gewinnungsarbeit durch die Beanspruchung keine Zwängungen durch Verformungen auftreten, werden der Tragrahmen und der Trommelkörper ausreichend stabil ausgeführt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, die Befestigung, die Verlagerung und den Antrieb einer Grabtrommel für ein Tagebaugewinnungsgerät, mit der eine Schnitttiefe des Abbaublocks bis zum halben Durchmesser ihres Schneidkreises erreicht werden kann, im konstruktiven Aufbau einfach und materialsparend auszubilden.

Diese Aufgabe wird durch eine stabile, starre Unterbringung der Antriebe in den beiden Außenbereichen des Grundkörpers der Grabtrommel einerseits bei einem möglichen Elastizitätsausgleich im mittleren Trommelbereich andererseits sowie durch eine zwängungsfreie Ausbildung der Verbindung der Grabtrommel mit dem Tragrahmen erreicht. Durch dieses Prinzip ist gegenüber einer robusten starren Konstruktion eine leichtere Bauweise möglich.

Die beiden Antriebe werden in gekapselter Bauweise ausgeführt und weisen so eine hohe Stabilität und Funktionssicherheit auf. Der Einsatz von Radialkolbenmotoren und den nachgeschalteten Planetenradgetrieben gestattet eine günstig Anordnung der Antriebselemente und eine kompakte Bauweise der Antriebe. Dadurch kann für die Grabtrommel eine einfache rohrförmige, über die gesamte Länge einen gleichen Durchmesser aufweisende Grundkonstruktion verwendet werden. Zur Aufnahme großer Grabkräfte wird die Elastizität der Bauteile ausgenutzt. Für den Trommelantrieb hingegen wird eine gekapselte starre Tragkonstruktion geschaffen, mit der gleichzeitig die Randbereiche der Grabtrommel verstärkt werden. Die Lagerung zwischen der festen und der drehbaren Antriebseinheit durch je zwei Wälzlager ist biegesteif. Durch die Planetenradgetriebe wird eine gleichmäßige symmetrische Kraftübertragung von den Motoren auf den Grundkörper des Graborgans erreicht.

Mit der beiderseitigen gelenkigen Befestigung der Grabtrommel am Tragrahmen werden günstige Bedingungen für die Grabtrommelaufnahme geschaffen.

Durch die klar gegliederte Anordnung des Antriebes ist eine einfache Wartung und Reparatur der Verschleißteile möglich. Die gekapselte Bauweise des Antriebes bietet einen hohen Schutz vor Staub- und mechanischen Einwirkungen von außen.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Weitere Einzelheiten und Vorteile des Erfindungsgegenstandes ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und der dazugehörigen Zeichnung, in denen ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel dargestellt ist. Die Zeichnung zeigt die Grabtrommel in einer geschnittenen Darstellung mit dem Tragrahmen für ein kontinuierlich arbeitendes Tagebaugewinnungsgerät in der Vorderansicht. Die Grabtrommel ist in Gewinnungsrichtung vor dem Gerät angeordnet. Die Drehachse D der Grabtrommel ist in der Ausgangsstellung des Tagebaugewinnungsgerätes waagerecht und rechtwinklig zur Fahrtrichtung. Der Grundkörper der Grabtrommel besteht aus einem Rohr 1, das beiderseits mit je einem Flansch 2 versehen ist. Auf dem Trommelumfang befinden sich die Grabwerkzeuge 3, von denen in der Zeichnung nur vier Stück dargestellt sind Ihre tatsächliche Anzahl und ihre Anordnung zueinander und der Einsatz von zusätzlichen Materialleiteinrichtungen richten sich jedoch nach dem spezifischen Einsatzgebiet, der Förderleistung und nach der Korngröße des zu gewinnenden Materials. Zur gleichmäßigen Verteilung der Kräfte wird die Grabtrommel beiderseits angetrieben. Die Antriebe werden im Inneren des Rohres 1 koaxial untergebracht. Sie bestehen jeweils aus einem, auf hydraulischer Basis arbeitenden Radialkolbenmotor 4, der durch seinen gehäuseseitigen Befestigungsflansch 4a in einer inneren rohrförmigen Motoraufnahme 5 zentrisch mit einem Befestigungsring 5a als Drehmomentenstütze verschraubt ist. Auf dem Umfang der Motoraufnahme 5 befinden sich zwei Wälzlager 6 und 7. Das erste Wälzlager 6 ist ein Festlager, das zweite Wälzlager 7 ein Loslager. Zwischen beiden Wälzlagern 6 und 7 ist ein Distanzring 8 angeordnet. Die Wälzlager 6 und 7 nehmen mit ihren Außenringen das ebenfalls rohrförmige äußere Antriebsgehäuse 9 biegesteif auf. Nach außen wird der ringförmige Raum zwischen der inneren Motoraufnahme 5 und dem äußeren Antriebsgehäuse 9 durch eine Dichtungskombination 10, bestehend aus Dichtringen und einem fettgeschmierten Labyrinth, abgeschlossen. Dadurch werden die Wälzlager 6 und 7 vor Verschmutzungen geschützt. Von der Motorwelle 4b wird die Drehbewegung des Radialkolbenmotors 4 direkt auf das Ritzel 11a eines Planetenradgetriebes 11 übertragen. Die Kraftübertragung erfolgt in bekannter Weise vom Ritzel 11a über die Planetenräder 11b auf das Hohlrad 11c. Dieses Hohlrad 11c ist zusammen mit dem abschließenden Getriebedeckel 12 stirnseitig mit dem äußere Gehäuseteil 9 verschraubt. Motorseitig wird das Planetengetriebe 11 durch die Deckscheibe 13 abgeschlossen. Der Antrieb für die Grabtrommel ist so in gekapselter Bauweise ausgeführt, wird vor Staub geschützt und kann in einfacher Weise an den Trommelkörper montiert werden. Der Innendurchmesser des Rohres 1 der Grabtrommel und der Außendurchmesser des äußeren Gehäuseteils 9 sind zueinander als Übergangspassung dimensioniert. Dadurch erhöht sich die Stabilität der äußern Bereiche der Grabtrommel. Die Wälzlager 6 und 7 zwischen der feststehenden inneren rohrförmigen Motoraufnahme 5 und dem drehbar gelagerten äußeren Antriebsgehäuse 9 sind zugleich die Lager der Grabtrommel. Die Ausbildung der inneren Wälzlager 7 als Loslager und der äußeren Wälzlager 6 als Festlager gestatten einen zwängungsfreie Drehbewegung auch bei hohen zu Verformungen führenden Beanspruchungen der Grabtrommel zur Erzielung hoher Förderleistungen.

Zur Verbindung des Antriebes mit dem Grundkörper ist die eine Seite des äußeren Antriebsgehäuses 9 als Flansch ausgebildet. Dieser Flansch wird bei der Montage des Antriebes an den Flansch 2 des Grabtrommelkörpers angelegt und mit diesem verschraubt.

Im montierten Zustand ragt beiderseits aus der Grabtrommel oberhalb der Mitte des Durchmessers der inneren rohrförmigen Motoraufnahmen 5 je ein verstärktes Tragstück 5b heraus. Als Bestandteil der Motoraufnahmen 5 weisen sie den gleichen Radius wie die Motoraufnahmen 5 auf. Die Tragstücke 5b werden an ihrer Oberseite jeweils mit einer eine Gelenkbohrung aufweisende Aufnahme versehen, die auch als Stange 14 einer klassischen Bolzenverbindung bezeichnet werden kann und durch einen Bolzen 15 mit einer Gabel 16c verbunden ist. Diese Gabel 16c gehört zu einem Tragrahmen 16, bestehend aus dem parallel zum Fahrplanum angeordneten Mittelträger 16a, der mit dem Chassis 17 des Tagebaugewinnungsgerätes verschraubt ist, und den beiden rechtwinklig dazu nach unten verlaufenden Seitenträgern 16b, die an ihren unteren freien Enden jeweils mit einer Aufnahme, der Gabel 16c, versehen sind. Durch die die Stange 14 und die Gabel 16c verbindenden Bolzen 15 entsteht zwischen der Grabtrommel und dem Tragrahmen 16 eine beiderseitige Gelenkverbindung. Dadurch treten bei der Befestigung des Graborgans auch bei hohen Beanspruchungen keine verformungsbedingten Spannungen auf. Das Rohr 1 der Grabtrommel weist im mittleren Bereich eine genügend große Elastizität auf, während in den Randbereichen die für die Antriebe erforderliche Stabilität und starre Anordnung der kraftübertragenden Teile vorhanden ist.

Die Zuleitungen 18 für die beiden Radialkolbenmotoren 4 werden vom Antriebsaggregat des Tagebaugewinnungsgerätes innerhalb des Tragrahmens 16 von beiden Seiten über die Seitenträger 16b direkt zu den Anschlüssen des Hydraulikmotors 4 gelegt und sind sö vor Fremdeinwirkungen geschützt. Anstelle der beiden Radialkolbenmotoren 4 können alternativ auch Elektromotoren oder andere, zum Gesamtantriebskonzept des Tagebaugewinnungsgerätes passende Antriebe vorgesehen werden.

Auf Grund der gelenkigen Anordnung der Grabtrommel am Tagebaugewinnungsgerät treten auch bei hohen Belastungen keine Zwängungen auf. Außerdem ist durch die beiden Bolzenverbindungen ein schnelles und einfaches Montieren und Demontieren der Grabtrommel möglich.

Durch diese Gestaltung des Grabtrommelantriebes und der Grabtrommelverlagerung kann mit dem Tagebaugewinnungsgerät in einem Abbaubereich gearbeitet werden, der bis zur Drehachse der Grabtrommel reicht, da seitlich keine Teile überstehen; die nutzbare Schnitthöhe entspricht somit etwa dem halben Schneidkreisdurchmesser.

Claims (4)

1. Grabtrommel für ein kontinuierlich arbeitendes Tagebaugewinnungsgerät, die in ihrer im Prinzip zum Planum parallel verlaufenden Längs- und zugleich Drehachse (D) in rechtwinkliger Lage zur Fahrtrichtung durch einen Tragrahmen (16) mit dem Tagebaugewinnungsgerät verbunden ist, die beiderseits im Inneren des Trommelmantels im Bereich ihrer Stirnseiten gelagert und angetrieben wird und die Zuleitungen für die Antriebe sowie der Tragrahmen (16) oberhalb der Längs- und zugleich Drehachse (D) von beiden Seiten in den Trommelmantel geführt werden, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper der Grabtrommel ein Rohr (1) ist, in dem beiderseits die in gekapselter Bauweise ausgeführten Antriebe so untergebracht sind, dass sie mit ihrem drehbaren rohrförmigen Antriebsgehäuse (9) den Trommelmantel in seinen Außenbereichen verstärken, und die Verbindung des Tragrahmens (16) mit dem feststehenden Antriebsteil ein Gelenk mit einer rechtwinklig zur Hauptbelastungsrichtung der Grabtrommel verlaufenden Schwenkachse ist.

2. Grabtrommel für ein kontinuierlich arbeitendes Tagebaugewinnungsgerät nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass jeder der beiden Antriebe aus einer inneren, rohrförmigen und mit dem Tragrahmen (16) verbundenen Motoraufnahme (5) und einem äußeren rohrförmigen Antriebsgehäuse (9) besteht, die zueinander drehbar gelagert sind, in der inneren Motoraufnahme (5) koaxial ein Motor angeordnet und mit seinem feststehenden, als Befestigungsflansch (4a) ausgebildeten Gehäuseteil verbunden ist und die Motorwelle (4b) mit einem Planetengetriebe (11) in funktioneller Verbindung steht, dessen Hohlrad (11c) zusammen mit einem zum Grabtrommelinneren abschließenden Getriebedeckel (12) am Antriebsgehäuse (9) befestigt ist, und die innere rohrförmige Motoraufnahme (5) oberhalb des halben Trommeldurchmessers in einer als Tragstück (5b) bezeichneten Verlängerung aus dem Trommelmantel ragt und oberhalb eine Aufnahme aufweist, die funktionell die Stange (14) einer Bolzenverbindung ist.

3. Grabtrommel für ein kontinuierlich arbeitendes Tagebaugewinnungsgerät nach Ansprüchen 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, dass das Rohr (1) zur Befestigung der Antriebe an der Grabtrommel beiderseits mit einem Flansch (2) versehen ist und die beiden äußeren Gehäuseteile (9) einen Bund aufweisen.

4. Grabtrommel für ein kontinuierlich arbeitendes Tagebaugewinnungsgerät nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass der Innendurchmesser des Rohres (1) der Grabtrommel und die Außendurchmesser der beiden äußeren Antriebgehäuse (9) zueinander als Übergangspassung dimensioniert sind.