DE1484663A1 - Planier-Schaufel-Lader fuer kontinuierliche Grableistung - Google Patents

Description

• Planier-Schaufel-Lader für kontinuierliche Grable"T# Die Erfindung bezieht sich aüf ein Planierschaufel-Iadegerät, welches durch die Kombination eines besonderen Planierschaufelladevorganges in kontinuierlicher Weise zugleich eine Förderung des derart aufge= nommenen Grabgutes einschließt.
• Bekanntlich versteht man unter einem Plasierschaufelladagerät ein Gerät, welches mit einer entsprechend geformten Ladeschaufel mit möglichst großer Schub-und Scherkraft das Grabgut in Schichten ab= hebend-oder wegschiebend und zugleich planierend aufnimmt und sodann als Kopflader daselbe hydraulisch hebend auf Fahrzeuge-oder zur Seiteschafft.
• Diesen bekannten Ausbildungen von Planier-oder Dberkopfschaufellader liegt nun der Nachteil zugrunde, daß bei jedem derart zeitlich auf= wendigen Arbeitsvorgang verhältnismäßig sehr große Schubkräfte, wel= 0 che von entsprechend.großen Antrieben als Drehmoment erst auf den Boden übertragen werden müssen, aufzuwenden sindg um dann relativ geringe Mengen Grabgut loszureißen und aufzunehmen. Dadurch werden sehr teuere Geräte benötigt, welche zudem kein kontinuierliches ar= beiten ermöglichen, was eine eine solche Grab-und Förderleistung in der Zeiteinheit zu sehr verteuert.
• Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde diese Nachteile zu ver= meiden und mittels einem diesbezüglich höheren Stand der Technik ein wirtschaftlicheres Planieren, Aufnahmen und-Abgraben sehr großer

  t'engen beliebigen Grabgutes in relativ kurzer Zeit und/;lj-Ullig kon=

  tinuierlichem Arbeitsvorgang mit zudem kleineren Antriebsgrößen her= belzuführen, um derart billiger größere Bauaufgaben durchzuführen. Die Erfindung eines Vibrations-Planier-Schaufelladern ist dacLurch gekennzeichnet, daß ein gemäß dem Ausführungsbeispiel entsprechend vorgesehene6 Fahrzeug mit günstiger Iffeise mehrfachen Radsätzen (6) an einem verschiedenartig möglich angeordneten Tragrahmen (4) befes= tigten Parallel gestänge (4a) eine sogenannte Vibrationsschaufel (1) init entsprechendem Abhebewinkel und besonders geformter Querrif= felung (la) mit einseitigem Schubeffektt wobei die Schubrillenbreite )(5a)in gewissem Verhältnis kleiner ist als die Schwingungsamplitude (5-5b) welche diese Vibrationsgrabschaufel entsprechend der Boden=

  ' h

  bescaffenheit mittels eines exentrisch wirksamen Schwingungsmechanis=

  ruus (50) oder bei erforderlichengrößeren Frequenzen günstigeren

  'ß# *44,

  Schwingungserregern (5d) durch k* Verbändung (8) übertragen erhält

  und dabei diese Schwingungsenergie durch in der ganzen Breite gün= stigvr Weise angeordnete Luftkissen (9), welche deweils mit einem gewissen Betrag im Bereich der Jeweiligen Schwingungsamplitude (5) angeordnet wirksam sind, als Luftkissenumkehrsteuerung der schwingen= den Masse weitgehend verlustlos in kürzester Zeiteinheit jeweils wieder überträgt, wodurch die Schwingungsenergie der gesamten !.lasse ohne aufwendige mechanische Rückführung mit wesentlich höherer Schwing Schwingungsfrequenz entsprechend dem jeweiligen Schwingungserzeuger= system in Bewegung verbleiben kann, sodaß derart höhere Arbeitsgen schwindigkeiten erreicht werden und die somit relativ großen Mengen ,Grabgut ebenso kontinuierlich (2a)auf einen Steilförderer gelangen(2) von wo daselbe an ein bewegliches Förderband (3) zur weitergabe abge= geben wird, wobei der Antrieb günstiger leise mittels, eines GeneratorE (7-7a) erzeugter elektrischer Energie alle Arbeitsabläufe einz«el* angetrieben werden.
• Man erreicht dadurch, daß die Vibrations-Planier-und Grabschaufel (1), welche seitlich ebenfalls gleitgünstige Grabgutführungs-und Begrenmmt zungsflächen (1b) aufweist, mittels zweckentsprechender Schwingungs= erreger (5o,-5d-5x) in eine für das lösen und Aufnehmen von bestimm= ten und angetroffenen Bodenarten günstige Weitgehend horizontale Vib= ration gebracht wird, ein relativ leichtes, von normalen Radsätzen

  leicht zu übertragenden/§SAMMenten, eindringen, Lösen und Aufneh=

  men des zu entfernenden Grabgutes, wobei die mit einem bestimmten Anstellwinkel angeordnete Vibrationsplanierschaufelt mit einer der Schwingungsamplitude angepaßten Querriffelung (la), welche in Boden= eindringrichtung günstiges Gleitprofil aufweist und rückwärts-auf= wärts mit -einem günstigen Schubpräfil versehen istg sodaß die mittels Vibration relativ leicht aufgenommenen Grabgutmengen auch kontinuier= lieh ansteigend nach oben gefördert werde4,weil das mit leichtem Schub in den Bereich Vibrationsschwingung nachfolgende Gerät nur eine ]tUckwärts-Aufwärtsbewegung des Grabgutes zuläßty und dort dem nach= folgend angeordneten Steilförderer, welcher für eine beliebige För= derhöhe ausgelegt und vorgesehen werden kann, übergeben wird, der wiederum das gelößte Grabgut fortwährend einen allseits beweglichen Absetz-und Übergabeförderhand übergibt.
• Die Schwingungserreger (5c25de§x ), welche entsprechdad der vorzu= findenden Bodenverhältnisse der verschiedenster Art sein können, wie exentrischer Antrieb, elektromotorischer Vibration, elektromagnet.-pne12 tischer-oder hydraulischer Pulsation, oder durch Ultraschall

  ,und weiterer möglicher Erregersysteme, können die Schwingungsenergie

  (3)

  2eetrfache)ds Gestänge7Ubertragen oder günstiger ffeise irgendwie direkt

  auf die Vibrationsplanierschaufel übertragen, wobei günstiger Weise die Breite des Querriffelungsprofils (5a41a) etwas geringer als die §röße der Schwingungsamplitude (5b) sein sollte.
• Um eine wesentliche höhere Schwingungsfrequenz auch bei Anwendung Um eine wesentlich höhere Schwingungsfrequenz auch bei der Anwendung einfacherer Ünd-preiswerterer Schwingungserreger, wie z.B. der ge= bräuchlichen elektromot.Vibratoren oder mittels exzentrische Antriwbe und ähnliche, sowie insbesondere die Schwingungsenergie der relativ großen schwingenden Idasse der Vibrationsplanierschaufel (1) ferti= gungstechnisch wirtschaftlich führen und lagern zu können sind gün= stiger Weise, an der offenen Unterseite der Vibrationssehaufel als Begrenzung der Lagerung am Parallelgestänge (4a) angeordne#q beider= seits der vorderen-und rückwärtigen Lagerung über die ganze Schaufel= breite ausgebildete relativ schmale luftkissen als Schwingungsumkehrsteuerung (9) derart angeordnet, daß der gesamte Schwingungsbereich über die jeweilige gesamte Schwingungsamplitude im elastischen pro= gressiv begraniaenden Bereich der Luftkissen (9) sich bewegt, wodurch

  die relativ große Schwinguhgsenergie der Masse der Vibrationsschaufel

  wird

  weitgehend verlustlos rieutralisiert/Ü.Üa-dadurch erhalten bleibt.

  Dabei erhalten diese derart ausgebildeten Luftkissen jeweils einen solchen Füllungsdruck, daß der progressiv zunehmende Enddruck bei der jeweiligen Umkehrstellung der Vibrationsschaufel weitgehend gleiel gleich ist der Schwingungsenergie -aus Geschwindigkeit mal Mässe-der bewegten Masse, oder günstiger Weise noch um ein geringes größer ist. Es ist dadurch nun möglich die jeweilige Schwingungsfrequenz der Vibrationsachatfel im Bereich der entsprechenden Schwingungserreger= Systeme wesentlich über däa normaler Weise erreichbare Frequenz zu erhöhen ohne daß größere Antriebsmomente und vor allem stärkere Be= festigungsanordnungen erforderlich vfären.
• Die mögliche Anotdnung des Parallelgestänges der Anschaulichkeit gemäß dem Ausführungsbeispiel entsprechend ausgebildet kann konstruk= "tiv günstigere Lösungen aufweisen, wobei die Tragrahmen (4) in der 'Längsrichtung vertikal beweglich geführt sind um einen beliebig ver= änderlichen Grabungswinkel der horizontalen gegenüber Übergangslos einstellen und verändern zu können.
• Der Steilförderer (2) kann in beliebiger Länge vorgesehen werden um eine entsprechende Anhebung für ein beliebiges absetzen des Grabgütes über ein allseitig bewegliches Förderband (3) zu ermöglichenp da dieses sich günstiger #gleise um einen Sammel-Auffangtrichter bewegt. Die Grabkante (1)6J)p welche mit der vertikalen Grabkante lb) um einen geringen Betrag breiter ausgebildet ist als das gesamte übrige Gerätlerhält günstiger Weise auswechselbar jeweils eine der gegebe= nen Bodenbeschaffenheit entsprechende Ausbildung vorgesetzt,wodurch z.B. bei stUckigem Grabgutg wie Schotter, Kies, Kohlen usw. eine Grabkante mit entsprechend langen Spitzdornen ausgebildet vorgesetzt wird, während feinerdige Böden eine scharfkantige,geglättete Riffel= kante erforderlich iüachtj4 wobei seitlich beiderseits 9 eine verstärkte Spitze soweit vorgezogen ist, daß dessen Winkel zur> mittigen zentralen Grab-Eintrittsltante gegenüber der Grabrichtung gering genug ist um einen minimalen Eindringwiderstand zu erreichen. Da die Nachschub-oder Nachführungsgeschwindigkeit des gesamten Geräts nuretwa 2/3 max. von dem in der Zeiteinheit zurückgelegten Vieg der - schwingenden Vibrationsplanierschaufel ausmacht sind die aufzubringen= den Schubmomente vom Fahrzeug selbst relativ gering und können daher von normalen Radausführungen aufgebracht worden und übertragen werden. Ein Ausführungsbeispiel gemäß dem zugrunde liegenden Schema des.Prin= zips mit einer Schwingungsamplitude von etwa 50 mm, welche für nor= male Oberflächenböden, Sand, Kies usw. geeignet ist, und einer Schwingungsfrequenz von n 30oo/min, welche mittels der Luftkiss en - Umkehrsteuerung gut erreichbar ist, erreicht eine max. kontinuier= liche Grab-und Arbeitsgeschwindigkeit von etwa 1,62 m/sek =etwa 598 kmh; während der Bereich der Schwingungsamplitude der Vibrations= schaufel insgesamt fast 2,5 m/s in der Zeiteinheit horizontal ausmacht Da diese Grableistung mit einem Bruchteil an Antriebsenergie gegen= über den bei den bisherigen Planiergrabgeräten erforderlichen erreicht wird,wird der Fortschritt im Bereich der Grableistung um den Faktor der Wirtschaftlichkeit wesentlich vergrößert.
• Um entsprechend große Losreißkräfte-oder Aufgleitdrücke, welche von der Vibrationsplanierschaufel direkt aufgenonmien werden, nicht durch entsprechend dimensionierte Aufhängevorrichtungen aufnehmen zu müssen und auch verhältnismäßig große Abgrabehöhen zu erreichen und zu nützer wird die Vibrationsschaufel gut beweglich auf entsprechd geformten Schlitten, Kufen, Rollen oder ähnlichen Gleitvorrichtiingen auf dem direkt da«#or planierten Untergrund gelagert und geführt. 5ie Beweg= lichkeit wird mittels 1#ollen oder Luftkissen gewahrt, sodaß cLieVib= rationsschaufel,ohne große 1.ioiiiente dafür au-LL"orin#"en zu Mussen, -,:Luch bei L.-roßer vartikaler #jelastung 3cl,.v:in-vieite und -#7'chwili"-"'Lr2quenz zut L2 auf##-echterhalten kann.
• Der -'.ntrieb dzzr einzelnen Teile erfolgt günstiger !eise einzelweise elektroinotorisch, wobei ii.#ittels eines beliebig angetriebenen Genera= tors (7,7a) die #iafür erforderliche elektrische Energie zentral ar= zeugt und derart gdnsti,- verteilt werden kaini, da die einzelnen ge= sondert ancretriebenen 'L'leile (1-8) verschiedene Drehzahlen und. ver= schiedene Drehnomente ei.-fordern.
• Die Grabkante der Vibrationssehaufel (la,1b) welche um einen Betrag breiter ausgebildet ist als das Gerät selbst ist mit einer vertikalen Grabkante(1b) versehen, welche als seitliche Begrenztingsflächen eben= falls ein Widerstandarmes Profil aufweist und eine seiltliche Neigung haben kann u!a bei größerGän Abhuibhöhen eine schräge #.:rabkannte #-,u habe] haben.

Claims (1)

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Vibrationsplanierschaufellader nach Anspruch 1 dadurch gekenn= zeichnet, daß die Vibrationsplanierschaufel (1) mit einer entsprechend einseitig wirkenden Schubriffelung (la) ausgebildet ist, welche in Schubrichtung ein relativ flach ansteigendes widerstansarmes Profil und zur Förderseite hin die Anordnung ewli*ält eines steilen Schubwin= kels mit größtmöglichstem Sc#ubeffekt aufweistg wobei insbesondere die Breite der jeweiligen Querriffelung (5a) günstiger Weise nur einen bestimmten Betrag der Schwingungsamplitude (5-5b) einnimmt. 3.) Vibrationsplanierschaufellader nach Anspruch 1-2 dadurch gekennzeichnet, daß günstiger verschiedene Schwingungserreger (50t5d) in einem Aggregat beliebig zu (1) anschließbar angeordnet sindg wodurch ein Gerät jeweils fü*r die Mehrzahl e der vorkommenden Bodenarten und Grableistungen geeignet wird, um7fÜx jede verschiedenartige Bodenbe= schaffenheit optimal günstige Schwingungsfrequenz einstellen zu können wobei von jeder Art Schwingungserregern entsprechend der Dimension widerum mehrere an (1) in Eingriff sind. 4.) Vibrationsplanierschaufellader nach Anspruch 1-3 dadurch gekenn= zeidnet, daß die Aufhängung der Vibrationssehaufel mit (la und lb) an einem Parallelgestänge (4a) mit einer geringstmöglichen Auadekav3e vertikalen Amplitude im horizontalen Schwing4ngsbereich der Vibra= tioneschaufel insgesamt erfolgt, sodaß die senkrecht wirksamen Kräfte des aufgleitenden Grabgutes ohne besondere Dimensionierung des paral= lolgestänges (4a) beherrscht werden können. 5.) Vibrationsplanierschaufellader nach Anspruch 1-4 dadurch gekenn= zeichnet, daß der beiderseitige, vor-und rückwärtige Schwingungsbe= reich (5)der Vibrationssehaufel (1) so eng, von der günstiger Weise über,j die ganze Breite reichenden und relativ schmalen Luftkissen eingefaßt und begrenzt wir d. daß die Vibrationsplanierschaufel im gesamten Schwingungsbereich im progressiv zunehmend wirksamen Bereich der Luf-Lkissen ist, wobei insbesondere dadurch, daß die .,:ner##ie der zu 5.) der gesamten schwingenden Masse zwischen den Luftkissen (9) weitgehend ohne jagliche mech. Ableitung und Verluste durch das Ag= gragat selbst erhalten bleibt und dieser Art eine solche Luftkissen= umkehrsteuerung erfindungsgemäß mittels der Neutralisierung der ges. Schwingungsenergie jeweils eine wesentlich höhere Frequenz der Schwing Schwingungsamplitude erreichbar istg sowie eine kleinere Dimensionie= rung sich daraus ergibt im Bereich der betreffenden Bauteile. 6.) Vibration-Planierschaufellader nach Anspruch 1-5 dadurch gekenn= zeichnet, daß der Vorderteil des Aggregate, die Vibrationsplanier= ladeschaufel (1,1a.1b) über Teil (4a und 4), während der kontinuier= liehen Grableistung, gegenüber der durch das Fahrwerk(4-6) gebildeten Horizontalen in einem gewissen Bereich nach unten-und oben stufenlos verstellbar ausgebildet ist, um in ebenfalls kontinuierlicher Weise beliebige Übergänge und Grabwinkel in Arbeitsrichtung des Aggregats zu ermöglichen. 7.) Vibrationsplanierschaufellader nach Anspruch 1-6 dadurch gekenn= zeichnet, daß dadurch, weil die Grableistung im wesentlichen von der günstiger Weise größtmöglichst wirksamen Vibrations-und Schwingungs= energie erreicht wird, das zugleich erfolgende nachsetzen und nach= schieben des gesamten Aggregats mit der entsprechend ausgebildeten Kannte (la) und vertikalen Gutführung (1b) der Vibr4tionsplanier= achaufel in den Bereich der von der jeweils rückschwingenden Vibra= tionsschaufel (1,1a.1b) freigewordenen Grabbereich, die an den Boden zu bringenden Drehmomente mittels des Fahrwerks(6) relativ gering zu sein hat braucht und dadurch ein aufwendiges Kettenlaufwerk nicht erforderlich ist. 8.) Vibrationsplanierschaufellader nach Anspruch 1-7 dadurch gekenn= zeichnet., daß die Grab-und Eindringkante (la-1b) entsprechend aus= wechselbar den verschieden vorliegenden Bodenverhältnissen angepaßt werden kann, sodaß eine solche Bodeneindringkante bei grobkörnigem Grabgut eine siark getackte mit entsprechend langen Dornen versehene Ausbildung aufweist, iiährend etwa bei felsigen Bodenverhältnissen eine entsprechend glatte-Oder mit zentraler-oder auch beiderseits vorgezogener Spitze zur Lösung mit geringsten Kräften dient. 9.) Vibrationsplanierschaufellader nach Anspruch 1-8 dadurch gekenn= !2eichnet, daß die Grab-und Arbeitsgeschwindigkeit des gesamten Geräts nur etwa max. 2/3.des Betrags ausmachtg welcher die schwingende Vib= rationsschaufel(1) mittels der Größe der horizontalen Amplitude mal deren Frequenz in der Sekunde erreichtg sodaß bei einem Ausführungs= beispiel mit einer Schwingfrequenz von 3ooo/min und einer Amplitude er Vibratlonsschgufel horizontal von 5o mm sich eine max.kontinu--''* erliche Grab-und Arbeitsgeschwindigkeit von 1.87 m/s=etwa 6,5 kmh ergibt. 10.) Vibrationsplanierladeschaufel nach Ansepruch 1-9 dadurch gekenn= zeichnet, daß die Aufnahmebreite der Vibrationssc4_ufel (1) im Bereich Bereich der Grabkannte (la bis lb) größer ist als die jeweilige Ge= samtbreite des Geräts einschließlich der verschiedenen Lagerungen. 11.)Vibrationsplanierladeschaufel i;ach Anspruch 1-lo dadurch gekenn= zeichnet, daß die einzelnen Teile des gesamten Aggregats ( 1929395+6) .jeweils mit beliebigen Drehzahlen und unabhängigvoneinander ange= trieben und betrieben werden können, wobei die erforderliche elektr. Energäe mittels Diesel-Gererator günstiger Weise in zentraler Lage erzeugt wird. 12.) Vibrationladeschaufel nach Anspruch 1-11 dadurch gekennzeichnet, daß dem verlängerten Steilförderer (2) ein Sammkätrichter nachfolgend angeordnet ist, unter dem das Förderhand (3) unter dem SammeltrIchter um 1800 drehbar und in.Förderrichtung in der Höhe verstellbar das Grabgut in beliebiger Weise fortlaufend absetzen oder zugleich ver= laden kann. 13.) Vibrationsplaniersohaufellader nach ANspruch 1-12 dadurch gem kemmelohnttg daß clie Vibrationaplanierladeaohaufel(laolbgl) zusätz» lieh auf Gleit-oder Rollvorrlohtung elastiaoh-und leioht bewe.2,1-1-a--h an,#eurdnet derart auf dem voraus soeben planierten Erdgrund aufgleito* tend vorgesehen istt daß a-uoh relativ große Aufgleit-und liebekräfte von der "."ibrationsse;haufel, ohne Anorchiung einer besonders starkeh Tragkonstrktion, aufgenommen werden können. 14*) Vibrationaplanierschaufellader nach Ansprua h 1-13 dadurch So= kanrizeichnetg daß die Vibrationsplanierlad-mschaufel senkrecht zur Grabrichtung Uorizontal bewt;glich-und verstellbar Ist, um geneigte ebenfalls kontinuierlich abzutragen-und planieren zu können, #jober aer -',bergang zur Horizontalen von Seitens Ües Gteilföraerbandes erfolgt,