DE19710024C1 - Anordnung eines Drehwerkes für einen schwenkbaren Verladeausleger an einem Tagebaugerät - Google Patents
Anordnung eines Drehwerkes für einen schwenkbaren Verladeausleger an einem TagebaugerätInfo
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Description
Die Erfindung betrifft die Anordnung eines Drehwerkes für einen um eine
vertikale Achse schwenkbaren Verladeausleger an einem Tagebau-
Gewinnungsgerät gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs. Ein solcher
Verladeausleger ist räumlich auf dem schwenkbaren Oberbau angeordnet, der
den Ausleger für die Graborgane trägt.
Die Erfindung ist überall dort anwendbar, wo ein oberes Geräteteil gegenüber
einem unteren Geräteteil gedreht oder geschwenkt werden soll. Dabei kann
zwischen diesen beiden Geräteteilen ein weiteres, ebenfalls um eine vertikale
Achse schwenkbares Zwischenteil vorhanden sein. Bevorzugte
Anwendungsgebiete sind Schaufelrad- und Eimerkettenbagger sowie
Absetzer. Neben der Tagebautechnik ist die Umschlagtechnik ein weiteres
Anwendungsgebiet der Erfindung.
Nach der Patentschrift DD 267 638 A3 ist ein Schwenkwerk für Abwurf
ausleger von Tagebaugroßgeräten bekannt, dessen Lagerstellen sich an einem
anderen, ebenfalls schwenkbaren Bauteil, wie beispielsweise einem Schaufel
radausleger, befinden. Aus den Gründen einer ungehinderten Fördergutüber
gabe beispielsweise vom Schaufelradausleger auf den Abwurfausleger bei
unterschiedlichen Auslegerstellungen befindet sich die Fördergutübergabe
einrichtung in einer gemeinsamen senkrechten Schwenkachse beider Aus
leger. Auf dem festen, auf einem Fahrwerk verfahrbaren Unterbau ist auf
einer Drehverbindung der schwenkbare Oberbau mit dem Schaufelradausleger
angeordnet und kann durch ein Drehwerk geschwenkt werden. Auf dem
Oberbau ist auf einer zweiten Drehverbindung ein weiterer Ausleger, der
Abwurfausleger, angeordnet und durch einen Drehantrieb schwenkbar, der im
Bereich des Unterbaus auf einer durch drei Kragträger gehaltenen Grundplatte
besonders befestigt ist. Die Abtriebswelle des Drehantriebs ist im Bereich des
Unterbaus mit einer Kupplung versehen. Von der zweiten Kupplungshälfte
führt eine Ritzelwelle durch den Oberbau bis zum Abwurfausleger, wo die
Drehbewegung vom Ritzel über drei sternförmig angeordnete Zwischenräder
auf den Innenzahnkranz der Plattform mit dem oberen Ring der
Drehverbindung übertragen wird. Diese Zwischenräder des Planetengetriebes
werden durch eine rohrförmige Trägerkonstruktion gehalten und mit dem
Unterbau verbunden. Die Ritzelwelle wird an ihrem oberen freien Ende durch
die drei sternförmig angeordneten Zwischenräder zentriert.
Nachteilig ist bei dieser Lösung, daß die Kräfte für die Zentrierung der
Ritzelwelle gerade dort (am Planetengetriebe) auftreten, wo bereits der größte
Verschleiß zu verzeichnen ist. Diese Lösung ist besonders bei solchen Geräten
weniger geeignet, bei denen im Oberbau gegenüber dem Unterbau größere
Verformungen auftreten.
Aufgabe der Erfindung ist es, das Drehwerk für den Verladeausleger auf dem
Tagebau-Gewinnungsgerät so anzuordnen, daß mögliche betriebsbedingte
Bewegungen des festen Unterbaus und des schwenkbaren Oberbaus sowie
damit im Zusammenhang stehende zulässige Verformungen durch die sich
ständig verändernden Belastungen kompensiert werden und dadurch ein
störungsfreier Betrieb ermöglicht wird.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des
Hauptanspruchs gelöst.
Der Verladeausleger, der durch eine Drehverbindung schwenkbar auf dem
Oberbau gelagert und durch eine Säule drehfest mit dem Unterbau verbunden
ist, führt bis auf die Schwenkbewegung die gleichen Bewegungen wie der
Oberbau im Bereich des Ringträgers mit der Drehverbindung aus. Die Säule
als die verdrehfeste Verbindung des Verladeauslegers mit dem Unterbau muß
in ihrer Befestigung am Unterbau relative Winkelbewegungen zueinander
ausgleichen können. Dazu ist die Membranscheibe vorgesehen. Da die Säule
mit ihrer Last sich über eine Speiche auf dem Unterbau abstützt und so von
diesem vollständig getragen wird, entstehen zwischen der Säule und dem
Drehrahmen des Verladeauslegers im Bereich der Zentrierung der Säule
Relativbewegungen zueinander. Das betrifft das Maß der Entfernung, ihre
Winkelstellung und seitlichen Abweichungen. Diese Relativbewegungen
werden durch die Kalotte und den Gleitring im Lagergehäuse ausgeglichen.
Durch diese obere Zentrierung der Säule werden günstige Bedingungen für die
Anordnung des Antriebes für das Drehwerk geschaffen. Das betrifft sowohl
die Funktionalität als auch Wartungsfreundlichkeit und Verschleißverhalten.
Die gesamte Anordnung des Drehwerkes einschließlich der verlängerten
Verbindung des Drehrahmens des Verladeauslegers mit dem Unterbau durch
die Stütze ist einfach und übersichtlich im konstruktiven Aufbau, sie ist
robust und gewährleistet eine hohe Funktionalität.
Weitere Einzelheiten und Vorteile des Erfindungsgegenstandes ergeben sich
aus der nachfolgenden Beschreibung und den dazugehörigen Zeichnungen, in
denen ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel dargestellt ist. Es zeigen
Fig. 1 eine Seitenansicht eines Schaufelradbaggers,
Fig. 2 eine Seitenansicht eines Teils des Verladeauslegers mit seinem
Drehwerk,
Fig. 3 eine Draufsicht auf den Unterbau mit dem Fahrwerk,
Fig. 4 den Schnitt F-F durch den Unterbau nach Fig. 3,
Fig. 5 eine Seitenansicht der Verbindung der zum Drehwerk gehörenden
Säule und die Abstützung dessen über die Speiche auf den Unterbau
des Schaufelradbaggers,
Fig. 6 Draufsicht der Membranverbindung im Schnitt D-D nach Fig. 5,
Fig. 7 eine Seitenansicht des Ausschnittes C der oberen Zentrierung der
Stütze im Schnitt nach Fig. 2,
Fig. 8 eine Draufsicht auf das Drehwerk nach Fig. 2 im Schnitt A-A,
Fig. 9 eine Draufsicht auf das Drehwerk nach Fig. 2 im Schnitt B-B und
Fig. 10 den Schnitt C-C nach Fig. 9.
Der Geräteaufbau mit der räumlichen Anordnung des Verladeauslegers 8 ist
in der Gesamtansicht nach Fig. 1 dargestellt. Der Schaufelradbagger besteht
aus den Hauptbaugruppen Raupenfahrwerk 1, dem festen Unterbau 2, dem
drehbaren Oberbau 3 mit dem Portal 4, dem Schaufelradausleger 5 und an
dessen freien Ende angeordnetem Schaufelrad 6 mit dem Verstellzylinder 7
sowie dem Verladeausleger 8 mit seiner Aufhängung 9. Der drehbare
Oberbau 3 und der Verladeausleger 8 sind beide um die senkrechte
Schwenkachse 10 in waagerechter Ebene schwenkbar. Das Drehwerk für den
Oberbau 3 ist zwischen dem mit dem Raupenfahrwerk 1 verbundenen
Unterbau 2 angeordnet. Für den Verladeausleger 8 mit seinem Abwurfband
ist ein weiteres Drehwerk erforderlich, um dieses in die gewünschte
Schwenkstellung für die Übergabe des Fördergutes auf ein weiterführendes
Förderorgan zu bringen und es in dieser Schwenkstellung festzuhalten, so
lange dies erforderlich ist. Damit der Verladeausleger 8 unabhängig von der
Schwenkbewegung des Oberbaus 3 in einer bestimmten Stellung gehalten
und bei Bedarf geschwenkt werden kann, muß er auf diesem schwenkbar
sein und sich gegenüber einem Festpunkt abstützen. Die unabhängige
Schwenkbarkeit wird durch eine Drehverbindung 11 nach Fig. 2 gewähr
leistet. Die Schwenkbewegung erzeugt ein Antrieb 12, dessen Aufbau und
Anordnung im Drehwerk noch genauer beschrieben wird.
Um gegenüber dem Oberbau 3 eine unabhängige Schwenkbewegung des
Verladeauslegers 8 realisieren zu können, muß eine feste Verbindung mit dem
Unterbau 2 vorhanden sein. Diese feste Verbindung ist eine rohrförmige
Säule 13, die in einer besonderen Ausbildung im Schnittpunkt S der Achsen
des Ringträgers des Unterbaus 3 nach Fig. 3 angeordnet wird. Das obere
Ende der Säule 13 zeigt Fig. 2 und 7, das untere Ende ist in Fig. 4 bis
6 dargestellt.
Damit sich die Säule 13 gegenüber dem Unterbau 2 abstützen kann, ist auf
dem Unterbau 2 ein Stützrahmen 14 vorgesehen. Zur Aufnahme der
vertikalen Auflast der Säule 13 durch den Stützrahmen 14 ist zwischen
diesem Stützrahmen 14 und der Säule 13 ein Axialgelenklager 15 angeordnet.
Dabei ist zu beachten, daß der Schaufelradbagger während des Betriebes
hohen Beanspruchungen und somit Verformungen ausgesetzt ist. Deshalb
darf die Verbindung der Säule 13 mit dem Stützrahmen 14 keine starre sein.
Es müssen mögliche Zwängungen vermieden werden. Um seitlich gerichtete
Ausgleichsbewegungen zwischen dem Unterbau 2 und der Drehplattform des
Verladeauslegers 8 im erforderlichen Maße im unteren Bereich der Säule 13
zu ermöglichen - die sich in einer Winkelbeweglichkeit der Säule äußern -,
wird eine Membranscheibe 16 vorgesehen. Diese Membranscheibe 16 liegt
elastisch auf dem Unterbau 2 auf. Dazu ist auf dem Stützrahmen 14 eine
feste Scheibe 17 angeordnet. Auf dieser festen Scheibe 17 befindet sich ein
Auflagering 18. Die Membranscheibe 16 liegt mit ihrer äußeren Ringfläche auf
diesem Auflagering 18 und kann so zwischen dem Verladeausleger 8 und
dem Unterbau 2 entstehende Winkelverschiebungen ausgleichen. Die
Membranscheibe 16 und die feste Scheibe 17 mit dem dazwischenliegenden
Auflagering 18 sind durch in einem Teilkreisdurchmesser angeordnete
Schraubverbindungen 19 miteinander verbunden. Fig. 6 zeigt die
Membranscheibe 16 mit den Bohrungen 20 für die Schraubverbindungen 19.
Der Teilkreisdurchmesser der Bohrungen 20 entspricht dem mittleren
Durchmesser des Auflagerings 18.
Im Zusammenhang mit den Fig. 3 und 5 soll noch besonders auf zwei Dinge
hingewiesen werden: Zum ersten auf die Aufnahme des unteren
Säulenlagers 14 im Unterbau 2 durch die in senkrechter Richtung elastische
Eigenschaften aufweisende Speiche 21 und zum zweiten auf das Drehwerk
für den Oberbau 3 mit dem im Schnitt dargestellten unteren Ringträger 22,
dem oberen Ringträger 23 und die dazwischen angeordnete
Drehverbindung 24.
Das obere Ende der Säule 13 ist nach Fig. 7 als eine Zentrierung ausgebildet.
Dazu ist am Rohr der Säule 13 ein Zapfen 25 angeordnet. Als Gegenstück
des Zapfens 25 ist der Drehrahmen 26 des Verladeauslegers 8 mit einem
Lagergehäuse 27 versehen. Auf dem Zapfen 25 ist eine Kalotte 28 mit einer
zylindrischen Bohrung gesteckt. Der Außendurchmesser des Zapfens 25 und
der Innendurchmesser der Bohrung bilden eine Gleitpassung, so daß die
Kalotte 28 in Richtung der senkrechten Schwenkachse 10 des
Verladeauslegers 8 verschieblich ist. Als Gegenstück zur Kalotte 28 wird im
Lagergehäuse 27 ein Gleitring 29 mit einer inneren konkaven Gleitfläche
formschlüssig aufgenommen und bildet so mit der Kalotte 28 ein Pendellager.
Das Lagergehäuse 27 ist nach oben verschlossen und so gegen
Verunreinigungen geschützt. Durch die Auswahl von Material mit günstigen
Gleiteigenschaften und eine Schmierung bei der Montage werden keine
weiteren Pflegeansprüche an dieses wartungsfreie Großgelenklager gestellt.
Diese Verbindung des oberen Endes der Säule 13 mit dem Drehrahmen 26
des Verladeauslegers 8 erfüllt somit vier Funktionen: Sie ist eine Zentrierung
für die Säule 13, gestattet eine Drehbewegung des Drehrahmens 26
gegenüber der Säule 13 sowie einen Längsausgleich in Richtung der
senkrechten Schwenkachse 10 und sie gleicht Winkelbewegungen der Säule
13 zum Drehrahmen 26 aus. Im Zusammenhang mit ihrer unteren Lagerung
hat so die Säule 13 ausreichende Freiheitsgrade, um Relativbewegungen der
Hauptbaugruppen des Gerätes zueinander ausgleichen zu können.
Der Drehrahmen 26 ist nach Fig. 2 auf dem Oberbau 3 durch die
Drehverbindung 12 schwenkbar angeordnet. Dazu wird die Auflage der
Drehverbindung 12 auf dem Oberbau 3 als oberer und der äußere Teil des
Drehrahmens 26 als oberer Ringträger ausgebildet.
Der eigentliche Antrieb 12 für die Drehbewegung ist nach Fig. 8 bis 10 auf
dem Drehrahmen 26 angeordnet und besteht aus dem Motor 30, der
Bremse 31 sowie dem Getriebe 32 mit dem Ritzel 33. Das Ritzel 33 steht mit
dem an der Säule 13 befestigten Zahnkranz 34 in funktioneller Verbindung.
Somit kann der Drehrahmen 26 mit dem Verladeausleger 8 durch den Antrieb
12 eine Schwenkbewegung ausführen, die unanhängig von der Stellung und
Drehbewegung des Oberbau 3 ist. Betriebsbedingte Verformungen des
Gerätes im zulässigen Bereich können die Funktion des Drehwerkes nicht
beeinträchtigen, da - wie bereits beschrieben - durch die untere Befestigung der
Säule 13 und ihre obere Zentrierung mit den durch die besondere Verbindung
mit dem Drehrahmen 26 bestehenden Freiheitsgraden zwängungsfreie
Ausgleichsbewegungen möglich sind.
Der Zahnkranz 34 ist mit einer Ringscheibe 35 verschraubt, die wiederum an
der Säule 13 befestigt ist. Durch die Teilung des Zahnkranzes 34 in Segmente
werden günstige Bedingungen für eine leichte Auswechselbarkeit bei
Verschleißerscheinungen geschaffen.
Die Befestigung der Ringscheibe 35 mit der Säule 13 kann in zweierlei Weise
erfolgen. Die in Fig. 2 auf der linken Seite der Säule 13 als Variante 1
bezeichnete Möglichkeit sieht eine gleichzeitige Befestigung mit der Säule 13
und den Zapfen 25 mittels Schweißnähten vor. Die rechte, als Variante 2
bezeichnete Lösung sieht vor, daß zunächst eine kleinere Ringscheibe 36 mit
dem Zapfen 25 und der Säule 13 verschweißt wird und die den Zahnkranz 35
tragende Ringscheibe 35 mit dieser zweiten Ringscheibe 36 verschraubt wird.
Durch die Befestigung des Drehantriebes auf dem Drehrahmen 26 und die
Zentrierung der Säule 13 gegenüber dem Drehrahmen 26 bleibt der Abstand
zwischen dem Ritzel 33 des Drehantriebes und dem an der Säule 13
angeordneten Zahnkranz 34 immer gleich. Dadurch ist die Funktionssicherheit
des Drehwerkes bei allen Betriebsbedingungen gewährleistet. Die möglichen
Verschiebungen zwischen dem Ritzel 33 und dem Zahnkranz 34 in
Zahnflankenlängsrichtung sind gering und beeinflussen das Tragbild zwischen
den ineinander greifenden Zähnen nur unbedeutend.
1
Raupenfahrwerk
2
Unterbau
3
Oberbau
4
Portal
5
Schaufelradausleger
6
Schaufelrad
7
Aufhängung
8
Verladeausleger
9
Verstellzylinder
10
senkrechte Schwenkachse
11
Drehverbindung
12
Antrieb
13
Säule
14
Stützrahmen
15
Axialgelenklager
16
Membranscheibe
17
Scheibe
18
Auflagering
19
Schraubverbindung
20
Bohrung
21
Speiche
22
unterer Ringträger
23
oberer Ringträger
24
Drehverbindung
25
Zapfen
26
Drehrahmen
27
Lagergehäuse
28
Kalotte
29
Gleitring
30
Motor
31
Bremse
32
Getriebe
33
Ritzel
34
Zahnkranz
35
Ringscheibe
36
Ringscheibe
S Schnittpunkt
S Schnittpunkt
Claims (5)
1. Anordnung eines Drehwerkes für einen um eine senkrechte Achse
schwenkbaren Verladeausleger (8) eines Tagebaugerätes mit einem
verfahrbarem festen Unterbau (2), einem darauf um die gleiche senkrechte
Schwenkachse (10) wie der Verladeausleger (8) durch eine
Drehverbindung (11) und einem Drehwerk schwenkbaren Oberbau (3) und
dem auf dem Oberbau (3) durch eine weitere Drehverbindung (30) und
das Drehwerk schwenkbaren Verladeausleger (8), der durch eine in der
senkrechten Schwenkachse (10) angeordneten Säule (13) mit dem
Unterbau (2) verbunden ist, wobei die obere Verbindung der Säule (13)
mit dem Verladeausleger (8) eine Zentrierung ist, die Ausgleichs
bewegungen zwischen dem Oberbau (3) und dem Verladeausleger (8)
sowohl in axialer Richtung der Säule (13) als auch bei Abweichungen von
der Parallelen gestattet, und die untere Verbindung der Säule (13) mit dem
Unterbau (2) eine verdrehfest dazwischen angeordnete Membran ist,
gekennzeichnet dadurch, daß die untere Säulenlagerung im Unterbau (2)
aus einem, einen Hohlkörper bildenden Stützrahmen (14) besteht, auf dem
eine feste Scheibe (17) mit einem daraufliegenden Aufnahmering (18)
angeordnet ist und darüber als unterer Abschluß der Säule (13) eine
Membranscheibe (16) aufliegt, deren elastischer Bereich ein Ring ist,
dessen Innendurchmesser größer als der äußere Umfang der Säule (13)
und dessen Außendurchmesser kleiner als der Innendurchmesser des
Auflagerings (18) ist und zwischen der unteren Scheibe (17) und der
Membranscheibe (16) im Bereich des Auflagerings (18)
Schraubverbindungen (19) vorgesehen sind und in der senkrechten
Schwenkachse (10) ein Axialgelenklager (15) angeordnet ist, dessen
obere Lagerhälfte sich im Zentrum der Membranscheibe (16), in deren
unelastischen Bereich abstützt und dessen untere Lagerhälfte zentrisch
auf der Scheibe (17) aufliegt, und die Säule (13) durch den schwenkbaren
Oberbau (3) bis zum Drehrahmen (26) des Verladeauslegers (8) geführt
wird, wo das obere Säulenlager kalottenförmig ausgebildet und mit dem
Drehrahmen (26) durch eine im Drehmittelpunkt des Drehrahmens (26)
angeordnetes Lagergehäuse (27) verbunden ist, wobei das
Lagergehäuse (27) die Kalotte (28) umschließt und so ein Großgelenklager
bildet, und der Drehwerksantrieb auf dem Drehrahmen (26) des
Verladeauslegers (8) so angeordnet ist, daß das parallel mit seiner
Drehachse zur senkrechten Schwenkachse (10) befindliche Ritzel (33) mit
einem koaxial an der Säule (13) befestigten Zahnkranz (34) in funktioneller
Verbindung steht.
2. Anordnung eines Drehwerkes nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch,
daß die Kalotte (28) ein eigenes Bauteil ist, das auf dem zapfenförmigen
oberen Säulenende in Richtung der senkrechten Schwenkachse (10) des
Verladeauslegers (8), die zugleich die Säulenlängsachse ist,
längsverschieblich ist.
3. Anordnung eines Drehwerkes nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch,
daß zwischen der Säule (13) und dem Zahnkranz (34) eine
Ringscheibe (35) angeordnet und die Verbindung zwischen dem
Zahnkranz (34) und der Ringscheibe (35) lösbar ist.
4. Anordnung eines Drehwerkes nach den Ansprüchen 1 und 3,
gekennzeichnet dadurch, daß der Zahnkranz (34) geteilt ausgeführt ist
und so aus mindestens zwei Segmenten besteht.
5. Anordnung eines Drehwerkes nach den Ansprüchen 1 und 3,
gekennzeichnet dadurch, daß die mit dem Zahnkranz (34) lösbar
verbundene Ringscheibe (35) entweder mit dem Mantel der Säule (13)
und dem Zapfen (25) eine fest verbundene Einheit bildet oder mit einer
zweiten, kleineren Ringscheibe (36) ebenfalls lösbar verbunden ist, die
nun ihrerseits mit dem Mantel der Säule (13) und dem Zapfen (25) eine
miteinander lösbar verbundene Einheit bildet.
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DE102013103231A1 (de) | 2013-03-28 | 2014-10-02 | Thyssenkrupp Resource Technologies Gmbh | Materialabbau- und Fördersystem mit einem Schaufelradbagger in Kompaktbauweise |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CZ294439B6 (cs) | 2005-01-12 |
CZ27798A3 (cs) | 1998-11-11 |
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