DE19941799C2 - Tagebaugewinnungsgerät - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft den konstruktiven Aufbau eines kontinuierlich arbeitenden, selbstfahrenden Tagebaugewinnungsgerätes (Continuous Surface Miner) mit einem walzenförmigen Gewinnungsorgan nach dem Oberbegriff des Patentspruchs zur genauen selektiven Gewinnung in sedimentierten Schichten vorkommenden mineralischen Rohstoffen. Ein solches Gerät ist auch zum Freilegen von mineralischen Vorkommen verwendbar. Es kann bei unterschiedlichen geologischen Bedingungen wirtschaftlich eingesetzt werden. Das Gerät ist modular aufgebaut. Die einzelnen Module können so einzeln zum vorgesehenen Einsatzort transportiert und dort montiert werden.

Tagebaugewinnungsgeräte mit einem walzenförmigen Gewinnungsorgan zur selektiven Gewinnung von in sedimentierten Schichten vorkommenden mineralischen Rohstoffen arbeiten nach unterschiedlichen Abbaumethoden. Diese Abbaumethoden hängen im Wesentlichen von der Manövrierfähigkeit des Gerätes und von seiner Gewinnungsart und -leistung ab. Deshalb sind für den konstruktiven Aufbau eines solchen Gerätes die Ausbildung und Arbeitsweise des Gewinnungsorgans, die Art des Fahrwerks und die Anordnung des Gewinnungsorgans zu diesem Fahrwerk sowie die erreichbare Gewinnungsleistung sehr wichtig. Die Gewinnungsleistung eines solchen Gerätes wird von der Schnitthöhe, der Schnittbreite und der Vorschubgeschwindigkeit bestimmt. Dabei ist die Vorschubgeschwindigkeit die Fahrgeschwindigkeit des Gerätes. Da mit zunehmender Geschwindigkeit der Verschleiß eines Gerätes proportional wächst, ist es wichtig, die für die Gewinnungsleistung maßgeblichen Parameter gut aufeinander abzustimmen. Aus der Zeitschrift "Braunkohle, Surface Mining" 49 (1997) Nr. 2, S. 123-128 "Konstruktive und verfahrenstechnische Voraussetzungen und Erfahrungen bei der Entwicklung eines Surface Miners für den Einsatz in russischen Tagebauen" sind zwei Möglichkeiten der Anordnung der walzenförmigen Gewinnungsorgane im Verhältnis zu den Fahrwerken bekannt: Die zentrale und die frontale Anordnung am Geräterahmen. Dabei wird als zentrale Anordnung der walzenförmigen Gewinnungsorgane deren Anordnung zwischen den vorderen und hinteren Raupen des Fahrwerkes und als frontale Anordnung deren Verlagerung in Fahrt- und Abbaurichtung vor dem Fahrwerk verstanden. Eine erste Ausführung mit einer zentralen Anordnung ist nach dem Prospekt "Easi-Miner®, Model 1224, Continuous Surface Miner" der Firma Huron, USA und den Patentschriften nach US 4,536,037 und US 4,690,461 bekannt. Das Tagebaugewinnungsgerät ist mit einem 4-Raupenfahrwerk ausgerüstet, wobei die vor dem Gewinnungsorgan angeordneten Raupen lenkbar und die dahinter angeordneten Raupen nicht lenkbar sind. Der Führerstand und das Antriebsaggregat sind in das Gerätechassis integriert. Die Raupen sind durch Parallelogrammlenker mit dem Gerät verbunden. Die Höhenverstellung der Fräswalze gegenüber dem Planum erfolgt durch diagonal in den Parallelogrammlenkern angeordnete Hubzylinder. Das als Fräswalze ausgebildete Gewinnungsorgan befindet sich zwischen den vorderen und hinteren Raupenpaaren. Von der unterschlächtig arbeitenden Fräswalze wird das gelöste Gut auf ein Abzugsband geworfen, dort weiterbefördert und von diesem auf ein Verladeband übergeben. Das vordere Raupenpaar des Fahrwerkes bewegt sich normalerweise auf dem abzutragenden Planum, während sich das hintere Raupenpaar auf dem frisch abgetragenen Planum bewegt. Arbeitet das Gerät parallel neben einem bereits abgetragenen Block, bewegt sich eine vordere Einzelraupe des Raupenpaares auf dem oberen Planum direkt neben der senkrecht abfallenden Kante. Werden größere Schnitthöhen erreicht, so kann dies bei lockerem Untergrund zu einem Abbrechen der Kante und zu einem Absenken der Raupe führen. Bei Unebenheiten auf dem abzutragenden Planum, die beispielsweise durch angelegte Gräben zur die Ableitung des Oberflächenwassers entstehen, ist eine Fahrt auf einer geraden Ebene, wie dies für eine genaue selektive Gewinnung sedimentierter Schichten erforderlich ist, nicht möglich. Die Gerätekonfiguration mit der zentralen Anordnung der Fräswalze gestattet es, durch ein sicheres und genaues Lenken Gewinnungsarbeit auch im Kurvenbetrieb zu leisten. Nachdem ein Block vom Anfang bis zum Ende der Fläche des Vorkommens abgebaut ist, wird das Gerät wieder gewendet und Gewinnungsarbeit in der entgegengesetzten Richtung verrichtet. Während dieser Richtungsänderung in engen Kurvenfahrten kann die Fräswalze zwischen den hinteren und vorderen Raupen keine Gewinnungsarbeit leisten.

Ein ähnliches, ebenfalls mit zentraler Ananordnung der Fräswalze aufgebautes Tagebaugewinnungsgerät ist aus den Patentschriften nach DE 35 04 610 C2 und DE 35 09 671 C2 bekannt. Nach diesem Grundprinzip aufgebaute Geräte sind auch mit einem Dreiraupenfahrwerk mit einer Raupe vor dem Gewinnungsorgan und zwei Raupen dahinter bekannt (Literaturquelle: Prospekt Nr. 25-21.01.0392, Jahr 1992 "Wirtgen 2600 SM der Firma Wirtgen). Die Verstellung der Frästiefe erfolgt durch die Höhenverstellung der Fräswalze und der lenkbaren Raupe durch in Verstellrichtung wirkende Hubzylinder. Da die Hubzylinder keine Querkräfte aufnehmen können, werden entsprechende Führungen vorgesehen. Der Führerstand, die Höhenverstellung und das Antriebsaggregat sind in das Gerätechassis integriert. Die Vor- und Nachteile beim Einsatz dieser Geräte sind wie oben beschrieben.

Die beiden vorgenannte Tagebaugewinnungsgeräte sind für den Abbau relativ dünner Schichten ausgelegt und müssen daher schneller fahren, um eine effektive Förderleistung zu erzielen. Deshalb sind sie für eine Beladung des gewonnenen Materials auf Trucks besonders und hingegen für eine Bandbeladung über einen mitfahrenden Bandwagen nur bedingt geeignet.

Nach den Patentschriften DE 39 20 011 C3 und DE 40 17 107 A1 ist ein weiteres Tagebaugewinnungsgerät mit einer zentralen Anordnung des walzenförmigen Gewinnungsorgans bekannt. Der wesentlichste Unterschied zu den vorstehend beschriebenen bekannten Lösungen besteht darin, daß bei einer symmetrischen Anordnung des Gewinnungsorgans zwischen den Raupengruppen und die spezifische Ausbildung der Fräswerkzeuge in zwei entgegengesetzt gerichteten Fahrtrichtungen Gewinnungsarbeit geleistet werden kann. Dadurch ist ein Wenden am Ende eines Abbaublockes nicht erforderlich. Jede der Einzelraupen des Fahrwerkes ist mit dem Chassis durch Parallelogrammlenker verbunden. Die Höhenverstellung der Fräswalze gegenüber dem Planum erfolgt mittels Hubzylinder. Infolge der Lenkbarkeit aller Raupen des Fahrwerkes ist das Gerät gut manövrierfähig und kann ebenfalls auch im Kurvenbetrieb Gewinnungsarbeit leisten. An den Enden eines jeden Abbaublockes reichen im Verhältnis zu den vorstehend beschriebenen Geräten kürzere Auslauframpen aus. Da immer die in Fahrtrichtung befindliche Raupengruppe auf dem abzutragenden oberen Planum fährt, entstehen hinsichtlich des Abbrechens der Kante in Richtung des tiefergelegenen, bereits abgetragenen Bodens und bei möglichen Unebenheiten auf diesem oberen Planum die gleichen Nachteile wie oben beschrieben. Ein spezifischer Nachteil dieses Gerätes besteht in der komplizierten Förderung des geschnittenen Materials in waagerechter Richtung aus der Frästrommel heraus. Das Tagebaugewinnungsgerät kann das Material in gegenüber den beiden vorgenannten Geräten relativ dicken Schichten abbauen, es kann entsprechend langsam fahren und es ist dazu geeignet, das gewonnene Material über einen Bandwagen oder eine Bandbrücke auf ein Strossenband zu geben. Der Führerstand und das Antriebsaggregat sind auch bei diesem Gerätetyp in das Gerätechassis integriert.

Alle Tagebaugewinnungsgeräte mit einer Anordnung von Fahrwerksteilen vor dem Gewinnungsorgan, wie die drei vorstehend beschriebenen, haben weiterhin grundsätzlich den Nachteil, daß sie an den Enden eines abzutragenden Blockes des abzubauenden Materials ein Restmaterial nicht abtragen können. Dieses Restmaterial muß deswegen in einem Sonderbetrieb abgebaut werden.

Das aus der Zeitschrift "Braunkohle, Surface Mining" 49 (1997) Nr. 2, S. 123-128 "Konstruktive und verfahrenstechnische Voraussetzungen und Erfahrungen bei der Entwicklung eines Surface Miners für den Einsatz in russischen Tagebauen" bekannte Tagebaugewinnungsgerät mit der frontalen Anordnung des walzenförmigen Gewinnungsorgans ist mit einem 2-Raupenfahrwerk ausgerüstet. Dadurch kann am Ende eines Abbaublocks auf der Stelle gewendet werden. Es können auch mit dieser Fahrwerksanordnung Kurvenradien jeder Größe gefahren werden, hierbei treten jedoch immer hohe Kettenzüge auf, weil die kurveninnere Raupe immer eine Bremskraft und die kurvenäußere Raupe die normale Vortriebskraft und zusätzlich die Bremskraft der kurveninneren Raupe überwinden muß. Deswegen erfordert die Anordnung eine hohe installierte Leistung und bedingt einen hohen Fahrwerkverschleiß. Das Gerät ist hinter dem Gewinnungsorgan mit einer aus einem Planierschild und einer Kufe bestehenden Zusatzeinrichtung versehen, um gelöstes, aber nicht vollständig aufgenommenes Fördergut auf der Fahrbahn zu ebnen und eine sichere Stellung des Gerätes bei einer erhöhten frontseitigen Belastung beim Lösen und Aufnehmen des Fördergutes zu gewährleisten. Dadurch erhöht sich die erforderliche Vortriebskraft. Das Gerät hat eine verhältnismäßig große Abtragshöhe bzw. -Tiefe, weil es mit seinem Aufnahmeorgan zu etwa zwei Drittel seines Durchmessers mit dem Gut in Wirkverbindung stehen kann, es fährt entsprechend langsam und kann das Fördergut auf ein Strossenband geben. Zur Höhenverstellung des frontseitigen Schaufelrades sind am Geräterahmen Verstellorgane vorgesehen. Auf beiden Seiten stehen immer zwei in einem Abstand zueinander angeordnete Verstellorgane mit einer Raupe in funktioneller Verbindung. Diese Verstellorgane sind so ausgelegt, dass sie neben den Vertikalkräften auch Querkräfte aufnehmen können. Das Antriebsaggregat ist im Geräterahmen untergebracht.

Aus der Patentschrift DE 26 30 457 ist weiterhin eine Planier-Fräsmaschine für den Straßenbau bekannt, die folgende Merkmale aufweist:

• - Das Fahrwerk ist ein Dreiraupenfahrwerk.
• - Auf dem Dreiraupenfahrwerk ist ein Rahmen angeordnet.
• - Der Rahmen nimmt die Fräswalze, den Führerstand und das Antriebsaggregat auf.
• - Die Fräswalze ist In Bearbeitungsrichtung ist vor dem Fahrwerk angeordnet.
• - Die Verbindung zwischen dem Rahmen und dem Dreiraupenfahrwerk ist eine Dreipunktabstützung.
• - Die Dreipunktabstützung besteht aus Hubzylindern, die am Rahmen befestigt sind und direkt mit den Einzelraupen in funktioneller Verbindung stehen. Diese Hubzylinder nehmen sowohl die Vertikal- als auch die Horizontalkräfte auf.
• - Nach der Fräswalze ist ein Planierschild gegenüber dem Rahmen höhenverstellbar angeordnet.
• - Das von der Fräswalze gelöste Gut wird auf ein fest angeordnetes, schräg nach oben führendes Abzugsband und von diesem auf ein schwenkbares Verladeband gegeben.

Der Führerstand und das Antriebsaggregat sind in das Gerätechassis integriert. Mit diesem Gerät sind Straßenbeläge bis zu einer Tiefe von 30 cm abfräsbar. Die Grob- und Feinplanierungsarbeiten können so in einem Arbeitsgang durchgeführt werden. Darin eingeschlossen sind das Abtragen von Erhöhungen und das Auffüllen von Vertiefungen. Die Höhenverstellung der Fräswalze gegenüber dem Planum erfolgt durch die unabhängig voneinander betätigbaren Verstellzylinder. An den beiden in Arbeitsrichtung vorderen Einzelraupen sind paarweise zwei Verstellzylinder und an der lenkbaren Einzelraupe ist ein Verstellzylinder angeordnet. Sie sind fest mit dem Geräterahmen verbunden und müssen nicht nur die in Hubrichtung sondern auch die rechtwinklig dazu zwischen dem Fahrwerk und dem Geräterahmen wirkende Kräfte übertragen. Dazu werden die Hubzylinder als Verschleißteile entsprechend stabil ausgebildet.

Weiterhin ist nach der DE-OS 14 84 714 eine Horizontiereinrichtung für ein mit einem Dreiraupenfahrwerk ausgerüsteten Tagebaugerät bekannt, bei dem die Lage des Geräteoberbaus gegenüber dem Unterbau verstellbar ist. Dazu wird zwischen dem Unterbau und dem Oberbau ein Zwischenträger angeordnet, der sich gegenüber dem Unterbau in einer aus einer Kugelstütze und zwei Spindeln bestehenden Dreipunktlagerung abstützt. Durch die beiden Spindeln kann der Zwischenträger gegenüber dem Unterbau verstellt werden. Die Kugelstütze nimmt die Vertikal- und Horizontalkräfte auf und gestattet die beim Verstellen erforderliche Bewegungsfreiheit. Die Spindeln nehmen nur Vertikalkräfte auf. Die Horizontal- oder auch Querkräfte werden von einem am Zwischenträger angeordnetem Gleitstück auf eine mit dem Unterbau verbundenen Führungsschiene übertragen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Tagebaugewinnungsgerät für einen großen Anwendungsbereich, für die genaue selektive Gewinnung von in sedimentierten Schichten vorkommenden mineralischen Rohstoffen, den Abbau von schüsselförmigen Lagerstätten im Kurvenbetrieb, einen vollständigen Abbau des Materials am Strossenende und für ein zügiges Wenden bei einem Wechsel der Gewinnungsrichtung zu schaffen. Ferner soll das Tagebaugewinnungsgerät im Verhältnis zu den vorgenannten Geräten relativ dicke Schichten von einem Meter und mehr abbauen, zum Erreichen der projektierten Gewinnungsleistung entsprechend langsam fahren und das geschnittene Gut entweder auf Trucks oder über einen Zwischenförderer auf ein Strossenband aufgeben können. Dabei soll als Gerätekonzept eine übersichtlich gegliederte Anordnung der Baugruppen verwirklicht werden. Zur Erreichung einer für den Betrieb im Tagebau angemessen großen Schnitttiefe von 1 bis 2 m soll die Verstellmöglichkeit dementsprechend ausgelegt sein.

Diese Aufgabe wird durch ein modular wie folgt ausgebildetes Gerät gelöst:

• - Das Fahrwerk ist ein Dreiraupenfahrwerk.
• - Zum Dreiraupenfahrwerk gehört ein Unterbau.
• - Auf dem Unterbau ist ein Oberbau höhenverstellbar angeordnet.
• - Der Oberbau nimmt in Gewinnungsrichtung vorn das Gewinnungsorgan auf.
• - Der Antriebscontainer, der Führerstand und das Verladeband sind auf dem Oberbau untergebracht.
• - Das Abzugsband wird vom Fräswalzenmodul schräg nach oben durch den Unterbau und den Oberbau geführt.

Dadurch, dass diese Hauptbaugruppen als Module ausgeführt sind, können sie günstig gefertigt, als Einheiten zum Einsatzort transportiert und danach problemlos montiert werden. Während der Oberbau als stabiler Rahmen mit einer einfachen rechteckigen Geometrie ausgebildet ist, weist der Unterbau zur Anpassung an die Aufgabenstellung einige Besonderheiten auf. Er verbindet die drei baugleichen Pendelraupen des Fahrwerkes miteinander, trägt den Oberbau und muss genügend Freiraum für das von der Fräswalze schräg nach oben wegführende Abzugsband aufweisen. Der Unterbau ist in der Seitenansicht v-förmig mit einem vorderen und einem hinteren Rahmenteil ausgebildet und am unteren Knick mit je einer Steckachse zur Aufnahme der beiden vorderen parallelen Pendelraupen versehen. Über der lenkbaren Pendelraupe ist die Schräge des nach oben verlaufenden Teilstücks des Unterbaus mit einem waagerechten Endstück versehen. Es nimmt an seiner Unterseite eine Drehverbindung für die lenkbare Pendelraupe auf. Zur Lenkung der Pendelraupe ist zwischen der Drehgabel und dem Unterbau mindestens ein Betätigungselement vorgesehen. Der Drehverbindung gegenüberliegend auf dem waagerechten Endstück ist eine Stützpfanne für den Oberbau angeordnet. Die beiden anderen freien Enden des vorderen und hinteren v-förmigen Rahmenteils des Unterbaus sind durch eine Querstrebe miteinander verbunden, die Rahmenteile selbst sind jeweils mit einer senkrechten Gleitschiene versehen und nehmen je einen Verstellzylinder auf.

Der Oberbau ist das Traggerüst für die weiteren Baugruppen. In seinem hinteren Bereich ist er für die Aufhängung und Verlagerung des Verladeauslegers ausgelegt. In seinem vorderen Bereich befindet sich der Anschluß für das Fräswalzenmodul. Zwischen seinen beiden äußeren Längsträgern ist das Abzugsband verlagert. Der Antriebscontainer und der Führerstand sind auf dem Oberbau angeordnet. Der Oberbau selbst ist auf dem Unterbau im Bereich der hinteren Pendelraupe über eine Stützkugel, die in der Stützpfanne des Unterbaus ruht, und im Bereich der vorderen Pendelraupen über die zwei am Unterbau angeordneten Verstellzylinder statisch bestimmt abgestützt, wobei die Zentrierung bzw. Ausgleichsbewegung über zwei äußere Gleiführungen erfolgt, die mit den am Unterbau angeordneten senkrechten Gleitschienen in funktioneller Verbindung stehen. Die Verstellzylinder können gleichzeitig oder einzeln angesteuert werden und damit Längs- und Querneigungen des Oberbaus einstellen bzw. ausgleichen. So wird zum Einleiten einer Rampe der Oberbau vorn beiderseitig gehoben oder gesenkt, zum Einleiten einer Querneigung dagegen werden beide Verstellzylinder entgegengesetzt aus- bzw. eingefahren.

Zum Fräswalzenmodul gehören neben der Fräswalze mit den Fräswerkzeugen ein Querrahmen und eine Aufnahmeschurre. Der Querrahmen ist vom unterhalb des Oberbaus mit diesem verschraubt. Die Fräswalze wird beiderseits gelagert und angetrieben. Dazu wird auf jeder Seite ein Antrieb innerhalb der Fräswalze angeordnet und einerseits mit den Querträger und andererseits mit der Fräswalze verbunden. Die Lagerungen des Ausgangs der Antriebe sind zugleich die Lagerungen der Fräswalze. Die Schnittrichtung der Fräswalze ist unterschlächtig, so daß ein Hochbrechen der Schollen und Staubbildung vermieden werden. Das geschnittenen Material wird durch die Fräswerkzeuge nach hinten gezogen und gleichzeitig durch eine ein oder mehrgängige spiralförmige Anordnung der Fräswerkzeuge und Leit- sowie Mitnehmerbleche nach innen in Richtung der Gerätemitte transportiert und auf das gegenüber der Fräswalzenbreite schmalere Abzugsband geworfen. Die Aufnahmeschurre hat dabei die Aufgabe, den Quertransport des Fördergutes durch die Fräswalzenspiralen einerseits und die Fördergutaufgabe auf das Abzugsband andererseits zu ermöglichen. Die Art der Fräsmeißel, ihre Anzahl und ihre spiralförmige Anordnung in Verbindung mit Leit- und Mitnehmerblechen wird so bestimmt, daß eine Brockengröße in einem bestimmten Bereich gewonnen, ein sicherer Quertransport des Fördergutes erreicht und ein seitlicher Austrag von Fördergut minimiert werden kann.

Das Abzugsband beginnt direkt hinter der Aufnahmeschurre des Fräswalzenmoduls und ist zwischen vorderen Pendelraupen durch den Unterbau, den Oberbau bis zur Übergabe im hinteren Gerätebereich auf das Verladeband geführt.

Der Verladeausleger ist schwenk- sowie heb- und senkbar. Von ihm kann das gewonnene Gut entweder auf Trucks oder auf ein Strossenband gegeben werden. Auf Grund des großen Schnittquerschnittes ist die Arbeitsgeschwindigkeit niedrig. Es ist deshalb grundsätzlich möglich, mit einem Bandwagen, der optimal die gleichen Fahrwerke wie das Tagebaugewinnungsgerät haben sollte, mit diesem mitzufahren und über das Verladeband des Tagebaugewinnungsgerätes das Material kontinuierlich auf eine Bandanlage abzugeben.

Durch die Verwendung eines 3-Raupenfahrwerkes und die Anordnung der Fräswalze vor diesem Fahrwerk ist das Tagebaugewinnungsgerät besonders manövrierfähig und es können nahezu alle Abbaubereiche erschlossen werden. Das Fahren des Tagebaugewinnungsgerätes bei der Gewinnungsarbeit auf frisch geschnittenem Planum ist mit dem Vorteil verbunden, daß sich das Fahrwerk immer auf einer ebenen Fahrbahn bewegt. Durch die spezifische Ausbildung des Unterbaus können die drei Pendelraupen zu einem gut manövrierbaren Drehraupenfahrwerk vereinigt werden, der Oberbau wird auf dem Unterbau in drei Punkten statisch bestimmt abgestützt, kann Querkräfte aufnehmen und das Abzugsband kann vom Abgabebereich der Fräswalze zwischen den Streben des Unterbaus und durch den Oberbau bis zum Verladeband geführt werden.

Weitere Einzelheiten und Vorteile des Erfindungsgegenstandes ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den dazugehörigen Zeichnungen, in denen ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines Tagebaugewinnungsgerätes mit einem Dreiraupenfahrwerk und einem in Gewinnungsrichtung davor angeordnetem Gewinnungsorgan dargestellt ist. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht des Tagebaugewinnungsgerätes,

Fig. 2 das Tagebaugewinnungsgerät nach Fig. 1 in einer perspektivischen Darstellung,

Fig. 3 den Unterbau mit dem Dreiraupenfahrwerk und

Fig. 4 die Fräswalze mit ihrem Tragrahmen.

In den Zeichnungen nach den Fig. 1 und 2 sind die Baugruppen des Tagebaugewinnungsgerätes und ihre Anordnung zueinander in ihrer Gesamtheit dargestellt. Die Baugruppe Fahrwerk besteht nach Fig. 3 aus dem Unterbau 1 mit den drei angetriebenen baugleichen Pendelraupen 2, 3 und 4, wovon die zwei, in Gewinnungsrichtung vorderen Pendelraupen 2 und 3 parallel zueinander angeordnet sind und sich die dritte Pendelraupe 4 hingegen in Gewinnungsrichtung am hinteren Geräteteil mittig zur Spur der vorderen Pendelraupen 2 und 3 befindet. Der Unterbau 1 ist eine stabile Rahmenkonstruktion, die hauptsächlich aus einem rechteckigen ersten Rahmen, einem ebenfalls rechteckigen, jedoch durch eine Fachwerkkonstruktion verstärkten zweiten Rahmen, zwei Zugstreben sowie einer Trag- und Stützplattform besteht. Die beiden Rahmen sind in der Seitenansicht des Gerätes zueinander v-förmig angeordnet und zu einer biegesteifen stabilen Tragkonstruktion miteinander verschweißt. Im Bereich dieses so entstandenen Winkels ist der Unterbau 1 mit einer rechten und linken Achse zur Aufnahme der beiden vorderen Pendelraupen 2 und 3 versehen. Die beiden Schenkel des Unterbaus 1 sind auf beiden Geräteseiten jeweils durch eine Zugstrebe miteinander verbunden und bilden so eine stabile Stützkonstruktion. Die Trag- und Stützplattform bildet das waagerechte hintere obere Ende des Unterbaus 1. Sie ist deshalb Stützkonstruktion, weil sich ihre Unterseite über eine Drehverbindung auf der hinteren lenkbaren Pendelraupe 4 über eine Drehgabel 5 abstützt und Tragkonstruktion, weil sie oben mit einer Stützpfanne für die nachfolgend beschriebene Aufnahme des Oberbaus 8 versehen ist. Zur Erzeugung einer Lenkbewegung wird zwischen der Drehgabel 5 und dem Unterbau 1 ein als Hydraulikzylinderpaar ausgebildetes lineares Betätigungselement 7 vorgesehen. Am in Gewinnungsrichtung des Gerätes vorderen freien Ende des Unterbaus 1 ist auf beiden Seiten je ein Verstellzylinder 10 angelenkt. Weiterhin ist dort eine rechte und ein linke senkrechte Gleitschiene 12 angeordnet.

Der Oberbau 8 als weitere Baugruppe ist nach den Fig. 1 und 2 als Vollwandkonstruktion mit zwei Längsträgern ausgebildet. Er ist mittig auf dem Unterbau 1 im Bereich der hinteren Pendelraupe 4 über eine in der Stützpfanne des Unterbaus 1 gelagerte Stützkugel 9 und beiderseits im Bereich der vorderen Pendelraupen 2 und 3 über die beiden Verstellzylinder 10 abgestützt, wobei die Zentrierung bzw. die Ausgleichsbewegung über beiderseits angeordnete Gleitführungen, bestehend aus bogenförmigen, am Oberbau 8 befestigten Gleitsteinen 11 und den am Unterbau 1 angeordneten, auf diese Gleitsteine 11 ausgerichteten Gleitschienen 12 erfolgt. So werden die auf den Oberbau 8 einwirkenden Querkräfte durch die Stützkugelverbindung und die Kombination Gleitstein 11/Gleitschiene 12 sicher auf den Unterbau 1 übertragen. An den beiden Verstellzylindern 10 entstehen so keine unzulässigen Querkräfte.

Im hinteren Bereich ist der Oberbau 8 für die Aufhängung und Verlagerung des Verladeauslegers 13 mit dem Verladeband 14 ausgelegt. Im vorderen Bereich befindet sich der Anschluß für die Baugruppe. Gewinnungsorgan 15. Das Abzugsband 16 wird aufsteigend, wie in Fig. 1 dargestellt, zwischen der rechten und linken vorderen Rahmenhälfte des Unterteils 1 und den beiden Längsträgern des Oberbaus 8 bis zur Übergabestelle des Fördergutes auf das Verladeband 14 geführt.

Auf dem Oberbau 8 ist der Antriebscontainer 17 mit aufgesetztem Führerstand 18 angeordnet. Die Unterbringung des Antriebsaggregates und aller dazu gehörenden Einrichtungen wie Öltank und weitere in einen Container ist nicht nur mit den Vorteilen einer günstigen Vorfertigung, des Transports und der Endmontage verbunden, mit ihr sind auch die Möglichkeiten für einen Schallschutz und eine Kühlung oder Vorheizung des Aggregates verknüpft.

Die Baugruppe Gewinnungsorgan 15 besteht nach Fig. 4 aus der Fräswalze 15a mit den Fräswerkzeugen 15c, dem stabilen. Querrahmen 15b und der Aufnahmeschurre 15d.

Die Funktion des Tagebaugewinnungsgerätes ist wie folgt beschrieben:
Über die Antriebe werden die Fräswalze 15a, das Abzugsband 16, das Verladeband 14 und das Dreiraupenfahrwerk in Gang gesetzt. Die Drehrichtung 19 der Fräswalze 15a und Fahrtrichtung 20 des Gerätes bei der Gewinnungsarbeit sind durch Pfeile gekennzeichnet. Die Fräswalze 15a arbeitet unterschlächtig und löst mit ihren Fräswerkzeugen 15c das Material aus dem Boden. Das gelöste Fördergut wird über eine Aufgabeschurre auf Abzugsband 16 und von diesem auf das Verladeband 14 übergeben. Vom Verladeband 14 aus wird das Fördergut entweder direkt auf Trucks oder über einen Bandwagen auf eine Bandanlage übergeben.
Das Einstellen bzw. das Verändern der Schnitthöhe der Fräswalze 15a wird über die beiden Verstellzylinder 10 bewirkt.
Die Steuerung des gesamten Prozesses erfolgt vom Führerstand 18 aus.

Durch die Anordnung der Fräswalze 15a vor dem Dreiraupenfahrwerk fährt dieses immer auf einem sauberen, frisch geschnittenen Planum, so daß natürliche Unebenheiten oder zur Ableitung des Oberflächenwassers angelegte Gräben die Vorschubbewegung nicht stören. Ein weiterer Vorteil dieses Konzeptes besteht darin, daß das Gerät problemlos zurückfahren, Ecken gut abbauen und auch kesselförmige Lager in einer kreisförmigen Vorschubrichtung erschließen kann. Durch die gemeinsam und getrennt mögliche Betätigung der Verstellzylinder 10 kann die Fräswalze 15a in ihrer Längsachse gegenüber dem Untergrund verstellt und es können Längs- und Querneigungen des Oberbaus 8 ausgeglichen oder bewußt herbeigeführt werden. Die Fräswalze kann so bei unterschiedlichen seitlichen Neigungen des Ausgangsplanums und der angestrebten Schnittebene bis zum Erreichen der vorgesehenen Schnitthöhe in den Abbaubereich hineingefahren werden. Zum Einleiten einer Rampe wird der Oberbau 8 vorn beiderseitig gehoben oder gesenkt, zum Einleiten einer Querneigung dagegen werden beide Verstellzylinder 10 entgegengesetzt aus- bzw. eingefahren.

Durch das Dreiraupenfahrwerk ist das Tagebaugewinnungsgerät gut lenkbar.

Bezugszeichen

1

Unterbau

2

vordere Pendelraupe

3

vordere Pendelraupe

4

hintere lenkbare Pendelraupe

5

Drehgabel

6

Drehverbindung

7

Betätigungselement/Hydraulikzylinder

8

Oberbau

9

Stützkugel

10

Verstellzylinder

11

Gleitstein

12

Gleitschiene

13

Verladeausleger

14

Verladeband

15

Fräswalzenmodul, bestehend aus

15

a Fräswalze

15

b Querrahmen

15

c Fräswerkzeug

15

d Aufnahmeschurre

16

Abzugsband

17

Antriebscontainer

18

Führerstand

19

Drehrichtung der Fräswalze

20

Fahrtrichtung des Gerätes bei Gewinnungsarbeit

Claims (1)

1. Tagebaugewinnungsgerät mit einer in Gewinnungsrichtung vorn angeordneten, sich um eine waagerechte Drehachse rechtwinklig zur Fahrtrichtung drehende, sich über die gesamte Gerätebreite erstreckende Fräswalze (15a) und einem Dreiraupenfahrwerk mit zwei in Gewinnungsrichtung parallel zueinander angeordneten vorderen Pendelraupen (23) und einer hinteren lenkbaren Pendelraupe (4), einem die Fräswalze (15a) den Führerstand (18) und das Antriebsaggregat aufnehmenden Geräterahmen der sich auf den drei Pendelraupen (2, 3 und 4) in drei Punkten statisch bestimmt abstützt, einem rechten und einem linken, zwischen dem Rahmen und dem Fahrwerk angeordneten unabhängig voneinander betätigbaren Verstellzylindern (10), einem sich in Förderrichtung an die Fräswalze (15a) anschließenden Abzugsband (16) und einem diesen nachgeordneten sowohl um eine senkrechte als auch um eine waagerechte Achse schwenkbaren Verladeband (14), gekennzeichnet dadurch, dass zum Fahrwerk neben den drei Pendelraupen (2, 3 und 4) ein als Unterbau (1) bezeichnetes Gerüst gehört, das als stabiles Dreieck, bestehend aus zwei in einem stumpfen Winkel zueinander angeordneten Rahmen und zwei die oben offenen Rahmenenden außen verbindenden Zugstreben ausgebildet ist und an seinem unteren abgewinkelten Ende die Achsen zur Aufnahme der beiden vorderen Pendelraupen (2 und 3) angeordnet sind und sein eines Ende an der Unterseite in einer waagerechten Stütz- und Tragkonstruktion eine Drehverbindung (6) für die hintere Pendelraupe (4) aufnimmt die andere Seite des v-förmigen Unterbaus (1) aus zwei Seitenträgern besteht die an ihren freien Enden durch einen Querträger miteinander verbunden und jeweils durch eine senkrechte Gleitschiene (12) verlängert sind
   und auf dem Unterbau (1) ein Oberbau (8) in einer Dreipunktabstützung gelagert ist, wobei der eine Abstützpunkt oberhalb der lenkbaren Pendelraupe (4) von einer Stützkugel (9) und die beiden anderen Abstützungen im Bereich der beiden vorderen Pendelraupen (2 und 3) von Verstellzylindern (10) gebildet werden und zur Zentrierung und Ausgleichsbewegung des Oberbaus (8) gegenüber dem Unterbau (1) zwei senkrechte Gleitsteine 11 vorgesehen sind, deren bogenförmige äußere Gleitflächen mit den Gleitschienen (12) in funktioneller Verbindung stehen
   und das Abzugsband (16) mit seiner Aufnahmeseite durch den vorderen Rahmen des Unterbaus (1) von unten etwa in der Neigung des nach oben verlaufenden zweiten Rahmens durch den Oberbau (8) hindurch geführt wird.