DE2359162A1

DE2359162A1 - Antrieb fuer einen schaufelradkopf

Info

Publication number: DE2359162A1
Application number: DE2359162A
Authority: DE
Inventors: Heinrich Dipl Ing Juengel
Original assignee: Fried Krupp AG
Current assignee: Fried Krupp AG
Priority date: 1973-11-28
Filing date: 1973-11-28
Publication date: 1975-06-12
Also published as: JPS5086104A

Description

I¹RIED. KRUPP G-ESELISOHAi¹T MITBESCHRÄNKTER HAlTMG

In Essen

Antrieb für einen Schaufelradkopf

Die Erfindung "bezieht sieh auf einen Antrieb für einen Schaufelradkopf, bei dem das Schaufelrad auf einer gegenüber einem Ausleger feststehenden Achse drehbar gelagert ist und mit einem Zahnkranz von möglichst großem Durchmessa?, über den es angetrieben wird, versehen ist,--

Aus der DT-OS 2 032 445 ist es beispielsweise bekannt einen Elektromotor ausreichender leistung im Inneren eines drehbar auf einer gegenüber dem Schaufelradausleger feststehenden Achse gelagerten Schaufelrades im Drehzentrum desselben anzuordnen, und zwar derart, daß der Ständer des elektrischen Antriebsmotors fest auf der Achse sitzt und der den Ständer umgreifende Laufer über drehzahlvermindernde Getrieberäder im Inneren des Schaufelrades mit diesem verbunden ist.

Diese Bauart weist insbesondere nachstehend aufgeführte Nachteile auf:

a) Bei Einsatz eines langsamlaufenden Elektromotors mit einer Drehzahl von etwa 10-20 TJ/min. hat dieser ein vergleichsweise großes Gewicht.

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Pf/He

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b) Schnellerlaufende Elektromotoren erfordern dagegen entsprechend große und schwere Untersetzungsgetriebe.

c) Für die erwähnten Elektromotore sind vor allem bei Großschaufelradbagger dann auf den Einzelfall jeweils abzustellende- Sondergetriebe erforderlich., die nur in. geringen Stückzahlen gebaut werden können und daher entsprechend teuer sind«,

. d) Die übliche Luftkühlung von einem derartigen Elektromotor und dem entsprechenden Getriebe im Inneren des Schaufelrades ist unter den staubigen Einsatzbedingungen äußerst aufwendig„

Der Erfindung liegt in erster Linie die Aufgabe zugrunde, einen Antrieb für einen Schaufelradkopf, insbesondere für große Schaufelradbagger, so zu gestalten, daß ein möglichst geringes Gewicht erreicht wird und daß andererseits, wenn überhaupt ein Zwischengetriebe zwischen Antriebsaggregat und Zahnkranz des Schaufelrades erforderlich sein sollte, weitestgehend marktgängige Seriengetriebe verwendet werden können.

Bei der eingangs genannten Antriebsart wird dies nach der Erfindung durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 erreicht«,

Im Gegensatz zu der Antriebsart nach der genannten Offenlegungsschrift sieht die Erfindung also anstelle eines einzigen langsanrumlaufenden Elektromotors im Zentrum des Schaufelrades eine Vielzahl von Antriebsmotoren - erforderlichenfalls mit geeigneten Untersetzungsgetrieben - geringerer Leistung vor, die im Inneren des Schaufelrades auf

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einer fest auf der Achse Im Inneren des Schaufelrades angeordneten Tragscheibe oder einem Tragstern hinreichend großen Durchmessers am Umfang derselben so angeordnet sind, daß die Abtriebsritzel der einzelnen Antriebsmotoren in einen großen Zahnkranz des,Schaufelrades eingreifen _β .-"■".

Vorteilhafte Ausgestaltungen- der Erfindung sind in den . Unteransprüchen 2 bis 5 wiedergegeben, die zum Teil Im folgenden noch näher erläutert werden.

Für den Antrieb eignen sich aus G-ewichtsgründen besonders langsamlaufende hydrostatische Antriebsmotor en mit hohem spezifischen Drehmoment, deren Abtriebswellen unmittelbar über ein Abtaiebsritzel oder unter Zwischenschaltung geeigneter Serie4-Getriebe mit dem Schaufel- ■".-radzahnkranz ■verbunden werden können. Elektromotore und Hydraulikpumpen werden aus Gewic'htsgründen außerhalb des Schaufelrades an geeigneter Stelle, wie zum Beispiel auf dem Gegengewichtsausleger, angeördn'et.

Neben erheblichen Gewichtsvorteilen weist die Verwendung hydrostatischer Antriebe insbesondere noch nachstehende Vorteile auf:

a) Zuverlässige und einfache Überlastsicherung,

b) Anpassung der Drehzahl/Schnittgeschwindigkeit des Schaufelrades an sich ändernde oder bei der Projektierung nicht hinreichend zuverlässig bekannte Anforderungen des zu baggernden Materials,

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c) keine besonderen Anfahrhilfen sind erforderlich,

d) hydrostatische Antriebe bieten besondere Vorteile im Hinblick auf eine anzustrebende Automatisierung des Baggerbetriebes.

Wenn auch die Verwendung von hydrostatischen Antrieben bei der Verwirklichung der Erfindung besonders vorteilhaft ist, so weist auch der Einsatz von Elektromotoren nach der erfindungsgemäßen Lehre gegenüber dem bekannten Stand der Technik noch erhebliche Vorteile auf.

Als Elektromotoren können konventionelle Drehstrommotoren mit beispielsweise 1000, 1500 oder 3000 U/min mit geeigneten Serien-Untersetzungsgetrieben, die vorzugsweise als Aufsteckgetriebe ausgebildet sind, verwendet werden.

Mit Rücksicht auf besonders niedriges leistungsgewicht und eine einfache Abführung der Motor- und G-etriebeverlustwärme werden vorzugsweise flüssigkeitsgekühlte Elektromotoren vorgeschlagen.

Angesichts des großen Durchmessers der die einzelnen Antriebseinheiten tragenden Tragscheibe wird vorgeschlagen, die einzelnen Antriebseinheiten in an sich bekannter Weise, wie es bej^ielsweise in der DT-OS 1 775 039 beschrieben ist, raumbeweglich an der T^gscheibe zu befestigen und mittels geeigneter Führungslaufrollen an einer konzentrischen Laufbahn an dem großen Zahnkranz des Schaufelrades zu führen, so daß stets ein gutes Tragbild an jedem Zahneingriff gewährleistet ist.

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Diese zuverlässige Führung der Abtriebsritzel samt Motorgetriebe-Einheit "bringt nicht nur Vorteile hinsichtlich JFertigungs- und Montagegenauigkeit, sondern verhindert zugleich schädliche Auswirkungen von elastischen Verformungen der Tragvorrichtung für die Antriebsaggregate, so daß diese möglichst leicht getaut werden kann_e

Durch die Erfindung wird insbesondere der große Durchmesser des Schaufelrades vorteilhaft für eine möglichst gewüitssparende Drehzahlminderung und für eine Vielzahl von Zahneingriffen mit entsprechend geringerer Umfangskraft je Zahneingriff genutzt ₉ wodurch der Einsatz geeigneter Seriengetriebe möglich wird.

Als weitere Vorteile des erfindungsgemäßen Antriebes für einen Schaufelradkopf können noch genannt werden:

a) Einfache Anpassung nun Drehzahl und Leistung bzw. Drehmoment durch unterschiedliche Anzahl von Antriebseinheit en„

b) Verwendung von gleichen Antriebseinheiten für unterschiedliche Geräte, wodurch größere Stückzahlen möglich sind und sich somit leichter Sypenreihen entwickeln lassen.

c) Der Einsatz von Serien-Motoren und Getrieben liefert erprobte Einheiten zu einem günstigen Preis und Vorteile bei der Ersatzteilvorhaltung.

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d) Bei Ausfall einer Antriebseinheit kann der Betrieb mit geringfügig reduzierter Leistung aufrechterhalten werden,

e) Leichte Austauschbarkeit und planmäßige Überholung der Antriebseinheiten im Sinne einer fortschrittlichen Instandhaltung sind möglich.

f) Eine optimale Anpassung aller wichtigen Betriebsparameter an sich ändernde Materialverhältnisse sind insbesondere mit hydrostatischen AntriebsmoiDren bei teil- oder vollautomatisch garantierter optimaler Auslastung und Leistung der Geräte möglich.

Darüber hinaus bietet die erfindungsgemäße Ausführung des Antriebes für einen Schaufelradkopf selbstverständlich auch alle diejenigen durch die Bauart nach der obengenannten Offenlegungsschrift erreichbaren Vorteile wie insbesondere:

a) Durch die VerHggerung der Antriebs einheit en in das Innere des Schaufelrades kann das Schaufelrad und der gesamte Schaufelradkopf symmetrisch aufgebaut werden.

b) Insbesondere können bei Großschaufelradbaggern zwei Abförderbänder auf dem Schaufelradausleger angeordnet werden, so daß eventuelle Leistungsgrenzen konventioneller Schaufelradbagger mit nur einem Schaufelradband überwunden werden können.

c) Bei Bedarf kann dac symmetrische Aufbau auch für eine Verbesserung der Freisohnittverhältnisse ebenso wie · für die Schurrenneigung genutzt werden.

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Ein Ausfülirungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschriebene, Die Achse 1 des Schaufelrades ist undrehbar an Längsträgern 2 eines nicht dargestellten.Schaufelradauslegers befestigt. Auf der Achse 1 ist das Schaufelrad an seinen Seiten 3 und 4 über Lager 5 drehbar gelagert, und zwar auf einem fest mit der Achse 1 verbundenen Vorrichtungsteil 6, Die Eimer 7 des Schaufelrades werden von einem Ring 8 getragen, der über eine scheibenartige Vorrichtung 9.mit den Seitenwänden· 3 und 4 in Verbindung steht. Aus den Eimern 7 gelangt das ausgeschaufelte Material über Schurren 10und 11 auf ein Abförderband 12. An dem fest mit der Achse 1 verbundenen Vorrichtungsteil b ist ein Tragkranz 13 zur Aufnahme der einzelnen Antriebsmotoren 14 angeordnete Die Antriebsmotoren 14, die vorteilhafterweise als hydrostatische Motoren ausgebildet sind, erhalten ihre zum Antrieb erforderliche Energie über Energieleitungen 15. In der dargestellten Ausführungsform schließen sich an die Antriebsmotore 14 Aufsteckgetriebe 16 an, an deren Ausgangsseite Ritzel 17 angeordnet sind. Diese Ritzel 17 greifen in ei- · nen mit den Seitenteilen 3 und 4 des Schaufelrades fest in Verbindung stehenden Zahnkranz 18 ein und bewirken den Antrieb des Schaufelrades„

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Claims

Ansprüche

/' Ι»yAntrieb für einen Schaufelradkopf, bei dem das Schaufelrad auf einer gegenüber einem Ausleger feststehenden Achse drehbar gelagert ist und mit einem Zahnkranz von möglichst großem Durchmesser versehen ist, über den es angetrieben wird, dadurch gekennzeichnet, daß an einer auf der feststehenden Achse (1) fest montierten Tragvorrichtung (13) eine Vielzahl einzelner getrennt voneinander mit dem Zahnkranz (18) in Verbindung stehender Antriebsaggregate (14) angeordnet ist„

Antriebseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Antriebsaggregate (14) von der Größe ihrer Ausgangs-Drehzahl-G-eschwindigkeit her geeignet sind, in den Zahnkranz (18) des Schaufelrades eingreifende Ritzel (17) direkt ohne Einschaltung eines Zwischengetriebes anzutreiben,,

3c Antriebseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei zu hoher Ausgangs-Drehgeschwindigkeit der Antriebsaggregate (14) im Vergleiclyzu der Drehgeschwindigkeit des Schaufelrades handelsübliche Untersetzungsgetriebe (16) einsetzbar sind.

Antriebseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsaggregate (14) langsamlaufende hydrostatische Antriebsmotoren mit möglichst hohem spezifischen Drehmoment sind.

5c Antriebseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragvorrichtung (13) für die Antriebsaggregate (14) als Tragscheibe ausgebildet ist und die' einzelnen Aggregate (14) in an sich bekannter Weise, wie z.J3„ aus der DT-OS 1 775 039, raumbeweglich an der Tragscheibe befestigt und mittels geeigneter Führungslaufrollen an dem Zahnkranz (18) des Schaufelrades in einer konzentrischen Laufbahn geführt sind.

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ORIGINAL !IMSPECTED