DE2450573A1 - Transportfahrzeug fuer untertageeinsatz - Google Patents

Description

Metallgesellschaft AG Prankfurt a.M., den 22.10.1974 6000 Prankfurt a.M. Mlk/HWi Reuterweg 14

Carl Kaelble GmbH
715 Backnang

prov.No. 7471 SA

Transportfahrzeug für Untertageeinsatz

Die Erfindung "betrifft ein Transportfahrzeug für Untertageeinsatz in geringmächtigen !Lagerstätten, bestehend im wesentlichen aus einem zweiräÄgem Motorteil und einem damit über Knicklenkung verbundenen, ebenfalls zweirädrigen Lastteil. Pur den Erz- und Bergtransport setzt sich in zunehmendem Maße die sog. LHD-Technik durch. Diese Bezeichnung ist von den englischsprachigen Begriffen für laden, Transportieren und Kippen ( Load-Haul-Dump) abgeleitet worden. Kennzeichnend für die LHD-Technik ist das Bestreben, die drei genannten Punktionen in einem selbstfahrenden, nicht schienengebundenen Fahrzeug zu vereinigen. Typische Vertreter dieser Technik sind die auch aus dem Übertagebetrieb bekannten Schaufellader, für die jedoch wegen der begrenzten Platzverhältnisse im Untertagebetrieb, insbesondere bei geringmächtigen Lagerstätten Spezialkonstruktionen entwickelt werden mußten.

Es hat sich nun herausgestellt, daß die konsequente LHD-Technik in vielen Fällen nicht das wirtschaftliche Optimum bietet. Zwar sind die genannten Schaufellader den früher üblichen ortsfesten Verladestationen in Verbindung mit gleisgebundenen Transportvorrichtungen hinsichtlich

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Wendigkeit und Fahrvermögen auf geneigten Strecken überlegen, die Wahl einer wirtschaftlich arbeitenden Antriebseinheit bereitet jedoch erhebliche Schwierigkeiten. Die Leistung der Antriebseinheit muß einerseits für das Aufnehmen des Transportgutes mit der Schaufel und andererseits für den reinen Fahr- oder Transportbetrieb ausgelegt sein. Da andererseits die optimale Schaufelgröße davon abhängig ist, welche mittleren Transportwege zu überwinden sind, besitzen die genannten Spezial-Schaufellader nur einen sehr schmalen wirtschaftlichen Einsatzbereich.

TJm die Rentabilität von Untertage-~Selbstladefahrzeugen zu erhöhen, ist man bestrebt, die bei jeder Fahrt beförderte Tonnenzahl zu vergrößern. EinerVergrößerung des !Laderaums setzen die beengten Raumverhältnisse in Höhe und Breite jedoch Grenzen, was dazu führt, schmale,niedrige und lange Spezialfahrzeuge zu konzipieren. Die Länge des Laderaumes wird dabei dadurch bestimmt, wie groß der Schwenkbereich des mitgeführten Ladegeräts ( Becher oder Schaufel) ist. Zur Verbesserung der Transportkapazität ist daher ein zweiteiliges Selbstlade-Transportfahrzeug vorgeschlagen worden, das einen zweirädrigen Zugteil und einen damit mittels eines Gelenkes verbundenen Kübelteil besitzt sowie eine am Kübelende vorgesehene über Kopf ladende Ladeschaufel. Um den beschränkten Schwenkbereich der Ladeschaufel zu kompensieren, ist bei den» bekannten Selbstlade-Transportfährzeug ein dreiteilig ausgebildeter Ladekübel vorgesehen, bei dem ein innerer Kübelteil und ein Schild relativ zum äußeren Kübelteil verschiebbar angeordnet sind ( DGbm 1 <f85 281)»Dieses vorbekannte Selbstladefahrzeug hat jedoch den Nachteil, daß zum Verschieben der Kübelteile zusätzliche kraftbetätigte Vorrichtungen und entsprechende Steuerungen erforderlich sind und daß die relativ zueinander verschieblichen Teile zum Verklemmen neigen, wodurch Betriebsunterbrechungen notwendig werden.

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Es ist ferner ein zweiteiliges Transportfahrzeug bekannt geworden, bei dem eine zweirädrige Zugmaschine über eine Knicklenkung mit einem ebenfalls zweirädrigen Hinterwagen verbunden ist, der eine rückwärts kippbare Nutzlastmulde trägt. Dieses Transportfahrzeug hat,abgesehen von seinen für viele Anwendungsfälle zu großen Außenabmessungen, den Nachteil, daß nur die Planetenstarrach.se des Motorteils über ein hydrauliches Getriebe mit Drehmomentwandler angetrieben wird. Infolgedessen ist dieses Fahrzeug in beladenem Zustand für Sehrägfahrttransporte nur bedingt geeignet. Steigungen von etwa 10 $ können nicht mehr mit wirtschaftlich tragbaren Geschwindigkeiten befahren werden. Einer Verbesserung der Fahrleistungen durch Yergrösserungen des Motors sind einerseits durch die beengten Raumverhältnisse im Untertagebetrieb Grenzen gesetzt. Hinzu kommt, daß eine Vergrößerung des Antriebsmotors zwangsläufig auch mit einem vergrößerten Luftbedarf verbunden ist, wobei zu berücksichtigen ist, daß auch das zur Verfugung stehende Luftvolumen unter Tage begrenzt ist.

Es besteht somit die Aufgabe.für den nicht schienengebundenen Untertagebetriebj ein Transportfahrzeug zu konzipieren, das bei möglichst geringen Außenabmessungen ein großes Nutzvolumen transportieren kann. Dabei soll die vorgegebene Motorleistung sowohl beim reinen Fahrbetrieb in der Ebene als auch beim Überwinden von Steigungen bis 35$ optimal ausnutzbar sein. Es muß im Hinblick auf die vorgesehene seitliche Beladung durch Spezialschaufellader einerseits eine möglichst flache Mulde aufweisen, wobei andererseits gewährleistet sein muß, daß der Muldeninhalt bei der maximal vorgesehenen Steigung/unbeabsichtigt geleert wird.

nicht

Zur lösung dieser komplexen Aufgabe wird erfindungsgemäß ein Transportfahrzeug für TJntertageeinsatz vorgeschlagen, das gekennzeichnet ist durch die Kombination folgender Merkmale :

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a) Einzelradaufhängung an "beiden Fahrzeugteilen,

b) zwei durch Dieselmotor 1 angetriebene Verstellpumpen 3» 4 ,

c) hydrostatischer Antrieb 7, 8 aller Räder 5, 6 ,

d) auf mehrere Fahrstufen umschaltbarer hydrostatischer Antrieb,

e) Einzelhydrofederung 9 der Räder am Motorteil 10,

f) hydrostatisch betätigte Knicklenkung 12,

g) ungefedertes Lastteilfahrgestell 11 mit hydraulisch rückwärts kippbarer, verschlußklappenfreier Transportmulde,

h) Transportmulde eingerichtet für seitliche Beladung und Transport von grobstückigem Haufwerk bei Fahrbahnneigungen bis 35 $·

Mit diesem Transportfahrzeug werden alle vorgenannten Anforderungen erfüllt. Es besitzt wegen seines hydrostatischen Allrad-Antriebs, der auf mehrere Fahrstufen umschaltbar ist, eine sehr gute Ausnutzung der Leistung des Dieselmotors sowohl bei Steigfahrten mit Fahrbahnneigungen bis 35 $> als auch bei Leerfahrten mit relativ großer Geschwindigkeit. Allrad-Antrieb, Einzelradaufhängung und Knicklenkung ergeben die für den Untertageeinsätζ erforderliche Wendigkeit des Transportfahrzeuges.Die Einzelhydrofederung der Räder am Motorteil wirkt sich darüber hinaus schonend für den Motor und das Bedienungspersonal aus. Die rückwärts kippbare verschlußklappenfreie Transportmulde ist für grobstückiges Haufwerk mit einem spezifischen Gewicht bis 2,5 t/m' festigkeitsmässig und für den Transport bei Fahrbahnneigungen bis 35 i° konstruktiv ausgelegt.

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Einzelheiten des erfindungsgemäßen Transportfahrzeuges werden anhand der beigefügten Figuren 1 und 2 näher erläutert. Figur 1 zeigt schematisch die Antriebseinrichtungen des erfindungsgemäßen Transportfahrzeuges. Über ein Verteilergetriebe 2 werden zwei Hydroverstellpumpen 3 und 4 durch den Dieselmotor 1 angetrieben. Dabei ist vorgesehen, daß durch die Verstellpumpe 3 die hydrostatischen Antriebsmotoren 8 in den Rädern 6 des Lastteils beaufschlagt werden und durch die Verstellpumpe 4 die hydrostatischen Motoren 7 in. den Rädern 5 des Motorteils.

In der ersten Fahrstufe ermöglicht eine Beaufschlagung aller vier Antriebsmotoren mit der maximalen von den beiden Verstellpumpen ausgehenden Fördermenge an Öl eine Steigfähigkeit des beladenen Transportfahrzeugs von 35 i° bei einer maximalen Geschwindigkeit von 1 km/h.

Die zweite Fahrstufe wird dadurch erreicht, daß mit der vollen Ölmenge nur die halbe Zahl der in den Antriebsmotoren wirkenden Kolben beaufschlagt wird, wodurch sich deren Frequenz verdoppelt und eine Verdoppelung der Raddrehzahl bewirkt. ( Umschalten der Antriebsmotoren auf das halbe Schluckvolumen). In dieser zweiten Stufe kann das erfindungsgemässe Fahrzeug Steigungen bis zu 12. fo mit einer Geschwindigkeit von 6km/h in beladenem Zustand befahren.

Die dritte Fahrstufe dient zu Fahrten in der Ebene, im leerzustand des Fahrzeugs oder zu Bergab-Fahrten. Die größte Fahrgeschwindigkeit liegt bei ca. 22 km/h. Sie wird dadurch erreicht, daß der volle Ölstrom beider Verstellpumpen 3 und 4 entgegen der Darstellung in Figur 1 auf die Antriebsmotoren 8 der Räder 6 des lastteils umgelenkt wird, was wiederum mit nahezu einer

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Verdoppelung der Kolbenfrequenz und damit der Radumdrehungen verbunden ist.

Der gesamte hydrostatische Antrieb einschließlich des Umschaltens auf die verschiedenen genannten Fahrstufen wird in an sich bekannter Weise automatisch geregelt. Diese Regelung bewirkt eine auf den jeweiligen Leistungsbedarf der Antriebsräder des Fahrzeugs abgestimmte Leistung des Verbrennungsmotors. Dabei kann erreicht werden, daß der Antriebsmotor stets in einem Bereich optimaler Leistungsabgabe bei wirtschaftlich günstigem Brennstoff- und Luftbedarf und optimaler Verbrennung und damit geringer Schadstoffentwicklung arbeitet.

Figur 2 zeigt schematisch einige wesentliche Teile des konstruktiven Aufbaues des erfindungsgemäßen Transportfahrzeuges. Die Räder 5 bzw. 6 sind einzeln aufgehängt , erfordern also keine durchgehende Starrachse und ermöglichen so eine gute Raumausnutzung für die Transportmulde. Dieselmotor 1 , Verteilergetriebe 2, sowie Pumpen 3 u. 4 sind auf einem Plateau-förmigen Chassisteil 10 untergebracht. Die Räder 5 sind über die Hydrofedern 9 mit diesem Ghassisteil verbunden. Das Chassis des Lastteils 11 ist im Ausführungsbeispiel als nach hinten offene Gabel ausgebildet, an der die Antriebsräder 6 angeordnet sind. Dadurch kann die Transportmulde sehr tief zwischen den Rädern angeordnet werden, wodurch eine vergleichsweise große Ladekapazität bei nur geringer Fahrzeughöhe erreicht wird. Die Fahrzeugrahmen von Motorteil und Lastteil sind über eine Knicklenkung 12 miteinander verbunden. Die Lenkung erfolgt über vom Lenkrad aus hydraulisch betätigte Steuerzylinder

Das erfindungsgemäße Transportfahrzeug besitzt eine Mulde ohne Verschlußklappe, deren Bodenteil zum Muldenende hin ansteigt und die mittels hydraulischer Einrichtungen in an sich bekannter Weise rückwärts kippbar ist.

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Aufgrund■der Kombination der baulichen Maßnahmen des Lastteils ohne durchgehende Achse und des Antriebs mittels hydrostatischer Radnabenmotoren ist es möglich, eine besonders niedrige und schmale Mulde mit großem Passungsvermögen bereitzustellen, deren Längsbordwände eine seitliche Beladung ermöglichen. So kann beispielsweise bei einer maximalen Höhe des Fahrzeugs ( Kopfhöhe von 2,30 m und einer Pahrzeugbreite von 1,80 m sowie einer Muldenhöhe von etwa 1,90 m und einer Muldenlänge von etwa 1,50 m)ein

•z

Passungsvermögen von ca. 6m erreicht werden, was bei einer Beladung mit Erzgestein mit einem spezifischen Gewicht von 2,5 t/m einer Nutzlast von ca. 15t entspricht.

Das erfindungsgemässe Transportfahrzeug erfüllt nicht nur alle eingangs genannten Anforderungen, es ist aufgrund der Auslegung des Antriebs und der konstruktiven Daten geeignet, die anfallenden Transportaufgaben in besonders wirtschaftlicher Weise zu lösen.

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Claims (1)

1. Patentanspruch

   Transportfahrzeug für Untertageeinsatz in geringmächtigen Lagerstätten, bestehend im wesentlichen aus einem zweirädrigen Motorteil und einem damit über Knicklenkung verbundenen ebenfalls zweiträdrigen Lastteil, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale:

   a) Einzelradaufhängung an beiden Fahrzeugteilen,

   b) zwei durch Dieselmotor (1) angetriebene Versteilpumpen (3, 4),

   c) hydrostatischer Antrieb (7, 8) aller Räder (5, 6)

   d) auf mehrere Fahrstufen umschaltbarer hydrostatischer Antrieb,

   e) Einzelhydrofederung (9) der Räder am Motorteil (10)

   f) hydrostatisch betätigte Knicklenkung (12, 15)»

   g) ungefedertes Lastteilfahrgestell (11) mit hydraulisch rückwärts kippbarer, verschlußklappenfreier Transportmulde,

   h) Transportmulde eingerichtet für seitliche Beladung und Transport von grobstückigem Haufwerk bei Fahrbahnneigung bis 35 f°·

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