DE2513626C2

DE2513626C2 - Verfahren und vorrichtung zur gewinnung gebrochener natursteine

Info

Publication number: DE2513626C2
Application number: DE19752513626
Authority: DE
Inventors: Georg Schardt
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1975-03-27
Filing date: 1975-03-27
Publication date: 1977-02-24
Also published as: DE2513626B1

Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gewinnung gebrochener Natursteine, bei dem eine auf einem Fahrwerk angebrachte Lösevorrichtung über die Oberfläche des hereinzugewinnenden Gesteines bewegt wird und das gelöste Material einem oder mehreren Förderbändern aufgegeben wird. Sie betrifft auch eine Vorrichtung zur Durchführung des neuen Verfahrens unter Verwendung eines fahrbaren Tagebaugerätes mit einem an diesem angeordneten, zum Lösen des Gesteins dienenden Lösewerkzeug.

Gebrochene Natursteine, wie sie als Schotter. Splitt, Kies und dergleichen gebraucht werden, werden in Steinbrüchen, z. B. Kalksteinbrüchen gewonnen, und zwar bisher dadurch, daß der gewachsene Fels terrassenweise abgesprengt, mittels schwerer Schaufellader abgeräumt und in Brechanlagen transportiert wird, wo die Steine auf die gewünschte Korngröße von etwa 0 bis 30 mm zerkleinert werden. Das eigentliche Zerbrechen der Steine auf die gewünschte Größe geschieht erst in der Brechanlage. Bis dahin sind auch für den Transport schwere und äußerst widerstandsfähige Transportgeräte wie Schaufeilader erforderlich. Die Verwendung von Sprengstoff und das aufwendige Bohren von Sprenglöchern sind Nachteile, die bisher man- ⁶S gels anderer Lösungen hingenommen worden sind.

Aus der DL-PS 77 173 ist eine Arbeitsweise mit entsprechender Vorrichtung bekanntgeworden, in der im wesentlichen waagerecht liegendes Gestein geringer Mächtigkeit, vorzugsweise Sedimentgestein, durch eine nachgeschleppte Beißvorrichtung gelöst, von einem Schaufelrad aufgenommen und dann auf eine Fördervorrichtung gegeben wird, die das gelöste Gestein einer mitgeführten Brecheranlage zum Zerkleinern zuführt Diese Abbauvorrichtung ist beschränkt auf nahezu waagerechte Lagerung des abzubauenden Gesteins, auf den Abbau in Schichten geringer Mächtigkeit und auf die Anwendung in geräumigen Steinbrüchen.

Aufgabe der Erfindung ist die Vermeidung der vorgenannten Nachteile. Insbesondere soll der Vorgang des Lösens des Gesteins mit dem des Brechens auf die gewünschte Korngröße weitgehend zusammengefaßt werden, so daß vor einer weiteren Zerkleinerung des Gesteins eJne Sichtung vorgenommen werden kann, die bereits einen beachtlichen Teil des gebrochenen Gutes als Enderzeugnis ausscheidet und so nachgeschaltete Zerkleinerungsanlagen wirksam entlastet

Das erfundene Verfahren der eingangs genannten Gattung zeichnet sich dadurch aus. daß ein an sich bekannter Hammersteinbrecher in einer im wesentlichen vertikalen Ebene entlang einer Steinbruchwand geführt und das gelöste Gestein unmittelbar hinter dem Hammersteinbrecher aufgefangen und dem Förderband aufgegeben wird. Durch dieses Verfahren wird der Hauptbrechvorgang an den Ort verlegt, in dem der gewachsene Naturstein erstmals bearbeitet wird. So wird sofort gut transportierbares Steinmaterial gewonnen und der Anteil derjenigen Korngrößen, die nicht mehr weiter bearbeitet werden müssen, ist höher als nach der Erstbearbeitung (Sprengung oder Aufreißen) in den bekannten Verfahren. Der Anteil der weiter zu zerkleinernden Steine ist entsprechend geringer.

Die erfundene Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens unter Verwendung des obengenannten Tagebaugerätes zeichnet sich dadurch aus, daß ein an sich bekannter, motorisch angetriebener Hammerbrecherrotor in einem Gehäuse drehbar gelagert ist, welches an einer auf dem Fahrwerk angebrachten schwenkbaren Stütze in einer im wesentlichen vertikalen Ebene verfahrbar angeordnet ist. Zu den vorgenannten Vorteilen bringt dieses Geräi in dem erfundenen verfahren eine wesentliche Vereinfachung, denn für den Abbau ist nicht wie bei dem bekannten Abbau durch Reißen das Gewicht der Vorrichtung und die zum Abbau aufgewendete Kraft entscheidend, sondern die den rotierenden Hämmern erteilte kinetische Energie. Diese vorteilhafte Art der Bearbeitung des spröden und harten Werkstoffs, wie es Gestein ist, wird demnach nicht erst nach dem Lösen des Gesteins in einer getrennten Zerkleinerungsvorrichtung angewandt, sondern unmittelbar zum Lösen des Gesteins ausgenutzt.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist in dem Gehäuse unter dem Hammerbrecherrotor und achsparallel zu diesem eine Brecherwalze angeordnet, deren Drehrichtung der des Hammerbrecherrotors entgegengesetzt ist Eine solche Walze bewirkt nicht nur ein sofortiges Auffangen des gelösten Gesteins mit dem Vorzug, daß die Steine sofort weiterbefördert werden, sondern trägt auch zur weiteren Zerkleinerung des Gesteins bei.

Vorzugsweise ist das auf der Stütze geführte Gehäuse mit einem heb- und senkbaren Träger, etwa in Form einer Brücke, verbunden, der das Förderband aufnimmt und in seiner Bewegung mitnimmt. Es liegt auf der Hand, daß ein solcher Träger infolge seiner Länge an seinem Abgabeende weit geringere Bewegungen aus-

führt als an dem an das Gehäuse des Rotors angeschlossenen Ende, wodurch die Aufnahme des gebrochenen Gutes zwecks Weiterbeförderung wesentlich erleichtert ist

Die Erfindung wird nachstehend an Hand eines Ausführungsbeispieles unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 in stark vereinfachter Darstellung die Seitenansicht des erfundenen Abbaugerätes,

Fig.2 die Seitenansicht eines (an sich bekannten) Hammerrotors mit Blick auf die Rotorachse und

F i g. 3 eine Ansicht des Rotors nach F i g. 2, in Richtung des Pfeiles UI-UI der F i g. 2 gesehea

Das erfundene Steinbrechgerät 10 steht auf dem Boden 11 eines Steinbruchs und baut eine Steinbruch wand 12 mittels eines Hammerbrecherrotors 13 ab. Der Rotor läuft um seine Achse 14 in der Richtung des Pfeiles ta um.

Wie F i g. 2 zeigt, besteht der Brecherrotor aus mehreren, kräftigen, auf der Rotorwelle 14 befestigten, kreisrunden Scheiben 16. die außerdem miteinander durch auf dem Scheibenumfang verteilte, achsparallele Stangen 17 verbunden und in ihrem gegenseitigen Abstand durch Abstandshalter 18 gehalten sind. Schreitet man in einem zwischen zwei Scheiben 16 liegenden Zwischenraum von Stange zu Stange 17 fort, so trifft man nur auf jeder zweiten Stange einen Abstandshalter 18. Die dazwischenliegenden Stangen tragen je einen Hammer 19, der auf der Stange drehbar und so gelagert ist. daß er parallel zur Ebene der Scheiben 16 um die ihn tragende Stange rotieren kann. Bei dieser Schwenkbewegung tritt er nach außen über den Um fang der Scheiben und des Rotors hervor. Die Wechselfolge von Hammer und Abstandshalter ist nicht nur in Umfangsrichtung bei Fortschreiten von Stange zu Stange verwirklicht, wie in F i g. 2 durch Weglassen von Teilen der Scheiben 16 sichtbar gemacht ist, sondern auch in Achsrichtung auf einer Stange, wo jede Scheibe nur auf einer Seite von einem Abstandshalter begrenzt wird, während ihre andere Scheibenfläche einem Hammer zugewandt ist Hammerbrecher der beschriebenen Art sind jedoch an sich bekannt.

Die Hammer des in den F i g. 2 und 3 gezeigten Rotors können aus der Wand 12 einer Schicht 20 herausbrechen, die 40 bis 50 cm tief ist Dicht vor der Wand unterhalb des Rotors 13 ist achsparallel zum Rotor eine zweite Brecherwalze 21 drehbar gelagert. Sie hat einen kleineren Durchmesser als der Rotor 13 und ist in einer der Drehrichtung des Hammerbrecherrotors 13 entgegengesetzten Drehrichtung drehangetrieben. Sie läuft ebenfalls dicht vor der Wand 12 und nimmt infolge ihrer entsprechend gewählten Drehrichtung das herabfallende, vom Rotor 13 gebrochene Material auf und wirft es nach hinten auf ein Förderband 22.

Die bis hierher beschriebenen Elemente der Vorrichtung sind von einem Gerüst getragen, das im wesentlichen aus einem Fahrwerk 23, einer Hauptstütze 24 und zwei Gelenkträgern 25 und 26 besteht. Die Hauptstütze (oder der Mast) 24 kann als Portal ausgebildet sein. Die drei Elemente 24,25 und 26 bilden in der (dargestellten) obersten Stellung des Hammerrotors 13 ein Gelenkdreieck, das vorzugsweise annähernd gleichschenklig ist. Es liegt in einer senkrechten Ebene. Der untere Gelenkträger 26, der ebenfalls portalähnlich ausgebildet sein kann und die Aufgabe hat, den oberen, als Brücke ausgebildeten Träger 25 zu stützen, ist mit seinerr· unteren Ende bei 27 am Fahrwerk oder am Mast 24, vorzugsweise nahe dem Fuße des Mastes, angelenkt. Das andere Ende des Trägers 26 ist mittels eines Gelenkes 28 mit der Brücke 25 verbunden. Das dritte Gelenk 29 dieses Gelenkdreiecks verbindet ein den Rotor 13 aufnehmendes Gleitgehäuse 30, das auf und längs der Hauptstütze 24 verschiebbar ist, mit dem noch freien Ende der Brücke 27. Das die Stütze 26 und die Brücke 25 verbindende Gelenk 28 ist vorzugsweise nahe dem ihm zugeordneten (das heißt, dem in der Zeichnung links gelegenen) Ende der Brücke gelegen. Die Form des insoweit noch nicht festgelegten Gelenkdreiecks wird durch eine Strebe 31 bestimmt deren beiden Enden 32 und 33 an der Stütze 26 bzw. der Brücke 25 in der dargestellten Weise angeienkt sind, nämlich so, daß sie mit dem Gelenk 28, der Strebe 31 und den entsprechenden Abschnitten des Trägers 26 und der Brücke 25 ein Dreieck bilden. Die Länge der Strebe 31 ist veränderbar und bestimmt infolgedessen die Gestalt des Dreiecks 28, 32.33, damit auch die des Dreiecks 28, 29, 27 und so die Höhenlage des Gleitgehäuses 30. Die Strebe 31 ist aus zwei HydrauHkstempeln gebildet, je einer an jeder Seite der Träger 25 und 26.

In F i g. la ist die Tiefstlage des Gleitgehäuses 30 der Lenkerkinematik 26, 25 in gestrichelten Linien wiedergegeben; die Bezugszahlen sind beibehalten und zu sätzlichen durch einen Beistrich gekennzeichnet

Der Mast 24 ragt unter einem großen Winkel, also steil vom Fahrwerk aus nach oben, wie es dem Zweck entspricht. Der Winkel ist fest, jedoch einstellbar. Der Fuß des Mastes 24 stützt sich auf das Raupen- oder Kettenfahrwerk 23 und zusätzlich auf einen Stützfuß 34 (s. Zeichnung). Die beiden Einzelstützen des als Doppelstütze ausgebildeten Mastes oder Hauptportals 24 können in ihrem oberen Teil oder Kopfende je durch eine heb- und senkbare hydraulische Stützvorrichtung 35 an der Gebirgswand abgestützt werden.

Die Steinbrechwerkzeuge 13 und 21 sind in der beschriebenen Weise in dem am Mast 24 längsverschiebbar geführten Gehäuse 30 gelagert. Das als Stahlplattenband ausgebildete Förderband 22 bildet den Boden des Brecherraumes im Gehäuse 30. Hinter den Brechwalzen 13 und 21 sind die Wände und Leitplatten in kräftigen Panzerplatten ausgeführt, weil die Beanspruchung durch die von den Werkzeugen 13 und 21 heran geschleuderten Steine sehr groß ist. Das Band 22 fördert das ihm aufgegebene Gut aus dem Brecherraum heraus in einen Förderbandtrichter 36. der es auf ein weiteres Förderband (Entleerungsförderband) 37 gibt, das das Gut längs der Brücke 25 von der Steinbruchwand wegführt und an weitere Fördervorrichtungen (z. B. Förderband 38) übergibt. Dit Brücke 25 ist, wie Fig. Ib zeigt, als Doppelkastenträger ausgebildet und nimmt das Band 37 zwischen diesen Trägern auf.

Das Gut wird vorzugsweise nur während des Senkens der rotierenden Werkzeuge 13 und 21 längs der Wand 12 gewonnen. Die Drehrichtung der Werkzeuge ist so gewählt daß das Gut zwischen ihnen von der Wand weggeführt wird. In der praktischen Ausführung ist der Spalt zwischen den Umfangen des Hammerrotors und der Brecherwalze sehr viel kleiner als dargestellt. Der Spalt beträgt rund 50 mm bis 100 mm, was bei den vorgesehenen Größen für die Rotoren (etwa 1 m Durchmesser für die Brecherwalze und etwa 2 m Durchmesser für den Hammerrotor) rund 7io des Durchmessers der Brecherwalze entspricht Die Walze 21 kann mit Mitnehmerleisten versehen sein, die in Längsrichtung der Achse verlaufen. Es ist zweckmäßig, die Walze 21 in waagerechter Richtung, also in bezug zur Abbaufläche verschiebbarfeststellbar zu machen.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

f i* Patentansprüche-

'■ 1. Verfahren zur Gewinnung gebrochener Natursteine, bei dem eine auf einem Fahrwerk ange- s t %achte Lösevorrichtung über die Oberfläche des ' hereinzugewinnenden Gesteines bewegt wird und das gelöste Material einem oder mehreren Förderbändern aufgegeben wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein an sich bekannter Hammer-Steinbrecher (13) in einer φι wesentlichen vertikalen F.beäe entlang emer "Steinbruchwand (12) geführt und das gelöste Gestein unmittelbar hinter dem Hammersteinbrecher aufgefangen und dem Förderband aufgegeben wird. «5
2. Vorrichtung zur Durcnführung dec Verfahrens nach Anspruch 1 unter Verwendung eines fahrbaren Tagebaugerätes mit einem an (diesem angeordneten, zum Lösen des Gesteins dienenden Lösewerkzeug, dadurch gekennzeichnet, daß ein an sich bekannter, motorisch angetriebener Hammerbrecherrotor (13) in einem Gehäuse (30) drehbar gelagert ist. welches an einer auf dem Fahrwerk angebrachten schwenkbaren Stütze (24) in einer im wesentlichen vertikalen Ebene verfahrbar angeordnet ist
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet daß in dem Gehäuse (30) unter dem Hammerbrecherrotor (13) und achsparallel zu diesem eine Brecherwalze (21) angeordnet ist deren Drehrichtung der des Hammerbrecherrotors (13) entgegengesetzt ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das auf der Stütze (24) geführte Gehäuse (30) mit einem heb- und senkbaren T; äger (Brücke 25) verbunden ist der das Förderband aufnimmt