DE3102532C1 - Schwenkantrieb fuer Foerdergeraete mit einem schwenkbaren Oberbau und einem schwenkbaren Verladebandausleger - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen von einem oder mehreren Antriebsmotoren angetriebenen Schwenkantrieb für Fördergeräte mit einem auf einer schwenkbaren Verladebanddrehscheibe schwenkbar gelagerten Verladebandausleger und einem weitere Geräteteile tragenden koaxial schwenkbaren Oberbau, wobei die Verladebanddrehscheibe auf der Drehscheibe für den Oberbau gelagert ist und die Schwenkantriebe beider Teile derart miteinander verbunden sind, daß bei einem Schwenken des Oberbaues der Verladebandausleger nicht geschwenkt wird und der Schwenkantrieb des Verladebandauslegers als Überlagerungsgetriebe ausgebildet, mit einem Antriebsmotor für ein gesondertes Schwenken des Verladebandauslegers verbunden ist.

Derartige Geräte haben den Vorteil, daß beim Schwenken des Oberbaues der Verladebandausleger seine Stellung nicht ändert. Das erleichtert das Arbeiten mit dem Fördergerät. Wenn andererseits der Verladebandausleger geschwenkt werden muß, kann das unabhängig vom Schwenken des Oberbaues geschehen. Bei einem bekannten Fördergerät (DE-PS 8 85 679) besteht eine formschlüssige Verbindung der Schwenkantriebe in den Getrieben. Diese formschlüssige Verbindung hat den Nachteil, daß der Formschluß zwischen dem Zahnkranz des Schwenkwerkes des Verladebandauslegers und dem Hauptschwenkwerk nur an einer Stelle vorgenommen werden kann. Beim Versagen dieser einen formschlüssigen Verbindung, sei es durch Wellenbruch, Zahnbruch o. ä., wird der Verladebandausleger nicht mehr von dem Verladeband-Schwenkgetriebe gehalten und der Verladebandausleger kann bei Wind oder Neigung des Gerätes willkürlich seine Stellung ändern und beispielsweise gegen andere Teile des Oberbaues stoßen und das Gerät zerstören.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Schwenkantrieb der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem auch bei einer Zerstörung der formschlüssigen Verbindung oder einem Ausfall der Verbindung zwischen dem Schwenkwerk des Oberbaues und dem Schwenkwerk des Verladebandauslegers dieser durch eine Sicherung festgehalten wird, so daß er sich nicht frei, beispielsweise unter Einfluß des Windes oder unter dem Einfluß einer Neigung, bewegen und dabei Zerstörungen hervorrufen kann.

Die Erfindung löst die Aufgabe dadurch, daß die Drehscheibe mit einem weiteren Verladeband-Schwenkwerksgetriebe versehen ist, dessen Antiebsmotor eine weichere Kennlinie als der oder die Antriebsmotoren für das Schwenken des Oberbaues hat. Durch die Erfindung wird ein Schwenkwerk für den Verladebandausleger geschaffen, das einmal hydraulisch oder elektrisch mit dem Hauptschwenkwerk verbunden ist und von diesem angetrieben wird. Des weiteren wird jedoch eine Vorrichtung geschaffen, die dann zur Wirkung kommt, wenn der mit dem Hauptschwenkwerk gekoppelte Schwenkantrieb für den Verladebandausleger versagt und kein Drehmoment mehr auf diesen Verladebandausleger überträgt. In diesem Fall kommt

ein Ersatzschwenkwerk zum Tragen und verhindert die sonst mögliche Zerstörung des Fördergerätes.

Gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung kann die Kennlinie des Antriebsmotors für den weiteren Verladeband-Schwenkantrieb unterschiedlich einstellbar sein. Dadurch wird erreicht, daß der bei einem Normalbeirieb sonst bestehende Leerlauf des zusätzlichen nicht formschlüssig verbundenen weiteren Verladeband-Schwenkantriebes vermieden wird. Vielmehr wird durch die Verwendung eines Antriebsmotors mit einstellbarer Kennlinie erreicht, daß ein beliebig einstellbarer Lastausgleich eingestellt werden kann, so daß auch der gleichsam als Sicherheitsgetriebe dienende Verladeband-Schwenkantrieb am Antrieb des Verladeband-Schwenkwerkes beteiligt ist. Die Kennlinien der Antriebsmotore des Hauptschwenkwerkes und des Verladeband-Schwenkwerkes lassen sich so angleichen, daß der Antrieb des Hauptschwenkwerkes am Verladeband-Schwenkwerk eine einstellbare Last erhält.

Die Antriebsmotore können Elektromotore oder auch Hydraulikmotore sein.

Am Beispiel eines hydraulisch angetriebenen Schwenkantriebes der erfindungsgemäßen Art lassen sich weitere Vorteile noch folgendermaßen darstellen. Da der hydraulische Verladebandantrieb im Normalbetrieb über den formschlüssig verbundenen Verladeantrieb synchron mit den Antrieben des Hauptschwenkwerkes läuft, verhindert die Vorrichtung durch Einstellen einer bestimmten Motorkennlinie, daß unkontrollierbare Zwangskräfte auftreten. Bei Ausfall des formschlüssig verbundenen Verladebandschwenkwerkes verhindert die Vorrichtung ein unkontrolliertes Verhalten des Verladebandauslegers.

Weitere Einzelheiten der Erfindung sind anhand des in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert. Es zeigt
F i g. 1 eine Seitenansicht eines Fördergerätes, F i g. 2 einen Schnitt in der Ebene A-B der F i g. 3, F i g. 3 einen Schnitt in der Ebene C-D der F i g. 1 und Fig.4 bis 6 mehrere Schaltungen für einen hydraulischen Antrieb.

Das Fördergerät besteht aus einem Raupenfahrwerk 1, auf dessen Unterwagen 2 sich über eine Kugeldrehverbindung 3 die Drehscheibe 4 des Oberbaues 5 um die vertikale Achse 6 schwenkbar abstützt. Um die horizontale Achse 7 drehbar ist am Oberbau 5 der Aufnahmeausleger 8 eines im einzelnen nicht dargestellten Geräteteiles angelenkt, der an seinem vorderen Ende ein nicht dargestelltes Graborgan trägt. Auf der oberen Seite der Drehscheibe 4 stützt sich über eine weitere Kugeldrehverbindung 9 und einer Verladebanddrehscheibe 10 der Verladebandausleger 11 ab, der ebenfalls um die vertikale Achse 6 schwenkbar gelagert ist. Zum Heben und Senken wird der Verladebandausleger 11 mittels einer nicht dargestellten Hubvorrichtung um die horizontale Achse 12 geschwenkt, die die vertikale Achse 6 schneidet. Zum Verschwenken des Oberbaues 5 um die vertikale Achse 6 sind auf der Drehscheibe 4 drei Hauptschwenkwerksgetriebe 13,14 und 15 angeordnet, die von den Antriebsmotoren 24,25 und 26 angetrieben werden, deren Ritzel in den am Unterwagen 2 befestigten Zahnkranz 17 eingreifen.

Es ist nur das Ritzel 16 des Hauptschwenkwerksgetriebes 13 in den F i g. 1 und 2 erkennbar. Auf der Drehscheibe 4 ist ein Verladeband-Schwenkgetriebe 18 angeordnet, das über ein Differentialgetriebe 20 mittels Gelenkwellen mit den Hauptschwenkgetrieben 13 und 14 gekoppelt ist. Das Verladeband-Schwenkgetriebe 18 greift mit seinem Ritzel 21 in den an der Verladebanddrehscheibe 10 befestigten Zahnkranz 22 ein.

Während des Grabvorganges wird der Oberbau 5 mit dem Aufnahmeausleger 8 mittels der drei Hauptschwenkwerksgetriebe 13,14,15 um die vertikale Achse 6 gedreht. Der Verladebandausleger 11 mit der Verladebanddrehscheibe 10 bleibt während des Schwenkvorganges ortsfest gegenüber dem Unterwagen 2 und dem Raupenfahrwerk 1. Dies wird erreicht durch das Verladeband-Schwenkgetriebe 18, das die Verladebanddrehscheibe 10 gegenüber der Drehscheibe 4 genau um den Winkel um die Achse 6 zurückdreht, um den die Drehscheibe 4 gegenüber dem Unterwagen 2 gedreht wird, so daß die resultierende Winkeldifferenz zwischen der Verladebanddrehscheibe 10 und dem Unterwagen 2 gleich Null ist.

Für den Betrieb des Verladebandes auf dem Verladebandausleger 11 ist es notwendig, den Verladebandausleger 11 in bestimmten Zeitabständen um die Achse 6 zu schwenken. Dies muß unabhängig vom Schwenken der Drehscheibe 4 geschehen können. Dazu dient ein Zusatzmotor 28, der an dem als Überlagerungsgetriebe ausgebildeten Verladeband-Schwenkgetriebe 18 angreift und mit dem der Verladebandausleger 11 gegenüber dem Unterwagen 2 geschwenkt werden kann.

Diese übliche Kombination des Verladeband-Schwenkgetriebes 18 mit den Hauptschwenkwerksgetrieben 13, 14 stellt eine formschlüssige Verbindung zwischen der Verladebanddrehscheibe 10 und dem Unterwagen 2 her. Der Betrieb des Fördergerätes erfordert eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Unterwagen 2 und der Verladebanddrehscheibe 10. Bei irgendeinem Versagen wie Bruch des Verladeband-Schwenkgetriebes 18, des Differentialgetriebes 20, des Ritzels 21 oder eines anderen Teiles, das zwischen den Hauptschwenkwerksgetrieben 13, 14 und der Verladebanddrehscheibe 10 die formschlüssige Verbindung herstellt, kann auf die Verladebanddrehscheibe 10 keine Kraft mehr ausgeübt werden. Wenn das Fördergerät in einer bestimmten Neigung steht und eine Neigungskraft auf den Verladebandausleger 11 wirkt, setzt sich der Verladebandausleger 11 mit der Verladebanddrehscheibe 10 unkontrolliert in Bewegung, bis er mit dem Oberbau 5 kollidiert. Dies kann zur Zerstörung des Verladebandauslegers 11, im ungünstigen Fall sogar zur Zerstörung des ganzen Fördergerätes führen.

Zur Vermeidung dieses und anderer Nachteile ist auf der Drehscheibe 4 ein zweites Verladeband-Schwenkgetriebe 19 hinzugefügt, das die gleiche Getriebekonstruktion wie das Verladeband-Schwenkwerksgetriebe 18 haben kann. Dieses Getriebe wird durch einen Antriebsmotor 27 angetrieben, der die gleiche Drehzahl hat, mit der sich die Gelenkwelle am Verladeband-Schwenkgetriebe 18 dreht. Um statische Unbestimmtheiten zu vermeiden, wird ein Lastausgleich vorgesehen, der auf unterschiedliche Weise erzeugt werden kann.

Einmal kann der Antriebsmotor 27 eine weichere Motorkennlinie erhalten als die Antriebsmotoren 24,25, 26. Dadurch wird bewirkt, daß er im Normalfall nur ein sehr kleines Drehmoment überträgt. In dem Fall des Versagens des Verladeband-Schwenkgetriebes 18 übernimmt das Verladeband-Schwenkgetriebe 19 die Kraftübertragung auf die Verladebanddrehscheibe 10 und sichert so die Anlage gegen Zerstörung.

Eine andere Ausführungsform besteht darin, daß der Antriebsmotor 27 konstruktiv so ausgebildet ist, daß seine Kennlinie einstellbar ist. Dadurch kann ein

Lastausgleich so eingestellt werden, daß beide Verladeband-Schwenkgetriebe 18, 19 während des Schwenkvorganges das gleiche Schwenkmoment übertragen.

An das Verladeband-Schwenkgetriebe 18 kann ein Zusatzmotor 28 und an das Verladeband-Schwenkgetriebe 19 kann ein Zusatzmotor 19 angeschlossen sein. Dieser Zusatzmotor 29 kann im Normalfall zusammen mit dem Zusatzmotor 28 das Schwenken des Verladebandauslegers 11 bewirken. Bei Versagen der Kraftübertragung durch das Verladebandschwenkgetriebe 18 kann das Verladebandschwenkgetriebe 19 mit dem Zusatzmotor 19 außer der Sicherung der Verladebanddrehscheibe 10 durch den Zusatzmotor 29 auch die Position des Verladebandauslegers 11 verändern und über einen gewissen Zeitraum so genau regulieren, daß ein Weiterbetrieb des Fördergerätes möglich ist.

Die Antriebsmotoren 24, 25, 26, 27 können sowohl elektrisch als auch hydraulisch ausgeführt sein. Wesentliches Prinzip ist jeweils, daß der Antriebsmotor 27 eine weichere Kennlinie als die sonst gleichen Antriebsmotoren 24,25,26 oder aber eine einstellbare Kennlinie hat, mit der er im Betrieb angepaßt werden kann.

Im nachfolgenden werden mehrere hydraulische Antriebe anhand der F i g. 4 bis 6 erläutert.

Die hydraulische Vorrichtung besteht aus einer oder mehreren Hydraulikpumpen 30, 30a, 30Zj, 30c, 3Od, die von einem Elektromotor 35 angetrieben werden.

Bei der Ausführungsform nach F i g. 4 und 5 ist in die zu den Antriebsmotoren 24 bis 27 führende Leitung ein Mengenteiler 31 eingeschaltet, der den ölstrom auf die zur Synchronisation der Antriebsmotore 24 bis 27 erforderliche Durchflußmenge bringt.

Der Mengenteiler 31 verhindert, daß bei Leitungsbruch an einem Antriebsmotor auch für die anderen Antriebsmotoren ein Druck- und Drehzahlabfall erfolgt. Die Druckleitungen sind über miteinander kommunizierende Drosseln 32 verbunden.

Dem Antriebsmotor 27 des Verladeband-Schwenkgetriebes 19 ist eine Drossel 33 parallel geschaltet. Diese Drossel 33 kann einen unveränderlichen Querschnitt haben, der so ausreichend dimensioniert ist, daß der Antriebsmotor 27 ohne Last mitläuft. Die Drossel 33 kann aber einstellbar sein, so daß der entsprechende Antriebsmotor 27 eine veränderbare Kennlinie und somit veränderbare Lastanteile erhält.

Das System arbeitet im geschlossenen Kreislauf in beiden Richtungen, die notwendigen Drosseln 32 und Mengenteiler 31 sind deshalb auf beiden Seiten der Hydraulikpumpen 30, 30a, 30Zj, 30c, 3Od vorgesehen. Weitere Einzelheiten wie Kühler, Speisepumpe etc., die dem normalen Standard entsprechen, werden hier zwecks einer besseren Übersicht nicht weiter berücksichtigt und als bekannt vorausgesetzt.

Da der hydraulische Antriebsmotor 27 des Verladeband-Schwenkgetriebes 19 im Normalbetrieb über den formschlüssig verbundenen Antrieb des Verladeband-Schwenkwerkes 18 synchron mit den Antriebsmotoren 24,25,26 des Hauptschwenkwerkes läuft, verhindert die Vorrichtung durch Einstellen einer bestimmten Motorkennlinie, daß unkontrollierbare Zwangskräfte auftreten. Bei Ausfall des formschlüssig verbundenen Verladeband-Schwenkgetriebes 18 verhindert die Vorrichtung ein unkontrolliertes Verhalten des Verladeband-Schwenkwerkes und bewirkt, daß das Verladeband-Schwenkwerk, jetzt angetrieben durch das Verladeband-Schwenkgetriebe 19, mit einer Drehzahl weiterläuft, die in der Basis der vorherigen Drehzahl ίο entspricht, abzüglich der durch Schlupf entstandenen Drehzahländerung. Der Verladebandausleger 11 wird also bis auf geringfügige Abweichungen, die durch den Zusatzmotor 29 geregelt werden können, die alte Position beibehalten und nicht zerstört werden. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel werden die Zusatzmotoren 28 und 29 für die Verladeband-Schwenkwerke durch gesonderte Hydraulikpumpen 34 gespeist, die ebenfalls an den Elektromotor 35 angeschlossen sind.

In Fig.5 ist eine Ausführungsform gezeigt, bei der Drosseln 32 entfallen, dafür sind Drucksicherheitsschalter 36 in die Druckleitungen eingeschaltet, die bei unzulässigem Druckabfall durch Versagen des Hydrauliksystems den Schwenkvorgang abschalten. Fig.6 zeigt eine Schaltung, bei der mehrere mit gleicher Drehzahl angetriebene Hydraulikpumpen 30a, 30Zj, 30c und 3Od vorgesehen sind. Jede dieser Pumpen 30a, 30Zj, 30c, 3Od ist mit einem der Antriebsmotoren 24 bis 27 verbunden.

In die Druckleitungen der Hydraulikpumpen 30a bis 3Od sind wieder kommunizierende Drosseln 32 eingeschaltet.

Die Art der Drosseln 32 ist die gleiche wie bei der Ausführungsform nach F i g. 4.

Es ist auch eine Ausführungsform möglich, bei der die Funktion der Drosseln 32 von den einzelnen Motoren bzw. von ihrem volumetrischen Wirkungsgrad übernommen wird.

Schließlich ist es auch möglich, das öl aus dem geschlossenen Kreislauf herausfließen zu lassen und auf einen geschlossenen Kreislauf zu verzichten.

Ein elektrisch ausgerüsteter Schwenkantrieb gemäß der Erfindung ist grundsätzlich gleichartig ausgebildet. Dabei sind die Antriebsmotoren 24 und 27 entsprechend dem dargestellten hydraulischen System synchronisiert. Die Hauptschwenkwerksgetriebe 13, 14, 15 erhalten Antriebsmotoren 24, 25, 26 mit einer normalen Kennlinie, während das Verladeband-Schwenkgetriebe 19 einen Antriebsmotor 27 mit einer feststehenden so weicheren Kennlinie als derjenigen der Antriebsmotoren 24,25 und 26 erhält. Anstelle eines Antriebsmotors mit einer feststehenden weicheren Kennlinie kann auch ein Antriebsmotor mit einer einstellbaren weichen Kennlinie treten. Die Wirkungsweise der elektrisch angetriebenen Vorrichtung ist die gleiche, wie die Wirkungsweise der beschriebenen hydraulischen Vorrichtung.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (10)

Patentansprüche:

1. Von einem oder mehreren Antriebsmotoren angetriebener Schwenkantrieb für Fördergeräte mit einem auf einer schwenkbaren Verladebanddrehscheibe schwenkbar gelagerten Verladebandausleger und einem weitere Geräteteile tragenden koaxial schwenkbaren Oberbau, wobei die Verladebanddrehscheibe auf der Drehscheibe für den Oberbau gelagert ist und die Schwenkantriebe beider Teile derart miteinander verbunden sind, daß bei einem Schwenken des Oberbaues der Verladebandausleger nicht geschwenkt wird und der Schwenkantrieb des Verladebandauslegers als Überlagerungsgetriebe ausgebildet mit einem Antriebsmotor für ein gesondertes Schwenken des Verladebandauslegers verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehscheibe (4) mit einem weiteren Verladeband-Schwenkwerksgetriebe (19) versehen ist, dessen Antriebsmotor (27) eine weichere Kennlinie als der oder die Antriebsmotoren (24,25,26) für das Schwenken des Oberbaues (5) hat.

2. Schwenkantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kennlinie des Antriebsmotors (27) für den weiteren Verladeband-Schwenkantrieb (19) unterschiedlich einstellbar ist.

3. Schwenkantrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an einem oder beiden Verladeband-Schwenkgetriebe (18,19) des Verladebandauslegers (11) ein oder mehrere Zusatzmotore (28, 29) für eine Zustellbewegung des Verladebandauslegers (11) angeschlossen sind.

4. Schwenkantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkantriebe hydraulisch oder elektrisch betrieben werden.

5. Schwenkantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß an eine von einem Elektromotor (35) angetriebene Hydraulikpumpe (30) über ein oder zwei Mengenteiler (31) die Antriebsmotoren (24, 25, 26) der Hauptschwenkwerksgetriebe (13, 14, 15) für den Oberbau (5) und der weitere Antriebsmotor (27) für das Verladeband-Schwenkwerksgetriebe (19) angeschlossen ist, wobei diesem Antriebsmotor (27) eine vorzugsweise einstellbare Drossel (33) parallel geschaltet ist.

6. Schwenkantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Antriebsmotor (24, 25, 26, 27) jeweils an eine eigene Hydraulikpumpe (30a, b, c, d) angeschlossen ist, wobei diese mit einem gemeinsamen Elektromotor (35) verbunden sind.

7. Schwenkantrieb nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zu den Antriebsmotoren (24, 25, 26, 27) führenden Leitungen über miteinander kommunizierende Drosseln (32) verbunden sind.

8. Schwenkantrieb nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß in die zu den Antriebsmotoren (24, 25, 26, 27) führenden Leitungen Drucksicherheitsschalter (36) eingeschaltet sind, die bei einem übernormalen Druckabfall den Schwenkantrieb ausschalten.

9. Schwenkantireb nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß an den Elektromotor (35) ein oder zwei weitere Hydraulikpumpen (34) für die Zusatzmotoren (28, 29) angeschlossen sind.

10. Schwenkantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch mehrere synchronisierte elektrische Antriebsmotoren (24, 25, 26) gleicher Kennlinie für den Schwenkantrieb des Oberbaues (5) und einem elektrischen Antriebsmotor (27) für das Verladeband-Schwenkwerksgetriebe (19).