DE3542084A1 - Ladevorrichtung, die dem gewinnungsorgan einer vortriebs- oder gewinnungsmaschine zugeordnet ist - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Ladevorrichtung für ein Gewinnungsorgan, insbesondere als Förderschnecke aus­ gebildetes Ladeorgan, die ggf. gleichzeitig das Gewinnungs­ organ bildet, wobei die Ladevorrichtung mit mindestens einem außerhalb des Arbeitsbereiches des Gewinnungs­ organes angeordneten Führungselement für das abzufördernde Material zusammenwirkt.

Durch die DE-PS 33 23 395 ist eine Vortriebsmaschine für Berg­ baustrecken und Tunnelstrecken vorbekannt. Die Ladewerkzeuge sind als Ladeschnecken ausgebildet, die mit Tragrahmen beider­ seits der Fördervorrichtung armartig schwenkbar sind. In den Tragarmen sind im rückwärtigen Bereich der Ladeschnecken und zu diesen parallel laderinnenbildende Schurren angeordnet. Die Ladeschnecken sind auf ihrem Schneckensteg zumindest bereichsweise mit Brechwerkzeugen besetzt, wobei die Schurren in diesem Bereich als Brechwiderlager dienen. Somit wirkt die Ladevorrichtung gleichzeitig als Gewinnungsorgan. Die Tragrahmen sind unabhängig voneinander um ihre vertikalen Achsen schwenkbar sein, um so eine gewisse Kurvengängigkeit der gesamten Maschine zu gewährleisten. Vortriebsmaschinen der angesprochenen Gattung eignen sich gut im Untertagebau, wo lediglich geringe Abtragshöhen gegeben sind. Vielfach sind den Ladevorrichtungen die eigentlichen Gewinnungsorgane vorge­ schaltet, so daß die Ladevorrichtungen selber nur das zu Boden fallende abgehauene Material aufnehmen und ggf. noch zerkleinern müssen.

Beim Einsatz derartiger Gewinnungsorgane im Tagebau sind je­ doch Arbeitsflächen mit Abtragshöhen in der Größe des zwei- bis dreifachen Schneckendurchmessers nichts ungewöhnliches. Das dabei im Hochschnitt arbeitende Gewinnungsorgan löst das Material aus der Wand, läßt es auf den Erdboden fallen, wobei das Material - wie bereits oben angesprochen - von Ladevorrichtungen aufge­ nommen wird.

Bei diesem Verfahren ist eine zeitlich begrenzte Zwischen­ lagerung vor dem Ladeschild unumgänglich. Dadurch wird der Gesamtwirkungsgrad verschlechtert und zusätzliche Verluste infolge seitlich abfließenden Materiales unvermeidbar.

Der Erfindung liegt, ausgehend vom gattungsbildenden Teil des Hauptpatentanspruches, die Aufgabe zugrunde, die Nach­ teile des Standes der Technik zu beseitigen und einen konti­ nuierlichen Förderfluß zu schaffen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Führungselement bzw. damit zusammenwirkende Bauteile den Hub­ oder Schwenkbewegungen des Gewinnungsorganes bzw. der Lade­ vorrichtung nachführbar ist bzw. sind. Durch diese Maßnahme wird erreicht, daß in jeder Höhenstellung der Ladevorrichtung bzw. des Gewinnungsorganes eine kontinuierliche Abförderung des gewonnenen Materials sichergestellt ist. Der Umweg über das Zwischenlager "Erdboden" wird somit umgangen, wobei der Gesamtwirkungsgrad in nicht unerheblicher Weise gesteigert werden kann. Die Nachführung erfolgt hierbei vorzugsweise zwangsläufig, d.h. simultan zur Hub- bzw. Schwenkbewegung.

Eine Variante der Erfindung zeigt auf, daß die Bauteile etwa plattenförmig ausgebildet sind. Die Platten sind unterhalb des Führungselementes längsbeweglich angeordnet und sind vor­ zugsweise zumindest in ihren äußeren Endbereichen durch Rollen oder Gleitführungen längsbeweglich gelagert. In Abhängigkeit von dem sich kontinuierlich auf- und abbewegenden Gewinnungs­ organ erfolgt eine Zustellbewegung des Führungselementes. Diese Vorrichtung ist auch im Untertagebau einsetzbar, da hiermit nur geringere Abtragshöhen erfaßt werden können.

Alternativ dazu wird vorgeschlagen, die mit dem Führungselement zusammenwirkenden Bauteile als Schalensegmente mit definiertem Krümmungsradius auszubilden, die einander in Umfangsrichtung überlappen und zumindest teilweise in Umfangsrichtung beweglich ausgebildet sind.

Oberhalb des Führungselementes ist analog zum Stand der Technik eine Öffnung vorgesehen, durch die das Material einen Band- oder Plattenförderer zum weiteren Abtransport zugeführt wird.

Einem weiteren Gedanken der Erfindung gemäß weist das Führungselement einen gerundeten Querschnitt auf und dient im bodenseitigen Aufnahmebereich des Gewinnungsorganes als Aufnahmeelement für die Schalensegmente. Eine solche Vor­ richtung ist universell sowohl für den direkten Vortrieb in Längsrichtung geeignet als auch für das Abhauen mittels Hub- und Schwenkbewegungen des Gewinnungsorganes einsetzbar.

Zumindest das dem Arbeitsbereich des Gewinnungsorganes bzw. der Ladevorrichtung zugewandte Schalensegment ist mit definiertem radialem Abstand um die Horizontalachse des Gewinnungsorganes bzw. der Ladevorrichtung drehbar gelagert, wobei sich zwischen der inneren Umfangsfläche der Schalensegmente und den zugehörigen Lagern Verbindungstreben erstrecken. Die Aufhängung bzw. Lagerung der mit dem Führungselement zusammenwirkenden Bauteile erfolgt vorzugsweise im Bereich der Tragkonstruktion eines Fahrwerkes oder dgl.

Es wird weiterhin vorgeschlagen, die Schalensegmente in ihren Endbereichen (in Umfangsrichtung gesehen) mit radialen Ansätzen zu versehen, die Anschlagflächen für das Ein- bzw. das Aus­ fahren der Schalensegmente bilden. Die Radialansätze greifen klauenartig ineinander und sind zumindest teilweise in ent­ sprechenden Führungsnuten angeordnet. Somit kann ein in Um­ fangsrichtung teleskopartiges Aus- bzw. Einfahren bei geringem Platzbedarf gewährleistet sein. Durch diese Anordnung wird sichergestellt, daß unabhängig von der Abtragshöhe das ge­ wonnene Material immer gleich in Richtung der Öffnung abge­ fördert werden kann, ohne daß zwischendurch ein wesentlicher Materialverlust eintritt.

Je nach zu gewinnendem Material kann es sinnvoll sein, daß der radiale Spalt zwischen den schalenförmigen Führungs­ elementen und dem Gewinnungsorgan gleichbleibend ausgebildet ist. Üblicherweise wird das Material während des Ladevor­ ganges noch gebrochen. Hier könnte es von Vorteil sein, das dem Arbeitsbereich zunächst gelegene Schalensegment so zu führen, daß ein etwa trichterförmig sich verjüngender Auf­ nahmebereich gebildet wird. Die Längs- bzw. die Drehbe­ wegung der rinnenförmigen Führungselemente erfolgt vorzugs­ weise mittels Schubelementen, wie z.B. Hydraulikzylindern, Spindeln, Zahnstangen oder dgl. In beiden bevorzugten An­ wendungsfällen kann die Verstellbewegung der Führungsele­ mente durch Kontaktschalter oder durch optische Schaltein­ richtungen realisiert werden. Dadurch wird in Abhängigkeit von der Schüttiefe der Hub eingestellt bzw. die Anpassung an die unregelmässig verlaufende Arbeitsfläche erreicht.

Die Steuerung der Führungselemente ist in jedem Fall dem Anwendungsfall anzupassen. Die Steuerung kann sowohl zwangs­ läufig, d.h. simultan zur Höhenverstellung erfolgen oder aber auch der Höhenverstellung voreilen, um so in jedem Fall sicherzustellen, daß der Materialverlust im Ladebereich so gering wie möglich ausfällt.

Die Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 Gewinnungsorgan mit längsbeweglichem Führungselement in der Grundstellung

Fig. 2 Gewinnungsorgan mit schalensegmentförmigen Führungselementen

Fig. 3 Gewinnungsorgan in angehobener Stellung mit ausfahrenden längsbeweglichem Führungselement

Fig. 4 Gewinnungsorgan in angehobener Stellung mit in Umfangsrichtung ausfahrenden Schalenseg­ menten.

Fig. 1 zeigt ein Gewinnungsorgan 1, das aus einer nicht weiter dargestellten Förderschnecke besteht, welche im äußeren Umfangsbereich mit Brechelementen versehen ist. Bedingt durch die schneckenförmige Ausbildung des unter­ schlächtig arbeitenden Gewinnungsorganes 1 findet gleich­ zeitig entlang der Steigungsrichtung der Schnecke ein Ladevorgang (Transport) statt. Um ein Widerlager für den Ladevorgang zu bilden, ist mindestens ein rinnenförmig ausgebildetes Führungselement außerhalb des Arbeitsbe­ reiches des Gewinnungsorganes 1 vorgesehen. Diese etwa der DE-PS 33 23 395 entsprechende Einrichtung ist jedoch nur dazu in der Lage, von einem separaten Gewinnungsorgan abge­ hauenes Material im Bodenbereich 3 aufzunehmen und ggf. noch zu zerkleinern. Würde die Schnecke gleichzeitig als heb- und senkbares Gewinnungsorgan 1 ausgebildet werden, so würde das gewonnene Material lediglich zu Boden fallen und müßte dann in Folgeschritten eingesammelt werden. Dies mindert jedoch den Gesamtwirkungsgrad. Um nun ein konti­ nuierliches Abfördern gewonnenen Materials - unabhängig von der Arbeitshöhe des Gewinnungsorganes 1 - sicherzu­ stellen, wird vorgeschlagen, daß der Bereich des rinnen­ förmigen Führungselementes 2 so modifiziert wird, daß er in der Lage ist, den Bewegungen des Gewinnungsorganes 1 zu folgen.

Dies geschieht gemäß Fig. 1 in der Weise, daß unterhalb des Führungselementes 2 mindestens eine in Vortriebsrichtung längsbewegliche Platte 4 vorgesehen ist. Die Platte 4 bzw. die Platten sind z.B. durch Rollen 5, 6 längsgeführt. Fig. 1 zeigt den Ausgangszustand. Das Gewinnungsorgan 1 befindet sich auf dem Boden 3 und die Platte 4 bzw. die Platten sind bündig mit dem Führungselement 2 abschließend 7 eingefahren. Die Längsbewegung der Platten 4 erfolgt durch Hydraulik­ zylinder 8. Die Befestigungen 9, 10 der Längsführungen 5, 6 erfolgt sowohl im unteren Bereich 11 des Führungselementes 2 als auch an der Tragkonstruktion 12 eines nicht weiter dargestellten Fahrzeuges.

Die Ziffer 13 stellt eine Durchgangsöffnung dar, durch welche das gewonnene und geladene Material auf einen Abzugsförderer 14 aufgegeben wird. Fig. 2 zeigt eine alternative Ausführungsform des Erfindungsgedankens. Gleiche Bauteile werden mit gleichen Bezugszeichen versehen. Dar­ gestellt sind wieder das Gewinnungsorgan 1 sowie das Füh­ rungselement 2, welches hier unter anderem als Aufnahme­ teil weiterer Schalensegmente 15, 16 dient. Auch hier ist eine Durchgangsöffnung 13 vorgesehen, die zum Abtransport des gewonnenen Materials auf einen Abzugsförderer 14 dient. Das Führungselement 2 ist starr ausgebildet, während die Schalensegmente 15, 16 um die Horizontalachse 17 des Ge­ winnungsorganes 1 schwenkbar sind. Zwischen Lagern 18 und der inneren Umfangsfläche 19 der Schalensegmente 15, 16 sind Streben 20, 21 angeordnet, mittels derer die Drehbe­ wegung erzeugbar ist. Die Befestigung 22 der Lager 18 wird direkt an der Tragkonstruktion 23 eines nicht weiter dar­ gestellten Fahrwerkes vorgenommen. Die Drehbewegung erfolgt über Hydraulikzylinder 24, die an der Strebe 21 angreifen. Die Rundung der Schalensegmente 15, 16 sowie des Führungs­ elementes 2 entspricht etwa der Krümmung des Gewinnungs­ organes 1. Durch Betätigen des Hydraulikzylinders 24 werden die Schalensegmente 15, 16 ein- bzw. ausgefahren. Die Endbereiche der Schalensegmente 15, 16 sind mit Nocken 25, 26, 27, 28 versehen, wobei zumindest die Nocken 26 in entsprechende Führungsnuten 29 eingreifen.

Die Fig. 3 und 4 zeigen die Einrichtungen der Figuren 1 und 2 im Betriebszustand. Fig. 3 entspricht hierbei Fig. 1 mit dem Unterschied, daß die Platten 4 in Vortrieb­ richtung ausgefahren werden, sobald das Gewinnungsorgan 1 vom Boden abhebt und einen Schnitt in horizontaler oder vertikaler Richtung durchführt. Analog dazu ist Fig. 4 zu sehen, die der Fig. 2 entspricht. Auch hier ist erkennbar, daß die Schalensegmente 15, 16 in Abhängigkeit von der Arbeitshöhe des Gewinnungsorganes 1 in Umfangsrichtung zu­ stellbar sind.

In beiden Fällen wird die Verstelleinrichtung durch Kontakt­ schalter oder dgl. betätigt. Dadurch wird in Abhängigkeit von der Schnittiefe T der Hub H eingestellt bzw. die An­ passung an die unregelmäßig verlaufende Arbeitsfläche erreicht.

Claims (14)

1. Ladevorrichtung für ein Gewinnungsorgan, insbesondere als Förderschnecke ausgebildetes Ladeorgan, welches ggf. gleichzeitig das Gewinnungsorgan bildet, wobei die Ladevorrichtung mit mindestens einem außerhalb des Arbeitsbereiches des Gewinnungsorganes angeordneten Führungselement für das abzufördernde Material zusammenwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungselement (2) bzw. damit zusammenwirkende Bauteile (4, 15, 16) den Hub- oder Schwenkbewegungen des Gewinnungsorganes (1) bzw. der Ladevorrichtung nachführbar ist bzw. sind.

2. Ladevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nachführung des Führungselementes (2) bzw. der damit zusammenwirkenden Bauteile (4, 15, 16) zwangsweise erfolgt.

3. Ladevorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bauteile (4) plattenförmig ausgebildet sind, die unterhalb des Führungselementes (2) angeordnet und in Vortriebsrichtung gesehen, längsbeweglich ausgebildet sind.

4. Ladevorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Platten (4) zumindest in ihren äußeren Endbereichen durch Rollen (5, 6) oder Gleitführungen längsbeweglich gelagert sind.

5. Ladevorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bauteile (15, 16) Schalensegmente sind, die einander in Umfangsrichtung überlappen und zumindest teilweise in Umfangsrichtung beweglich ausgebildet sind.

6. Ladevorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungselement (2) einen gerundeten Querschnitt aufweist und im bodenseitigen Arbeitsbereich des Gewinnungsorganes bzw. der Ladevorrichtung als Aufnahmeelement für die Schalensegmente (15, 16) dient.

7. Ladevorrichtung nach den Ansprüchen 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest das dem Arbeitsbereich zunächst gelegene Schalensegment (15) mit definiertem radialem Abstand zum Gewinnungsorgan (1) bzw. zur Ladevorrichtung um die horizontale Achse (17) derselben drehbar gelagert ist.

8. Ladevorrichtung nach den Ansprüchen 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß sich zwischen der inneren Umfangsfläche (19) der Schalensegmente (15, 16) und den Lagern (18) Verbindungsstreben (20, 21) erstrecken.

9. Ladevorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufhängung bzw. Lagerung der Bauteile (4, 15, 16) im Bereich der Tragkonstruktion (12, 23) eines Fahrwerkes erfolgt.

10. Ladevorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die Schalensegmente (15, 16) mit radialen Ansätzen (25, 26, 27, 28) versehen sind, die Anschläge für das Ein- bzw. das Ausfahren der Schalensegmente (15, 16) bilden.

11. Ladevorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansätze (26) in entsprechende Führungsnuten (29) eingreifen.

12. Ladevorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Längs- bzw. die Drehbewegung der Bauteile (4, 15, 16) durch Schubelemente (8, 24) wie Hydraulik­ zylinder, Spindeln, Zahnstangen oder dgl. erfolgt.

13. Ladevorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstellbewegung der Bauteile (4, 15, 16) durch die Betätigung von Kontaktschaltern oder optischen Schalteinrichtungen erfolgt.

14. Ladevorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Hub (H) der Bauteile (4, 15, 16) in Längs- bzw. in Umfangsrichtung in Abhängigkeit von der Schnittiefe (T) des Gewinnungsorganes (1) einstellbar ist.