DE3716216A1 - Verfahrbares tagbaugeraet - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein verfahrbares Tagbaugerät für den Abbau von Erdreich und/oder Gestein, insbesondere Erzen, mit einem schwenkbaren Auslegerarm, an welchem ein Abbauhammer festgelegt ist.

Im Tagbau sind für den Abbau von Material in erster Linie große Räumfahrzeuge, wie Schaufelradbagger, im Einsatz. Die be­ kannten Einrichtungen dieser Art sind aber lediglich bis zu Würfeldruckfestigkeiten von etwa 20 MPa einsetzbar und für den Abbau härteren Gesteins oder Erzes im Tagbau nicht ohne weiteres geeignet. Für den Abbau härteren Gesteins muß in der Regel das Abbauen für das Anbringen von Bohrlöchern und/oder Sprengladungen unterbrochen werden, bevor neuerlich entsprechend zerkleinertes Material gewonnen werden kann.

Es ist bereits bekannt, an einem Auslegerarm einen Fluidik­ hammer zu befestigen und mit derartigen Einrichtungen die Ober­ fläche von Straßen, beispielsweise für Bau- und Reparaturarbeiten zu lockern und zu lösen, worauf das auf diese Weise zerkleinerte Material in konventioneller Weise abgefördert werden kann.

Aus der US-PS 39 99 805 ist ein abwinkelbarer Support für ein Lösewerkzeug, beispielsweise einen Abbauhammer oder eine Ladeschaufel, bekanntgeworden. Die US-PS 40 25 116 zeigt und beschreibt ein Abbaugerät, bei dem ein Träger mit Abbauspitzen in das abzubauende Gestein mittels hydraulischem Druck eingetrieben wird und das Gestein darauf durch hydraulisches Absenken bzw. Anheben des Trägers ausgebrochen wird.

Die Erfindung zielt nun darauf ab, ein Tagbaugerät der eingangs genannten Art zu schaffen, mit welchem auch bei Gestein oder Erz höherer Würfeldruckfestigkeit ein kontinuierlicher Abbau ermöglicht wird. lnsbesondere soll hiebei ein Tagbaugerät der eingangs genannten Art geschaffen werden, welches verfahrbar ist und in einer Weise an die geologischen Gegebenheiten anpaßbar ist, daß die Kontinuität des Betriebes ohne Unterbrechungen gewährleistet ist. Zur Lösung dieser Aufgabe besteht das erfin­ dungsgemäße Tagbaugerät im wesentlichen darin, daß der Ausleger­ arm an seinem freien Ende einen sich quer zur Längsachse des Auslegerarmes erstreckenden Träger für eine Mehrzahl von Abbau­ hämmern aufweist, daß wenigstens ein Teil des Trägers in Richtung quer zur Längsachse des Auslegerarmes verschieblich geführt ist und daß ein Verschiebeantrieb für den Träger bzw. den Teil des Trägers vorgesehen ist. Dadurch, daß an einem sich quer zu einem Auslegerarm erstreckenden Träger eine Mehrzahl von Abbauhämmern angeordnet ist, wird eine große Abbauleistung erzielt und da­ durch, daß wenigstens ein Teil des Trägers in Richtung quer zur Längsachse des Auslegerarmes verschieblich ist, läßt sich für den kontinuierlichen Betrieb eine Anpassung an der Natur des Geländes bzw. des abzubauenden Materials entsprechende Böschungswinkel erzielen, so daß die kontinuierliche Verfahrbarkeit des Tagbauge­ rätes und damit eine hohe Abbauleistung sichergestellt ist. Entsprechend dem gewünschten Böschungswinkel wird bei zunehmendem Abbau in die Tiefe der Träger quer zur Längsachse des Ausleger­ armes verschoben, wofür ein Verschiebeantrieb für den Träger bzw. den Teil des Trägers vorgesehen ist.

In besonders vorteilhafter Weise ist die Ausbildung hiebei so getroffen, daß der Verschiebeantrieb von einem am Auslegerarm und am Träger angreifenden, sich quer zur Längsachse des Ausle­ gerarmes erstreckenden Zylinderkolbenaggregat gebildet ist. Auf diese Weise wird eine besonders einfache konstruktive Lösung geschaffen, wobei für den Antrieb des Trägers ebenso wie für die Abbauhämmer in erster Linie Hydraulikflüssigkeiten oder Preßluft in Betracht kommen.

Die Führung des Trägers für die Verschiebung quer zum Auslegerarm kann in einfacher Weise dadurch ausgebildet sein, daß der Auslegerarm an seinem freien Ende ein Querhaupt aufweist, welches vom Träger teilweise umgriffen ist, wobei in vorteilhaf­ ter Weise der Träger das Querhaupt, in der Seitenansicht gesehen, C-förmig umgreift. Auf diese Weise wird eine Führung in Verschie­ berichtung des Trägers gewährleistet und gleichzeitig eine sichere Festlegung des Trägers am Auslegerarm sichergestellt, wodurch ein Kippen des Trägers quer zur Längsachse des Ausleger­ armes vermieden ist.

Für die Festlegung einer Mehrzahl von Abbauhämmern am Träger ist mit Vorteil der Träger mit einer Mehrzahl von Angriffs­ stellen, insbesondere Bohrungen, für die Festlegung von Abbau­ hämmern ausgestattet. Die dem Auslegerarm abgewandte Seite des Trägers kann hiebei in einfacher Weise als Lochplatte ausgebildet sein, wobei am Träger mit Vorteil 10 bis 40 Abbauhämmer neben­ einander festgelegt sind.

Mit Rücksicht auf die Tatsache, daß beim Verschwenken des Auslegerarmes die relative Neigung der Spitzen der Abbauhämmer zum abzubauenden Material geändert wird, ist die Aufhängung der Abbauhämmer mit Vorteil so ausgebildet, daß die Abbauhämmer um eine sich quer zum Auslegerarm erstreckende Achse schwenkbar und in ihrer Schwenklage festlegbar am Träger angeordnet sind. Für die Erzielung besonders hoher stündlicher Abbauleistungen ist jeweils die Wahl eines besonders günstigen Winkels erforderlich, unter welchem die Abbauhämmer an dem abzubauenden Gestein an­ greifen, und eine derartige schwenkbare Lagerung erlaubt die Verstellung dieses Winkels in Abhängigkeit von der Schwenk­ stellung des Auslegerarmes. Mit Vorteil kann die Verstellung der Neigung der Achsen der Abbauhämmer hiebei dadurch vorgenommen werden, daß die Abbauhämmer über ein außerhalb der Schwenkachse an den Abbauhämmern angreifendes Stellglied, wie z.B. einen Spindeltrieb oder ein hydraulisches Zylinderkolbenaggregat, am Träger abgestützt sind.

Beim Verfahren eines derartigen Tagbaugerätes muß mit zunehmender Tiefe des Eindringens der Abbauhämmer hangseitig ein bestimmter Böschungswinkel eingehalten werden, wofür der Träger insgesamt in seiner Längsrichtung verschieblich ausgebildet ist. Zusätzlich kann die Ausbildung so getroffen sein, daß der Träger in Längsrichtung in wenigstens zwei Teile unterteilt ist und daß die Teile des Trägers relativ zueinander quer zur Längsachse des Auslegerarmes verschieblich gelagert sind, wobei bevorzugt die seitlichen Teile des Trägers in den mittleren Teil des Trägers teleskopisch einschiebbar geführt sind. Auf diese Weise kann eine noch weitere Anpassung der Abbauarbeit im Bereich der der Böschung zugewandten Abbaufront ohne Leistungsverlust erzielt werden.

Die Abbauhämmer können in einfacher Weise von Fluidikhämmern gebildet sein.

Für ein kontinuierliches Arbeiten des Abbaugerätes ist neben einer Verfahrbarkeit auch eine entsprechende kontinuierliche Abförderung des gewonnenen Materials erforderlich. Zu diesem Zweck ist in diesem Rahmen der Erfindung mit Vorzug die Ausbil­ dung so getroffen, daß mit dem Tagbaugerät eine Laderampe oder Ladeschurre verbunden ist, welche sich über den größten Teil der Länge des Trägers, quer zum Auslegerarm gemessen, erstreckt und Abfördermittel, insbesondere Förderbänder, aufweist.

Die Abbauarbeit kann dadurch verbessert werden, daß das Tagbaugerät ein gewisses Maß an Kopflastigkeit im Bereich der Abbauhämmer aufweist, um auf diese Weise den Andruck der Abbau­ hämmer an das abzubauende Gestein zu erhöhen. Zu diesem Zweck ist mit Vorteil die Ausbildung so getroffen, daß der Träger zusätz­ lich zu den Abbauhämmern Hilfseinrichtungen, wie z.B. Hydraulik­ pumpen und Einrichtungen für die Energieversorgung des Tagbau­ gerätes, trägt.

Die Verschwenkbarkeit des Auslegerarmes kann in einfacher Weise dadurch sichergestellt sein, daß der Auslegerarm über einen Hubzylinder heb- und senkbar und um eine im wesentlichen horizon­ tale Achse schwenkbar am Tagbaugerätrahmen angelenkt ist. Zu­ sätzlich kann zur Verbesserung der Anpassung an vorgegebene geologische Formationen mit Vorteil die Ausbildung so getroffen sein, daß der Auslegerarm an einer um eine im wesentlichen vertikale Achse schwenkbaren Drehlagerung schwenkbar festgelegt ist.

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. In dieser zeigen

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht des Vorderendes eines erfindungsgemäßen Tagbaugerätes;

Fig. 2 eine Draufsicht im Sinne des Pfeiles II auf die der Böschung zugewandte Hälfte des Tagbaugerätes nach Fig. 1;

Fig. 3 eine Ansicht im Sinne des Pfeiles III der Fig. 1 auf einen Teil des Trägers;

Fig. 4 eine Draufsicht in Richtung des Pfeiles IV der Fig. 3;

Fig. 5 eine abgewandelte Ausführung in der Darstellung analog der Fig. 1;

Fig. 6 eine Draufsicht auf die Darstellung nach Fig. 5 in Richtung des Pfeiles VI der Fig. 5;

Fig. 7 eine abgewandelte Ausbildung eines ein­ schiebbaren Trägerteiles in analoger Darstellung wie Fig. 1 und

Fig. 8 eine Draufsicht in Richtung des Pfeiles VIII der Fig. 7 auf die der Böschung zugewandten Hälfte des Tagbaugerätes.

In Fig. 1 ist das Vorderende eines Tagbaugerätes 1 ersicht­ lich, an welchem in Höhenrichtung schwenkbar ein Auslegerarm 2 angelenkt ist. Die Verschwenkung um die im wesentlichen hori­ zontale Schwenkachse 3 dieses Auslegerarmes 2 wird durch ein hydraulisches Zylinderkolbenaggregat 4 vorgenommen. Das freie Ende des Auslegerarmes 2 weist eine kopfartige Verbreiterung 5 auf, welche in der Seitenansicht gesehen als T-Profil ausgebildet ist. Dieses freie Ende 5 des Auslegerarmes 2 wird von einem Träger 6, mit in der Seitenansicht gesehen, C-förmigem Innen­ profil umgriffen. Der Träger 6 ist auf diese Weise im wesent­ lichen parallel zur Schwenkachse 3 des Auslegerarmes 2 quer zur Längsachse 7 des Auslegerarmes 2 verschieblich geführt. Der Verschiebeantrieb wird von dem in Fig. 2 deutlicher ersichtlichen hydraulischen Zylinderkolbenaggregat 8 bewirkt. Dieses hydrau­ lische Zylinderkolbenaggregat 8 ist in Lageraugen 9 am Ausleger­ arm 2 angelenkt und greift, wie in Fig. 2 ersichtlich, über ein weiteres Lagerauge 10 am Träger 6 an.

Die dem Auslegerarm 2 abgewandte Vorderseite des Trägers trägt Abbauhämmer 11, welche um eine Schwenkachse 12 schwenkbar angelenkt sind, wobei die Neigung der Abbauhämmer 11 durch einen Spindeltrieb 13 verstellt werden kann. Dieser Spindeltrieb 13 greift am freien oberen Ende 14 der Abbauhämmer an.

Mit 15 ist die Abbaufront angedeutet, welche, wie in Fig. 2 ersichtlich, beim Tagbau an einer Seite der Maschine über eine Böschung 16 in das Gelände übergeht. Wie insbesondere aus Fig. 2 ersichtlich, sind an der Vorderseite des Trägers 6 eine Mehrzahl von Abbauhämmern 11 in Abständen a angeordnet. Beim Verschwenken des Auslegerarmes 2 in Richtung des Pfeiles 17, d.h. nach ab­ wärts, würde, wie sich aus der Darstellung nach Fig. 2 deutlicher ergibt, eine Kollision der seitlichen Bereiche des Trägers 6 mit der Böschung 16 erfolgen, welche dadurch vermieden werden kann, daß der Träger 6 durch den hydraulischen Antrieb 8 in Richtung des Pfeiles 18 der Fig. 2 verschoben wird.

Das Vorderende des Tagbaugerätes 1 weist einen Schüttgut­ bunker 19 auf, in dessen Innerem, wie aus Fig. 2 ersichtlich, von Förderbändern 20 gebildete Fördereinrichtungen angeordnet sind. Das vom Schüttgutbunker aufgenommene Gut wird somit kontinuier­ lich über seitliche Förderbänder 20 zu dem etwa mittig im Tag­ baugerät verlaufenden zweiten Förderband 20 abtransportiert und kann kontinuierlich abgefördert werden. Die Raupen des Raupen­ fahrwerkes des Tagbaugerätes sind mit 21 bezeichnet.

Wie sich aus Fig. 3 und 4 ergibt, sind an der Vorderseite des Trägers 6 eine Mehrzahl von Bohrungen 22 angeordnet, über welche der seitliche Abstand a benachbarter Abbauhämmer 11 durch Wahl geeigneter Bohrungen zur Festlegung der Flansche für die Schwenk­ achsen 12 eingestellt werden kann. Der Spindeltrieb bzw. ein hydraulisches Zylinderkolbenaggregat zur Verschwenkung der Abbauhämmer 11 greift wiederum am freien Ende 14 der Abbauhämmer 11 an. Das Vorderende des Trägers 6 ist somit als Lochplatte mit den Löchern 22 ausgebildet, wodurch sich die Festlegung der Abbauhämmer 11 in unterschiedlichen vorgegebenen Abständen a verwirklichen läßt.

Bei der Darstellung nach Fig. 5 und 6 ist nun nicht der gesamte Träger 6, sondern lediglich ein seitlicher Auslegerteil 23 des Trägers 6 teleskopisch relativ zum Träger 6 verschieblich. Das Zylinderkolbenaggregat 8 ist hiebei am Träger 6 festgelegt und verschiebt den seitlichen Auslegerteil 23 relativ zum Träger 6, um auf diese Weise eine Anpassung an die Böschung 16 zu erzielen. Im übrigen ist das Tagbaugerät nach den Fig. 5 und 6 analog, wie die Ausbildung nach Fig. 1 und 2, ausgebildet. Der Träger 6 kann hiebei einstückig mit dem Auslegerarm 2 ausgebildet sein oder starr am Auslegerarm 2 festgelegt sein.

In den Fig. 7 und 8 sind abgewandelte Ausbildungen der Führung des seitlichen, teleskopierbar einschiebbaren, Träger­ teiles 23 ersichtlich. Bei dieser Ausbildung wird die Führung von Rohren 24 gebildet. Der Träger 6 kann bei dieser Ausbildung starr mit dem Auslegerarm 2 verbunden sein und der teleskopisch, verschiebliche Trägerteil 23, weist wie in Fig. 7 dargestellt, Bohrungen 25 auf, in welche die von den Rohren 24 gebildete Führung eintauchen kann. Die hydraulischen Zylinderkolbenaggre­ gate 8, welche der Verschiebung des teleskopisch einfahrbaren Trägerteiles 23 dienen, können hiebei konzentrisch zu den rohr­ förmigen Führungen angeordnet sein. Alternativ kann jedoch eine der beiden Bohrungen 25 der Aufnahme des Verschiebeantriebes und die zweite dieser Bohrungen der Führung durch das Rohr 24 dienen. Die übrige Ausbildung des Tagbaugerätes nach den Fig. 7 und 8 entspricht wiederum den Ausbildungen nach den Fig. 1 und 2 bzw. 5 und 6.

Die im wesentlichen horizontal verlaufende Schwenkachse 3 für den Auslegerarm 2 kann in nicht näher dargestellter Weise an einem Drehkranz vorgesehen sein, welcher selbst wiederum um eine im wesentlichen vertikale Achse verschwenkbar ist. Am Träger 6 bzw. am Vorderende des Auslegerarmes 2, können zur Erhöhung des Gewichtes und damit zur Verbesserung der Abbauarbeit, Hilfsein­ richtungen wie beispielsweise Teile der Energieversorgung, angeordnet sein, so daß das Tagbaugerät ein gewisses Maß an Kopflastigkeit aufweisen kann.

Claims (16)

1. Verfahrbares Tagbaugerät für den Abbau von Erdreich und/oder Gestein, insbesondere Erzen, mit einem schwenkbaren Auslegerarm (2), an welchem ein Abbauhammer festgelegt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslegerarm (2) an seinem freien Ende einen sich quer zur Längsachse des Auslegerarmes erstrecken­ den Träger (6, 23) für eine Mehrzahl von Abbauhämmern (11) auf­ weist, daß wenigstens ein Teil des Trägers in Richtung quer zur Längsachse des Auslegerarmes (2) verschieblich geführt ist und daß ein Verschiebeantrieb (8) für den Träger bzw. den Teil des Trägers (6, 23) vorgesehen ist.

2. Verfahrbares Tagbaugerät nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Verschiebeantrieb von einem am Auslegerarm (2) und am Träger (6) angreifenden, sich quer zur Längsachse des Auslegerarmes erstreckenden Zylinderkolbenaggregat (8) gebildet ist.

3. Verfahrbares Tagbaugerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslegerarm (2) an seinem freien Ende ein Querhaupt (5) aufweist, welches vom Träger teilweise umgriffen ist.

4. Verfahrbares Tagbaugerät nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (6) eine Mehrzahl von An­ griffsstellen (22), insbesondere Bohrungen, für die Festlegung von Abbauhämmern (11) aufweist.

5. Verfahrbares Tagbaugerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Abbauhämmer (11) um eine sich quer zum Auslegerarm (2) erstreckende Achse (12) schwenkbar und in ihrer Schwenklage festlegbar am Träger (6) angeordnet sind.

6. Verfahrbares Tagbaugerät nach Anspruch 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Abbauhämmer (11) über ein außerhalb der Schwenkachse (12) an den Abbauhämmern (11) angreifendes Stell­ glied (13), wie z.B. einen Spindeltrieb oder ein hydraulisches Zylinderkolbenaggregat, am Träger (6) abgestützt sind.

7. Verfahrbares Tagbaugerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger in Längsrichtung in wenigstens zwei Teile (6, 23) unterteilt ist und daß die Teile des Trägers relativ zueinander quer zur Längsachse des Auslegerarmes (2) verschieblich gelagert sind.

8. Verfahrbares Tagbaugerät nach Anspruch 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die seitlichen Teile (23) des Trägers in den mittleren Teil (6) des Trägers teleskopisch einschiebbar geführt sind.

9. Verfahrbares Tagbaugerät nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Abbauhämmer (11) von Fluidik­ hämmern gebildet sind.

10. Verfahrbares Tagbaugerät nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Tagbaugerät eine Laderampe oder Ladeschurre (19) verbunden ist, welche sich über den größten Teil der Länge des Trägers (6, 23), quer zum Auslegerarm (2) gemessen, erstreckt und Abfördermittel (20), insbesondere Förder­ bänder, aufweist.

11. Verfahrbares Tagbaugerät nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (6) an der dem Aus­ legerarm (2) abgewandten Seite als Lochplatte ausgebildet ist.

12. Verfahrbares Tagbaugerät nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (6) das Querhaupt (5), in der Seitenansicht gesehen, C-förmig umgreift.

13. Verfahrbares Tagbaugerät nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (6) zusätzlich zu den Abbauhämmern (11) Hilfseinrichtungen, wie z.B. Hydraulikpumpen und Einrichtungen für die Energieversorgung des Tagbaugerätes, trägt.

14. Verfahrbares Tagbaugerät nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß am Träger (6) 10 bis 40 Abbau­ hämmer (11) nebeneinander festgelegt sind.

15. Verfahrbares Tagbaugerät nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslegerarm (2) über einen Hubzylinder (4) heb- und senkbar und um eine im wesentlichen horizontale Achse (3) schwenkbar am Tagbaugerätrahmen (1) ange­ lenkt ist.

16. Verfahrbares Tagbaugerät nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslegerarm (2) an einer um eine im wesentlichen vertikale Achse schwenkbaren Drehlagerung schwenkbar festgelegt ist.