DE4107434A1 - Teilschnittmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Teilschnittmaschine, insbesondere zum Auffahren von Strecken im Berg- oder Tunnelbau, mit einer frontseitigen plattenartigen Ladeschaufel, die eine von ihrem rückwärtigen Ende ausgehende Ausnehmung aufweist, in die das Ende eines Stetigförderers, wie z. B. ein Ketten- oder Bandförderer, der Teilschnittmaschine hineinragt, wobei parallel zur Oberfläche der Ladeschaufel bewegbare Ladearme vorgesehen sind, die mit einem motorischen Antrieb für hin- und hergehende Schwingbewegungen der Ladearme verbunden sind, bei denen die Ladearme abwechselnd eine dem Stirnende des Förderers zugewandte Endstellung einnehmen.

Teilschnittmaschinen mit einem Ladegerät der vorstehend beschriebenen Art sind in verschiedenen Ausführungen bekannt. Solche Teilschnittmaschinen sind in der Regel mit einem Raupenfahrwerk ausgestattet und tragen an ihrem Maschinengestell einen heb- und senkbaren sowie seitlich verschwenkbaren Ausleger, an dessen Kopfende ein rotierendes Lösewerkzeug, beispielsweise eine Schneidwalze oder dergleichen, gelagert ist. Das gelöste Gut gelangt auf eine plattenartige Ladeschaufel, von der es mit Hilfe von rotierenden oder Schwingbewegungen ausführenden Ladearmen auf einen Förderer geschoben wird, der es zur Rückseite der Teilschnittmaschine weiterbefördert, wo es in der Regel auf ein nachgeschaltetes Fördermittel abgeworfen wird. Bekannt ist eine solche Teilschnittmaschine beispielsweise aus der DE 26 39 590 C3.

Bei mit solchen Ladeeinrichtungen versehenen Teilschnittmaschinen kann das rasche und vollständige Wegschaffen des anfallenden Gutes mitunter Schwierigkeiten bereiten. Die Ursache hierfür kann in einer stark wechselnden Stückgröße und/oder in Schwankungen der pro Zeiteinheit zugeführten Gutmenge liegen. Eine weitere wichtige Voraussetzung für ein schnelles und optimales Wegladen des Gutes zum Maschinenförderer hängt von der Ausnutzung der zur Verfügung stehenden Oberfläche der Ladeschaufel für den aktiven Ladevorgang ab.

Bei der vorstehend erwähnten bekannten Teilschnittmaschine sind zum Wegschaffen des Gutes zwei Ladearme vorgesehen, von denen jeder als zweiarmiger Hebel mittig an einer Achse gelagert ist, die exzentrisch an einer Scheibe befestigt ist, die eine Umlaufbewegung ausführt. Das rückwärtige Ende jedes Ladearmes ist gelenkig mit einem einarmigen Hebel verbunden, der an seinem freien Ende ortsunbeweglich schwenkbar gehalten ist und mit dem Ladearm eine Art Kniegelenk bildet. Bei jedem Ladearm dient der freie Armteil zum Verschieben des Gutes in Richtung auf den Förderer. Ladearme dieser Art werden auch Hummerscherenlader genannt. Von der insgesamt zur Verfügung stehenden Grundfläche der Ladeschaufel wird während des Betriebes von den beiden Ladearmen im wesentlichen nur der vordere Abschnitt überstrichen, wobei das auf der Ladeschaufel liegende Gut nur während der Hinbewegung des Ladearmes in Richtung auf den Förderer erfaßt wird. Die Rückbewegung ist dagegen eine Leerbewegung, bei der sogar eventuell neu auf die Ladeschaufel gefallenes Gut vom Förderer wegbewegt wird.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Ladegerät für eine Teilschnittmaschine der eingangs beschriebenen Art in einer verbesserten Ausführung bereitzustellen, bei der es vor allem darum geht, die zur Verfügung stehende Oberfläche der Ladeschaufel für den aktiven Ladevorgang in weit größerem Maße als bisher ausnutzen zu können und Ladewerkzeuge in einer hinsichtlich ihrer Bauweise und ihrer Antriebselemente einfacheren Ausführung einsetzen zu können.

Ausgehend von einer Teilschnittmaschine der eingangs beschriebenen Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch eine Ladeeinrichtung gelöst, bei der folgende Merkmale verwirklicht sind:

• a) in der Nähe ihrer stirnseitigen Abschlußkante der Ausnehmung der Ladeschaufel ist auf jeder ihrer beiden Seiten je eine Schwenkwelle eines Ladearmes angeordnet,
• b) jeder Ladearm ist als einarmiger Hebel endseitig mit einer Schwenkwelle drehfest verbunden und
• c) der Schwenkwinkel jedes Ladearmes beträgt wenigstens 180°.

Die als Ladearme vorgesehenen einarmigen Hebel können von der Form her unterschiedlich gestaltet sein. So kann bei einer ersten Ausführung jeder Ladearm je einen von der Schwenkwelle aus sich erweiternden sektorförmigen Grundriß haben, wobei in der inneren Schwenkstellung seine hintere Längskante etwa parallel zur Längsachse des Förderers verlaufen kann. Weiter ist es zweckmäßig, die hintere Längskante in einen nach außen abgebogenen Endabschnitt auslaufen zu lassen und die Umfangskante gemäß einem Kreisabschnitt auszubilden, der auf die zugehörige Schwenkachse zentriert ist.

Bei einer anderen vorteilhaften Ausführungsform ist jeder Ladearm als geradliniger Balken ausgebildet, dessen Länge etwa der Breite der Ausnehmung der Ladeschaufel entspricht. Bei dieser Ausführung kann der Schwenkwinkel eines Ladearmes bis zu ca. 270° betragen. Wenn in der inneren Endstellung der Ladearm etwa parallel zur stirnseitigen Abschlußkante der Ausnehmung verläuft, kann auf diese Weise die äußere Endstellung soweit verlegt werden, daß der Ladearm etwa in Richtung der Längsachse des Förderers verläuft und somit in der äußeren Endstellung der Längskante der Ausnehmung unmittelbar benachbart ist.

Bei der Ladebewegung des Ladearmes, d. h. bei der Bewegung in Richtung zur inneren Endstellung wird somit vom Beginn der Schwenkbewegung an das auf der Oberfläche der Ladeschaufel liegende Gut erfaßt und bis zum Stirnende des Förderers geschoben. Auch bei der anschließenden Rückbewegung wird vom Ladearm neu hinzugekommenes Gut erfaßt und über die Seitenkante der Ausnehmung dem Förderer zugeführt. Dank dieser Ausgestaltung und räumlichen Anordnung der Ladearme kann somit ein Großteil der vorhandenen Oberfläche der Ladeschaufel für das aktive Laden genutzt werden.

Gemäß einer anderen Weiterbildung ist die Ladeschaufel im rückwärtigen Bereich auf beiden Seiten der Ausnehmung und ebenso die Leitbleche der Kontur der kreisförmigen Bewegungsbahn der freien Enden der Ladearme angepaßt und mit Spiel benachbart.

Die Ausführung der hin- und hergehenden Schwingbewegungen der Ladearme wird dabei mit einfachen Schwenkwellen bewirkt, die von der Unterseite her die Ladeschaufel in einer Bohrung durchdringen und an ihrem äußeren Ende in einer drehfesten Verbindung das innere Ende eines Ladearmes tragen.

Zum Antrieb der Schwenkwellen können vorteilhafterweise richtungsumsteuerbare hydraulische oder elektrische Motoren gegebenenfalls mit Zwischengetrieben eingesetzt werden, ebensogut kann der Antrieb der Schwenkwellen durch Hydraulikzylinder bewirkt werden, wobei bei einer vorteilhaften Ausführung je ein Hydraulikzylinder am Ende eines gemeinsamen Kettenzuges angreift, der über je ein Zahnrad einer Schwenkwelle geführt ist.

Auch bereitet es keine Schwierigkeiten, die Ladeschaufel an ihren beiden Seiten über die Standardbreite hinaus zu vergrößern, wobei im Bereich der Erweiterungen je ein zusätzlicher Ladearm in Form eines einarmigen Hebels angeordnet wird, der das Gut aus dem erweiterten Bereich dem Schwenkbereich des benachbarten Ladearmes zuführt.

Bei einer Ladeschaufel in einer größeren Breite als die Standardbreite können auch an sich bekannte Ladescheiben vorteilhaft mit je einem äußeren Ladearm kombiniert werden. Dabei ist im mittleren Bereich der Ladeschaufel auf jeder Seite des Förderers je eine rotierende Ladescheibe angeordnet. Im Bereich der äußeren Erweiterung ist je ein Ladearm in Form eines einarmigen Hebels mit senkrecht zur Ladeschaufel stehender Drehachse angeordnet, der eine hin- und hergehende Schwenkbewegung zwischen einer inneren und einer äußeren Endstellung ausführt, in denen der Ladearm der Umfangskante der zugehörigen Ladescheibe etwa tangential benachbart ist.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen schematisch dargestellt und werden nachfolgend näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Teilschnittmaschine,

Fig. 2 eine Draufsicht einer Ladeeinrichtung in einer ersten Ausführungsform,

Fig. 3 eine Draufsicht einer Ladeeinrichtung in einer weiteren Ausführungsform,

Fig. 4 eine Draufsicht einer Ladeeinrichtung mit einer gegenüber der Standardbreite seitlich verbreiterten Ladeschaufel und

Fig. 5 eine Draufsicht einer Ladeeinrichtung entsprechend Fig. 4 mit Ladescheiben und Ladearmen.

Die dargestellte Teilschnittmaschine (1) ruht mit ihrem Maschinenkörper (2) auf einem Raupenfahrwerk (3). Am Maschinenkörper (2) ist ein nach vorn sich erstreckender Ausleger (4) gelagert, der vertikal und horizontal schwenkbar ist und an seinem freien Ende ein rotierendes Lösewerkzeug (5) aufweist. Unterhalb des Auslegers (4) ersteckt sich eine mit dem Maschinenkörper (2) verbundene Ladeschaufel (6), von der das gelöste Gut mit Hilfe von bewegbaren Ladearmen zu einem Endlosförderer (7) geschoben wird, der es zur Rückseite der Teilschnittmaschine (1) weiterbefördert.

Die Ladeschaufel (6) mit den Ladearmen kann unterschiedlich gestaltet sein. Eine erste Ausführungsform zeigt Fig. 2, bei dieser hat die Ladeschaufel (6.1) einen im wesentlichen rechteckigen Grundriß mit an der Frontseite abgeschrägten Ecken. Die Oberfläche (8) der Ladeschaufel ist an den Längsseiten und am rückwärtigen Ende bis hin zu einer mittigen Ausnehmung (9) von hochstehenden Leitblechen (10, 11) begrenzt. Die Ausnehmung (9) umschließt das vordere Ende des Förderers (7), der in der Zeichnung als Kettenförderer dargestellt ist.

Bei dieser Ausführung sind die Ladearme (12) plattenartig mit im wesentlichen sektorförmigem Grundriß ausgebildet und an ihrem rückwärtigen Ende mit einer Schwenkwelle verbunden, deren Achse (13) senkrecht zur Oberfläche (8) der Ladeschaufel (6.1) steht. Die Zeichnung zeigt den linken Ladearm (12) in der inneren und den rechten Ladearm (12) in der äußeren Schwenkstellung; der Schwenkwinkel beträgt nahezu 180°. Während des Betriebes führen die Ladearme (12) gegenläufige Bewegungen aus. Der Antrieb der Schwenkwellen erfolgt von der Unterseite der Ladeschaufel (6.1) in bekannter Weise.

In der inneren Schwenkstellung verläuft die hintere Längskante (14) der Ladearme etwa parallel zur Längsachse des Förderers (7). Die vordere Längskante (15) bildet mit der Stirnkante der Ausnehmung (9) einen spitzen Winkel. Die äußere Umfangskante (16) der Ladearme (12) verläuft auf einem Kreisabschnitt, der auf die zugehörige Schwenkachse (13) zentriert ist. An ihrem freien Ende geht die hintere Längskante (14) in einen nach außen abgebogenen Endabschnitt (17) über.

Aus der Darstellung in Fig. 2 wird deutlich, daß jeder einzelne Ladearm (12) bei der Hin- und Rückbewegung aktive Ladearbeit leistet, wobei ein Großteil der vorhandenen Oberfläche (8) der Ladeschaufel (6.1) überstrichen und somit für das Laden genutzt wird. Die Dicke der Ladearme (12) wird entsprechend der Art des zu erwartenden Haufwerkes gewählt.

Fig. 3 zeigt eine abgewandelte Ausführung einer Ladeschaufel (6.2), bei der die Schmalseiten außen gradlinig und am rückwärtigen Ende entsprechend einem Viertelkreisbogen ausgebildet sind. Auch in diesem Fall ist die Ladeschaufel an den Seiten von hochstehenden Leitblechen (10, 11) begrenzt. Bei dieser Ausführung sind Ladearme (18) in Form von je einem gradlinigen Balken eingesetzt. Jeder dieser Balken ist an seinem inneren Ende mit einer Schwenkwelle drehfest verbunden, wobei die Achsen (19) der Schwenkwellen räumlich vor der Stirnkante der Ausnehmung (9) angeordnet sind. Die Zeichnung zeigt den linken Ladearm (18) in der inneren und den rechten Ladearm (18) in der äußeren Schwenkstellung; der Schwenkwinkel jedes Ladearmes beträgt 270°.

Auch bei dieser Ausführung wird das Ladegut während der Hin- und Rückbewegung der Ladearme (18) in Richtung zur Ausnehmung (9) und damit zum Förderer (7) bewegt. Die Schwenkbewegungen der Ladearme (18) sind auch hier gegenläufig. Jeder Ladearm überstreicht nahezu dreiviertel der Fläche des Umkreises der Schwenkbewegung.

Für den Antrieb sind zwei Kolben-Zylinder-Einheiten (20) vorgesehen, deren Kolbenstangen (21) an ihren Enden durch einen Kettenzug (22) verbunden sind. Unterhalb der Ladeschaufel ist auf den Schwenkwellen je ein Kettenrad (23) drehfest gelagert. Der Kettenzug (22) ist, wie in Fig. 3 dargestellt, über die beiden Kettenräder (23) geführt. Zum Antrieb der Ladearme (18) werden die Kolben-Zylinder-Einheiten (20) wechselseitig betrieben.

Die in Fig. 4 gezeigte Ladeschaufel (6.3) entspricht in ihrer grundsätzlichen Ausführung im mittleren Bereich der Ladeschaufel der Fig. 3 in einer Standardbreite. Unterschiedlich ist, daß die Ladeschaufel (6.3) an beiden Seiten über die Standardbreite hinaus erweitert ist und daß im Bereich der Erweiterungen je ein zusätzlicher Ladearm (18.1) in Form eines einarmigen Hebels angeordnet ist. Für die übereinstimmenden Bauteile sind in Fig. 4 dieselben Bezugszahlen wie in Fig. 3 vorgesehen. Die äußeren Ladearme (18.1) führen ebenso wie die inneren Ladearme (18) hin- und hergehende Schwenkbewegungen mit einem Schwenkwinkel von nahezu 270° aus. Die Zeichnung zeigt den linken Ladearm (18.1) in der äußeren und den rechten Ladearm (18.1) in der inneren Schwenkstellung. Die äußeren Ladearme (18.1) dienen gewissermaßen als Zuträger für die inneren Ladearme (18).

Von den äußeren Leitblechen sind die rückwärtigen Leitbleche (11) den Umkreisen der Bewegungsbahnen der Ladearme (18) und (18.1) angepaßt. Die Antriebe für die Ladearme (18) und (18.1) können unterschiedlich gestaltet sein, beispielsweise als Einzelantriebe oder gemeinsame Antriebe über geeignete Getriebeelemente.

Fig. 5 zeigt eine abgewandelte Ausführung einer Ladeschaufel (6.4) mit größerer Breite als die Standardbreite. Anders als bei der Ausführung der Fig. 4 sind hier im inneren Bereich anstelle von Ladearmen an sich bekannte Ladescheiben (24) vorgesehen. Auf der Oberfläche der Ladescheiben sind mehrere gekrümmte Schaufeln (25) angeordnet, die sich vom äußeren Umfang zur Mitte hin erstrecken. Die Ladescheiben (25) rotieren in Richtung der eingezeichneten Pfeile. Außerhalb der Ladescheiben (24) ist je ein Ladearm (18.2) entsprechend der Ladearme (18.1) der Ausführung nach Fig. 4 angeordnet. Auch hier wirken die Ladearme (18.2) während des Betriebes als Zuträger für die inneren Ladescheiben (24).

Claims (13)

1. Teilschnittmaschine, insbesondere zum Auffahren von Strecken im Berg- oder Tunnelbau, mit einer frontseitigen plattenartigen Ladeschaufel, die eine von ihrem rückwärtigen Ende ausgehende Ausnehmung aufweist, in die das Ende eines Stetigförderers, wie z. B. ein Ketten- oder Bandförderer, der Teilschnittmaschine hineinragt und die seitlich und am rückwärtigen Ende von hochstehenden Leitblechen begrenzt ist, wobei parallel zur Oberfläche der Ladeschaufel bewegbare Ladearme vorgesehen sind, die mit einem motorischen Antrieb für hin- und hergehende Schwingbewegungen der Ladearme verbunden sind, bei denen die Ladearme abwechselnd eine dem Stirnende des Förderers zugewandte Endstellung einnehmen, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

• a) in der Nähe ihrer stirnseitigen Abschlußkante der Ausnehmung (9) der Ladeschaufel (6) ist auf jeder ihrer beiden Seiten je eine Schwenkwelle eines Ladearmes (12, 18) angeordnet,
• b) jeder Ladearm (12, 18) ist als einarmiger Hebel endseitig mit einer Schwenkwelle drehfest verbunden und
• c) der Schwenkwinkel jedes Ladearmes (12, 18) beträgt wenigstens 180°.

2. Teilschnittmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ladearme (12) je einen von der Schwenkwelle aus sich erweiternden sektorförmigen Grundriß haben, wobei in der inneren Schwenkstellung die hintere Längskante eines Ladearmes (12) etwa parallel zur Längsachse des Förderers (7) verläuft.

3. Teilschnittmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die hintere Längskante (14) des Ladearmes (12) in einen nach außen abgebogenen Endabschnitt (17) ausläuft.

4. Teilschnittmaschine nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangskante (16) der Ladearme (12) je auf einem Kreisabschnitt verläuft, der auf die zugehörige Schwenkachse (13) zentriert ist.

5. Teilschnittmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ladearme (18) als gradlinige Balken ausgebildet sind, deren Länge etwa der Breite der Ausnehmung (9) entspricht.

6. Teilschnittmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkwinkel jedes Ladearmes (18) ca. 270° beträgt.

7. Teilschnittmaschine nach den Ansprüchen 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ladeschaufel (6) im rückwärtigen Bereich auf beiden Seiten der Ausnehmung (9) und ebenso das jeweilige Leitblech (11) der Kontur der kreisförmigen Bewegungsbahn der freien Stirnkante des Ladearmes (18) angepaßt und dieser Kontur mit Spiel benachbart ist.

8. Teilschnittmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zum Antrieb der Schwenkwellen richtungsumsteuerbare hydraulische oder elektrische Motoren, gegebenenfalls mit Zwischengetrieben, eingesetzt sind.

9. Teilschnittmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zum Antrieb der Schwenkwellen Kolben-Zylinder-Einheiten (20) eingesetzt sind.

10. Teilschnittmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zum Antrieb der Schwenkwellen hydraulisch oder elektrisch betriebene Schwenktriebe eingesetzt sind.

11. Teilschnittmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zum Antrieb der Schwenkwellen ein gemeinsamer Kettenzug (22), der auf je ein Zahnrad (23) einer Schwenkwelle einwirkt, und mit je einem Kettenende verbundene Kolben-Zylinder-Einheiten (20) eingesetzt sind.

12. Teilschnittmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Ladeschaufel (6.3) an ihren beiden Seiten über die Standardbreite hinaus erweitert ist und daß im Bereich der Erweiterungen je ein zusätzlicher Ladearm (18.1) in Form eines einarmigen Hebels angeordnet ist.

13. Teilschnittmaschine, insbesondere zum Auffahren von Strecken im Berg- oder Tunnelbau, mit einer frontseitigen plattenartigen Ladeschaufel, die eine von ihrem rückwärtigen Ende ausgehende Ausnehmung aufweist, in die das Ende eines Stetigförderers, wie z. B. ein Ketten- oder Bandförderer, der Teilschnittmaschine hineinragt und die seitlich und am rückwärtigen Ende von hochstehenden Leitblechen begrenzt ist, wobei auf jeder Seite der Ausnehmung je eine rotierende Ladescheibe angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Ladeschaufel (6.4) an ihren beiden Seiten über die Standardbreite hinaus erweitert ist und daß im Bereich der Erweiterungen je ein zusätzlicher Ladearm (18.2) in Form eines einarmigen Hebels angeordnet ist, der eine hin- und hergehende Schwenkbewegung zwischen einer inneren und einer äußeren Endstellung ausführt, in denen der Ladearm (18.2) der Umfangskante der zugehörigen Ladescheibe (24) tangential benachbart ist.