Schwenkwerk für im Blockbetrieb arbeitende Schaufelradbagger Die Erfindung
betrifft die Steuerung des Schwenkwerkes für einen im Blockbetrieb arbeitenden Schaufelradbagger,
dessen Schaufelrad an einem mit seinem hinteren Ende am Baggeroberbau angelenkten
und gegen die Böschung verschiebbaren, in lotrechter Ebene .schwenkbaren Förderbandträger
gelagert ist.Slewing mechanism for bucket wheel excavators working in block operation. The invention
concerns the control of the slewing mechanism for a bucket wheel excavator working in block mode,
whose bucket wheel is articulated to one with its rear end on the excavator superstructure
and against the embankment displaceable, in a vertical plane .schwenkbaren conveyor belt carrier
is stored.
Bei diesen bekannten Geräten wird die Regelung der Schwenkgeschwindigkeit
bisher ganz -dem Baggerführer überlassen. Es sind lediglich Sicherheitseinrichtungen
vorhanden, die das Baggergerät bei unsachgemäßer Bedienung oder anderen Ereignissen
vor Beschädigungen schützen.- Die Erfindung besteht nun in einer Einrichtung, durch
die beim Arbeiten im Blockbetrieb die höchste Baggerleistung erzielt wird, indem
die Schwenkgeschwindigkeit des Baggeroberbaues in Abhängigkeit von der jeweiligen
Vorschubstellung und dein jeweiligen Schwenkwinkel des Schaufelradauslegers oder
in Abhängigkeit von dem Schwenkwinkel des Auslegers allein ganz oder teilweise derart
geregelt wird, daß sie im Schwenkbereich von o bis 9o° beiderseits der Mittelstellung
des Auslegers mit abnehmender Schnittiefe oder wachsendem -Schwenkwinkel zunimmt.In these known devices, the control of the swivel speed
so far left entirely to the excavator operator. They are just safety devices
present that the excavator device in the event of improper operation or other incidents
protect from damage.- The invention now consists in a device by
which achieves the highest dredging performance when working in block operation by
the swivel speed of the excavator superstructure depending on the respective
Feed position and your respective swivel angle of the bucket wheel arm or
depending on the swivel angle of the boom alone in whole or in part in this way
it is regulated that it is in the swivel range from o to 9o ° on both sides of the central position
of the boom increases with decreasing depth of cut or with increasing swivel angle.
Während bei dem üblichen Frontbetrieb der Schaufelradbagger an gerader
Strosse ständig hin und -her führt und dabei Späne gleicher Stärke von dem Gebirge
abschält, steht der Bagger beim Blockbetrieb die meiste Zeit still. In Bewegung
ist nur der Schaufelradausleger a, der einen Viertel- oder Drittelkreis beschreibt
und entsprechend dem Abbaufortschritt um ein gewisses Maß ein- und ausgeschoben
werden kann, ohne daß die Fahrgestelle des Baggers eine Bewegring ausführen.
Die
Böschung b in Abb. i und 2 ist durch Schwenken des Baggeroberbaues x mit dem Schaufelrad
c um die Schwenkachse 4T' entstanden. Hiernach wird das ganze Gerät, von M' nach
M um die Tiefe z verfahren.' Der in Abb. i und 2 dargestellte Bagger ist gerade
im Begriff, die Böschung d herauszuarbeiten. Bei einer solchen oder ähnlichen Arbeitsweise
ändert sich die Größe der Eingriffsfläche und -tiefe des Schaufelrades mit dein
Erdreich dauernd in einem bestimmten Verhältnis. Bezeichnet Y (Abb. 2) den Schwenkwinkel,
der jeweils vom Schaufelradausleger und der Fahrtrichtung des ganzen Baggers eingeschlossen
wird, so ist- die je-~veilige Eingriffstiefe e angenähert gleich z x cos y. Damit
nun beim Schwenken des Schaufelradauslegers die Baggerleistung gleichbleibt. ist
es notwendig, die Schwenkgeschwindigkeit des Baggeroberbaues möglichst in denn gleichen
Maße zu erhöhen bzw. herabzusetzen, in dem die Eingriffstiefe e von y = o° bis y
= 9o° ständig abnimmt bzw. zunimmt. Theoretisch müßte die Schwenkgeschwindigkeit
in der Stellung y = 9o° unendlich groß werden. In der Praxis wird man sich jedoch
darauf beschränken, die Schwenkgeschwindigkeit des Schaufelradauslegers nur bei
bestimmten Winkelstellungen zu regeln und diese Winkelgeschwindigkeit während der
restlichen Schwenkbewegung, die zudem auch nicht bei jedem Arbeitsspiel vollständig
durchgeführt zu werden braucht, beizubehalten. Etwa bei y = 60' müßte beispielsweise
die Schwenkgeschwindigkeit das Zweifache, bei y = 7 i ° das Dreifache von derjeisigen
der Stellung y = o" betragen. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Regelung
der Schwenkgeschwindigkeit des Schaufelradauslegers in Abhängigkeit von dein jeweiligen
Schwenkwinkel. y des Schaufelradauslegers möglichst selbsttätig vorgenommen.While with the usual front-end operation, the bucket wheel excavator is straighter
Stross constantly leads back and forth and chips of equal strength from the mountains
peeled off, the excavator is idle most of the time during block operation. Moving
is only the bucket wheel arm a, which describes a quarter or third of a circle
and pushed in and out a certain amount according to the progress of the mining
can be carried out without the chassis of the excavator performing a movement ring.
the
Slope b in Fig. I and 2 is achieved by pivoting the excavator superstructure x with the bucket wheel
c about the pivot axis 4T '. After that, the whole device becomes, from M 'to
Move M by depth z. ' The excavator shown in Fig. I and 2 is straight
about to work out the slope d. With this or a similar way of working
the size of the engagement surface and depth of the paddle wheel changes with your
Soil permanently in a certain ratio. If Y (Fig. 2) denotes the swivel angle,
each included by the bucket wheel boom and the direction of travel of the entire excavator
then the respective depth of engagement e is approximately equal to z x cos y. In order to
now when swiveling the bucket wheel boom the excavator performance remains the same. is
it is necessary to keep the swivel speed of the excavator superstructure as close as possible
To increase or decrease dimensions, in which the depth of engagement e from y = o ° to y
= 9o ° is constantly decreasing or increasing. Theoretically, the slewing speed should
in the position y = 9o ° become infinitely large. In practice, however, you will
limit the swing speed of the bucket wheel boom only at
to regulate certain angular positions and this angular velocity during the
remaining pivoting movement, which is also not complete with every work cycle
needs to be carried out. At around y = 60 ', for example
the swivel speed is twice that, at y = 7 i ° three times that
the position y = o ". According to the present invention, the control
the swing speed of the bucket wheel arm depending on your respective
Swivel angle. y of the bucket wheel arm is made as automatically as possible.
Zur Erzielung der Böschung b bzw. der Böschung d (Abb. i und 2) muß
der Schau-, felradausleger a nach jeder Schwenkbewegung des Baggeroberbaues so verschoben
werden, daß das Schaufelrad c in Richtung der Böschung um die Spanstärke s (Abb.
i) abgesenkt wird. Hierbei ändert sich die Entfernung zwischen dem Schaufelrad c
und der Schwenkachse M des Baggers Und damit also auch der Schwenkhalbmesser R des
Schaufelrades. Soll die Baggerleistung jedoch unverändert bleiben, so kann man entweder
die Spanstärke s entsprechend der Abnahme des Schwenkhalbmessers vergrößern oder
aber die' Umdrehungszahl des Schwenkwerks auch noch so beeinflussen, daß die Schwenkgeschwindigkeit
des Schaufelrades von einer Änderung seines Schwenkhalbmessers fast unabhängig wird.
In Abb.3 ist ein Ausführungsbeispiel der Steuervorrichtung dargestellt. Auf dem
durch einen Hebel f zu betätigenden Steuergerät g des Schwenknverks ist eine Zeigervorrichtung
h- angebracht, die über ein nicht näher ausgeführtes Getriebe i mit dem Schaufelradausleger
zwangsläufig in Verbindung steht und auf einer Skala die jeweils zweckmäßigste Stellung
des Hebels f angibt. Der Baggerführer muß zwecks Erreichung einer gleichmäßig hohen
Baggerleistung bemüht sein, den Hebel/ dauernd in die aufgezeigte Richtung einzustellen.
Anstatt auf dem Steuergerät kann diese Zeigervorrichtung auch an einer anderen,
im Blickfeld des Baggerführers liegenden Stelle angebracht werden. Bei unmittelbarer
Anordnung auf dem Steuergerät kann die Vorrichtung auch so ausgebildet werden, daß
statt des Zeigers /a in Abhängigkeit von der jeweiligen Stellung des Schaufelradauslegers
ein Begrenzungsanschlag für den Handhebel bewegt wird. Ferner kann diese neuartige
Vorrichtung auch über einen Regler o. dgl. die Schwenkgeschwindigkeit des Baggeroberbaues
einstellen.To achieve the slope b or the slope d (Fig. I and 2) must
the bucket wheel boom a shifted after each pivoting movement of the excavator superstructure
that the paddle wheel c moves in the direction of the slope by the chip thickness s (Fig.
i) is lowered. This changes the distance between the paddle wheel c
and the swivel axis M of the excavator and thus also the swivel radius R of the
Paddle wheel. However, if the dredging performance is to remain unchanged, you can either
increase the chip thickness s according to the decrease in the swivel radius or
but also influence the 'number of revolutions of the slewing mechanism in such a way that the slewing speed
of the paddle wheel is almost independent of a change in its swing radius.
In Fig.3 an embodiment of the control device is shown. On the
A control device g of the pivoting mechanism to be actuated by a lever f is a pointer device
h- attached, via an unspecified gear i with the bucket wheel boom
is inevitably connected and the most appropriate position on a scale
of the lever f indicates. The excavator operator must in order to achieve a uniformly high
Excavator performance should endeavor to adjust the lever / continuously in the direction shown.
Instead of on the control unit, this pointing device can also be connected to another,
in the field of vision of the excavator operator. With immediate
Arrangement on the control unit, the device can also be designed so that
instead of the pointer / a depending on the respective position of the bucket wheel arm
a limit stop for the hand lever is moved. Furthermore, this novel
Device also via a controller or the like. The swivel speed of the excavator superstructure
to adjust.
Eine andere Möglichkeit besteht darin, daß der Baggerführer lediglich
das Anlassen, Abstellen sowie Ändern der Schwenkrichtung des Schaufelradauslegers
mittels Handbetätigung vornimmt, während die jeweils günstigste Schwenkgeschwindigkeit
selbsttätig eingestellt wird. Ein solches Ausführungsbeispiel ist aus den Abb. 4.
bis 6 zu entnehmen. Die Schwenkstellung ö` in Abb. .1 soll in der Fahrtrichtung
des ganzen Baggers liegen. Die jeweilige Schwenkgeschwindigkeit schaltet sich während
des Schwenkeng stufenweise ein und verbleibt dann in dem Bereich vor) beispielsweise
6o bis 9o- auf dem festgelegten Höchstwert. Der Antrieb der Schaltwalze h wird von
dem feststehenden Baggerunterteil. abgeleitet. Gemäß Abb. 5 greift t in den Zahnkranz
l des - Schwenkwerkes ein Zahnrad m ein. Dieses überträgt die Bewegung über eine
Welle lt, über eine ausrückbare Kupplung o, über «eitere Zahnräder p. g auf die
Schaltwalze k, und zwar derart, daß bei einer Umdrehung des Baggeroberbaues die
Schaltwalze k zwei Umdrehungen macht. Abb.6 zeigt ein besonders einfaches Schaltschema
für die Walze k. Man erkennt, daß in der Stellung o° der Widerstand tt, am größten
ist, um in den ülnigen Stellungen entsprechend geringer zu werden.Another possibility is that the excavator operator only
starting, stopping and changing the pivoting direction of the bucket wheel boom
by means of manual actuation, while the most favorable swivel speed in each case
is set automatically. Such an embodiment is shown in Fig. 4.
to be taken from 6. The swivel position ö` in Fig. 1 should be in the direction of travel
of the whole excavator. The respective swivel speed switches during
of the pivoting and then remains in the area before) for example
6o to 9o at the specified maximum. The drive of the shift drum h is from
the fixed excavator base. derived. According to Fig. 5, t engages in the ring gear
l des - swivel mechanism a gear m a. This transmits the movement via a
Shaft lt, via a disengageable clutch o, via other gears p. g on the
Shift drum k, in such a way that with one revolution of the excavator superstructure the
Shift drum k makes two revolutions. Figure 6 shows a particularly simple circuit diagram
for the roller k. It can be seen that the resistance tt is greatest in position o °
is to be reduced accordingly in the unavailable positions.
Will man die selbsttätige Einstellung der Schwenkgeschwüzdigkeit des
Baggeroberbaues noch der Grüße nach unabhängig von den verschiedenen Schwenkhalbmessern
erhalten, so kann dies beispielsweise dadurch geschehen, daß die einzelnen Widerstandsstufen
tv in Abhängigkeit von der Vorschubstellung
des Schaufelradauslegers
verändert werden, und zwar entweder durch mechanische Hilfsmittel oder auch auf
elektrischem Wege. Dir, Abb.7 läßt ein Beispiel letzterer Art erkennen. Die Schalter
r und f, deren örtliche Lage aus Abb. i zu ersehen ist, werden beim Verschieben
des Schaufelradauslegers betätigt und schalten jeweils in den einzelnen Stufen den
entsprechenden Widerstand zu und ab. Die vorliegende Erfindung kann bei allen Strom-
und Antriebsarten zur Anwendung kommen. .If you want the automatic setting of the swivel speed of the
Excavator superstructure is still independent of the different swivel radius
received, so this can be done, for example, that the individual resistance levels
tv depending on the feed position
of the bucket wheel arm
can be changed, either by mechanical means or by
electrical way. Dir, Fig.7 shows an example of the latter type. The switches
r and f, the local position of which can be seen in Fig. i, become when moving
of the bucket wheel arm and switch the in each individual stage
appropriate resistance to and from. The present invention can be used in all electricity
and drive types are used. .