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Grabemasehine Die Erfindung betrifft eine Grabemaschine.
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Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Grabeinaschine zu schaffen,
die in Erzgruben, Zechen, Bergwerken, Schächten, Gruben, Brunnenschächten, Bohrlöchern,
in Senkkästen bei `Fasserbauten, bei Brückenbauten, an Fangedämmen, Kastendämmen,
an Eindeichungen, bei Kaibauten, in Kratern, an steilen Abhängen o. dgl. zum Aus-
und Abbau von Erdmassen o. dgl. Verwendung finden kann.
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Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist eine stufenweise senkbare .V>bautnaschine
zum Vertiefen einer Grube oder eines Schachtes unter Anwendung von einstellbaren
-.Mitteln für die Aufhängung der Abbaumaschine in jeder beliebigen Arl>eitsstelluiig.
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Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist eine einheitliche gedrungene
Abbaumaschine, die durch eigene Kraft gehoben und gesenkt werden kann.
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Eine andere Aufgabe der Erfindung ist eine Grabeniaschine, die heim
Ausgrahen seitlich verschoben und kreisförmig verschwenkt werden kann.
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Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist eine Grabemaschine, die innerhalb
der Schachtzimmerung in jeder beliebigen Entfernung filier der Abbaustelle verwendet
werden kann.
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Eine andere Aufgabe der Erfindung ist eine Grabemaschine, die schnell
und wirtschaftlich mit Kraftantrieb Schächte oder Bohrlöcher ausarbeiten kann.
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Zur Irreichung dieser und anderer Aufgaben und Vorteile weist die
neue Grabemaschine in ihrer vorzugsweisenAusführungsform ein rechteckigesTraggestell
auf, das an den Seiten eine Fahrbahn für einen verschiebbaren Wagen aufweist, der
ein zwischen der Fahrbahn schwenkbares Fördergefäß trägt.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
Fig.
t ist eine Seitenansicht einer in der Arbeitsstellung befindlichen Grabemaschine;
Fig.2 ist ein Grundriß und Fig.3 eine Seitenansicht der neuen Grabemaschine; Fig.
4 ist eine Endansicht der Maschine mit der Hebevorrichtung in größerem Maßstabe;
Fig. 5 ist ein Querschnitt gemäß der Linie 5-5 aus Fig. 2 in größerem Maßstabe;
Fig. 6 ist eine Teilansicht der Abstützvorrichtung der Grabemaschine in vergrößertem
Maßstabe; Fig.7 ist eine Seitenansicht des Fördergefäßes mit seinem Antrieb; Fig.
8 ist ein Teilgrundriß des Getriebes für das Fördergefäß.
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In der Zeichnung ist mit io das Haupttraggestell der Grabemaschine
bezeichnet, das an einem Ende eine Hubvorrichtung i i und am anderen Ende eine Feststelleinrichtung
12 aufweist. In dem Traggestell ist ein Wagen 13 längs verschieblich angeordnet,
der das als Baggerschaufel ausgebildete Fördergefäß 14 trägt.
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Das Haupttraggestell io weist im wesentlichen einen rechteckigen Grundriß
auf und trägt Endplatten 15 und 16. An jeder Seite des Traggestells sind Unter-
und Oberschienen 17, 18 angeordnet, die in einem bestimmten Abstand voneinander
liegen und die eine Fahrbahn bilden. Eine Anzahl nach außen gekrümmter Rippen ist
in bestimmten Abständen zwischen den Schienen angeordnet, um das Traggestell der
Maschine zu verstärken.
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Am vorderen Ende des Traggestells io ist ein den Wagen 13 antreibender
Motor 2o angeordnet. Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Motor
20 umkehrbar anzutreiben. Er kann durch Flüssigkeitsdruck betrieben und durch eine
Handhabe gesteuert werden, die neben dem Sitz 21 des Führers der Maschine angeordnet
ist. Der Motor 20 treibt über ein Zahnrad 22 eine Kette 23 und über ein auf einer
Welle 25 angeordnetes Zahnrad 24 zwei Zahnräder 26, 27 an, die die Wagenantriebsketten
28 und 29, die am hinteren Ende des Traggestells über Führungszahnräder 32, 33 laufen,
betätigen. Diese Zahnräder 32, 33 sind verstellbar an der Rückwand des Traggestells
gelagert. Der Wagen 13 ist mit den Ketten 28 und 29 durch Befestigungszapfen 34,
35 oder durch einstellbare Bolzen befestigt.
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Der Wagen 13 besteht, wie aus den Fig. 5, 7 und 8 hervorgeht, aus
Seitenwänden 36 und einer hinteren Platte 37. Die Seitenplatten 36 sind mit Aussparungen
38 und 39 versehen, in denen drehbare Flanschräder 4o als Wagenräder hineinragen,
die geeignet sind, auf der Fahrbahn des Traggestells io zu laufen, wobei die Flansche
41 dieser Räder 40 seitlich um die Schienen 17 und 18 greifen.
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An der hinteren Platte 37 des Wagens zwischen den Seitenplatten 36
ist das Fördergefäß 42 angeordnet, das von einem Motor 42' über ein Getriebe 43
um seine Schwenkachse 44 verschwenkt werden kann.
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Die Achse 44 erstreckt sich durch die Antriebsvorrichtung 42 und ist
nicht nur in Lagern 45, 46, sondern auch in Lagern 48 und 49 gelagert, die zwischen
den Wagenrädern in Aussparungen 39, 39 der Wagenseitenplatten 36 liegen.
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Das Fördergefäß 14 ist mit der Achse 44 durch Auslegerarme So, 51
verbunden, die ein Verschwenken des Fördergefäßes auf einem Kreisbogen über und
unter den Führungsschienen 17, 18 des Wagens während des Schürfens und Ausschüttens
des Fördergutes ermöglichen.
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Eine andere Möglichkeit der Anordnung des Fördergefäßes 14 am Wagen
13 ist die, die Tragachse 44 für die Arme So, 51 des Gefäßes 14 an dem Ende von
Verlängerungsstücken zu lagern, die von den Seitenwänden des Wagens 13 herabragen.
Infolgedessen kann das Fördergefäß 14 während der Schürf- und AusschüttbeNvegung
in einem vollen Kreise schwingen, ohne in den Bereich der Seitenwandungen des Wagens
und seiner Fahrbahn zu kommen.
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Zwei Schraubenfedern 52 begrenzen die Aufwärtsschwingung des Fördergefäßes
und nehmen den Anschlagstoß des Fördergefäßes auf, wenn dieses in die Ausschüttstellung
gekommen ist. Diese Federn 52 sind auf Flanschen 53 der hinteren Platte 37 des Wagens
angeordnet, wie das Fig. 7 zeigt.
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Bei dem gezeichneten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird der Antriebsmotor
42' der Grabemaschine durch Druckflüssigkeit in Tätigkeit gesetzt, die über einen
Druckschlauch 54 und über ein Rohr 55 zugeführt wird. Ein Ausleger 56, der an der
Seite des Wagens 13 angeordnet ist, hält den Druckschlauch in einer solchen Lage,
daß von diesem ein Halbkreis gebildet wird. Dadurch wird ermöglicht, daß der Schlauch
bei der Vorwärtsbewegung des Wagens auf der Fahrbahn sich auf die Stützen 57 auflegen
kann, die in gewissen Abständen an dem Traggestell io der Grabemaschine angeordnet
sind. Der Ausleger 56 ist feststellbar ausgebildet, und das Rohr 55 ist durch Verbindungsglieder
mit dem Druckschlauch so verbunden, daß der Ausleger und das Rohr gegen das Gestell
io umgeklappt und flachgelegt werden können, um zu erreichen, daß die Höhe der Grabemaschine
verringert wird, wenn sie aus einem Schacht o. dgl. teerausbefördert werden soll.
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Am vorderen Ende des Traggestells io ist eine Hubvorrichtung i i angeordnet,
um die Grabemaschine im Innern eines Schachtes o. dgl. heben und senken zu können
und um das vordere Ende während der Schürfbewegung des Fördergefäßes 14 einstellen
zu können. Die Hubvorrichtung i i besteht aus einem durch Druckflüssigkeit zu betreibenden
Motor 58, einer Kabeltrommel 59, einem Tragseil 6o mit einem Anker 61. Das Tragseil
ist durch eine Führung hindurchgesteckt, die aus drehbar gelagerten Führungsrollen
64 besteht, die an den oberen Enden eines Rahmens angeordnet sind, der aus schwenkbaren
Armen 62 besteht, die mit ihren unteren Enden an Lappen 63 des Hauptrahmens angelenkt
sind.
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Die Grabemaschine kann an einer Abbaustelle mit ihrem hinteren Ende
durch eine Spreizvorrichtung 12 an den Seiten eines Schachtes fest gestellt werden.
Diese Spreizvorrichtung, die auch dazu zu
bentftzen ist, die Maschine
während der Arbeit seitlich zu verschieben, besteht aus drei Zylindern 64, 65, 66,
in denen je ein mit einer Kolbenstange 67, 68, 69 ausgestatteter Kollyen verschiebbar
angeordnet ist.
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Die Kolbenstangen 67, 68 sind durch ein Querhaupt 70 miteinander
verbunden. Ihre Zylinder 64, 65 stehen mit einer gemeinsamen Druckflüssigkeitsleitung
so in Verbindung, däß die Kolbenstangen 67, 68 mit ihrem Querhaupt 70 zugleich
vorgeschoben und zurückgezogen «erden können. An dem Querhaupt ist seitlich ein
gezahnter Stützkopf befestigt, der zwischen den Angriffsstellen der Kolbenstangen
67 und 68 liegt.
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Die Kolbenstange 69 im Zylinder 66 erstreckt sich in entgegengesetzter
Richtung zu den Kolbenstangen 67, 68. Sie trägt an ihrem äußeren Ende einen Stützkopf
72. Damit der durch die Stützköpfe 71, 72 der Spreizvorrichtung erzeugte Druck auf
die Seitenwände der Abbaustelle gleich ist, ist der Querschnitt des zur Kolbenstange
69 gehörigen Kolbens im wesentlichen gleich der Summe der wirksamen Querschnitte
der gegenüberliegenden, an den Stangen 67 und 68 befestigten Kolben.
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Durch einen Vierweghahn 73 wird die Vorwärts-und Rückwärtsbewegung
der Kolben gesteuert. Ein Druckmedium wird dem Vierweghahn durch den Einlaß 75 zu-
und durch den Auslaß 76 abgeführt.
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Von der Hahnöffnung 77' ausgehende Rohre 77 verbinden die hinteren
Enden der Zylinder 64, 65 und 66 bei 79, 80 und 81 entweder mit der Druckflüssigkeitszuleitung
oder der Druckflüssigkeitsableitung, während Rohre 82 von dem Auslaß 82' des Vierweghahns
zu den vorderen Enden der Zylinder 64, 65 und 66 bei 83, 84 und 85 führen.
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Um die Kolben aus den Zylindern herausdrücken zu können, wird das
Auslaßventil 73 so eingestellt, daß seine Auslaßöffnung 77' mit dem Einlaß 75 in
Verbindung steht, so daß das Druckmedium durch die Rohre 77 hinter die Kolben 67,
68, 69 treten kann. Die Druckflüssigkeit vor den Kolben verläßt die Zylinder durch
die Öffnungen 83, 84, 85 und tritt über den Vierweghahn durch das Rohr 82 aus. Um
die Kolben zurückzuholen, ist der Vierweghahn so zu drehen, daß die Hahnöffnungen
75 und 82' miteinander in Verbindung stehen, so daß durch die Rohrleitung 82 die
Druckflüssigkeit hinter die Kolben treten und durch die Rohrleitung 77 die Druckflüssigkeit
vor den Kolben zurückdrücken kann. Üblicherweise läßt man den Vierweghahn offen,
nachdem die Kolben herausgedrückt sind und mit ihren Stützköpfen 71, 72 an den Seitenwänden
der Abbaustelle anliegen, um zu erreichen, daß der Druck hinter den Kolben dann
dauernd aufrechterhalten bleibt.
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Für die Seitenbewegungen der Grabemaschine ist ein zweites Steuerventil
74 vorgesehen. Dieses Steuerventil 74 ist ein Dreiweghahn mit kleinen, fein abgestimmten
Hahnöffnungen, damit erreicht werden kann, daß der Austritt der Druckflüssigkeit
aus den Zylindern der einen Seite genügend ist, um einen Druckabfall auf der Rückseite
des Kolbens des gegenüberliegenden Zylinders hervorzurufen. Der Druckabfall auf
der einen Seite bewirkt, daß der Hauptrahmen der Grabemaschine sich nach der entsprechenden
Seite der Abbaustelle bewegt, während genügender Druck in jedem Zylinder aufrechterhalten
wird, um einen gleichbleibenden Druck der Grabemaschine an den Abstützstellen zu
gewährleisten.
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An den Stellen 87 und 88 angeschlossene Rohre 86
verbinden
die rückwärtigen Enden der Zylinder 64 und 65 mit dem Austrittsrohr 89 des Steuerventils
74 über die Ventilöffnungen 9o und 9i. Ein bei 94 angesetztes Rohr 92 verbindet
das rückwärtige Ende des Zylinders 66 über die Öffnung mit dem Austrittsrohr 89
des Dreiweghahns 74.
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Bei dem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der Vierweghahn 73,
der zum Herausschieben und Hineinziehen der Kolbenstangen der Spreizeinrichtung
dient, in der Nähe der Zylinder selbst angeordnet, damit das Ventil durch einen
Arbeiter betätigt werden kann, der sich in der Nähe der Spreizvorrichtung befindet
und der die Stellung der Grabemaschine und ihre Verschiebung überwacht.
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Der Dreiweghahn 74 ist dagegen am vorderen Ende der Maschine angeordnet,
wo der die Grabemaschine bedienende Maschinist sitzt, der in der Lage ist, dieses
Ventil mit dem Fuß zu betätigen, wenn die Maschine an der Abbaustelle seitlich verschoben
«-erden soll. Wirkungsweise Die Grabemaschine ist während der Bohr- und Sprengarbeit
in einem Schacht üblicherweise in sicherer Entfernung über dem Grunde der Abbaustelle
in senkrechter Stellung aufgehängt, und zwar an der Schachtzimmerung mittels des
Hebekabels 6o und des Kabelankers 61. Wenn die Maschine zum Austragen des gesprengten
Materials notwendig ist, so wird sie durch ihr Eigengewicht mittels der Hubeinrichtung
i i herabgelassen, darauf wird das Zugkabel 95 des Fördereimers 96 am hinteren Ende
des Haupttraggestells io in den Augen 97 befestigt. Durch dieses Kabel
95 wird das hintere Ende der Grabemaschine nach oben gezogen, während die
Hubvorrichtung i i das andere Ende der Maschine herunterläßt. Auf diese Weise wird
die Maschine in die geeignete Stellung über das Fördergut gebracht, wie es Fig.
i zeigt. Danach wird das Ventil 73 für die Spreizvorrichtung geöffnet, und die Kolbenstangen
67, 68 und 69 werden herausgedrückt, bis die von ihnen getragenen Stützköpfe 71,
72 an der Schachtwand anliegen. In weichem Fördergut, wo @es notwendig ist die Schachtzimmerung
bis dicht zum Boden des Schachtes herunterzuführen, um die Wände gut abstützen zu
können, können Bohlen in der Zimmerung angebracht sein, die sich genügend weit nach
unten erstrecken, um eine gute Abstützung für die Stützköpfe zu bieten.
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Die Austragung wird mit der Schwingbewegung des Fördergefäßes 14 begonnen,
wobei dieses zunächst abwärts geschwenkt wird, bis seine Zähne etwa im rechten Winkel
zu dem Haufen des Austraggutes stehen, wie das in Fig. i angedeutet ist. Das Haltekabel
16 wird dann nachgelassen, um zu
erreichen, daß das volle Gewicht
der Grabemaschine auf dem Fördergefäß 14 liegt. Der Antrieb dieses Fördergefäßes
wird danach eingerückt, damit es schwingen und dabei eine Rinne in dem Haufen des
Grabegutes herstellen kann. Da das Fördergefäß gegenüber der waagerechten Lage des
Wagens 13
weiter verschwenkt wird, so wird es in eine Ausschüttstellung gebracht,
wobei das Gefäß zwischen den Seitenschienen aufwärts geschwenkt wird. Es entleert
seinen Inhalt in einen Fördereimer 96, der, wenn er gefüllt ist, nach oben aus dem
Schacht hochgezogen und dort ausgekippt wird. Dieser Vorgang .wird so lange wiederholt,
bis eine tiefe Rinne in dem Haufen des Fördergutes erreicht ist. Danach wird das
Fördergefäß nach dem Seitwärtsdrängen oder durch eine Schwenkbewegung des Traggestells
weiterbetätigt.
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Die Aushebewirkung des Fördergefäßes kann durch Verschieben des Wagens
13 nach vorn verbessert werden, wodurch die Zähne des Fördergefäßes tiefer in den
Haufen des Fördergutes hineingedrängt werden.
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Nachdem das losgesprengte Gut durch die Grabeinaschine in der Längsrichtung
aufgenommen ist, wird das Traggestell seitlich bewegt, indem man die Spreizvorrichtung
12 wie dargestellt betätigt.
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Wenn die Abbaustelle zu groß ist, so daß sie durch die Vorwärtsarbeit
des Fördergefäßes auf dem Traggestell nicht auf einmal abgearbeitet werden kann,
so ist es zweckmäßig, das Gut zunächst unter der Maschine bis zum Grunde des gesprengten
Materials aufzunehmen, dann die Kolbenstangen 67, 68 und 69 zurückzuziehen, mit
Hilfe der Hubvorrichtung i i und des Fördereimerkabels 95 die Grabemaschine in eine
neue Stellung zu bringen und dort weiterzuarbeiten.
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Schächte, die für die Spreizvorrichtung zu breit sind, können unter
Benutzung von Verlängerungsstücken ausgegraben werden, die auf eine oder mehrere
der Kolbenstangen der Spreizvorrichtung aufgesteckt werden. Nachdem die Hälfte des
Schachtes entleert ist, wird das Verlängerungsstück auf der gegenüberliegenden Seite
der Spreizvorrichtung entsprechend angebracht, so daß die Grabemaschine über die
ganze Fläche des Bodens des Schachtes verschoben werden kann.
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Das Haupttraggestell io der Grabemaschine kann auch durch die Hubeinrichtung
i i am vorderen Ende und durch zwei Kabel am hinteren Ende aufgehängt sein. Dabei
können auch längs angeordnete, der Spreizeinrichtung 12 ähnliche Spreizeinrichtungen
vorgesehen sein, die die Maschine gegenüber den vier Schachtwänden festlegen können.
Mit einer solchen Abstützung kann das Fahrgestell m eine neue Stellung gedreht werden,
was besonders vorteilhaft ist, wenn ein Schacht mit kreisförmigem Querschnitt abgeteuft
werden.soll.
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Wenn der Schacht vollständig ausgeräumt ist, wird das Fördergefäß
in die Lage zwischen den Seitenwänden des Traggestells gebracht und der Druckschlauch
nebst dem Ausleger 56 an den Rahinen angelegt, so daß die Maschine den geringsten
Umfang einnimmt, während es durch die Hubvorrichtung ineine sichere Stellung angehoben
wird, bis sie wieder benutzt wird.
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Wenn die Grabemaschine an steilen Abhängen verwendet werden soll,
so kann bei ihr die Hubvorrichtung i i abgenommen werden und die Maschine als Ausleger
eines Kranes oder auf einer Abstützung verwendet werden, durch die 'eine Längsverschiel>ung
herbeigeführt wird.
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Die Antriebsmotoren, die die Hubvorrichtung, den Wagen und das Fördergefäß
zu betätigen haben, können auch durch Elektromotoren ersetzt werden. Auch kann nur
ein einziger Motor vorgesehen sein, der durch entsprechende Antriebe sowohl das
Fördergefäß, den Wagen und die Hubvorrichtung betätigt. Die Gleise können auch an
einer Seite oder über den Schwenkkreis des Fördergefäßes angeordnet sein, auch können
die Gleise waagerecht oder in einem beliebigen Winkel zur Waagerechten und schließlich
auch senkrecht stehen.
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Die neue Grabemaschine arbeitet schnell und wirtschaftlich, namentlich
in Schächten, Brunnen u. dgl.