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Ladegerät mit schaufelartigem, auf und ab kippbarem Aufnahmebehälter
Zum Laden losen Haufwerks, insbesondere des beim unterirdischen Streckenvortrieb
losgeschossenen Gesteins, sind maschinell arbeitende Vorrichtungen verschiedenster
Bauart vorgeschlagen worden. Die Erfindung geht von einem Ladegerät mit schaufelartigem
Aufnahmebehälter aus, an welchem zur Erzeugung einer vorstoßenden, liebenden und
zurückkippenden Bewegung zwei von einem Antriel) gesteuerte Lenker bzw. Lenkerpaare
an zwei (bezogen auf die Ausgangsstellung des Gerätes) mindestens in der Höhe versetztenGelenkachsen
angreifen. Bei einem bekannten Ladegerät dieser Gattung werden beide Lenkerpaare
durch je einen Kurbeltrieb gebildet, welche in Abhängigkeit voneinander gesteuert
sind. Bei einem anderen Gerät wird der Aufnahmebehälter um eine hochliegende Achse
mittels des unteren Lenkerpaares in Kreisbogen aufwärts geschwenkt und bezüglich
der schaufelartigen Bewegung durch ein oberes Lenkerpaar gesteuert, welches um einen
exzentrisch zur Schwenk- und Antriebsachse des unteren Lenkerpaares angeordneten
Drehpunkt bewegbar ist. Während die erstgenannte Vorrichtung eine große Länge besitzt,
baut sich die letzte besonders hoch und erfordert auf Grund der Schwenkbewegung
des Aufnahmebehälters einen in der Höhe groß bemessenen freien Raum. Beide Vorrichtungen
sind im Aufbau und in der Steuerung verhältnismäßig kompliziert.
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Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, ein Ladegerät zu schaffen,
welches im Aufbau und in der Steuerung einfach und gleichzeitig in seinen Längen-
und Höhenabmessungen möglichst klein gehalten ist. Erfindungsgemäß wird dies dadurch
erreicht,
daß die oberen Lenker mindestens in der Anfangsstellung der Schaufel nach rückwärts
stark geneigt und mit dem hinteren Ende nahe dem Boden des Gerätes gelenkig gelagert
und die unteren Lenker aus einem den Abstand zwischen ihren beiden Endlagerpunkten
während des Betriebszustandes ständig verändernden und vom Antrieb zwangsgesteuerten
Hebel- bzw. Stangenmechanismus gebildet sind. Durch die tiefe Anordnung des hinteren
Schwenkpunktes des oberen und auch des unteren Lenkersystems sowie durch die Verwendung
von in besonderer Weise ausgebildeten unteren Lenkermechanismen ist man in der Lage,
das gesamte Lenker- und Steuersystem ganz in den Bereich der Schaufel oder aber
in dessen nächste Nähe zu verlegen und gleichzeitig die aufnehmenden und abgebenden
Bewegungen der Schaufel mÖglichst nahe der Sohle durchzuführen. Bei entsprechender
Anordnung des Angriffspunktes der Lenkermechanismen an der Schaufel und bei einer
ausreichenden Länge des Hubes dieser unteren Lenker können sämtliche Schaufelbewegungen
allein durch das Ausfahren dieser unteren Lenker durchgeführt werden. Es ist aber
auch möglich, die Schaufel bei ausgefahrenem unteren Lenkermechanismus einschließlich
sämtlicher Lenker um die hintere Schwenkachse dieser Lenker hoch zu bewegen, ohne
daß sich in der Kippstellung eine übermäßige Höhe des gesamten Gerätes ergibt.
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Baulich kann die Erfindung in verschiedener Weise ausgeführt werden.
Zur Erzielung einer besonders einfachen Bauart wird vorgeschlagen, die unteren Lenkerpaare
aus teleskopartig ineinanderschiebbaren Elementen, und zwar zweckmäßig aus pneumatisch
oder hydraulisch betätigten, doppelseitig wirkenden Vorschubzylindern zu bilden.
Hierbei bildet der Antrieb gleichzeitig den unteren Lenkermechanismus. Es ist aber
auch möglich, diesen unteren Lenkermechanismus aus Kniehebeln (Knickstreben) herzustellen,
wobei an einem der Teile des Kniehebels der Antrieb angreifen muß.
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Eine vorteilhafte Bauart erhält man weiterhin dadurch, wenn die oberen
Lenker und die des unteren Hebelmechanismus an ihrem rückwärtigen Ende auf einer
gemeinsamen Achse gelenkig gelagert werden. Hierbei können die beiden Endlagerpunkte
der den unteren Mechanismus bildenden Gelenkachsen gleichzeitig die Radachsen für
die Laufrollen des Gerätes bilden. Bei Verwendung von Vorschubzylindern für den
unteren Lenkermechanismus werden dann die Zylinder zwischen diesen beiden Achsen
eingespannt und bilden somit gleichzeitig den eigentlichen Tragrahmen des gesamten
Ladegerätes.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung werden die oberen Lenker zweckmäßig
aus einem rinnenförmigen Behälter gebildet, in welchen die Schaufel in ihrer Kippstellung
das aufgenommene Ladegut aufgibt und in welchem während der vorstoßenden Bewegungsphase
der Schaufel infolge seiner nach rückwärts stark geneigten Lage das Ladegut weiter
zurückbefördert wird. Die oberen Lenker sind somit einem besonderen Zweck nutzbar
gemacht, indem sie ein Beförderungsmittel für das Ladegut bilden.
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Bei Bauarten, bei welchen der untere Mechanismus aus Kniehebeln gebildet
ist, wird der Vorteil erzielt, daß mit einem als Antrieb dienenden, nur einen kleinen
Hub besitzenden Vorschubzylinder eine weit ausladende Schaufelbewegung durchgeführt
werden kann. Vorteilhaft ist es hierbei, wenn dieser Vorschubzylinder an den vorderen
Kniehebelarm nahe dem Kniegelenk angreift und mit seinem hinteren Ende auf der gemeinsamen
Gelenkachse beider Lenkersysteme abgestützt ist. Durch Zuordnung eines weiteren
Zylinders, welcher an dem oberen Lenkerpaar angreift, kann die Schaufel um die gemeinsame
Gelenkachse beider Systeme hochgeschwenkt werden.
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Bei diesen hochschwenkbaren Vorrichtungen werden zweckmäßig die unteren
und oberenLenker in Längsrichtung der Schaufel in großem Abstand voneinander an
bzw. nahe dem Schaufelboden befestigt und der Schaufelboden wesentlich über den
Angriffspunkt der oberen Lenker hinaus nach rückwärts verlängert. Für die Steuerung
der Kniehebel und für das Hochschwenken der Schaufel genügen hierbei je ein Zylinder,
welche in der Mittelebene des Gerätes angeordnet sind. Diese Zylinder sind so dicht
an den Mechanismus heran verlegt, daß die hochgeschwenkte Schaufel über diese hinweg
in ein nachgeschaltetes Fördermittel austragen kann, ohne daß eine Wurfbewegung
oder ein zu hohes Abstürzen des Ladegutes eintritt.
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Das Ladegerät kann so ausgebildet sein, daß es in der Breite verstellbar
ist. Weiterhin wird man die Verlagerung auf dem Fahrgestell so vorsehen, daß eine
Verschwenkung in horizontaler Ebene möglich ist. Der Bauart nach der Erfindung können
weiterhin Mittel zugeordnet sein, welche einen selbständigen Vorschub des gesamten
Gerätes bewirken. Eine einfache Lösung besteht darin, daß auf den als Radachsen
dienenden Lenkerachsen Hubvorrichtungen, z. B. Sperrklinkengetriebe, vorgesehen
werden, welche durch die Kippbewegungen der Schaufel und/oder der nachgeschalteten
Rinne bzw. Lenker eine langsame Vorschubbewegung herbeiführen. Die Hubvorrichtungen
können so eingestellt werden, daß auch während der Schaufelbewegung ein ständiger
Andruck gegen das Raufwerk erzielt wird.
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Obwohl für die Bauarten nach der Erfindung doppelseitig wirkende,
pneumatisch oder hydraulisch arbeitende Zylinder besonders vorteilhaft sind, können
zur Erzielung der notwendigen Lenkerbewegungen auch rotierende Antriebe verwendet
werden. An sich ist die Verwendung von Vorschubzylindern und auch von rotierenden
Antrieben bei Ladegeräten bekannt. Es handelt sich aber stets um Anordnungen, welche
sich wesentlich von der Erfindung unterscheiden.
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Die Bauarten nach der Erfindung, welche auf Grund ihrer Einfachheit
und der kleinen Abmessungen besonders für den unterirdischen Grubenbetrieb geeignet
sind, können aber auch an anderen Stellen z. B. zum Abtragen von Halden
oder
zum Laden von anderem lose geschütteten Gut verwendet werden.
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In der Zeichnung sind zwei Bauarten der Erfindung schematisch veranschaulicht.
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Fig. 1 zeigt ein Ladegerät in Seitenansicht; Fig. 2 ist ein Grundriß
zu Fig. i ; Fig.3, 4, 5 zeigen eine zweite Bauart in verschiedenen Stellungen.
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Gemäß Fig. i ist die Schaufel i in ihren Bewegungen durch ein Lenkersystem
gesteuert, welches aus dem als rinnenförmiger Behälter ausgebildeten oberen Lenker
2 und dem aus Vorschubzylindernbestehenden unteren Lenkermechanismus 3 gebildet
ist. Der rinnenartige Lenker 2 ist am hinteren Ende der Schaufel i in dem Gelenk
4 mit dieser scharnierartig gekuppelt. Die Kolbenstange 5 des unteren Lenkermechanismus
greift an die Gelenkachse 6 an, welche etwa im mittleren Bereich der Schaufellänge
und im großen Abstand unterhalb des Schaufelbodens 7 zwischen auslegerartigen Seitenblechen
8 der Schaufel angeordnet ist. Das rückwärtige Ende des Zylinders 3 sowie das hintere
Ende des rinnenartigen Lenkers 2 sind in einer gemeinsamen Gelenkachse 9 abgestützt.
Die Achsen 6 und 9 dienen gleichzeitig zur Lagerung der Laufrollen io des Gerätes,
so daß die gemäß Fig. 2 auf den äußeren Enden der Achsen 6 und 9 gelagerten Zylinder
3 gewissermaßen den Grundrahmen des Ladegerätes bilden.
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Der Schaufelboden 7 ist in der Länge so bemessen, daß er etwa oberhalb
der Gelenkachse 6 endet. Dementsprechend ist der rinnenartige Lenker 2 nach Art
eines Gefäßes ausgebildet und mit einer vom Gelenk 4 schräg aufwärts gerichteten
Kopfplatte i i versehen, welche in der Kippstellung der Schaufel die Verlängerung
des Schaufelbodens bildet. Die Gesamtlänge des Abstandes der Achsen 6 und 4 einschließlich
4 und 9 ist so bemessen, daß sie etwa der äußersten Länge des ausgefahrenen Zylinders
3 entspricht.
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Wie aus der ausgezogenen Stellung der Fig. i zu erkennen ist, besitzt
die Schaufel in der Ausgangsstellung eine nach vorn geneigte Lage, da die Kolbenstange
5 in den Zylinder 3 zurückgezogen und das Gelenk 4 nach oben durchgedrückt ist.
Der rinnenartige Lenker ist schräg rückwärts geneigt. Beim Vordrücken der Kolbenstange
5 vollführt die Schaufelspitze die durch die Pfeile x angedeutete Bewegung, indem
sie sich zunächst nach vorn schiebt und dann nach aufwärts anhebt. Gleichzeitig
wird das Gelenk 4 in Richtung der Pfeile y infolge des festen Drehpunktes 9 nach
abwärts bewegt. Diese Schwenkbewegung der Rinne 2 ist in Verbindung mit der im Abstand
vom Schaufelboden angeordneten Gelenkachse 6 ursächlich für die besondere Bewegung
der Schaufel, da die Kolbenstange 5 des Zylinders 3 lediglich eine Horizontalbewegung
ausführt. In der gestrichelt dargestellten Stellung, in welcher die Neigung des
Schaufelbodens nahezu 35° beträgt, gleitet das Gut dem rinnenförmigen Lenker 2 zu.
Beim Zurückziehen der Kolbenstange 5 wird nun der Behälter 2 hochgedrückt, so daß
das Gut über die Vorrichtung hinweg einem nicht dargestellten nachgeschalteten Förderer
zugeführt wird.
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Auf einer der Gelenkachsen 6 bzw. 9 können sperrklinkenartige Hubvorrichtungen
angeordnet sein, welche durch die Schwenkbewegungen der Schaufel i und der Rinne
:2 einen langsamen Vorschub auch während der Schaufelbewegung selbst Ermöglichen.
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Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 bis 5 unterscheidet sich von dem
ersten zunächst grundsätzlich dadurch, daß an Stelle des als unterer Lenkermechanismus
vorgesehenen Zylinders 3 ein Kniehebelsystem 3a, 3b verwendet wird. Der vordere
Hebelarm 3a ist in der Gelenkachse 60 an der Schaufel ia befestigt, während
der Hebelarm 3b auf der nahe dem Geräteboden angeordneten Gelenkachse 9a gelagert
ist. Die Hebel 3" und 3b sind in dem Kniegelenk 3c miteinander verbunden.
Die oberen Lenker 2a sind in dem Gelenk 4a in großem Abstand von dem Gelenk 6a am
Schaufelboden befestigt und mit dem rückwärtigen Ende gemeinsam mit dem Kniehebelarm
3b auf der Gelenkachse 9a abgestützt. Auf der Achse 9a ist ferner in der Mittelebene
des Gerätes ein doppelt wirkender Zylinder 12 gelagert, welcher einen kurzen Hub
besitzt und dessen Kolbenstange über die Achse 13 an den vorderen Kniehebelarm 3°
nahe dem Kniegelenk 3b angreift. Dieser Angriffspunkt 14 ist unterhalb der Verbindungslinie
der Gelenke 3c und 611 angeordnet, so daß eine etwa winkelhebelartige Wirkung hervorgerufen
wird. Der Boden der Schaufel i° ist nach rückwärts über die Gelenkachse 4° erheblich
hinausgeführt. Im Abstand von der Gelenkachse 9a ist ferner auf dem Fahrgestell
ein doppelseitig wirkender Zylinder 15 gelagert, dessen Kolbenstange über die Querachse
16 an das obere Lenkerpaar 2a angreift.
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Die Betriebsweise dieses Gerätes ist etwa folgende: Durch gleichzeitiges
Beaufschlagen der Zylinder 12 und 15 werden die Kniehebel 3a, 3b aus der in Fig.
3 dargestellten Lage in die gestreckte Lage nach Fig. 4 gebracht und gleichzeitig
die Lenker 2a um die Achse 911 abwärts geschwenkt. Trotz eines kleinen Zylinderhubes
wird die Schaufel um einen verhältnismäßig großen Weg nach vorn in das Haufwerk
gestoßen. Nunmehr wird die Kolbenstange des Zylinders 15 wieder zurückgezogen und
dadurch der Lenker 2a zurückgeschwenkt. Da der Zylinder 12 ausgefahren bleibt, wird
die Schaufel ia in die in Fig. 5 dargestellte Lage gehoben, so daß das aufgenommene
Haufwerk auf dem Schaufelboden über den Mechanismus hinweg nach rückwärts einem
nicht dargestellten Fördermittel zugeleitet wird. Jetzt wird die Kolbenstange des
Zylinders 12 zurückgezogen und der Kniehebel eingeknickt und dadurch die Schaufel
in die Ausgangsstellung gemäß Fig. 3 zurückgeführt. Auch bei dieser Bauart können
auf der Gelenkachse 9a Vorrichtungen vorgesehen werden, welche durch Ausnutzung
der Schwenkbewegung der Hebel 3b und 2a ein Vorrücken des gesamten Gerätes gegen
das Haufwerk herbeiführen. An Stelle der in der Zeichnung dargestellten mittleren
Anordnung der Zylinder
12 und 15 wäre es auch möglich, gegebenenfalls
Zylindergruppen gemäß dem Ausführungsbeispiel der F ig. 2 seitlich der Vorrichtung
vorzusehen und durch entsprechende Verlegung der Achse 6a die Schaufelbewegung -sinngemäß
dem Ausführungsbeispiel der Fig. i durchzuführen.
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Beide Vorrichtungen können auf einem verfahrbaren Grundgestell um
eine senkrechte Achse schwenkbar gelagert sein. Es ist aber auch möglich, die Schaufel
und deren Gelenkachsen aus ineinanderschiebbaren Teilen herzustellen, und zwar derart,
daß die Vorrichtung auf verschiedene Ladebreiten einstellbar ist.