DE836932C

DE836932C - Loading machine

Info

Publication number: DE836932C
Application number: DEB12674A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Klaus Beckmann
Original assignee: Gewerkschaft Eisenhutte Westfalia GmbH
Current assignee: Gewerkschaft Eisenhutte Westfalia GmbH
Priority date: 1950-11-25
Filing date: 1950-11-25
Publication date: 1952-04-17

Description

Lademaschine Die Mechanisierung der Ladearbeit beim Strekkenvortrieb unter Tage, beim Tunnelbau ebenso wie bei jeder anderen Gutbewegung hat drei Gründe: 1. die Erleichterung der menschlichen Arbeit, 2. Verringerung der Kosten durch Erhöhung der Leistung je Mann und Schicht, 3. Beschleunigung des Vortriebes durch Erhöhung fer Leistung je Zeiteinheit.Loading machine The mechanization of loading work when driving a line underground, in tunnel construction as in any other material movement, has three reasons: 1. the facilitation of human labor, 2. reducing costs by increasing them the performance per man and shift, 3. acceleration of the advance by increasing it fer performance per unit of time.

Die zu diesem Zweck entwickelten und gebauten Maschinen lassen sich etwa einteilen in: 1. Zugkratzlader, wie Schrapplader, Zughackenlader; 2. Seitengrifflader, wie Lader mit hummerscherenartigen Greifern, Lader mit horizontalumlaufenden Mitnehmerketten; 3. Schaufellader, wie Wurfschaufellader, Kurzhubschaufellader, Schüttellader; 4. Bagger Die Kinematik und die Leistungen dieser Bauarten wurden einer kritischen Betracbtuug unterzogen, die auf die Neukonstruktion eines Schaufelladers unter Beseitigung evtl. aufgezeigter Nachteile und Erhöhung der stündlichen Schaufelleistung hinzielte. The machines developed and built for this purpose can be divided into: 1. scraper loaders, such as scraper loaders, pull hook loaders; 2. Side handle loader, such as loaders with lobster claw-like grippers, loaders with horizontally rotating carrier chains; 3. Shovel loader, such as throw shovel loader, short-stroke shovel loader, shaker loader; 4th Excavator The kinematics and the performance of these types became critical Betracbtuug subjected to the redesign of a shovel loader under elimination possibly indicated disadvantages and an increase in the hourly shovel performance.

Die Voruntersuchungen schlossen mit folgenden für eine Neukonstruktion wichtigen Ergebnissen; Die Kurzhublademaschine ist bei höchsten Schaufelleistungen deshalb am günstigsten, weil sie wenig Raum beansprucht und einfach zu be dienen ist. The preliminary investigations concluded with the following for a new design important results; The short-stroke loading machine is at the highest shovel capacities therefore the cheapest because it takes up little space and is easy to use is.

Der vordere Ausleger mit der Schaufel muß seitlich schwenkbar und sowohl steigender als auch fallender Streckenauffahrung anzupassen sein. The front boom with the shovel must be pivotable and sideways both rising and falling road driveway must be adapted.

Die Schwenkbaikeit des vorderen Auslegers hat zur Folge, daß der Förderweg des Ladegutes gekllickt werden muß. Das ist durch eine Unterteilung in einen vorderen und einen rückwärtigen Bandausleger möglich. Das Ladegut wird im Scllwenkpunkt übergeben. The Schwenkbaikeit of the front boom has the consequence that the The transport path of the load must be clicked. That is by dividing it into a front and a rear tape boom possible. The load is in Transfer pivot point.

Mit Rücksicht auf die bessere Übergabe bes Ladegutes an die Förderwagen ist das schienengebundene Fahrwerk dem Raupenfahrwerk vorzuziehen. With regard to the better handover of the cargo to the trolley the rail-bound chassis is preferable to the crawler chassis.

Die Schaufel muß so eingestochen, gehoben und gekippt werden, daß sie bei kleinem Kraftaufwand möglichst viel Gut aufnimmt und so stark beschleunigt, daß es sicher dem Zwischenfördermittel il>ergeben wird. The shovel must be pierced, lifted and tilted so that it absorbs as much material as possible with little effort and accelerates it so much, that it will surely yield to the intermediate funding il>.

Aus allen Gesichtspunkten kristallisiert sich die iii der bl>. 1 schematisch dargestellte Anordnung heraus. Dieser bekannte Aufbau ist bei Kutzhubladern und bei Schüzzelladern bereits mit gutem Fr fol angewendet worden. The iii of the bl> crystallizes from all points of view. 1 schematically shown arrangement out. This well-known structure is used in Kutzhubladern and has already been used with good success in Schüzzell's veins.

Das konstruktiv wichtigste und interessanteste lrol>lem bei der Aufgabe, eine größere Schaufel leistung zu erreichen, liegt darin, die Schaufelbewegungen schneller, kürzer und wirksamer zu gestalten, als sie bei den bisherigen Maschinen war. Wenn die Schaufel bei eine kurzen Hub gekippt werden soll, müssen die Bewegungskräfte aii je zwei Schaufelpunkten beiderseitig gelenkig aiigreifeii. AIan wird diese Gelenke möglichst so weit rückwärts vorsehen, daß sie nicht notwendig mit in das Haufwerk geraten. Sie würden sonst leicht verschmutzen, schnell verschleißen und wegen ihrer räumlichen Ausdehnung den Eindringwiderstand erhöhen. The structurally most important and most interesting lrol> lem in the The task of achieving greater blade performance is to control the blade movements faster, shorter and more effective than with the previous machines was. If the bucket is to be tilted on a short stroke, the motive forces must aii two shovel points articulated on both sides aiigreifeii. AIan will be these joints Provide as far back as possible that they do not necessarily get into the pile devices. They would otherwise get dirty easily, wear out quickly and because of them spatial expansion increase the penetration resistance.

Die Schaufel soll zunächst waagerecht in Höhe der Streckensohle einstechen, dann angehoben und zugleich mit einer Rückwärtsbewegung t ber dem 'Transportband des vorderen Auslegers gekippt werden. The shovel should first pierce horizontally at the level of the track bottom, then raised and at the same time with a backward movement t over the 'conveyor belt of the front boom can be tilted.

In der Abb. 2 ist eine Möglichkeit schematisch aufgezeichnet. Ein Gelenk wird durch eine Rolle oder einen Gleitstein in einer geraden Bahn geführt. Diese Gelenk soll künftig Führungsgelenk genannt werden, das andere Schwenkgelenk. Bei ler vorgeschlagenen Schaufelbewegung steht das Führungsgelenk in den Endlagen längere Zeit still oder verlangsamt seine Bewegung stark gegenüber der Bewegung des Schwenkgelenkes. Das Schwenkgelenk soll sich in der vorderen Totlage langsamer ewegen als in der rückwärtigen, damit das Ladegut vorsichtig aufgenommen und'kräftig abgeworfen wird. Sehr wesentlich ist, daß das Führungsgelenk in der rückwärtigen Totlage so lange verharrt, bis die Schaufel aus der Kippstellung wieder in die Lagestellung heruntergedreht ist. Der Weg, den die Schaufelspitze in Höhe der Sohle zurücklegt, der eigeiitlicb nutzbare Vorschub, wird dadurch gr(S er und die Gefahr, daß die Schaufelspitze auf Steile aufschlägt, die aus der Haufwerksböschung herabrollen, nimmt ab. One possibility is shown schematically in Fig. 2. A The joint is guided in a straight path by a roller or a sliding block. This joint is to be called the guide joint in the future, the other swivel joint. In the case of the proposed blade movement, the guide joint is in the end positions quiet for a long time or slows down his movement sharply compared to the movement of the swivel joint. The swivel joint should be slower in the front dead position Because of that than in the rear, so that the load is carefully picked up and powerful is thrown off. It is very important that the guide joint in the rear Dead position remains until the shovel moves from the tilt position back into the position is turned down. The way that the tip of the shovel travels at the level of the bottom, the actually usable feed is thereby greater and the danger that the The tip of the shovel hits steep slopes that roll down from the embankment, decreases.

Während des Vor- und Rückhubes soll die Geschwindigkeit beider Gelenke etwa gleich sein und dadurch eine Parallelführung in der dargestellten Weise (Abb. 2) erreicht werden. Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, eine Lademaschine zu schaffen, deren Schaufel die vorgeschlagene Arbeitsbewegung ausführt. During the forward and return stroke, the speed of both joints should be be about the same and thus a parallel guide in the manner shown (Fig. 2) can be achieved. The object of the invention is to provide a loading machine to create the blade of which performs the proposed working movement.

Die Getriebetechnik stellt zur Lösung dieser Aufgabe verschiedene Methoden zur Verfügung, die man durch die Schlagworte Kurvenscheiben-, Koppelkurven- oder Kurbel'kurvensteuerung kennzeichnen kann. The transmission technology provides various solutions to this problem Methods are available that can be identified by the key words `` cam disc '', `` coupling curve '' or crank cam control.

Zur Bewegung des Führungsgelenkes sindDoppelkurbelgetriebe mit einer Stillistandsableitung in der rückwärtigen Totlage hervorragend geeignet. To move the guide joint, double crank gears with a Standstill derivation is ideally suited for the rear dead position.

Ausführlich sind solche Getriebe in dem zweiten Teil des Buches von Prof. Dr. Ing. Rauh, »Praktische Getriebelehre«, Springer-Verlag Berlin, im Abschnitt über Kardanbewegungen und Koppelbewegungen ausführlich behandelt. Weitere Literatur: Rauh, »Ein neuartiges Verfahren zur Kennzeichnung von Hubbewegungen mit zwei Stillständen«, Maschinenbau, I936, S. 693, oder RM-AfG, S. R. 89, und »Hubbewegungen mit zwei Stillständen«, Maschinenbau, I937, 5. 273 oder RM-AfG, R. 33.Such transmissions are detailed in the second part of the book by Prof. Dr. Ing. Rauh, "Practical Gear Teaching", Springer-Verlag Berlin, in the section discussed in detail about cardan movements and coupling movements. Further literature: Rauh, "A new type of method for the identification of lifting movements with two standstills", Maschinenbau, I936, p. 693, or RM-AfG, p. R. 89, and "lifting movements with two standstills", Mechanical engineering, I937, 5. 273 or RM-AfG, R. 33.

Die Abb. 3 zeigt die schematische Ausführung an einem Beispiel. Aus der Vielzahl der Möglichkeiten ist das Getriebe mit Rücksicht auf seinen Verwendungszweck in einer Lademaschine so ausgewählt, daß der Hub hinreichend groß ist und der Ausschlag des dreieckigen Lenkers f an die Strekkensohle oder -firste bei einer Schrägstellung des Getriebes, die dem etwa möglichen Anstieg eines Gummitransportbandes entspricht, auf jeden Fall vermieden wird. Fig. 3 shows the schematic design using an example. the end the multitude of possibilities is the transmission with regard to its intended use selected in a loading machine so that the stroke is sufficiently large and the deflection of the triangular link f to the base or ridge in the case of an inclined position of the gearbox, which corresponds to the possible increase in a rubber conveyor belt, definitely avoided.

Um die Bewegung der Gelenkmittelpunkte im einzelnen verfolgen zu können, ist in der Abb. 4 das Bewegungsgesetz durchkonstruiert, Damit ist die erste Aufgabe, das Führungsgelenk dem oben erläuterten Gesetz entsprechend zu bewegen, gelöst. To track the movement of the joint centers in detail the law of motion is fully constructed in Fig. 4, so that is the first Task of moving the guide joint according to the law explained above, solved.

Es kommt nun darauf an, das Schwenkgelenk während der Stillstandszeit rückwärts anzuziehen und schnell wieder nach vorn zu schieben, so daß die Schaufel von einem kräftigen Wurf schnell wieder in die Ladestellung geht und dann parallel der Sohle weitergefülhrt wird, um in das Haufwerk zu stoßen. Diese Bewegung wird von einem Koppelpunkt, und zwar von dem Gelenkmittelpunkt c-f, selbst abgeleitet. It now depends on the swivel joint during the downtime to pull backwards and quickly slide backwards so that the shovel from a strong throw quickly goes back to the loading position and then parallel the sole is continued to push into the pile. This movement will from a coupling point, namely from the joint center point c-f, itself derived.

In die Abb. 5 ist die Bahn des Gelenkes c f und die Bahn des Führungsgelenkes während einer vollen Kurdbelum,drehung aus der Abb. 4 übertragen. In Fig. 5 is the path of the joint c f and the path of the guide joint Transferred from Fig. 4 during a full rotation of the Kurdbelum.

Außerdem sind drei markante Schaufelpunkte (die beiden Gelenke und die Schaufelkante) rechts oben aufgezeichnet.There are also three prominent shovel points (the two joints and the blade edge) is recorded at the top right.

Die Bahn des Gelenkes c-f wird als Erzeugende eines Geradschubgetriebes benutzt, dessen Lage durch drei Gesichtspunkte eingeengt wird: I. Die Hubweite des Gleitsteines muß um den Schwenkbereich des oberen Schaufelgelenkes größer sein als die Hubweite des Führungsgelenkes; 2. der Winkel zwischen Geradführung und Schubstange darf höchstens 450 betragen; 3. Lenker und Gleitstein müssen sic'h während des Schaufelvorschubes etwa gleichgerichtet und gleich schnell bewegen, damit die Schaufel nicht mehr kippt. The path of the joint c-f is used as the generating line of a straight thrust gear used, the position of which is narrowed by three factors: I. The stroke length of the The sliding block must be larger than the pivoting range of the upper blade joint the stroke length of the guide joint; 2. the angle between straight line and push rod must not exceed 450; 3. Handlebar and sliding block must be safe move roughly in the same direction and at the same speed during the bucket advance, so that the shovel no longer tips over.

Von den Möglichkeiten sind in der Abb. 5 zwei herausgezeichnet. Die Verlagerung der Geradführungsbahn wirkt auf das Bewegungsgesetz ähnlich wie eine positive und negative Schränkung eines Kurbelschubgetriebes. Abgesehen davon, daß die Bahn I zu kurz ist, ist die Verlangsamung bei den Kurbelstellungen I6 über o bis 3 durchaus unerwünscht. Die auf der Abb. 6 ausgeführte Konstruktion der Schaufelbewegung zu der Gleitbahn II gibt mit sehr großer Annäherung das Bild wieder, das in der Abb. 2 als erstrebenswert dargestellt wurde. Damit ist die konstruktiv wichtigste Frage einer kontinuierlich arbeitenden Schaufellademaschine, die Frage der Schaufeibewegung, in einer systematischen und denkbar einfachen Weise gelöst. Two of the possibilities are shown in Fig. 5. the Shifting the straight guideway has a similar effect on the law of motion as a positive and negative set of a crank slide gear. Besides that the path I is too short, the deceleration in the crank positions I6 is above o up to 3 quite undesirable. The construction of the blade movement shown in Fig. 6 for the slide II reproduces the image that is in the Fig. 2 has been shown as desirable. This is the most important from a constructive point of view Question of a continuously working shovel loading machine, the question of shovel movement, solved in a systematic and extremely simple way.

Die Abb. 6 zeigt schematisch die Ausführung einer solchen Maschine ohne den rückwärtigen Bandausleger im Längsschnitt. Die beiden Kurbeln a und b drehen sich gleichmäßig mit der Kurbelwelle d und bewegen über die beiden Koppeln c und e den Lenker f. Der Lenker f greift an dem Füllrungsgelenlk der Schaufel an. Die Bewegung des Fülhrungsgelenkesf-; ist geradlinig und hat eine längere Stillstandszeit in der rückwärtigen Totlage. An dieses Gelenk c-f ist ein Gradschubgetriebe aus den drei Gliedern g, h und der Geradführung g-h angehängt. Dieses Schubgetriebe greift in dem Schwenkgelenk hj an und dient zur Kippbewegung der Schaufel. Fig. 6 schematically shows the design of such a machine without the rear band boom in longitudinal section. Turn the two cranks a and b evenly with the crankshaft d and move over the two coupling c and e the handlebar f. The handlebar f engages the filling joint of the shovel. the Movement of the guide joint f-; is straight forward and has a longer downtime in the rear dead position. At this joint c-f a straight thrust gear is off attached to the three links g, h and the straight line g-h. This thrust gear engages in the swivel joint hj and serves to tilt the shovel.

Die Schaufel leert auf ein Band aus. Das Getriebe wird zweckmäßig symmetrisch an jeder Seite des Bandes angebracht. Die Kurbeln können durch Exzenter, die Rollen der Geradführung durch Gleitsteine oder durch Hülsen ersetzt werden, die auf Stangen gleiten. Es ist auch einekraftschlüssige Geradführung möglich. Die Formgebung der Getriebeglieder richtet sich in erster Linie nach der vollen Umlaufsfähigkeit des Getriebes. The shovel empties onto a belt. The transmission becomes functional attached symmetrically on each side of the tape. The cranks can by eccentric, the straight guide rollers are replaced by sliding blocks or sleeves, that slide on bars. A force-fit straight line guidance is also possible. the The design of the transmission links is primarily based on their full fitness of the transmission.

Claims

PATENT CLAIM: Continuously working short-stroke, big shovel loading machine, characterized in that the shovel by a double crank thrust gear with a longer downtime in the rear dead position is moved back and forth and is tilted by taking advantage of a coupling point movement of the same transmission.