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Verladevorrichtung, durch die das vorn aufgenommene Grabegut mittels
einer Schaufel hinter der Verladevorrichtung abgeworfen wird Die Erfindung bezieht
sich auf einen Schaufellader der Überkopfverladetype, der sich insbesondere für
die Arbeit in Bergwerken und Tunneln eignet, wo es mit Rücksicht auf beschränkte
Raumverhältnisse und schwere Arbeitsbedingungen auf einen gedrungenen Bau, eine
große Beweglichkeit und schnelle Reparaturmöglichkeit des Laders ankommt.
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Der neue Schaufellader kann auf einem Gleisketten- oder Raupenfahrzeug
angeordnet sein. Der Zweck der Erfindung ist, eine Puffervorrichtung vorzusehen,
durch die ein hohes Entlademoment der Ladeschaufel mit einem geringsten Kippmoment
vereinigt wird. Durch die Erfindung wird der Vorteil erreicht, daß die Gesamtlänge
der Verladevorrichtung nicht vergrößert und die Ladeentfernung der Wurfschaufel
nicht verkleinert wird.
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Ein weiterer Zweck der Erfindung ist, ein Gestell einer Puffervorrichtung
vorzusehen, die eine leicht zugängliche Anordnung bildet und die infolgedessen schnell
von dem Fahrzeug abgenommen werden kann, wenn sie gereinigt werden muß.
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Ein weiterer Zweck der Erfindung ist, eine Bergwerksmaschine der Überkopfverladetype
zu schaffen, die mit Evolventenkurven ausgestattete und bei der Materialaufnahme
wirksam werdende Abstützstangen aufweist, durch die die beim Graben auftretenden
Stöße
auf den Hauptrahmen der Maschine übertragen und infolgedessen alle beim Graben auftretenden
Stöße von dem Antrieb der Entladeschaufel ferngehalten werden.
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Ein weiterer Zweck der Erfindung ist; solch eine Maschine mit einer
Tragvorrichtung für die Gleisketten auszustatten, bei der der Fahrzeugantrieb selbst
bei größter Belastung sich frei auf den Gleisketten bewegen kann und die Gleiskettenglieder
und die Gleiskettenantriebswelle der Maschine von Überlastungen und Brüchen freigehalten
werden.
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Ein weiterer Zweck der Erfindung ist eine Gleiskettentragvorrichtung,
die als selbständige Einheit ein- und ausgebaut werden kann, um die Montage zu erleichtern
und um schnelle Reparaturen zu ermöglichen.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
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Fig. i ist eine Seitenansicht des Schaufelladers nach der Erfindung;
Fig. 2 ist ein Grundriß zu Fig. i; Fig. 3 ist eine Vorderansicht des Schaufelladers;
Fig. 4 zeigt in vergrößertem Maßstab den Druckflüssigkeitsbehälter und Einzelheiten
des Antriebes für das Raupenfährzeug und die Ladeschaufel; Fig. 5 zeigt die Einrichtung
nach Fig. 4, von der anderen Seite gesehen; Fig. 6 ist ein Grundriß gemäß der Linie
6-6 aus Fig. 4 mit dem Antrieb für die Gleisketten; Fig. 7 ist eine Teilansicht
im wesentlichen nach der Linie 7-7 der Fig. 4; Fig. 8 zeigt in vergrößertem Maßstab
die Seitenansicht der Gleiskettenspannvorrichtung; Fig. 9 ist ein Grundriß der in
Fig.8 gezeigten Einrichtung nach Fortnahme der Deckplatte; Fig. io ist ein Schnitt
gemäß der Linie io-ro der Fig. 8; Fig. i i ist ein Schnitt gemäß der Linie i i-i
i der Fig. 8; Fig. 12, ist eine vergrößerte Teilansicht der Schaufeleinrichtung;
Fig. 13 zeigt in einer Teilansicht,der Fig. 12 eine Kabelbefestigung; Fig. 14, 15
und 16 zeigen in vergrößertem Maßstab Einzelheiten der Entladeschaufel in verschiedenen
Stellungen.
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Ein für die Verwendung in einem Bergwerk geeigneter Schaufellader
weist ein Hauptgestell io (Fig. i bis 3) auf, das von Gleisketten i z, 12 getragen
wird.
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Das Hauptgestell trägt auf parallelen Schienen 14 eine Ladeschaufeleinrichtung
13 der Überkopfverladetype.
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Auf dem vorderen Ende des Gestells io ist die Kraftmaschine 15 angeordnet,
die die Kraft erzeugt für den Ladeschaufel- und Gleiskettenantrieb.
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Auf der linken Seite des Hauptgestells ist ein Führerhaus 16 mit einem
Sitz 17 für die Bedienung des Fahrzeugs angeordnet, die von ihrem Sitz aus die Arbeit
der Ladeschaufel überwachen kann. Der Boden 18 der Kabine 16 ist einwärts geneigt
mit einem Winkel, der dem normalen Schüttwinkel des von der Schaufel geförderten
Materials entspricht. Auf diese VG'eise kann die Ladeschaufel einen geraden Weg
für die Maschine in losem Material schaufeln.
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Die Decke i9 der Kabine 16 und die oberen Teile der vorderen und hinteren
Abschlußwände 21 und 22 der Kabine sind aus Stahlblech und Metallgittern hergestellt,
um die Bedienung des Schaufelladers gegen herabfallende Steine u. dgl. während der
Arbeit zu schützen.
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Eine einstellbare Beleuchtung 23 ist innerhalb der Kabine vorgesehen,
die die Bedienung der Maschine bei Nacht oder in Bergwerken oder Tunneln erleichtert.
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Gemäß Fig. 4 bis 7 ist am hinteren Ende der Verlademaschine zwischen
den Gleisketten ihr Getriebe 24, 25, die Ladeschaufel, der Windenantrieb 26 und
ein Druckflüssigkeitsbehälter 27 angeordnet.
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Auf dem Druckflüssigkeitsbehälter 27 ist der Antriebsmotor 28 für
die Ladeschaufel angeordnet, der vorzugsweise ein umsteuerbarer hydraulischer Motor
ist. Gekuppelt mit der Verlängerung 29 der Motortreibwelle zwischen dem Motor und
dem Außenlager 3o der Welle ist die Rolle 3 1 für die Ladeschaufelkette und
eine Windetromme132 angeordnet. Diese Windetrommel wird für ein einfaches Seil öder
Kabel benutzt, aber es können auch mehrere Trommeln mit entsprechenden Kupplungen
vorgesehen werden, und zwar dann, wenn es wünrschenswert ist, mit der Grabemaschine
eine bestimmte Baggerfurche einzuhalten, wodurch die Grabemaschine für mehrfache
Zwecke verwendbar ist und die erforderliche Ausrüstung für die Arbeit in einem Bergwerk
oder Tunnel herabgesetzt wird, um loses Material aufzunehmen.
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Die Gleiskettengetriebe 24, 25 liegen auf jeder Seite des Flüssigkeitsbehälters
27. Jede Gleiskette besitzt einen unabhängigen Druckflüssigkeitsantrieb, der nicht
in der Zeichnung dargestellt ist und der unabhängige Führungskabel 33, 34 aufweist.
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Jedes Gleiskettengetriebe weist einen von einem Motor getriebenen
Antriebsritzelsatz 35, einen ersten und einen zweiten Zwischenrädersatz 36 bzw.
37 und einen Kettenantriebsatz 38 auf.
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Die Antriebsritzelwelle 4o, die in einem Innen-und einem Außenlager
43, 44 drehbar angeordnet ist, trägt das Ritzet 42. Die Welle 40 steht mit der Motortriebwelle
41 eines durch eine Flanschverbindung 39 gehaltenen Gleiskettenantriebsmotors in
Verbindung.
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Der erste Zwischenrädersätz 36 Weist Zahnräder 45, 46 und eine Welle
47 auf, die von einem Innm-und Außenlager 48 und 49 getragen wird.
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Eine Vorgelegewelle So des zweiten Zwischenrädersatzes 37 ist in Lagern
51, 52 gelagert und trägt Zahnräder 53, 54 sowie eine Bremstrommel 55.
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Eine in Lagern 57 und 58 gelagerte Welle 56 des dritten Zwischenrädersatzes
38 trägt ein Zahnrad 59 und ein Kettenrad 6o.
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Der "Gleiskettenmotor treibt die endlosen -Gleisketten 61 durch die
Getriebestufen 42, 45, 46 53,
54, 59 und das Kettenrad 6o. Ein entsprechendes
Getriebe ist auf der anderen Seite des Flüssigkeitsbehälters 27 angeordnet, das
die endlose Gleiskette 62 antreibt.
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jeder Antrieb ist an der Seite des Vorratsbehälters 27 angeordnet,
um den Gleiskettenantriebsmechanismus übersichtlich zu machen, die Ausführung von
Reparaturen zu erleichtern und um einen öldichten Verschluß zu erreichen sowie die
Abnutzung der Lager auszugleichen. Diese Wirkungen werden gefördert dadurch, daß
für jeden Zahnrädersatz des Getriebes eine eigene Zugangsöffnung vorgesehen ist.
Die Öffnungen sind mit 63, 64, 65 und 66 für die Zahnrädersätze 35, 36, 37 und 38
bezeichnet. Alle Zahnrädersätze, mit Ausnahme des Motorantriebsritzelsatzes 35,
können durch die Ausbauöffnung 66 eingeführt und an ihren besonderen Stellen eingesetzt
werden. Dabei kann der Motorritzelsatz 35 durch die Öffnung 63 eingesetzt werden.
Wie aus Fig.4 der Zeichnung hervorgeht, schneiden sich die Zugangsöffnungen 66 und
65, damit die Zahnräder 59, 53 und 45 eingeführt werden können, ohne daß man das
Getriebegehäuse unterteilen muß. Eine einfache Deckplatte 67, die mit Ausnehmungen
68, 69 für die Lager 58 und 51 ausgestattet ist, schließt genau die Öffnung 66 ab,
und zwar in Übereinstimmung mit den Lagern des Zahnrädersatzes 38. Diese Deckplatte
67 bewirkt einen guten ölabschluß für die, beiden Öffnungen 65 und 66 und ist auf
den Rand beider Öffnungen aufgeschraubt. Diese Ränder der beiden Öffnungen liegen
in einer Ebene, und sie können gemeinsam verschlossen werden. Eine Lagerverschlußplatte
70 ist zum Verschluß der Öffnung 68 in der Deckplatte 67 vorgesehen. Ferner
ist auf der Deckplatte 67 ein Lagereinsatzstück 71 aufgeschraubt. Da die Öffnung
69 in der Deckplatte 67 größer ist als die Öffnung 65 in dem Gleiskettengetriebekasten,
so füllt die eingesetzte Lagerplatte 71 die Öffnung 69 nur lose, dagegen die Öffnung
65 dicht schließend aus, wodurch die Achse des zweiten Zwischenrädersatzes 37 genau
eingestellt und gehalten wird. Die Lagerdeckplatten 72 und 73 für die Wellen 4o
und 47 sind unabhängig voneinander, und sie sind in den Öffnungen 63 und 64 gesichert.
Aus vorstehendem ergibt sich, daß das Getriebe eine wirtschaftliche Konstruktion
darstellt, da sie eine sichere Lagerung mit einer Öldichtigkeit verbindet. Außerdem
gestattet sie auch das Geradedurchbohren des Getriebekastens für jeden Zahnrädersatz.
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Die Gleisketten haben obere Abstützrollen 74, 75, ein Antriebsrad
76 und Maschinenstützrollen 77. Die Rollen 74 und 77 sind an dem Maschinengestelltei178
angeordnet, während das Antriebsrad 76 und die obere Stützrolle 75 von einem U-förmigen,
federbeeinflußten Aufnahmeglied getragen werden, das mit 79 bezeichnet ist und das
verschiebbar an dem Gleiskettengeste1178 gelagert ist (Fig. 8 bis ii).
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Das Aufnahmeglied 79 für die federbeeinflußten Räder 75, 76 wird von
Gestellteilen 78 getragen, die durch abgeschrägte Lagerplatten 8o zusammengehalten
werden, die mit dem Maschinengestellteil 78 verschraubt sind. Die vorderen Enden
des U-förmigen Aufnahmegliedes 79, die die Lagergehäuse 81 für die vorderen Antriebsräder
tragen, gleiten mit ihren unteren Flächen am Gestell 78.
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Eine mit einer Unterlegscheibe 83 versehene Feder 82 liegt an einer
Widerlagerplatte 84 und an Stützanschlägen 85 an, die mit dem Rahmen verschweißt
sind.
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Mit Rücksicht auf die Erfordernisse einer starken Belastung und der
Gedrungenheit der Gleiskettenspannvorrichtung wird als Feder 82 eine Schneckenfeder
gewählt, jedoch können auch andere Federarten verwendet werden, wie eine spiralige
oder elliptische Blattfeder.
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Das vordere Ende der Schneckenfeder 82 legt sich gegen eine Schraubenmutter
86, die durch Anschläge 87 am Gleiskettenrahmen 78 gegen Drehung gesichert ist.
Ein Bolzen 88, der sich mit einer Schulter gegen das hintere Ende des U-förmigen
Rahmens 79 abstützt, erstreckt sich durch die Widerlagerplatte 84, die Unterlegscheibe
83 und die Feder 82 und wirkt mit der Mutter 86 zusammen.
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Aus der Zeichnung geht hervor, daß, da der Bolzen 88 in die Mutter
86 eingeschraubt ist, sich das U-förmige Aufnahmeglied 79 als Ganzes bewegen kann,
wobei es jeden Stoß in der Gleiskette aufnehmen kann, der durch die Gleiskettenstränge
auftritt. Wenn die Gleiskettenglieder zu dicht an:-einanderliegen, dann bewirkt
eine Drehung des Bolzens 88 das Zusammenpressen der Feder 82, wodurch ein Zug auf
die Glieder ausgeübt wird. Durch ein Zurückdrehen des Bolzens werden der U-förmige
Rahmen 79 und das Führungsrad 76 zurückgezogen, wodurch ermöglicht wird, die Gleiskettenglieder
voneinander zu lösen und abzunehmen.
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Wenn ein Spiel in den Gliedern aufgetreten ist, so werden durch Schmutz
oder Steine in den Gleiskettengliedern diese beim Übergang über die Endscheiben
überbeansprucht, weil diese Teile versuchen, zwischen den Gliedern und dem Kettenrad
bzw. dem Führungsrad hindurchzutreten. Durch diese besondere Beanspruchung, die
in den Gliedern durch die Fremdkörper erzeugt wird, werden das Zwischenrad 76 und
der U-Rahmen 79 zurückgedrückt entgegen der Wirkung der Schneckenfeder 82, wodurch
die Fremdkörper austreten können. Die Rückwärtsbewegung des U-Rahmens 79 ist durch
die Mutter 86 begrenzt, die mit den Stoßplatten 85 zusammenwirkt. Die größtmögliche
Rückwärtsverschiebung genügt für die Gleiskettenglieder, aus den Zähnen des Kettenrades
16 auszutreten. Bei schwerer Überlast bewegt sich das Kettenrad frei gegenüber den
Gleiskettengliedern. Die Anfangsspannung der Feder 82 wird so eingestellt, daß bei
normaler Bewegung eine in den Gleiskettengliedern auftretende Beanspruchung nicht
die Vorbelastung übersteigt und .die Feder zusammenpreßt.
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Um die Montage zu erleichtern und um Reparaturen vereinfachen und
beschleunigen zu können, kann die Gleiskettenspannvorrichtung als Ganzes eingebaut
und herausgenommen werden. Um dies
zu ermöglichen, ist in dem U-Rahmen
ein Bund 89 vorgesehen, der länger ist als die Dicke der Stoßplatte 8q.. Dieser
Bund ist so ausgebildet, daß er in einen U-förmig gestalteten Schlitz 9o .der Stoßplatte
hineinpaßt.
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Vor dem Zusammenbau der Gleiskettenspannvorrichtung sind die Unterlegscheibe
83, die Feder 82, die Mutter 86 und der Bolzen 88 mit dem U-Rahmen 79 zusammenzusetzen.
Die Unterlegscheibe 83 ist zunächst auf den Bund 89 aufzubringen und dann die durch
Drehen des Bolzens 88 zusammengedrückte Feder 82, bis die Entfernung zwischen der
Unterlegscheibe 83 und der Mutter 86 geringer ist als die Entfernung zwischen der
Stoßplatte 84 und den Anschlägen 87. Dann wird die Deckplatte 9i auf dem U-Rahmen
79 befestigt und das ganze Aggregat auf die Rahmen 78 gesenkt, wobei der Bund 89
in den Schlitz 9o der Widerlagerscheibe 84 eintritt. Der Bolzen 88 wird dann zurückgedreht,
wodurch die zusammengepreßte Feder sich bis in ihre normale Stellung zwischen der
Widerlagerplatte 84 und den Anschlägen 87 ausdehnen kann. Die keilartigen Lagerplatten
8o werden dann befestigt, um die Stoßdämpfereinrichtung am Gleiskettenrahmen 78
der Lademaschine zusichern.
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Die das Material bewegende Einrichtung der Überkopfverladevorrichtung
ist .besonders in Fig.12 bis 16 gezeigt. Die Abrollsegmente 92 der Wurfschaufel
besitzen kurvenförmig gestaltete Flächen, die auf parallelen Schienen oder Gleisen
14 abrollen können. Der Kurvenradius dieser Flächen steigt von vorn nach dem hinteren
Ende der Kurvenstücke an. Die kurvenförmig gestalteten Flächen haben innen und außen
Rinnen 93 und 9¢ zur Aufnahme der Führungskabel 95 und 96, deren Enden in umgekehrter
Richtung an der Wurfschaufel und dem Hauptrahmen io der Verladevorrichtung befestigt
sind. Die Kabel 95 sind bei 97 und 98 und die Kabel 96 bei 99 und
ioo befestigt.
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Die Kabelverbindungen 98 und 99 sind gelenkige Verbindungen, durch
die ermöglicht wird, daß die Kabel sich um die Abrollsegmente 92 gut herumlegen
können ohne Beschädigungen zu erleiden. Sie sind im wesentlichen in Schienenhöhe
angeordnet, damit sich die wirksame Länge der Kabel nicht ändert, wenn die Wurfschaufelsegmente
während der Auswurfbewegung abrollen.
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Die Endbefestigungen 97 und ioo der Kabel an den Abrollsegmenten 92
stehen unter der Wirkung von Federn. Jedes Kabel hat ein mit Gewinde versehenes
Kabelendstück ioi, das durch eine zylindrische Hülse 1o2 hindurchragt und das von
einer Mutter 103 gehalten wird, die gegen die Kabelzugfeder 104 angezogen wird.
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Zur Aufnahme der hohen Entlademomente der Wurfschaufel dienen Puffer
zo5, die die Aufwärtsbewegung der Ladeschaufel nicht beeinträchtigen. Dies erfordert
eine wesentliche Stoßvernichtung in den Pufferkolben io6, um die große Kraft und
das überschleuderungsmoment der Ladeschaufel herabzusetzen. Um die notwendige Unterstützung
für die Schaufelpuffer zu schaffen, ohne die Gesamtlänge der Verlademaschine zu
vergrößern oder die Entladeentfernung der Schaufel hinter der Lademaschine herabzusetzen,
ist .das Gehäuse jedes Puffers io7 innerhalb der Wurfschaufelsegmente 92 und an
dem die Wurfschaufel tragenden Rahmenteil (Fig. 1a) angeordnet. Die so angeordneten
Puffer mit zusammengepreßten Kolben erstrecken sich nicht über die Wurfschaufelrahmenteile
hinaus.
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Ein doppelwandiger Kolben io6 ist innerhalb eines zylindrischen Gehäuses
107 der Puffervorrichtung verschiebbar angeordnet. Ein auf dem Kopf des Zylinders
angeordneter Ring io8 und ein innerer Flansch oder ein Bund iog im Innern des Zylinders
bilden die Gleitflächen für die äußere Kolbenwand i i o. Stoßfedern i i i und 11:2,
die zwischen den Innen- und Außenwänden der Kolbenstange io6 angeordnet sind, die
sich mit je einem Ende gegen eine Kolbenstangenkappe 113 legen und die sich mit
dem anderen Ende gegen einen die Federn haltenden Bund 114 des Zylinders abstützen,
fangen das Entlädemoment der Wurfschaufel auf.
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In der Anschlagstellung trifft die Kolbenstangenkappe 113 mit den
fest am Rahmen 116 befestigten Pufferplatten i i 5 zusammen. Streben i 17 verbinden
die oberen Enden des Rahmens 116 mit dem Gestellrahmen 78. Der Rahmen 116, der Puffer
i i 5 und die Streben 117 sind durch Bolzen an ihren Enden miteinander verbunden,
um eine leicht auseinandernehmbare Vorrichtung zu schaffen, die zwecks Reinigung
leicht abgenommen und geöffnet werden kann.
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Eine flache Kette oder ein Kabel 118 (Fig. 12), das mit dem einen
Ende an der Windetrommel 31 befestigt ist, erstreckt sich über die Jochstange i
19 der,Abrollsegmente 92 und ist an einem Joch oder Spreizbalken z2o befestigt,
der die Abrollsegmente der Wurfschaufel vereinigt. Durch Drehen der Windetrommel31
kann die Entladeschaufel gehoben und gesenkt werden. Die Form der Abrollsegmente
92, die Anordnung und die Form der Jochstangen iig und i2o und die Durchmesservergrößerung
des wirksamen Hebelarmes an der Trommel 31 beim Aufwickeln der Kette 118 ergeben
günstigste Ergebnisse, wenn ein geeigneter, entsprechend hoher Druck für den Schaufelmotor
gewählt wird. Damit kann eine höchste Kraftentwicklung bei der Grabearbeit der Ladeschaufel
und höchste Entladegeschwindigkeit bei geringstem Kraftbedarf während der Entladebewegung
erzielt werden.
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Die vorderen; Enden der Schienen 1¢@des Gestells tragen Abstützstangen
121. An jedem Schaufelarm (Fig. 14 his 16) sind Abstützwiderlager 12,2 angeordnet,
die mit Bezug auf .die Kurve der Abrollsegmente 9@2 der Ladeschaufel nach einer
Evolventenkurve: gekrümmt .ist.
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Da die kurvenförmig gestalteten Flächen; der Abstüt_zwiderläger 122
wahre Evolventenkurven mit Bezug auf die kurvenförmig gestalteten Abrollsegmente
sind, so ist die Entfernung jedes
Punktes A auf dem Umfang des A:brol:lsegments
bis zu jedem Punkt längs der Kurvenfläche C-D der Abstützwiderlager 122 konstant,
gemessen mit Hilfe eines bei A festgelegten Bandes, das um die Kurve der Schaufelsegmentie
herumgelegt ist. Daraus folgt, daß, wenn die Ladeschaufel angehoben wird und wenn
die Schaufelabrollsegmente g:2 aus der in Fi,g. 14 gezeichneten. Stellung in die
in Fi:g. 15 und 16 gezeichnete Stellung zurückbewegt werden, die Stoßwi:derl,ageri22
stets mit den Ab. stützstangen 121 im Punkt Z in Berührung bleiben. Dies. ist der
Schnittpunkt dier Evodventenkurve C-D mit der Linie X-Y, :die mit der Scheitellinie
d°r Schienen 14 übereinstimmt. Aus dieser Anordnung ergibt sich, daß alle Stöße
beim Graben in. jcider Stellung der Wurfschaufel, soweit,die Grenzen der Kurve C-D,
in Frage kommen, von der Schiene 14 im Punkt Z aufgenommen werden und :daß keine
Stöße beim Graben auf die Wurfschaufelkabel übertragen werden:. Die Abstützstangen
121 und die Abstützwiderlager 122 sind: austauschbar.