EP0270522A2 - Einrichtung zum Abbau von Material - Google Patents

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EP0270522A2
EP0270522A2 EP87890280A EP87890280A EP0270522A2 EP 0270522 A2 EP0270522 A2 EP 0270522A2 EP 87890280 A EP87890280 A EP 87890280A EP 87890280 A EP87890280 A EP 87890280A EP 0270522 A2 EP0270522 A2 EP 0270522A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
support
cantilever arm
head
intermediate carrier
guides
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP87890280A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0270522A3 (en
EP0270522B1 (de
Inventor
Herwig Wrulich
Hubert Dipl.-Ing. Weissensteiner
Bernward Dipl.-Ing. Bruns
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sandvik Mining and Construction GmbH
Original Assignee
Voestalpine AG
Voest Alpine Bergtechnik GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from AT0325186A external-priority patent/AT387622B/de
Priority claimed from AT34187A external-priority patent/AT388594B/de
Application filed by Voestalpine AG, Voest Alpine Bergtechnik GmbH filed Critical Voestalpine AG
Publication of EP0270522A2 publication Critical patent/EP0270522A2/de
Publication of EP0270522A3 publication Critical patent/EP0270522A3/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0270522B1 publication Critical patent/EP0270522B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21C—MINING OR QUARRYING
    • E21C47/00—Machines for obtaining or the removal of materials in open-pit mines
    • E21C47/10—Machines for obtaining or the removal of materials in open-pit mines for quarrying stone, sand, gravel, or clay
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D9/00—Tunnels or galleries, with or without linings; Methods or apparatus for making thereof; Layout of tunnels or galleries
    • E21D9/10—Making by using boring or cutting machines
    • E21D9/1006—Making by using boring or cutting machines with rotary cutting tools
    • E21D9/1013—Making by using boring or cutting machines with rotary cutting tools on a tool-carrier supported by a movable boom

Definitions

  • the invention relates to a device for mining rock material, ores, coal or the like. with rotating tools, which are rotatably mounted on a boom arm that can be raised and lowered, in particular a surface mining device with rotational axes arranged transversely to the longitudinal axis of the boom arm for rollers or heads equipped with chisels.
  • Such known surface mining devices mostly have their own undercarriage, in particular crawler undercarriage, and can be moved by their own drive.
  • a loading device can be connected to the undercarriage in the direction of the material to be mined, which detects the mined material and forwards it to conveyors.
  • the cantilever arm can only be pivoted about an approximately horizontal axis and thus only in the vertical direction.
  • the working width at a given location of the machine is limited to the width of the loosening tools, and in order to be able to coat a larger width, the day mining device must be moved and moved to a new position.
  • the support was shifted laterally in one direction during the downward cutting, it was possible to work continuously without separate devices for breaking the ribs, provided the side slope angle was set sufficiently flat.
  • the invention is now based on a device of the type mentioned and aims to increase the detectable width of rock to be mined without the device itself and without having to increase the drive power for the rotating tools at the same time.
  • the invention further aims to be able to adjust the side slope angle in any way and to be able to cut vertical side slopes without the aid of additional measures.
  • the invention essentially consists in that the rotating tools are mounted on a support and that the support is mounted on the extension arm so as to be displaceable transversely to the longitudinal axis of the extension arm.
  • the rotating tools are mounted on a support, which is itself slidably mounted on the cantilever arm transversely to the longitudinal axis of the cantilever arm, a larger width can be coated by moving the support, with the same position of the chassis of the device, the drive power for the rotating tools does not have to be increased.
  • the construction is preferably made such that the free end of the cantilever arm has a widened head, on which a guide for the support is fixed.
  • a widened head ensures that even large reaction forces are safely absorbed, and around
  • the guide is advantageously formed for the support of bars arranged transversely to the longitudinal axis of the cantilever arm, which are at least partially encompassed by part of the support. In this way, a particularly simple guidance for the transverse displacement of the support is created and, at the same time, reliable support of the reaction forces is possible. With larger displacement distances, relatively thick rods would have to be chosen in view of the high reaction forces in order to enable appropriate rigidity and exact guidance.
  • the design is advantageously made such that the guides on the cantilever arm are supported on the head at at least three, preferably four, points of their axial length.
  • the guides are at least partially encompassed.
  • the possible displacement path of the support transverse to the longitudinal axis of the cantilever arm is limited, since the displacement of a part overlapping the guide rods can naturally only take place between adjacent support points on the head.
  • the design is advantageously made such that the guides are connected to an intermediate carrier, that the intermediate carrier has additional guides for the support and that the intermediate carrier is relative to the head and the support is displaceable relative to the intermediate carrier via a drive connected to both parts.
  • Such an intermediate carrier forms a kind of telescope together with the support, and the possible displacement width can be compared to the distance the supports of the guide rods can be almost doubled if such an intermediate carrier is arranged.
  • the drive for the displacement of the intermediate carrier and support can be formed in a particularly simple manner by cylinder-piston assemblies, and a safe absorption of reaction forces can be ensured in a simple manner in that the intermediate carrier has bearings around the guides of the head and the support. If the guides of the head and the support are each formed by rods, which are fixed in sections of their length to the head or to the support, the encompassing bearings of the intermediate carrier can be supported by bearing eyes in a bearing plate of the guide or head, which is penetrated by the guides Intermediate carrier be formed.
  • the design according to the invention is advantageously made such that the bearing distances of the guides on the head, on the support and on the intermediate carrier are approximately the same.
  • the guides on the head and on the support are advantageously formed in pairs of rods or tubes arranged in a plane penetrated by the longitudinal axis of the cantilever arm.
  • the bearings in the intermediate carrier can be advantageously designed so that the guides of the head and the support are held in mutually parallel planes.
  • the rotary drive for the rotating tools is advantageously fixed on the support.
  • the additional weight of such a rotary drive is easily absorbed by the special design of the mounting and guidance of the components to one another.
  • a preferred device for carrying out the method is characterized in that a plurality of separate drive motors are provided for the rotatable heads or rollers. Such a plurality of motors each have to drive a smaller number of rollers or heads, so that the gears required for this purpose, which are arranged in the carrier arms between adjacent rollers or heads, can be made narrower.
  • the device is advantageously designed so that a drive motor is provided for every two adjacent rollers or heads.
  • the device according to the invention is advantageously further developed such that the sliding drive for the support is designed with double-acting hydraulic or pneumatic cylinder-piston units, the working spaces of which are connected to a valve arrangement which acts alternately on the working spaces with fluid and each opposite work room opens.
  • a valve arrangement with an adjustable switching frequency is advantageously selected in order to be able to better adapt the feed rate to the respective rock properties.
  • the device is advantageously further developed such that limit switches, in particular adjustable limit switches, are arranged in the displacement path of the support for reversing the displacement movement of the support.
  • limit switches in particular adjustable limit switches, are arranged in the displacement path of the support for reversing the displacement movement of the support.
  • the limit switches can be set in a particularly simple manner to the respective construction-related width of the remaining rib between adjacent rotating rollers or heads.
  • the device according to the invention can be used with rotating tools which are attached to a lifting and lowerable cantilever arm are rotatably mounted, in particular a surface mining device with rotation axes arranged transversely to the longitudinal axis of the cantilever arm for rollers or heads equipped with chisels, in which the rotating tools are mounted on a support and the support is slidably mounted on the cantilever arm transversely to the longitudinal axis of the cantilever arm, for a method for mining material, in which the displacement drive of the support is driven during the advance of the carrier in a substantially vertical direction to reciprocating movement.
  • Such an oscillating movement of the carrier prevents the carrier arranged between adjacent rotating heads or rollers with the gear for the rollers or heads from being seated on a rock rib during downward cutting, since such rock ribs can be cut away in good time by the oscillating movement of the carrier.
  • the method is advantageously carried out in such a way that the stroke of the reciprocating movement between the reversal points thereof is selected to be at least equal to the distance of adjacent rolls or heads measured in the axial direction.
  • the method is advantageously carried out in such a way that the ratio of the feed speed in the vertical direction to the stroke frequency of the support is less than or equal to Height of the rib is chosen.
  • a rib formed between adjacent heads or rollers is always cut away in good time before the possibility of a collision with the support arm of the rollers or heads, even if a substantially vertical slope is scraped or cut.
  • the feed rate can naturally be increased, in which case the Feed speed is not selected in the exact vertical direction but in the diagonal direction.
  • a lateral displacement of the support is superimposed on the oscillating movement of the support.
  • the method according to the invention can in principle be carried out with any device described, the installation of a corresponding valve arrangement for the oscillation drive of the support being required in the case of special designs.
  • the large lateral adjustment paths as would be possible with a telescopically interlocking guide of the support, are not absolutely necessary, since in this case only an oscillatory movement corresponding to the remaining rock ribs between adjacent rollers or heads is required.
  • the stroke required for this is relatively small, so that a large adjustability is not necessary.
  • a large adjustability in the lateral direction together with the oscillating movement of the support enables the setting of any slope angle and a better adaptation to different rock properties with the lowest possible power requirement.
  • a surface mining device 1 is shown, which can be moved on the floor by means of a crawler track 2.
  • the opencast mining device 1 also has a loading device 3, with which material lying on the floor or sole can be picked up and removed.
  • a structure 4 is connected to the crawler chassis, which has a cantilever arm 6 which can be pivoted about an essentially horizontal axis 5.
  • the cantilever arm 6 can be swiveled only in the vertical direction in the sense of the double arrow 7, for which purpose a support and swivel cylinder 8 is provided.
  • a support or tool slide 10 is slidably mounted on the head 9 of the cantilever arm 6, the direction of displacement extending transversely to the longitudinal axis 11 of the cantilever arm.
  • guides 12 are provided on the head 9 and 13 on the slide, which are surrounded by an intermediate carrier 14.
  • the tool slide or support 10 carries the release tools 15 and the drive motor 16 for rotating the release tools about an axis 17, which in turn runs transversely to the longitudinal axis 11 of the cantilever arm.
  • the guide for the support or tool slide 10 is covered by a protective plate 18. 2, this fender 18 was removed.
  • FIG. 2 it can be seen that 6 guide rods 12 are fixed to the head 9 of the cantilever arm.
  • the guide rods 12 are supported on bearing eyes 19, which bearing eyes 19 are rigidly connected to the head 9.
  • bearing eyes 19 are provided over the axial length of the guide rods 12 of the head, which grip around the guide rods 12.
  • the support or tool carrier 10 also points analog bearing eyes 20, which encompass the guide rods 13 of the support 10. The distance between adjacent bearing points or bearing eyes 20 or 19 is essentially the same. In a configuration in which the bearing eyes 20 would interact directly with the rods 12 of the head, there would be a maximum displacement distance which corresponds to the distance between adjacent bearing eyes 19 and 20 in the axial direction of the rods 12 and 13.
  • an intermediate carrier 14 which engages around the rods 12 and the rods 13 with bearing eyes 22.
  • the intermediate carrier 14 has three such plates bearing the bearing eyes and is shown in more detail in FIGS. 3 and 4.
  • the bearing eyes encompassing the guide rods 12 and 13 are formed by bores 23 in support plates 24 of the intermediate carrier 14, as shown in FIG. 4.
  • the distances between the bores 23, which represent the bearing eyes for the rods 12 and 13, are dimensioned in such a way that the support 10 is guided parallel to the head.
  • the arrangement of such an intermediate support 14 results in a type of telescope which increases the maximum displacement in the direction of the double arrow 21.
  • a hydraulic cylinder piston unit 25 is provided between the head 9 and a bearing plate 24 of the intermediate carrier, the articulation point on the intermediate carrier being designated by 26.
  • a second hydraulic cylinder piston unit 27 connects the intermediate carrier 14 to the support or tool slide 10.
  • FIG. 7 again shows a surface mining device 1, in which the reference numbers from FIG. 1 are retained. 7 can be moved on the floor by means of a crawler chassis 2 and has a loading device 3, with which material lying on the floor or the sole can be picked up and removed.
  • a structure 4 is connected to the caterpillar undercarriage and has a cantilever arm 6 which can be pivoted about an essentially horizontal axis 5. The cantilever arm 6 can only be pivoted in the vertical direction in the sense of the double arrow 7, for which purpose support or swivel cylinders 8 are provided.
  • a support or tool slide 10 is slidably mounted on the head 9 of the cantilever arm, the direction of displacement extending transversely to the longitudinal axis of the cantilever arm 6.
  • guides 12 are provided on the head 9 of the cantilever arm.
  • the tool slide or support 10 carries the release tools 15, a plurality of such release tools being arranged next to one another in the direction of the axis of rotation 17.
  • Motors 16 are provided for driving the release tools.
  • two cutting rollers can each be driven for rotation by means of a common drive motor 16, the drive motors 16 being driven via a gear 28.
  • the gear 28 is located each in the bearing arms of the rollers 15 and by the arrangement of a plurality of drive motors 16, these bearing arms can be built relatively small in the direction of the axis of rotation 17 of the tools, since the drive torque must be transmitted for only two rollers.
  • four gripper arms 29 can also be seen on the loading device 3, through which the mined material is conveyed to the conveying means 30 and to an essentially centrally arranged conveying means 31 conveying in the machine longitudinal direction.
  • the support 10 is driven by a hydraulic cylinder piston unit 32 for the oscillating movement in the sense of the double arrow 21, the stroke of this oscillating movement being at least equal to the distance a which is required between adjacent rollers or heads for the transmission of the drive.
  • the back and forth movement of the support 10 in this way cuts off the remaining rock between adjacent rollers 15, so that steep side slope angles without the aid of additional facilities for the Removal of the rocky rib can be cut.
  • a directional displacement of the carrier can be carried out simultaneously with the reciprocating movement of the carrier or support 10 in the sense of the double arrow 21.
  • a larger displacement path is required than would be possible with a device according to FIGS. 7 and 8.
  • Such larger displacement paths can be achieved, for example, with a device according to FIGS. 2, 5 and 6.

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Abstract

Eine Tagbaueinrichtung mit um eine im wesentlichen horizon­tale Achse schwenkbaren Auslegerarm (6) trägt einen quer zur Längsachse (11) des Auslegerarmes (6) verschieblich gelager­ten Support bzw. Werkzeugschlitten (10), an welchem Werkzeuge rotierbar gelagert sind. Der Kopf (9) des Auslegerarmes (6) trägt hiezu Führungen (12) und der Werkzeugschlitten bzw. Support (10) trägt Führungen (13), welche von Stangen gebil­det sind. Die Führungsstangen (12 und 13) sind unter Vermitt­lung eines Zwischenträgers (14) miteinander verbunden, wobei der Verschiebeantrieb von hydraulischen Zylinderkolbenaggre­gaten (25, 27) gebildet ist, welche jeweils zwischen dem Zwischenträger (14) und dem Kopf (9) bzw. dem Zwischenträger (14) und dem Support (10) angeordnet sind.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Abbauen von Gesteinsmaterial, Erzen, Kohle od.dgl. mit rotierenden Werkzeugen, welche an einem heb- und senkbaren Auslegerarm rotierbar gelagert sind, insbesondere ein Tagbaugerät mit quer zur Längsachse des Auslegerarms angeordneten Rotations­achsen für mit Meißeln bestückte Walzen oder Köpfe.
  • Derartige bekannte Tagbaugeräte weisen zumeist ein eigenes Fahrwerk, insbesondere Raupenfahrwerk, auf und sind über einen eigenen Antrieb verfahrbar. Ebenso wie bei untertätigen Maschinen kann an das Fahrwerk in Richtung zum abzubauenden Material eine Ladeeinrichtung angeschlossen sein, welche das abgebaute Material erfaßt und auf Förderer weiterleitet. Gemeinsam ist den bekannten Tagbaueinrichtungen, daß der Auslegerarm lediglich um eine ungefähr horizontale Achse und somit ausschließlich in Höhenrichtung schwenkbar ist. Die Arbeitsbreite bei gegebenem Standort der Maschine ist hiebei auf die Breite der Lösewerkzeuge beschränkt, und um eine größere Breite bestreichen zu können, muß das Tagbaugerät verfahren werden und in eine neue Position gebracht werden. Wenn bei der bekannten Maschine eine Mehrzahl von Schräm­köpfen oder Walzen in Achsrichtung nebeneinander angeordnet waren, wurden zumeist mehrere Antriebsmotoren eingesetzt, welche jeweils maximal zwei der in Rotationsachsenrichtung nebeneinander angeordneten Walzen antrieben, um den für das notwendige Getriebe erforderlichen Abstand zwischen benach­barten Walzen gering halten zu können. In jedem Fall blieb aber zwischen in Richtung der Rotationsachse benachbarten Walzen oder Köpfen eine Gesteinsrippe beim Arbeiten mit derartigen Geräten, welche durch die Dimension des Getriebes vorgegeben war. Es mußten daher diese Gesteinsrippen mit gesonderten Werkzeugen oder Kratzern entfernt oder gebrochen werden, was je nach Gesteinsbeschaffenheit unterschiedlich aufwendig war. Wenn bei der bekannten Einrichtung während des Abwärtsschrämens der Support in eine Richtung seitlich verschoben wurde, konnte kontinuierlich ohne gesonderte Ein­richtungen zum Brechen der Rippen gearbeitet werden, sofern der Seitenböschungswinkel hinreichend flach eingestellt wurde. Die Einstellung von steilen Seitenböschungswinkeln, insbesondere von Seitenböschungen mit im wesentlichen ver­tikal verlaufender Kante, war mit der bekannten Einrichtung nicht ohne weiteres möglich.
  • Die Erfindung geht nun von einer Einrichtung der eingangs genannten Art aus und zielt darauf ab, die erfaßbare Breite an abzubauendem Gestein ohne Verfahren der Einrichtung selbst zu vergrößern und ohne gleichzeitig die Antriebsleistung für die rotierenden Werkzeuge erhöhen zu müssen. Die Erfindung zielt weiters darauf ab, den Seitenböschungswinkel in be­liebiger Weise einstellen zu können und ohne Zuhilfenahme zusätzlicher Maßnahmen auch vertikale Seitenböschungen schrämen zu können. Zur Lösung dieser Aufgabe besteht die Erfindung im wesentlichen darin, daß die rotierenden Werk­zeuge an einem Support gelagert sind und daß der Support quer zur Längsachse des Auslegerarms verschiebbar am Auslegerarm gelagert ist. Dadurch, daß die rotierenden Werkzeuge an einem Support gelagert sind, welcher selbst quer zur Längsachse des Auslegerarms verschiebbar am Auslegerarm gelagert ist, kann bei gleicher Position des Fahrwerkes der Einrichtung durch Verschieben des Supportes eine größere Breite bestrichen werden, wobei die Antriebsleistung für die rotierenden Werkzeuge nicht erhöht werden muß.
  • Die Konstruktion ist hiebei vorzugsweise so getroffen, daß das freie Ende des Auslegerarms einen verbreiterten Kopf auf­weist, an welchem eine Führung für den Support festgelegt ist. Ein derartiger verbreiterter Kopf stellt sicher, daß auch große Reaktionskräfte sicher aufgenommen werden, und um eine möglichst kompakte und hohen Reaktionskräften gewachsene Ausbildung zu schaffen, ist mit Vorteil die Führung für den Support von quer zur Längsachse des Auslegerarms angeordneten Stangen gebildet, welche von einem Teil des Supports zumin­dest teilweise umgriffen sind. Auf diese Weise wird eine besonders einfache Führung für die Querverschiebbarkeit des Supportes geschaffen und gleichzeitig eine sichere Abstützung der Reaktionskräfte möglich. Bei größeren Verschiebewegen müßten aber mit Rücksicht auf die hohen Reaktionskräfte relativ dicke Stangen gewählt werden, um eine entsprechende Steifigkeit und exakte Führung zu ermöglichen. Um auch bei größeren Verschiebewegen noch mit kleinbauenden Teilen für die Führung auszukommen, ist mit Vorteil die Ausbildung so getroffen, daß die Führungen am Auslegerarm an wenigstens drei, vorzugsweise vier, Stellen ihrer axialen Länge am Kopf abgestützt sind.
  • Für die sichere Lagerung des Supportes ist es wie bereits erwähnt vorteilhaft, wenn die Führungen zumindest teilweise umgriffen werden. Mit Rücksicht auf die über die axiale Länge der von Stangen gebildeten Führungen angeordneten Abstützun­gen wird aber hiebei der mögliche Verschiebeweg des Supportes quer zur Längsachse des Auslegerarmes beschränkt, da die Verschiebung eines die Führungsstangen übergreifenden Teiles naturgemäß nur zwischen benachbarten Abstützstellen am Kopf erfolgen kann. Um auch bei einer größeren Anzahl von Abstütz­stellen der Führungsstangen am Kopf eine entsprechend große Verschiebebreite zu ermöglichen, ist mit Vorteil die Ausbil­dung so getroffen, daß die Führungen mit einem Zwischenträger verbunden sind, daß der Zwischenträger zusätzliche Führungen für den Support aufweist und daß der Zwischenträger relativ zum Kopf und der Support relativ zum Zwischenträger über einen mit jeweils beiden Teilen verbundenen Antrieb verschiebbar ist. Ein derartiger Zwischenträger bildet hiebei gemeinsam mit dem Support eine Art Teleskop aus, und die mögliche Verschiebebreite kann im Vergleich mit dem Abstand der Abstützungen der Führungsstangen nahezu verdoppelt werden, wenn ein derartiger Zwischenträger angeordnet wird.
  • Der Antrieb für die Verschiebung von Zwischenträger und Support kann in besonders einfacher Weise von Zylinderkolben­aggregaten gebildet sein, und eine sichere Aufnahme von Reaktionskräften kann in einfacher Weise dadurch sicherge­stellt werden, daß der Zwischenträger die Führungen des Kopfes und des Supportes umgreifende Lagerungen aufweist. Wenn die Führungen des Kopfes und des Supportes jeweils von Stangen gebildet sind, welche in Abschnitten ihrer Länge am Kopf bzw. am Support festgelegt sind, können die umgreifenden Lagerungen des Zwischenträgers von Lageraugen in einer von den Führungen des Kopfes bzw. des Supportes durchsetzten Lagerplatte des Zwischenträgers gebildet sein.
  • Mit Vorteil ist die Ausbildung erfindungsgemäß so getroffen, daß die Lagerabstände der Führungen am Kopf, am Support und am Zwischenträger ungefähr gleich sind. Um eine exakte Parallelführung zu erzielen, sind mit Vorteil die Führungen am Kopf und am Support von paarweise jeweils in einer von der Längsachse des Auslegerarms durchsetzten Ebene angeordneten Stangen oder Rohren gebildet. Die Lagerungen im Zwischen­träger können hiebei mit Vorteil so ausgebildet sein, daß die Führungen des Kopfes und des Supportes in zueinander paral­lelen Ebenen gehalten sind.
  • Mit Rücksicht auf die Verschiebbarkeit des Supportes ist mit Vorteil der Drehantrieb für die rotierenden Werkzeuge am Support festgelegt. Das zusätzliche Gewicht eines derartigen Drehantriebes wird durch die spezielle Konstruktion der Lagerung und Führung der Bauteile zueinander ohne weiteres aufgenommen.
  • Um das Schramen mit einer derartigen Einrichtung rascher gestalten zu können, wird mit Vorteil darauf abgezielt die verbleibende Gesteinsrippe zwischen benachbarten Köpfen oder Walzen möglichst gering zu halten. Zu diesem Zweck ist eine bevorzugte Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens dadurch gekennzeichnet, daß eine Mehrzahl von gesonderten Antriebsmotoren für die rotierbaren Köpfe oder Walzen vor­gesehen ist. Eine derartige Mehrzahl von Motoren muß jeweils eine geringere Anzahl von Walzen oder Köpfen antreiben, sodaß die hiefür erforderlichen Getriebe, welche in den Trägerarmen zwischen benachbarten Walzen oder Köpfen angeordnet sind, schmäler gebaut werden können. Mit Vorteil ist die Einrich­tung hiebei so ausgebildet, daß für je zwei benachbarte Walzen oder Köpfe ein Antriebsmotor vorgesehen ist.
  • Zur Erzielung der oszillierenden Bewegung des Supportes ist die erfindungsgemäße Einrichtung mit Vorteil so weiterge­bildet, daß der Verschiebeantrieb für den Support mit doppelt wirkenden hydraulischen oder pneumatischen Zylinderkolben­aggregaten ausgebildet ist, deren Arbeitsräume mit einer Ventilanordnung verbunden sind, welche die Arbeitsräume abwechselnd mit Fluid beaufschlägt und den jeweils gegen­überliegenden Arbeitsraum öffnet. Mit Vorteil wird hiebei eine Ventilanordnung mit einstellbarer Schaltfrequenz ge­wählt, um die Vorschubgeschwindigkeit an die jeweilige Gesteinsbeschaffenheit besser anpassen zu können.
  • Zur Begrenzung des Hubes ist die Einrichtung mit Vorteil so weitergebildet, daß im Verschiebeweg des Supportes End­schalter, insbesondere einstellbare Endschalter für die Umsteuerung der Verschiebebewegung des Supportes angeordnet sind. Die Endschalter können in besonders einfacher Weise auf die jeweils konstruktionsbedingte Breite der verbleibenden Rippe zwischen benachbarten rotierenden Walzen oder Köpfen eingestellt sein.
  • In besonders vorteilhafter Weise kann die erfindungsgemäße Einrichtung mit rotierenden Werkzeugen, welche an einem heb- ­ und senkbaren Auslegerarm rotierbar gelagert sind, insbe­sondere ein Tagbaugerät mit quer zur Längsachse des Aus­legerarms angeordneten Rotationsachsen für mit Meißeln be­stückte Walzen oder Köpfe, bei welcher die rotierenden Werkzeuge an einem Support gelagert sind und der Support quer zur Längsachse des Auslegerarmes verschiebbar am Auslegerarm gelagert ist, für ein Verfahren zum Abbauen von Material angewandt werden, bei welchem der Verschiebeantrieb des Supportes während des Vorschubes des Trägers in im wesent­lichen vertikaler Richtung zu hin- und hergehender Bewegung angetrieben wird. Durch eine derartige oszillierende Bewegung des Trägers wird verhindert, daß der zwischen benachbarten rotierenden Köpfen oder Walzen angeordnete Träger mit dem Getriebe für die Walzen oder Köpfe beim Abwärtsschrämen auf einer Gesteinsrippe aufsitzt, da derartige Gesteinsrippen durch die oszillierende Bewegung des Trägers rechtzeitig weggeschnitten werden können. Mit Vorteil wird hiebei das Verfahren so durchgeführt, daß der Hub der hin- und her­gehenden Bewegung zwischen den Umkehrpunkten derselben wenigstens gleich dem in Achsrichtung gemessenen Abstand benachbarter Walzen oder Köpfe gewählt wird.
  • Um ein Schrämen mit relativ hoher Geschwindigkeit zu ermög­lichen und den Leistungsbedarf für die Antriebsleistung der Walzen oder Köpfe auch bei unterschiedlichen Gesteinsbe­schaffenheiten gering zu halten, wird das Verfahren mit Vorteil so durchgeführt, daß das Verhältnis Vorschubge­schwindigkeit in vertikaler Richtung zur Hubfrequenz des Supportes kleiner oder gleich der Höhe der Rippe gewählt wird. Auf diese Weise wird eine jeweils zwischen benachbarten Köpfen oder Walzen gebildete Rippe immer rechtzeitig vor der Möglichkeit einer Kollision mit dem Trägerarm der Walzen oder Köpfe weggeschnitten und dies auch dann, wenn eine im wesent­lichen vertikale Böschung geschramt oder geschnitten wird. Für flachere Böschungswinkel kann naturgemäß die Vorschub­geschwindigkeit erhöht werden, wobei in diesem Falle die Vorschubgeschwindigkeit nicht in exakt vertikaler Richtung sondern in diagonaler Richtung gewählt wird. Zu diesem Zweck wird der oszillierenden Bewegung des Supportes eine laterale Verschiebung des Supportes überlagert.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich prinzipiell mit jeder beschriebenen Einrichtung, wobei bei speziellen Aus­bildungen der Einbau einer entsprechenden Ventilanordnung für den Oszillationsantrieb des Supportes erforderlich ist, durchführen. Für ein Schramen in im wesentlichen vertikaler Richtung sind allerdings die großen lateralen Verstellwege, wie sie mit einer teleskopisch ineinandergreifenden Führung des Supportes möglich wären, nicht unbedingt erforderlich, da in diesem Fall lediglich eine den verbleibenden Gesteins­rippen zwischen benachbarten Walzen oder Köpfen entsprechende Oszillationsbewegung erforderlich ist. Der hiefür benötigte Hub ist relativ gering, sodaß eine große Verstellbarkeit nicht erforderlich ist. Eine große Verstellbarkeit in la­teraler Richtung gemeinsam mit der oszillierenden Bewegung des Supportes ermöglicht aber die Einstellung beliebiger Böschungswinkel und eine bessere Anpassung an verschiedene Gesteinsbeschaffenheiten bei möglichst geringem Leistungsbe­darf.
  • Die Erfindung wird nachfolgend an Hand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. In dieser zeigen:
    • Fig. 1 eine Seitenansicht auf ein erfindungs­gemäßes Tagbaugerät,
    • Fig. 2 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles II der Fig. 1 bei abgenommener Abdeckplatte,
    • Fig. 3 eine Draufsicht auf einen Zwischenträger in der Ansicht nach Fig. 2,
    • Fig. 4 eine Ansicht auf den Zwischenträger in Rich­tung des Pfeiles IV entsprechend der Fig. 3,
    • Fig. 5 eine Draufsicht analog zu Fig. 2 in einer ersten Verschiebelage und
    • Fig. 6 eine analoge Draufsicht wie Fig. 5 in einer zweiten Verschiebelage des Supportes,
    • Fig. 7 eine Seitenansicht einer zweiten Ausbildung einer erfindungsgemäßen Maschine und Fig. 8 eine Draufsicht in Richtung des Pfeiles VII der Fig. 7.
  • In Fig. 1 ist ein Tagbaugerät 1 dargestellt, welches mittels eines Raupenfahrwerkes 2 am Boden verfahrbar ist. Das Tag­baugerät 1 weist darüberhinaus eine Ladeeinrichtung 3 auf, mit welcher am Boden bzw. Sohle aufliegendes Material aufge­nommen und abgefördert werden kann. Mit dem Raupenfahrwerk ist ein Aufbau 4 verbunden, welcher einen um eine im wesent­lichen horizontale Achse 5 schwenkbaren Auslegerarm 6 auf­weist. Der Auslegerarm 6 ist hiebei im Sinne des Doppelpfei­les 7 lediglich in Höhenrichtung schwenkbar, wofür ein Stütz- ­und Schwenkzylinder 8 vorgesehen ist.
  • Am Kopf 9 des Auslegerarmes 6 ist ein Support bzw. Werkzeug­schlitten 10 verschiebbar gelagert, wobei die Verschiebe­richtung sich quer zur Längsachse 11 des Auslegerarmes erstreckt. Für diese Verschiebung sind Führungen 12 am Kopf 9 und 13 am Schlitten vorgesehen, welche von einem Zwischen­träger 14 umgriffen werden.
  • Der Werkzeugschlitten bzw. Support 10 trägt die Lösewerkzeuge 15 und den Antriebsmotor 16 für die Rotation der Lösewerk­zeuge um eine Achse 17, welche wiederum quer zur Längsachse 11 des Auslegerarmes verläuft. Die Führung für den Support bzw. Werkzeugschlitten 10 ist durch ein Schutzblech 18 abgedeckt. Bei der Ansicht nach Fig. 2 wurde dieses Schutz­blech 18 abgenommen.
  • In Fig. 2 ist ersichtlich, daß am Kopf 9 des Auslegerarmes 6 Führungsstangen 12 festgelegt sind. Die Führungsstangen 12 sind an Lageraugen 19 abgestützt, welche Lageraugen 19 starr mit dem Kopf 9 verbunden sind. Über die axiale Länge der Führungsstangen 12 des Kopfes sind hiebei vier derartige Lageraugen 19 vorgesehen, welche die Führungsstangen 12 umgreifen. Auch der Support bzw. Werkzeugträger 10 weist analoge Lageraugen 20 auf, welche die Führungsstangen 13 des Supportes 10 umgreifen. Der Abstand benachbarter Lagerstellen bzw. Lageraugen 20 oder 19 ist hiebei im wesentlichen gleich. Bei einer Ausbildung, bei welcher die Lageraugen 20 unmittel­bar mit den Stangen 12 des Kopfes zusammenwirken würden, ergäbe sich ein maximaler Verschiebeweg, welcher dem Abstand benachbarter Lageraugen 19 bzw. 20 in Achsrichtung der Stangen 12 bzw. 13 entspricht. Um nun den Verschiebeweg in Richtung des Doppelpfeiles 21 für das Werkzeug 15 zu ver­größern, ist ein Zwischenträger 14 vorgesehen, welcher mit Lageraugen 22 sowohl die Stangen 12 als auch die Stangen 13 umgreift. Der Zwischenträger 14 weist drei derartige die Lageraugen tragende Platten auf und ist in den Fig. 3 und 4 näher dargestellt. Die die Führungsstangen 12 und 13 umgrei­fenden Lageraugen sind hiebei von Bohrungen 23 in Stütz­platten 24 des Zwischenträgers 14 gebildet, wie dies in Fig. 4 dargestellt ist. Die Abstände der Bohrungen 23, welche die Lageraugen für die Stangen 12 und 13 darstellen, sind hiebei so bemessen, daß eine Parallelführung des Supportes 10 relativ zum Kopf erfolgt. Durch die Anordnung eines der­artigen Zwischenträgers 14 ergibt sich nun eine Art Teleskop, welches den maximalen Verschiebeweg in Richtung des Doppel­pfeiles 21 vergrößert. Zu diesem Zweck ist ein hydraulisches Zylinderkolbenaggregat 25 zwischen dem Kopf 9 und einer Lagerplatte 24 des Zwischenträgers vorgesehen, wobei die Anlenkstelle am Zwischenträger mit 26 bezeichnet ist. Ein zweites hydraulisches Zylinderkolbenaggregat 27 verbindet den Zwischenträger 14 mit dem Support bzw. Werkzeugschlitten 10. Durch Betätigung der beiden hydraulischen Zylinderkolben­aggregate 25 und 27 lassen sich nun, wie in Fig. 5 und 6 schematisch dargestellt, relativ große Verstellwege in Richtung des Doppelpfeiles 21 erzielen. In Fig. 5 sind hiebei die beiden hydraulischen Zylinderkolbenaggregate 25 und 27 ausgefahren, wodurch sich eine Verschiebung des Werkzeug­trägers um den etwa doppelten Abstand benachbarter Lager­steller der Führungsstangen 12 am Kopf bzw. 13 am Werkzeugschlitten bzw. Support 10 ergibt. Durch Einfahren der hydraulischen Zylinderkolbenaggregate 25, 27 kann die Position eingenommen werden, wie sie in Fig. 6 verdeutlicht wird. Hiebei wird der Support 10 wiederum relativ zum Kopf 9 verschoben, wobei sich für den Verschiebeweg wiederum nahezu der doppelte Abstand benachbarter Lagerstellen 19 am Kopf bzw. 20 am Support bzw. Werkzeugschlitten 10 ergibt.
  • In Fig. 7 ist wiederum ein Tagbaugerät 1 dargestellt, in welchem die Bezugsziffern von Fig. 1 beibehalten werden. Das Tagbaugerät nach Fig. 7 ist mittels eines Raupenfahrwerkes 2 am Boden verfahrbar und weist eine Ladeeinrichtung 3 auf, mit welcher am Boden bzw. der Sohle aufliegendes Material auf­genommen und abgefördert werden kann. Mit dem Raupenfahrwerk ist ein Aufbau 4 verbunden, welcher einen um eine im wesent­lichen horizontale Achse 5 schwenkbaren Auslegerarm 6 auf­weist. Der Auslegerarm 6 ist im Sinne des Doppelpfeiles 7 lediglich in Höhenrichtung verschwenkbar, wofür Stütz- bzw. Schwenkzylinder 8 vorgesehen sind.
  • Am Kopf 9 des Auslegerarmes ist ein Support bzw. Werkzeug­schlitten 10 verschiebbar gelagert, wobei die Verschiebe­richtung sich quer zur Längsachse des Auslegerarmes 6 er­streckt. Für die Verschiebung des Supportes 10 in im wesent­lichen horizontaler Richtung sind Führungen 12 am Kopf 9 des Auslegerarmes vorgesehen.
  • Der Werkzeugschlitten bzw. Support 10 trägt die Lösewerkzeuge 15, wobei eine Mehrzahl derartiger Lösewerkzeuge in Richtung der Rotationsachse 17 nebeneinander angeordnet sind. Für den Antrieb der Lösewerkzeuge sind Motoren 16 vorgesehen.
  • Wie aus der Draufsicht nach Fig. 8 ersichtlich, sind jeweils zwei Schrämwalzen mittels eines gemeinsamen Antriebsmotors 16 zur Rotation antreibbar, wobei die Antriebsmotoren 16 über ein Getriebe 28 angetrieben werden. Das Getriebe 28 befindet sich jeweils in den Lagerarmen der Walzen 15 und durch die Anordnung einer Mehrzahl von Antriebsmotoren 16 können diese Lagerarme in Richtung der Rotationsachse 17 der Werkzeuge relativ klein gebaut werden, da jeweils für nur zwei Walzen das Antriebsmoment übertragen werden muß.
  • Aus der Darstellung nach Fig. 8 sind ferner auf der Lade­einrichtung 3 vier Greiferarme 29 ersichtlich, durch welche das abgebaute Material zu Abfördermittel 30 und zu einem im wesentlichen mittig angeordneten in Maschinenlängsrichtung fördernden Abfördermittel 31 verbracht wird.
  • Der Support 10 wird durch ein hydraulisches Zylinderkolben­aggregat 32 zur Oszillationsbewegung im Sinne des Doppel­pfeiles 21 angetrieben, wobei der Hub dieser Oszillationsbe­wegung wenigstens gleich dem Abstand a ist, welcher zwischen benachbarten Walzen oder Köpfen für das Getriebe des Antrie­bes benötigt wird. Bei einem Schrämen in im wesentlichen vertikaler Richtung entsprechend dem Doppelpfeil 7 der Fig. 7 wird durch die hin- und hergehende Bewegung des Supportes 10 auf diese Weise die verbleibende Gesteinsrippe zwischen benachbarten Walzen 15 jeweils weggeschnitten, sodaß auch steile Seitenböschungswinkel ohne Zuhilfenahme zusätzlicher Einrichtungen für die Entfernung der Gesteinsrippe geschrämt werden können.
  • Wenn flachere Böschungswinkel eingestellt werden, kann gleichzeitig mit der hin- und hergehenden Bewegung des Trägers bzw. Supportes 10 im Sinne des Doppelpfeiles 21 eine gerichtete Verschiebung des Trägers vorgenommen werden. Zu diesem Zweck ist allerdings ein größerer Verschiebeweg erforderlich, als dies mit einer Einrichtung nach den Figuren 7 und 8 möglich wäre. Derartige größere Verschiebewege können beispielsweise mit einer Einrichtung gemäß den Figuren 2, 5 und 6 erzielt werden.

Claims (18)

1. Einrichtung zum Abbauen von Gesteinsmaterial, Erzen, Kohle oder dgl. mit rotierenden Werkzeugen, welche an einem heb- ­und senkbaren Auslegerarm rotierbar gelagert sind, insbeson­dere Tagbaugerät mit quer zur Längsachse des Auslegerarms angeordneten Rotationsachsen für mit Meißeln bestückte Walzen oder Köpfe, dadurch gekennzeichnet, daß die rotierenden Werkzeuge (15) an einem Support (10) gelagert sind und daß der Support (10) quer zur Längsachse (11) des Ausleger­arms (6) verschiebbar am Auslegerarm (6) gelagert ist.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das freie Ende des Auslegerarms (6) einen verbreiterten Kopf (9) aufweist, an welchem eine Führung für den Sup­port (10) festgelegt ist.
3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Führung für den Support (10) von quer zur Längsachse (11) des Auslegerarms (6) angeordneten Stangen (12, 13) gebildet ist, welche von einem Teil des Supports (10) zumindest teilweise umgriffen sind.
4. Einrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekenn­zeichnet, daß die Führungen (12) am Auslegerarm (6) an wenigstens drei, vorzugsweise vier, Stellen (19) ihrer axialen Länge am Kopf (9) abgestützt sind.
5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungen (12, 13) mit einem Zwi­schenträger (14) verbunden sind, daß der Zwischenträger (14) zusätzliche Führungen für den Support (10) aufweist und daß der Zwischenträger (14) relativ zum Kopf (9) und der Sup­port (10) relativ zum Zwischenträger (14) über einen mit jeweils beiden Teilen verbundenen Antrieb verschiebbar ist.
6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb für die Verschiebung des Zwischenträgers (14) und des Supports (10) von Zylinderkolbenaggregaten (25, 27) gebildet ist.
7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenträger (14) die Führun­gen (12, 13) des Kopfes (9) und des Supportes (10) um­greifende Lagerungen (22) aufweist.
8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerabstände der Führungen (19, 20, 22) am Kopf (9), am Support (10) und am Zwischenträger (14) ungefähr gleich sind.
9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungen (12, 13) am Kopf (9) und am Support (10) von paarweise jeweils in einer von der Längs­achse (11) des Auslegerarms (6) durchsetzten Ebene angeord­neten Stangen oder Rohren gebildet sind.
10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehantrieb für die rotierenden Werkzeuge (15) am Support (10) festgelegt ist.
11. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mehrzahl von gesonderten Antriebsmotoren (16) für die rotierbaren Köpfe oder Walzen (15) vorgesehen ist.
12. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß für je zwei benachbarte Walzen (15) oder Köpfe ein Antriebs­motor (16) vorgesehen ist.
13. Einrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschiebeantrieb für den Support (10) mit doppeltwirken­den hydraulischen oder pneumatischen Zylinderkolbenaggrega­ten (32) ausgebildet ist, deren Arbeitsräume mit einer Ventilanordnung verbunden sind, welche die Arbeitsräume abwechselnd mit Fluid beaufschlägt und den jeweils gegen­überliegenden Arbeitsraum öffnet.
14. Einrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilanordnung mit einstellbarer Schaltfrequenz ausge­bildet ist.
15. Eirrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekenn­zeichnet, daß im Verschiebeweg des Supportes (10) End­schalter, insbesondere einstellbare Endschalter, für die Umsteuerung der Verschiebebewegung des Supportes (10) an­geordnet sind.
16. Verfahren zum Abbauen von Material mit einer Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15 mit rotierenden Werkzeugen, welche an einem heb- und senkbaren Auslegerarm rotierbar gelagert sind, insbesondere einem Tagbaugerät mit quer zur Längsachse des Auslegerarms angeordneten Rotationsachsen für mit Meißeln bestückte Walzen oder Köpfe, bei welcher die rotierenden Werkzeuge an einem Support gelagert sind und der Support quer zur Längsachse des Auslegerarms verschiebbar am Auslegerarm gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschiebeantrieb des Supportes während des Vorschubes des Trägers in im wesentlichen vertikaler Richtung zu hin- und hergehender Bewegung angetrieben wird.
17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Hub der hin- und hergehenden Bewegung zwischen den Umkehrpunkten derselben wenigstens gleich dem in Achsrichtung gemessenen Abstand benachbarter Walzen oder Köpfe gewählt wird.
18. Verfahren nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekenn­zeichnet, daß das Verhältnis Vorschubgeschwindigkeit in vertikaler Richtung zur Hubfrequenz des Supportes kleiner oder gleich der Höhe der Rippe gewählt wird.
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