EP0346678A2 - Von einem Fahrzeug gehaltenes Arbeitsgerät für Erdarbeiten, insbesondere Schaufellader - Google Patents

Von einem Fahrzeug gehaltenes Arbeitsgerät für Erdarbeiten, insbesondere Schaufellader Download PDF

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EP0346678A2
EP0346678A2 EP89109763A EP89109763A EP0346678A2 EP 0346678 A2 EP0346678 A2 EP 0346678A2 EP 89109763 A EP89109763 A EP 89109763A EP 89109763 A EP89109763 A EP 89109763A EP 0346678 A2 EP0346678 A2 EP 0346678A2
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EP
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boom
vehicle
bucket
implement
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Horst Siffrin
Werner Michaely
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Walter Becker GmbH
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Walter Becker GmbH
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    • 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
    • E21D9/12—Devices for removing or hauling away excavated material or spoil; Working or loading platforms
    • E21D9/126—Loading devices or installations

Definitions

  • the invention relates to a tool held by a vehicle for earthworks, in particular for underground mining, in particular a shovel loader, which has a boom on the vehicle which can be swiveled up and down about a horizontal axis extending transversely to the direction of travel and on which Boom has a bucket that is pivotable relative to the boom about an axis parallel to said axis.
  • shovel loaders be they wheel loaders or crawler loaders, have to turn an angle apart from their movement or lift the shovel above themselves in order to pour out the material picked up by the shovel, e.g. onto a truck or a conveyor belt.
  • the invention has for its object to reduce the amount of movement required as well as to facilitate the use of work equipment.
  • the vehicle is a rail-guided monorail vehicle and the implement extends downwards from it, which can be raised and lowered.
  • the shovel loader with the base of the monorail vehicle is not in the way of itself: it does not have to swing the shovel over the vehicle to pour it out at a past transfer point, but only lifts the shovel, drives itself over the transfer point and empties the shovel over it , for example on a conveyor belt or in a larger container, which can then be transported away again with the overhead conveyor. If necessary, he can also drive over the goods to be picked up on the other side. In addition, the possibility of a gear drive or the like is particularly advantageous. the overhead conveyor to transmit the reaction forces in a positive manner. Wheel loaders can only support themselves with friction locking, and ultimately track loaders as well. The wear of the wheel tires depends on the surface and the material being moved, e.g.
  • the difficulties that uneven ground can mean for wheel loaders and crawler loaders are completely eliminated.
  • an electrical or pneumatic energy supply of wheel loaders or crawler loaders by trailing cables is more cumbersome, cumbersome and prone to failure.
  • the shovel loader is also to be used as a means of transport, the overhead rail vehicle has the advantage of greater speed than the wheeled or crawler vehicle, at least on uneven ground and cramped conditions.
  • the proposed shovel loader can increase the transport performance e.g. quintuple.
  • the invention also makes it possible, in an advantageous embodiment, to hold the working device at various horizontally — as far as desired — distant locations of the overhead conveyor vehicle, while a working device supported by a ground vehicle can basically only be held by the attachment of a boom.
  • the overhead conveyor vehicle can be a train composed of a plurality of carriages and the implement can be held by different carriages. This makes it easier to keep the implement at different locations from one another.
  • the carriages can be connected to one another via spacing couplings, such as coupling rods.
  • the boom can be articulated at one point of the vehicle or a wagon of the train and can be raised and lowered at another point or another wagon, for example by a chain drive or by long pneumatic or hydraulic cylinders.
  • the shovel loader it is proposed for the shovel loader to hold the shovel directly on the monorail vehicle so that it can be raised and lowered, and to hold the boom only over the shovel. Then there is a short, direct flow of forces: The bucket with the weight of its load is carried directly, and the boom transfers the supporting force for the digging into the bucket.
  • the wagon to which the boom is articulated is expediently the drive wagon in the event of a train. This flow of forces is then also immediate.
  • the boom should be inclined by 30 to 40 ° in the intended scraping position of the shovel against the horizontal.
  • the suspension of the shovel is preferably two, such that the shovel can be independently raised and lowered near its front end and near its rear end and can thus be brought into any position, including for tipping over.
  • the drawing shows an embodiment of the invention.
  • a rail 4 of a monorail suspension system hangs over brackets 2 and 3 on double-T beams 1 which are arranged transversely to the track and have ends anchored laterally in the mountains and / or with rock anchors in the hanging wall, just below the slope.
  • the rail 4 consists in a known manner of two U-profiles arranged with their backs to one another, a toothed strip 5 between them.
  • carriages 9, 10, 11 and 12 connected by coupling rods 6, 7 and 8 each have two wheels on the lower legs of the two mentioned U-profiles.
  • the carriage 10 as a drive carriage with a pinion driven by an electric motor or internal combustion engine, engages in the toothed rack 5 (only shown at one point).
  • a fork-shaped boom 15 is articulated on the carriage 10 with a horizontal axis 14 oriented transversely to the route.
  • Another joint 16 with an axis perpendicular to the axis 14 gives the boom some freedom of movement to the side in order to prevent constraints between the carriage 10 and the rail 4.
  • the boom 15 is again articulated to an axis parallel to the axis 14, at 17 to a blade 18, relatively close to its front end.
  • the bucket 18 is suspended from the carriage 13 with two chain hoists 20 fastened and lowered on its side walls at 19. With a chain hoist 22 fastened at its rear at 21 in the middle, the bucket hangs on the carriage 12 so that it can be raised and lowered.
  • a driver's cab or seat 23 arranged on the carriage 9 and a container 24 should be mentioned, in whose place one could also imagine the end of a conveyor belt.
  • the working method of the shovel loader can be seen from its structure described above: In the position shown, the carriage 10 pushes the entire train with the shovel 18 to the right, so that this shovels into the good 25 with its fairly well-fitting shovel bottom. To pick it up, the bucket is raised using chain hoists 20 and 22, perhaps first and slightly more forward. The boom 15 pivots upward and thereby pushes the bucket 18 a little further to the right, so that the chain hoist 22 finally hangs quite vertically and the chain hoists 20 hang obliquely for this. In the now raised position of the bucket, the train moves back and brings the bucket over the container 24. In order to empty it, it is only lowered at the front by means of the chain hoists 22 and held up further with the chain hoist 22 at the rear. So she pours out the good. After lifting again by the chain hoists 22, a new work cycle can begin.
  • the train can continue to the right when the bucket 18 is raised, i.e. with the shovel 18 over the goods 25, and above the container 24 make room for a hoist equipped with a hoist that picks up the container and takes it away.
  • the implement could also be displaceable to the side from the monorail vehicle and / or at least partially together with it (due to the lateral displacement of a rail part of the monorail). If a boom is available, it would be made to swing sideways for this purpose.
  • the rail 4 would e.g. Separate approximately on the middle and the right of the three double T-beams 1 shown and store them laterally displaceably on the right double T-beams 1, so that the section, like a switch, can be pivoted in the same direction with the boom 15 to the side , and the same between the next two double-T beams.

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Abstract

Ein Schaufellader (6-23), insbesondere für den Bergbau unter Tage, soll statt von einem Rad- oder Raupenfahrzeug aus von einer Hängebahn (1-12,23) aus arbeiten.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein von einem Fahrzeug gehaltenes Arbeits­gerät für Erdarbeiten, insbesondere für den Bergbau unter Tage, insbesondere einen Schaufellader, der an dem Fahrzeug einen Ausleger aufweist, der um eine waagerechte, quer zur Fahrtrich­tung sich erstreckende Achse auf- und abschwenkbar ist und an dem Ausleger eine Schaufel aufweist, die gegenüber dem Aus­leger um eine zu der genannten Achse parallele Achse schwenkbar ist.
  • Schaufellader müssen in der Regel, seien sie Radlader oder Raupenlader, abgesehen von ihrer Fahrbewegung um einen Winkel drehen oder die Schaufel über sich hinwegheben, um das mit der Schaufel aufgenommene Gut, z.B. auf ein Lastfahrzeug oder ein Förderband, wieder auszuschütten.
    Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den damit erforder­lichen Bewegungsaufwand zu verringern wie auch sonst den Ein­satz von Arbeitsgeräten zu erleichtern.
  • Gemäß der Erfindung ist zu diesem Zweck vorgesehen, daß das Fahrzeug ein schienengeführtes Hängebahnfahrzeug ist und das Arbeitsgerät sich von diesem aus, heb- und senkbar, nach unten erstreckt.
  • Der Schaufellader mit der Basis des Hängebahnfahrzeugs ist sich nicht selbst im Wege: Er braucht zum Ausschütten an einer zurück gelegenen Übergabestelle die Schaufel nicht über das Fahrzeug hinwegzuschwenken, sondern hebt die Schaufel nur an, fährt selbst über die Übergabestelle hinweg und leert die Schaufel darüber aus, beispielsweise auf ein Förderband oder in einen größerenBehälter, der dann wieder mit der Hängebahn abtrans­portiert werden kann. Er kann auch nötigenfalls nach der anderen Seite über das aufzunehmende Gut hinwegfahren. Besonders vor­teilhaft ist darüber hinaus die Möglichkeit, mit einem Zahnrad­trieb o.dgl. der Hängebahn die Reaktionskräfte formschlüssig zu übertragen. Radlader können sich nur mit Reibschluß abstützen, Raupenlader letztlich ebenfalls. Der Verschleiß der Radbereifung ist je nach Untergrund und bewegtem Material, z.B. scharf­kantigen Gesteinskörnern, unter Umständen extrem hoch. Die Schwierigkeiten, die Bodenunebenheiten für Radlader und Raupen­lader bedeuten können, entfallen gänzlich. Soweit das Schienen- und Antriebssystem der Hängebahn Platzbedarf hat und hinderlich sein könnte, ist jedenfalls eine elektrische oder pneumatische Energieversorgung von Radladern oder Raupenladern durch Schlepp­leitungen umständlicher, hinderlicher und störanfälliger. Soll der Schaufellader auch als Transportmittel dienen, hat das schienengeführte Hängebahnfahrzeug den Vorteil einer größeren Geschwindigkeit als das Rad- oder Raupenfahrzeug jedenfalls bei unebenem Untergrund und beengten Vehältnissen.
  • Wo man bisher für einen Materialtransport über Entfernungen bis zu 90 oder 100 m Schrapper einsetzt, wie unter gewissen Be­dingungen im Goldbergbau in der Strecke, kann der vorgeschlagene Schaufellader, ggf. teilweise in Kombination mit einem weiteren Hängebahntransport, die Transportleistung z.B. verfünffachen.
  • Aber auch andere Arbeiten, insbesondere im Bergbau unter Tage, lassen sich mit der erfindungsgemäßen Basis eines Hängebahn­fahrzeugs von oben her besser durchführen als vom Boden her.
  • Genannt seien das Abgraben hochquellender Sohlen, das Bearbeiten des Bodens mittels einer Fräse oder eines Aufreißhammers, unter Umständen auch die Handhabung eines Bohrgeräts.
  • Die Erfindung erlaubt es ferner, in vorteilhafter Ausgestaltung das Arbeitsgerät an verschiedenen waagerecht - beliebig weit - voneinander entfernten Stellen des Hängebahnfahrzeugs von diesem her zu halten, während ein von einem Bodenfahrzeug ge­stütztes Arbeitsgerät im Grunde immer nur von der Befestigung eines Auslegers her gehalten werden kann.
  • In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung kann das Hängebahnfahrzeug dafür ein aus einer Mehrzahl von Wagen zu­sammengesetzter Zug sein und das Arbeitsgerät von verschiedenen Wagen gehalten sein.
    Dies erleichtert das Halten des Arbeitsgeräts an verschiedenen Stellen in Abstand voneinander.
  • Im gleichen Sinne können die Wagen über abstandhaltende Kupp­lungen, wie Kupplungsstangen, miteinander verbunden sein.
  • Besonders zweckmäßig ist das für den Ausleger des Schaufelladers oder einen Ausleger mit einem anderen Arbeitsgerät:
  • Der Ausleger kann an einer Stelle des Fahrzeuges bzw. einem Wagen des Zuges angelenkt sein und an einer anderen Stelle bzw. einem anderen Wagen heb- und senkbar gehalten sein, etwa durch einen Kettentrieb oder durch lange pneumatische oder hydrau­lische Zylinder.
  • Für den Schaufellader wird nach einer Weiterbildung der Erfin­dung vorgeschlagen, die Schaufel unmittelbar heb- und senkbar an dem Hängebahnfahrzeug zu halten und den Ausleger nur über die Schaufel zu halten.
    Dann besteht ein kurzer, direkter Kräftefluß: Die Schaufel mit dem Gewicht ihrer Ladung wird unmittelbar getragen, und der Aus­leger leitet die Stützkraft für das Schürfen in die Schaufel ein.
  • Dafür soll er zweckmäßigerweise nahe dem vorderen Ende der Schaufel mit der Schaufel gelenkig verbunden sein, so daß sich beim Schürfen kein größeres Drehmoment an der Schaufel ergibt.
  • Da die Horizontalkräfte über den Ausleger in das Hängebahnfahr­zeug eingeleitet werden, ist im Falle des Zuges zweckmäßiger­weise derjenige Wagen Antriebswagen, an dem der Ausleger ange­lenkt ist. Auch dieser Kräftefluß ist dann unmittelbar.
  • Damit nicht einerseits der Schaufellader zu lang wird bzw. andererseits durch den Ausleger eine zu starke Querkraft von unten auf die Hängebahn ausgeübt wird, ist eine Neigung des Auslegers in der vorgesehenen Schürfstellung der Schaufel um 30 bis 40° gegen die Waagerechte zweckmäßig.
  • Die Aufhängung der Schaufel ist vorzugsweise eine zweifache, derart, daß die Schaufel nahe ihrem vorderen Ende und nahe ihrem hinteren Ende jeweils unabhängig heb- und senkbar ist und damit in beliebige Stellungen, auch zum Auskippen, gebracht werden kann.
  • Die Zeichnung gibt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wieder.
  • Sie zeigt einen senkrechten Längsschnitt durch eine Strecke z.B. eines Erzbergwerkes mit einem Ausschnitt aus einer Einschienen­hängebahn und mit einem Schaufellader in Seitenansicht.
  • An kurz unterhalb des Hangenden quer zur Strecke angeordneten Doppel-T-Trägern 1, die mit ihren Enden seitlich im Gebirge und/­oder mit Gebirgsankern im Hangenden verankert sind, hängt über Laschen 2 und 3 eine Schiene 4 einer Einschienenhängebahn. Die Schiene 4 besteht in bekannter Weise aus zwei mit dem Rücken zueinander, eine Zahnleiste 5 dazwischen, angeordneten U-Profilen.
  • Vier durch Kupplungsstangen 6,7 und 8 verbundene Wagen 9,10,11 und 12 liegen mit je zwei Rädern auf den unteren Schenkeln der beiden erwähnten U-Profile. Der Wagen 10 greift als Antriebs­wagen mit einem durch einen Elektromotor oder auch Verbrennungs­motor angetriebenen Ritzel in die (nur an einer Stelle ge­zeichnete) Zahnleiste 5.
  • An dem Wagen 10 ist mit einer waagerechten, quer zur Strecke ausgerichteten Achse 14 ein gabelförmiger Ausleger 15 ange­lenkt. Ein weiteres Gelenk 16 mit zur Achse 14 senkrechter Achse gibt dem Ausleger etwas Bewegungsfreiheit nach der Seite, um Zwängungen zwischen dem Wagen 10 und der Schiene 4 zu ver­hindern.
    An seinem Ende ist der Ausleger 15, wiederum gelenkig mit einer zur Achse 14 parallelen Achse, bei 17 mit einer Schaufel 18, verhältnismäßig nahe deren vorderem Ende, verbunden. Etwa darüber ist die Schaufel 18 mit zwei an ihren Seitenwänden bei 19 befestigten Kettenzügen 20 heb- und senkbar an dem Wagen 13 aufgehängt. Mit einem bei 21 hinten auf ihrer Mitte befestigten Kettenzug 22 hängt die Schaufel heb- und senkbar an dem Wagen 12.
  • Schließlich sind ein an dem Wagen 9 angeordneter Führerstand oder -sitz 23 und ein Behälter 24 zu nennen, an dessen Stelle man sich auch das Ende eines Förderbandes denken könnte.
  • Die Arbeitsweise des Schaufelladers ist aus seinem vorbe­schriebenen Aufbau erkennbar:
    In der gezeichneten Stellung schiebt der Wagen 10 den gesamten Zug mit der Schaufel 18 nach rechts, so daß diese mit ihrem ziemlich satt aufliegenden Schaufelboden sich in das Gut 25 schiebt. Um es aufzunehmen, wird die Schaufel mittels der Kettenzüge 20 und 22 angehoben, vielleicht zuerst und etwas mehr vorne. Der Ausleger 15 schwenkt dabei nach oben und schiebt dadurch die Schaufel 18 etwas weiter nach rechts, so daß der Kettenzug 22 schließlich ziemlich senkrecht hängt und dafür die Kettenzüge 20 schräg hängen. In der nunmehr ange­hobenen Stellung der Schaufel fährt der Zug zurück und bringt die Schaufel über den Behälter 24. Um sie auszuleeren, wird sie nur vorne mittels der Kettenzüge 22 abgesenkt und hinten mit dem Kettenzug 22 weiter hochgehalten. So schüttet sie das Gut aus. Nach erneutem Anheben durch die Kettenzüge 22 kann ein neues Arbeitsspiel beginnen.
  • Ist der Behälter 24 gefüllt, kann bei angehobener Schaufel 18 der Zug weiter nach rechts fahren, d.h. mit der Schaufel 18 über das Gut 25 hinweg, und über dem Behälter 24 Platz machen für einen mit Hebezeugen versehenen Förderzug, der den Behälter aufhebt und wegbringt.
  • Das Arbeitsgerät könnte auch von dem Hängebahnfahrzeug aus und/oder mindestens teilweise zusammen mit diesem (durch Seit­verlagerung eines Schienenteils der Hängebahn) nach der Seite verlagerbar sein. Soweit ein Ausleger vorhanden ist, würde man ihn zu diesem Zweck nach der Seite schwenkbar machen.
  • In dem beschriebenen Schaufellader würde man dafür die waage­rechte Achse 14 an die Stelle des Gelenkes 16 legen und an ihrer Stelle eine senkrechte Achse anordnen; die Schiene 4 würde man z.B. etwa an dem mittleren und dem rechten der drei gezeichneten Doppel-T-Träger 1 trennen und an dem rechten Doppel-T-Träger 1 seitverschiebbar lagern, so daß das Teilstück sich, wie eine Weiche, gleichsinnig mit dem Ausleger 15 nach der Seite ver­schwenken läßt, und zwischen den nächsten beiden Doppel-T-Trägern dasselbe.

Claims (13)

1. Von einem Fahrzeug (6-12,23) gehaltenes Arbeitsgerät (14-22) für Erdarbeiten, insbesondere für den Bergbau unter Tage, insbesondere Schaufellader (6-23), der an dem Fahrzeug (6-12, 23) einen Ausleger (15) aufweist, der um eine waagerechte, quer zur Fahrtrichtung sich erstreckende Achse (14) auf- und abschwenkbar ist und an dem Ausleger (15) eine Schaufel (18) aufweist, die gegenüber dem Ausleger (15) um eine zu der ge­nannten Achse parallele Achse (7) schwenkbar ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Fahrzeug (6-12,23) ein schienengeführtes Hängebahn­fahrzeug (6-12,23) ist und das Arbeitsgerät (14-22) sich von diesem aus, heb- und senkbar, nach unten erstreckt.
2. Arbeitsgerät nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Arbeitsgerät (14-22) an verschiedenen waagerecht von­einander entfernten Stellen (10;11;12) des Hängebahnfahr­zeuges (6-12,23) von diesem gehalten ist.
3. Arbeitsgerät nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Hängebahnfahrzeug (6-12,23) ein aus einer Mehrzahl von Wagen (9;10;11;12) zusammengesetzter Zug (6-12;23) ist und das Arbeitsgerät (14-22) von verschiedenen Wagen (10;11; 12) gehalten ist.
4. Arbeitsgerät nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Wagen (9;10;11;12) mindestens teilweise über eine abstandhaltende Kupplung (6;7;8) miteinander verbunden sind.
5. Arbeitsgerät nach einem der Ansprüche 2 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Arbeitsgerät (14-22) einen an einer Stelle (10) des Hängebahnfahrzeuges (6-12;23) angelenkten und an einer anderen Stelle (11,12) des Hängebahnfahrzeuges (6-12;23) heb- und senkbar gehaltenen Ausleger (15) aufweist.
6. Arbeitsgerät nach Anspruch 5 in der Form des Schaufel­laders (6-23),
dadurch gekennzeichnet,
daß der Ausleger (15) über die Schaufel (18) heb- und senk­bar gehalten ist.
7. Arbeitsgerät nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Schaufel (18), vorzugsweise an zwei Stellen (11;12) des Hängebahnfahrzeuges (6-12;23), nahe ihrem vorderen Ende und nahe ihrem hinteren Ende, jeweils unabhängig heb- und senkbar, aufgehängt (20;22) ist.
8. Arbeitsgerät nach Anspruch 6 oder 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Ausleger (15) nahe dem vorderen Ende der Schaufel (18) mit der Schaufel gelenkig verbunden (17) ist.
9. Arbeitsgerät nach einem der Ansprüche 6 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Ausleger (15) in der vorgesehenen Schürfstellung der Schaufel (18) um 30 bis 40° gegen die Waagerechte geneigt ist.
10. Arbeitsgerät nach einem der Ansprüche 5 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß im Falle des Zuges (6-12;23) derjenige Wagen (10) Antriebswagen ist, an dem der Ausleger (15) angelenkt ist.
11. Arbeitsgerät nach einem der Ansprüche 3 bis 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Zug (6-12;23) einen Wagen (9) mit einem Führerstand oder -sitz (23) aufweist.
12. Arbeitsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Hängebahnfahrzeug (6-12;23) zahnradgetrieben ist.
13. Arbeitsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Arbeitsgerät von dem Hängebahnfahrzeug aus und/oder mindestens teilweise zusammen mit diesem durch Seitverlage­rung eines Schienenteils der Hängebahn nach der Seite ver­lagerbar ist.
EP89109763A 1988-06-09 1989-05-30 Von einem Fahrzeug gehaltenes Arbeitsgerät für Erdarbeiten, insbesondere Schaufellader Withdrawn EP0346678A3 (de)

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DE3819644A DE3819644A1 (de) 1988-06-09 1988-06-09 Von einem fahrzeug gehaltenes arbeitsgeraet fuer erdarbeiten, insbesondere schaufellader
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