DE3608024A1 - Abtragmaschine - Google Patents

Description

Abtragmaschine

Beschreibung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Abtragsmaschine und insbesondere eine Maschine zum Abtragen von hartem Gestein im Tagebau und im Bauingenieurwesen. Die Abtragmaschine dieser Beschreibung und der Patentansprücheumfaßt sowohl Maschinen, die bloß Material abtragen, wie auch solche, die Material abtragen und das abgetragene Material wegschaffen.

An vielen Stellen findet sich Material, welches relativ hart ist und mit herkömmlichen Abtragsmethoden \j\j ¹⁵ nicht weggeschafft werden kann. Die gegenwärtige Praxis ist die, daß in in das Material gebohrte Löcher Sprengladungen eingebracht werden, und nach der Detonation das gebrochene Material durch herkömmliche Bau- oder Minenausrüstungen weggeschafft wird. Ein solches Vorgehen kostet Zeit und ist insofern teuer, was das Bohren und Anbringen der Sprengladungen anbetrifft. Dieses Vorgehen ist auch gefährlich, so daß die gesamte Ausrüstung von der Abtragstelle vor der Explosion weggefahren werden muß und nachher wieder zurückgebracht werden muß, um das gebrochene

Material wegzuschaffen und neue Sprenglöcher zu bohren. Λ Es ist deshalb Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Abtragsmaschine zu schaffen, die ziemlich kontinuierlich hartes Material abtragen kann, ohne daß das Material durch Sprengstoffexplosionen abgetragen werden muß.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung eine Abtragmaschine vor, welche aus Gründen der Bewegbarkeit einen auf Raupenketten oder Rädern befestig-

ten Hauptrahmen umfaßt. Die Maschine besitzt weiterhin eine Reihe von dynamischen Hammervorrichtungen, um das abzutragende harte Material zu brechen und einen Tragaufbau, um die Reihe der Dynamikhammer an dem Hauptrahmen zu halten.

K Im folgenden werden zwei bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung beispielhaft anhand der Zeichnungen näher erläutert.Es zeigen:
IO

Fig. 1A in einer schematischen Seitenansicht den vorderen Teil einer ersten bevorzugten Ausführungsform der Maschine,

Fig. 1B in einer schematischen Seitenansicht den hinteren Teil der Maschine aus Fig. 1A,

Fig. 2 eine Frontansicht in Richtung der Pfeile 2-2 aus Fig. 1A,
20

Fig. 3 eine Querschnittsansicht entlang der Linie 3-3 aus Fig. 1A,

Fig. 4 eine Draufsicht auf die auf dem hinteren Teil der Maschine aus Fig. 1B angebrachte Wegräumfördereinrichtung ,

Fig. 5 eine Querschnittsansicht entlang der Linie 5-5 aus Fig. 1B,
30

Fig. 6 eine Querschnittsansicht entlang der Linie 6-6 aus Fig. 1B und

Fig. 7 eine schematische Rückansicht einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der Maschine.

.6-

Wie schematisch in den Fig. 1A und 1B dargestellt ist.besteht die Maschine aus einem Hauptrahmen zum Tragen der Ausrüstung, welcher auf Raupenketten 10, oder,wenn der Untergrund geeignet erscheint, auf Rädern zwecks besserer Beweglichkeit befestigt ist. Der Hauptrahmen trägt zumindest ein Paar Auslegerabschnitte und 12, welche einen Ausleger bilden, der durch Hydraulikzylinder gesteuert wird. Dazu gehören der Hydraulikzylinder 22 zum Schwenken des äußeren Auslegerabschnittes 12 relativ zu dem inneren Auslegerabschnitt 11 um den Schwenkpunkt 34 und der Hydraulikzylinder 23, um die gesamte Auslegeanordnung relativ zu dem Hauptrahmen um einen nicht dargestellten unteren Schwenkpunkt in dem Hauptrahmen anheben und absenken zu können. Das äußere Ende der Auslegeranordnung trägt eine Vorrichtung 13 aus einer Reihe von dynamischen Hämmern, die von einem Tragaufbau 24 gehalten wird, welctier selbst wiederum über ein Paar voneinander beabstandeter Tragarme 32 schwenkbar an dem Ende 33 der Auslegeranordnung befestigt ist, wobei sich die Vorrichtung 13 quer zu der Auslegeranordnung erstreckt. Zwischen dem äußeren Auslegerabschnitt 12 und den Tragarmen 32 ist ein Steuerzylinder 25 vorgesehen, um ein Einstellen der vertikalen Orientierung der Hammerreihe zu ermöglichen. Um das harte Material über eine bedeutende Breite an der Baggerstelle 20 brechen zu können, können zehn Hammervorrichtungen, wie in Fig. 2 gezeigt, oder sogar noch mehr benötigt werden. Die Hammervorrichtungen können so betrieben werden, daß sie alle Hämmer gleichzeitig auf das abzutragende Material auftreffen. Es ist aber auch möglich, durch eine geeignete Steuerung das Auftreffen der Hämmer entsprechend einer vorbestimmten oder durch die Bedienperson veränderbare Abfolge vorzusehen. Wie in der Fig. 2 dargestellt ist, sind

die Hämmervorrichtungen 13 winklig quer zu der Maschine angeordnet,wobei der Winkel zunehmend größer wird für solche Vorrichtungen, die weiter von der Mitte der Hämmerreihe entfernt sind. Das erlaubt einen Freiraum an der Abtragsfläche, wenn die Abtragung fortschreitet. Die Fig. 2 zeigt weiter, daß die Hämmervorrichtungen jeweils in einzelnen Traguntergruppen 35 durch Schraubbolzen 26 oder ähnliche Schneilösemechanismen gehalten sind, so daß eine einzelne Hammervorrichtung schnell und leicht entfernt und zum Reparieren oder zu Wartungsarbeiten ajsgetauscht werden kann, so daß die Ausfallzeit für die Maschine minimal gehalten werden kann. Der gesamte Tragaufbau 24 und damit die ganze Reihe der Hammervorrichtungen ist an den Tragarmen 32 durch abbaubare Schnellverschlüsse 37 befestigt, wobei die gesamte Hammerreihe, falls nötig, abgenommen werden kann. Zwischen den Gehäusen der Hammervorrichtungen und den jeweiligen Traguntergruppen 35 sind zusätzlich Dämpfungskissen 38 aus Gummi oder einem ähnlichen stoßaufnehmenden Material sandwichartig angeordnet. Die für die erfindungsgemäßen Ziele geeigneten Hammervorrichtungen sind große hochbelastbare Hydraulikhämmer, wie sie gegenwärtig erhältlich sind. Beispiele solcher Hammer sind der HM1600 der Firma Krupp Pty . Ltd., der H-30X der Firma Nippon Pneumatic MFg., Co. Ltd. der UB 23A2 der Firma Okada und der S2000HD der Firma Rammer.

Das durch diese Hammervorrichtungen gebrochene Material fällt auf den Boden der Abtragstelle und wird bei der Ausführungsform gemäß der Fig. 1A bis 6 durch ein Räumschild 14 entfernt, welches im vorderen Teil der Maschine schwenkbar an der Achse 19 gehalten ist und durch einen Hydraulikzylinder 27 angehoben und abgesenkt werden kann. Der Räumschild wird unter

dem Material auf dem Grund der Abtragstelle gehalten, wonach das Material durch einen Reißverschlußförderer 26 nach hinten gefördert und in einen auf dem Hauptrahmen befestigten Trichter 15 abgeworfen wird. Der Antriebsmotor des Reißverschlußförderers ist mit 28 bezeichnet. Alternativ oder zusätzlich zu dieser Ausbildung kann der Räumschild durch einen Seilzug, eine Kette oder hydraulische Einrichtungen angehoben und nach hinten verschwenkt werden, um das Material direkt in den auf dem Hauptrahmen befestigten Trichter 15 zu entleeren. Der Räumschild 14 kann an seiner Frontkante mit gehärteten Zähnen versehen sein und eine gelenkig angebrachte Klappe wie auch Seitenplatten aufweisen, um das Material in dem Räumschild zurück-

zuhalten. An dem Räumschild können nicht dargestellte Sammelarme oder andere geeignete Einrichtungen angebracht sen, um das Einsammeln des gebrochenen Materials zu unterstützen. Wie in Fig. 1A gezeigt ist, können zwischen dem Räumschild 14 und dem Hauptrahmen ein

oder mehrere Hydraulikzylinder 30 angeordnet sein, damit der Räumschild durch Abstützung an dem Hauptrahmen unter das abgetragene Material heruntergeschoben werden kann.

Das Material wird aus dem Trichter 15 auf das

Ende einer Förderanordnung 16 herübergeleitet. Die Anordnung 16 umfaßt ein Paar seitlich nebeneinander angeordneter endloser Förderbänder 16a (oder ein einzelnes, breiteres Förderband) in dem Hauptrahmen, welche Förderbänder das Material zu einem Wegräumförderer leiten, welcher selbst das Material zu einer Halde oder einem Lastkraftwagen oder aber auch zu einer weiteren Fördereinrichtung fördert. Wenn es aus Förderungsgründen notwendig ist, das

Material in kleinere Größen zu brechen, kann ein

• J.

Brecher, z.B. ein Rollenbrecher oder eine andere Zerkleinerungsmaschine an dem unteren Ende des Trichters 15 angeordnet sein, um das Material zu zerkleinern, bevor es auf das Ende der Förderanordnung '16 gelangt (vgl .Fig. 3).

Die Förderanordnung 16 fördert das Material zum heckwärtigen Ende der Maschine (Fig. 1B), wo das Material in einen Trichter 60 abgeworfen wird, welcher selbst das Material auf einen Wegräumförderer 61 leitet, der aus einem Endlosförderband 62 besteht. Der Wegräumförderer, einschließlich dem Trichter 60 wird von einem Rahmen 63 gehalten, der sich nach oben und heckwärtig weg von der Maschine erstreckt.

Der Rahmen 63 ist mittels einer drehbaren Anordnung 64 schwenkbar auf dem heckwärtigen Ende der Maschine gelagert. Die drehbare Zuordnung erlaubt ein Schwenken des Wegräumförderers in einer horizontalen Ebene. Die Lagerung des Wegräumförderers ist außerdem so gestaltet, daß ein Anheben und Absenken des Wegräumförderers 61 möglich ist.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 1B und 4 bis 6 ist an dem heckwärtigen Ende der Maschine ein sich nach oben und nach hinten von der Maschine weg erstreckender Hilfsrahmen 65 zum Schwenken und Heben und Senken vorgesehen. Der Nebenrahmen 65 ist über eine Reihe von Schwenk- und Einziehrollen und Kabelanordnungen 66 bzw. 67 mit einem weiteren, von dem Rahmen 63 des Wegräumförderers 61 getragenen Hilfsrahmen 68 verbunden. Die Anordnung 66 umfaßt ein Paar von Schwenkkabeln 69, welche sich von einer Aufnahmetrommel 70 auf jeweils einer Seite der Maschine erstrecken. Die Aufnahmetrommeln 70 sind auf dem Hauptrahmen der Maschine derart befestigt, daß die

/ο-

Schwenkkabel einander kreuzen und zu einander gegenüberliegenden Seiten des Hilfsrahmens 65 führen und dann selbsteinstellende Umlenkrollen 71 umrunden, bevor sie sich zu den Befestigungsstellen 72 an dem von dem Rahmen 63 des Wegräumförderers 61 getragenen Hilfsrahmen 68 erstrecken. Durch Antreiben der Aufnahmetrommeln in derselben Richtung, z.B. im Uhrzeigersinn oder im Gegenuhrzeigersinn, wird erreicht, daß ein Kabel auf einer Trommel aufgewickelt wird, während das andere Kabel von der anderen Trommel abgewickelt wird, was dem Wegräumförderer erlaubt, von einer Seite auf die andere Seite zu schwenken, während die entgegengesetzte Drehrichtung der jeweiligen Trommeln 70bewirkt, daß der Wegräumförderer von der anderen Seite auf die erste Seite zurückschwenkt.

Wieder unter Bezugnahme auf die Fig. 1B und 4 bis 6 umfaßt die Anordnung 67 ein einziges Einziehkabel 73, welches sich von einer an dem Hauptrahmen der Maschine befestigten Aufnahmetrommel 74 über eine sich selbst einstellende, auf dem Hilfsrahmen 65 befestigte Umlenkrolle 75 und danach um eine Spannrolle 76 an dem zusätzlichen Hilfsrahmen 68 herum erstreckt. Von dort erstreckt sich das Kabel 73 zu einer Befestigungsstelle 77 an dem Hilfsrahmen 65. Durch Aufwickeln des Kabels 73 auf der Trommel 74 wird der Wegräumförderer 61 angehoben oder nach oben eingezogen, während das Abwickeln des Kabels von der Rolle 74 gestattet, daß sich der Wegräumförderer absenkt bzw. nach unten abgelassen wird.

Die sich selbst einstellenden Umlenkrollen 71 und 75 für die Anordnungen 66 bzw. 67 , von denen eine detaillierter in Fig. 5 dargestellt ist, umfassen eine um ein Tragjoch 79 frei drehbare Umlenkrolle,

welches Joch von einer in einem Gehäuse 80 drehbar gelagerten Scheibe 85 getragen wird. Zwischen der Außenkante der Scheibe 85 und einem sich radial nach innen und dann axial erstreckenden Flansch 82 an dem Gehäuse sind eine Reihe von Kugeln 81 untergebracht, um eine Art Kugellager zu bilden. Jedes Gehäuse 80 ist selbst wiederum mittels eines Drahtseiles 86 flexibel an einem Verbindungsrahmen befestigt. Bei dem Verbindungsrahmen handelt es sich um den Rahmen 83, der auf der Spitze des Nebenrahmens 65. im Falle der Einziehanordnung 67 getragen wird. Im Falle der Schwenkanordnung 66 handelt es sich bei dem Verbindungsrahmen um einen Rahmen 84, von dem jeweils einer auf jeder Seite es Hilfsrahmens 65 angebracht ist.

Wie in Fig. 1A dargestellt ist, ist an einer erhöhten Stelle der Maschine eine Führerkabine 18 für die Bedienperson vorgesehen. Die Bedienperson kann aus dieser Kabine heraus beobachten und steuern,nämlich den Betrieb der Reihe von Hammervorrichtungen, die Vorwärtsbewegung der Maschine und des Räumschildes zum Aufsammeln der gebrochenen Trümmer, das Kippen der Trümmer in den Trichter und den Betrieb anderer Ausrüstungen der Maschine. An dem Hauptrahmen 21 ist hinter der Führerkabine 18 ein Motorraum 31 angeordnet.

Die Fig. 7 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, wobei die dort gezeigte Maschine einen Hauptrahmen 39 zum Tragen der Ausrüstung umfaßt. Dieser Rahmen ist aus Gründen der Beweglichkeit der Maschine auf Raupenketten 40 oder, wenn der Untergrund geeignet erscheint, auf Rädern befestigt. Der Hauptrahmen trägt eine Mastanordnung, welche ein Paar voneinander beabstandeter Masten 41 umfaßt, von denen in der Seitenansicht in Fig. 7 lediglich einer gezeigt

ist. Die Mastanordnung wird durch einen Hydraulikzylinder 42 gesteuert, mittels welchem die Mastanordnung relativ zu dem Hauptrahmen 39 geschwenkt werden kann. Das untere Ende der Mastanordnung trägt eine Reihe von Dynamikhammervorrichtungen 13 und einen Tragaufbau, welcher identisch mit dem in Fig. 3 gezeigten ist. Wo bei dieser Ausführungsform gleiche Bauteile wie in der bisherigen Ausführungsform verwendet werden, werden diese aichmit gleichen Bezugszeichen versehen.Die unteren Enden der Masten sind an ihren voneinander beabstandeten Stellen mit dem Tragaufbau 24 durch Schnellverschlüsse 43 schwenkbar verbunden. Ein Hydraulikzylinder 44, der zwischen der Mastanordnung und Schwenkarmen oder einem Schwenkträger 45 angekoppelt ist, erlaubt das Einstellen des Winkels der Hammerreihe relativ zu derMastanordnung um die Schwenkverbindung 43. Der Schwenkträger 45 selbst ist wiederum an dem Tragaufbau 24 befestigt. Um die Mastanordnung und damit die Hammerreihe anzuheben und abzusenken, besitzt jeder Mast 41 eine Gelenkkette 46, die sich entlang ihrer Länge von einem Ende zum anderen Ende des Mastes erstreckt und an einer oberen Befestigungsstelle 48 und einer unteren Befestigungsstelle 47 verankert ist. Jede Kette wirkt mit einem angetriebenen Ritzel 49 zusammen, welches in einer Manschette 51 gelagert ist, durch welche sich der Mast hindurch erstreckt und durch dort angebrachte, nicht dargestellte Führungsrollen geführt wird. Wenn die angetriebenen Ritzel drehen, bewirkt der Eingriff mit den jeweils zugeordneten Ketten ein Anheben oder ein Absenken der Mastanordnung. Nach unten gerichteter Druck auf die Spitzen der Hammerreihe, wenn die Spitzen in Berührung mit der abzutragenden Oberfläche sind, wird dadurch erhalten, daß die Ritzel in die Kette in der Absenkrichtung eingreifen. Die

η-

Achse der angetriebenen Ritzel bilden zugleich den Schwenkpunkt 50, um welchen der Mast und die Manschettenanordnung unter Einwirkung des Hydraulikzylinders 42 geschwenkt werden können. 5

Im Unterschied zu der Maschine gemäß der Aus führungsform der Fig. 1 bis 6, welche auf dem Boden der Abtragstelle arbeitet und auch das aus der Abtragstelle gebrochene Material entfernt, bewegt sich die Maschine gemäß der Fig. 7 oberhalb der Abtragstelle,wobei das durch die Hammervorrichtungen 13 gebrochene Material nach unten auf den Boden der Abtragstelle herabfällt und durch gesonderte Sammel- und Förderausrüstung entfernt wird. Diese Ausrüstung kann das Material durch Ziehen oder Schleppen zu einer Kippe oder Halde fördern. Es ist auch möglich, das Material durch Lastkraftwagen oder z.B. durch Förderstränge wegzuschaffen. Wenn es zu Förderzwecken notwendig ist,das Material in kleinere Größen zu brechen, kann an dem Grund der Abtragstelle ein Brecher, z.B. ein Walzenbrecher oder eine andere Zerkleinerungsmaschine angeordnet sein, um das Material vor dem Wegschaffen zu zerkleinern.

An einer erhöhten Position der Maschine ist ein Führerstand 52 für die Bedienperson vorgesehen, wobei die Bedienperson die Reihe der Hammervorrichtungen una die Bewegung der Maschine beobachten und Steuern kann. Auf dem Hauptrahmen 39 ist auch ein Gegengewicht und eine Motorraumanordnung 53 befestigt.

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Claims (9)

KEMBLA COAL & COKE PTY. LIMITED £ Crown Central, Cnr. Crown and Keira StreefS UKINKELDEYD'"B" Wollongong, New South Wales, 2500 Australien UCENOE 6N DROlT DE l UNiV DE GENEVE 80OO MÜNCHEN 22 MAXIMILIANSTRASSE 58 P 20 056 Abtragmaschine Patentansprüche

1. Abtragmaschine, gekennzeichnet durch einenauf Raupenketten (10;40) befestigten Hauptrahmen (21; 39), eine Reihe von Dynamikhammervorrichtungen (13) zum Brechen harten Materials und einen Trag aufbau zum Halten der Hammervorrichtungen (13) an dem Hauptrahmen (21; 39).

2. Abtragmaschine nach Anspruch 1, dadurch g e kennzei chnet , daß die Reihe von Hammervorrichtungen (13) aus mehreren nebeneinander, unter Bildung von Winkeln angeordneten Hammervorrichtungen (13) besteht,wobei die Winkel der Hammervorrichtungen (13) mit zunehmender Entfernung von der Mitte der Reihe zu den Enden der Reihe hin zunehmend größer ausgebildet sind.

3. Abtragmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Reihe von Hammerrvorrichtungen (13) lösbar mit der Trageinrichtung (32)verbunden ist.

4. Abtragmaschine nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jede Hammervorrichtung (13) lösbar mit dem Reihenträger (24) verbunden ist.

5. Abtragmaschine nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Maschine zum Einsatz oberhalb des abzutragenden Materials ausgebildet ist, indem die Trageinrichtung als Mastanordnung (41) ausgebildet ist und eine Einrichtung (46, 49) zum Anheben und Absenken der Mastanordnung (41) und damit zum Positionieren der Reihe von Hammer vorrichtungen (13) aufweist.

6. Abtragmaschine nach Anspruch 5, dadurch g e kennzeichnet, daß die Mastanordnung (41) derart ausgebildet ist, daß sie an der abzutragenden Materialwand auf- und abbewegt werden kann.

7. Abtragmaschine nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Maschine zum Einsatz auf dem Grund einer Abtragsgrube ausgebildet ist, indem die Trageinrichtung als gelenkige Auslegeranordnung (11, 12) ausgebildet ist, die ein Einrichtung (22, 23) zum Anheben und Absenken der Auslegeranordnung (11, 12) und damit zum Positionieren der Reihe von Hammervorrichtungen (13) umfaßt.

8. Abtragmaschine nach Anspruch 7, g e k e η nz e i ch η e t durch eine Einrichtung (14, 26, 16, 61) zum Auffangen und Wegfördern des abgetragenen Materials.

9. Abtragmaschine nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Maschine weiterhin eine Brechvorrichtung (17) umfaßt, welche in die Einrichtung zum Sammeln und Fördern des abgetragenen Materials integriert ist. IO