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Vortriebsmaschine Es sind Vortriebsmaschinen bekannt, die auf der
ebenen Streckensohle vierfahrbar sind und mit ihren beiden, von allseitig schwenkbaren
Armen getragenen Lösewerkzeugen frei stehend die Ortsbrust bearbeiten und das hier
anstehende Mineral lösen. Das dabei anfallende Haufwerk wird von der Vortriebsrnaschine
mit Hilfe einer Ladeschaufel aufgenommen, die mit ihrem vorderen Ende auf der Streckensohle
aufliegt und nach hinten rampenförmig ansteigt. Zwei im Bereich der Rampenenden
unter der Ladeschaufel befindliche Druckzylinder halten die um eine zur Streckenlängsrichtung
quer verlaufende Achse schwenkbare Ladeschaufel höhenverstellbar, während zwei auf
der Ladeschaufel angeordnete Transportschnecken das Haufwerk dem über die Ladeschaufel
nach hinten verlaufenden Kratzförderer zuführen.
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Ferner gehören bereits Vortriebsmaschinen zum Stand der Technik, deren
das Lösewerkzeug tragender, allseitig vierschwenkbarer Arm in seiner Längsrichtung
gegenüber dem Fahrwerk oder dem Maschinengestell verschiebbar ist.
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Auch gehören Vortriebsmaschinen zum Stand der Technik, die mittels
einer horizontalen Schrämwalze die Ortsbrust lösen. Zwei an beiden Walzenstirnseiten
endende Schrämkettenausleger, die am maschinenseitigen Ende um eine waagerechte
Achse schwenkbar sind, tragen die Schrämwalze und treiben sie an. Das sich auf der
Streckensohle ansammelnde Haufwerk wird von einer Ladeschaufel aufgenommen, die
mit ihrem vorderen Ende auf der Streckensohle aufliegt und nach hinten rampenförmig
ansteigt. Als Aufnahmewerkzeuge dienen der Ladeschaufel zwei endlose, umlaufende
und mit einarmigen Mitnehmern besetzte Ketten, die das Haufwerk über die schräg
ansteigende Ladeschaufelfläche dem in einer Vertiefung dieser Fläche endenden Ladeförderer
zuführen, der es nach hinten austrägt. Gewinnungswerkzeug und Ladeschaufel, die
beide von dem in Längsrichtung der Schrämkettenausleger hin und her verschiebbaren
Rahmen getragen werden und sich mit Hilfe dieses Rahmens nur gemeinsam in Richtung
auf die Ortsbrust verschieben lassen, sind zusammen mit dem Rahmen um eine senkrechte
Achse schwenkbar.
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Die Erfindung verfolgt das Ziel, eine auf der Streckensohle vierfahrbare
Vortriebsmaschine so auszubilden, daß sie mit ihrem von einem allseitig schwenkbaren
Arm getragenen Lösewerkzeug freistehend die Ortsbrust bestreichen und das beim getrennten
Hereingewinnen von Kohle und Nebengestein anfallende Haufwerk mit Hilfe ihrer vom
Liegenden rampenförmig nach hinten ansteigenden Ladeschaufel auch getrennt laden
kann. Wenn das Haufwerk nach dem Lösen des Flözes oder nach dem Lösen des Nebengesteins
zur getrennten Abförderung restlos aufgenommen werden soll, muß die Ladeschaufel
sich unabhängig vom Lösewerkzeug bis an die Ortsbrust heranschieben lassen und folglich
auch ihre Lage gegenüber dem Lösewerkzeug ändern können. Sie muß sich also unabhängig
vom Lösewerkzeug sowohl quer zur Streckenlängsrichtung, über die Streckenbreite,
als auch in Streckenlängsrichtung bis an die Ortsbrust bewegen lassen, damit sie
die Kohle bzw. das Nebengestein nach dem Hereingewinnen bei zurückgezogenem Lösewerkzeug
restlos aufnehmen kann. Ferner muß die Vortriebsmaschine auch mit ihrem vollständig
ausgefahrenen Lösewerkzeug bei ausreichender Standsicherheit im Hochschnitt arbeiten
können, wenn ihre einzelnen Arbeitsspiele, die im Lösen der Kohle, dem Räumen des
anfallenden Haufwerks und dem anschließenden Lösen und Räumen des Nebengesteins
bestehen, nicht zu kurz sein sollen. Je länger diese Arbeitsspiele sind, desto weniger
braucht die Vortriebsmaschine verfahren zu werden, um so größer muß aber andererseits
auch die Ausladung des ausgefahrenen Lösewerkzeuges sein. Die Standsicherheit der
Vortriebsmaschine, die mit der Ausladung des Lösewerkzeuges abnimmt, muß aber auch
in dieser Situation so groß sein, daß das Lösewerkzeug im Hochschnitt arbeiten kann.
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Die Erfindung geht von einer Vortriebsmaschine aus, die auf der Streckensohle
vierfahrbar ist und mit ihrem von einem allseitig schwenkbaren Arm getragenen Lösewerkzeug
frei stehend die Ortsbrust bestreicht und das dabei anfallende Haufwerk mit Hilfe
einer mit ihrem vorderen Ende auf der Streckensohle aufliegenden, nach hinten rampenförmig
ansteigenden
Ladeschaufel aufnimmt, deren aufliegende Kante mittels
Druckzylinder um eine waagerechte, quer zur Streckenlängsrichtung verlaufende Achse
höhenverstellbar ist. Die Lösung kennzeichnet sich dadurch, daß der das Lösewerkzeug
tragende Arm in an sich bekannter Weise in Längsrichtung verschiebbar gelagert und
bis hinter die vordere Ladeschaufelkante zurückziehbar ist und daß die um die waagerechte
Schwenkachse höhenverstellbare Ladeschaufel zusammen mit dieser Schwenkachse und
der waagerechten Druckzylinderschwenkachse um eine in der Maschinenlängsmitte liegende,
senkrechte Fahrwerksachse schwenkbar und mittels der auf sie einwirkenden Druckzylinder
in jeder Betriebslage verspannbar ist. Mit einer so ausgebildeten Vortriebsmaschine
läßt sich das beim Streckenvortrieb anfallende Haufwerk getrennt hereingewinnen
und auch nach Kohle und Nebengestein getrennt restlos von der Streckensohle aufnehmen.
Durch die Verspannbarkeit der Ladeschaufel bleibt dabei auch bei weitester Ausladung
des ausgefahrenen Lösewerkzeuges die Standsicherheit der Vortriebsmaschine gewahrt
und damit die Maschine auch in dieser Stellung ihres Lösewerkzeuges voll einsatzfähig,
weil bei verspannter Ladeschaufel die vordere Schaufelkante die Kippkante bildet,
um die das im Hochschnitt arbeitende Lösewerkzeug die Vortriebsmaschine zu kippen
trachtet. Selbst unter ungünstigsten Umständen liegt daher die vordere Schaufelkante
in der Nähe der Bewegungsebene des Lösewerkzeuges. Die Standsicherheit der Vortriebsmaschine
sinkt daher selbst dann nicht unter ihren zulässigen Wert ab, wenn das in seiner
äußersten Stellung befindliche Lösewerkzeug die Ortsbrust in einem Hochschnitt,
also von der Streckensohle in Richtung zum Streckenfirst löst. Dabei muß auch noch
berücksichtigt werden, daß die Ladeschaufel entsprechend der jeweiligen Lage des
Armes mit Hilfe der beiden Druckzylinder geschwenkt und daher gerade in solchen
extremen Lösewerkzeugstellungen unterhalb des Armes angeordnet werden kann.
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Zweckmäßigerweise sind Ladeschaufel und Fahrwerk über ein U-förmiges
Gabelstück miteinander verbunden, welches mit seinen beiden Schenkeln an der dem
Fahrwerk zugeordneten senkrechten Schwenkachse angreift und auf der Rückenfläche
seines Steges zwei senkrechte, mit zwei übereinanderliegenden, waagerechten Schwenkachsen
versehene Ansätze aufweist. Zwischen diese Ansätze greift die um die obere Achse
schwenkbare Ladeschaufel mit einem Ansatz und der um die untere Achse schwenkbare
Druckzylinder mit seinem hinteren Ende. Außerdem ist zu beiden Seiten dieses Druckzylinders
je ein weiterer, am Fahrwerk gelagerter Druckzylinder angeordnet, die mit schräg
zur Längsmitte der Maschine gerichteten Kolbenstangen an der Ladeschaufel angreifen.
Mit Hilfe dieser drei Druckzylinder und dem U-förmigen Gabelstück läßt sich die
Ladeschaufel sowohl in ihrer Höhenlage verstellen als auch über die ganze Streckenbreite
verschwenken und in der jeweiligen Arbeitsstellung verspannen.
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Nach einem weiteren Erfindungsmerkmal ist die Ladeschaufel zwischen
den beiden Scherenladern mit einem eigenen, sich nur über ihre Länge erstreckenden
Kratzförderer ausgerüstet, der zusammen mit den Scherenladern in an sich bekannter
Weise von zwei Motoren, die zu beiden Seiten seiner hinteren Umkehr angeordnet sind,
betrieben wird. Diese Ausbildung macht die Ladeschaufel gegenüber dem Fahrwerk unabhängiger
und gestattet es, sie beliebig um ihre beiden Schwenkachsen zu verstellen und die
gesamte Streckenbreite zu bestreichen.
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Vortriebsmaschinen, bei denen der Kratzförderer und die beiden Scherenlader
von zwei Motoren angetrieben werden, gehören zum Stand der Technik.
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Da die vom Kratzförderer aus nach beiden Seiten abfallende Ladeschaufel
mit ihren Seitenkanten auf der Streckensohle aufliegt, kann sie bei ihrer seitlichen
Schwenkbewegung bereits einen Teil des Haufwerkes über die Seitenkanten aufnehmen
und mit Hilfe der Scherenlader abfördern.
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Eine nur bei zurückgezogenem Lösewerkzeug wirksame, den senkrechten
Schwenkbereich des Armes begrenzende Sperre, schließt Berührungen zwischen Ladeschaufel
und Lösewerkzeug aus.
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Einzelheiten der Erfindung sind in den Figuren dargestellt. Es zeigt
F i g. 1 die Vortriebsmaschine in Seitenansicht, F i g. 2 den Grundriß der Vortriebsmaschine,
F i g. 3 die nach der Linie a-a der F i g. 2 geschnittene Ladeschaufel, F i g. 4
Einzelheiten der an der Ladeschaufel angreifenden Druckzylinder.
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Die Vortriebsmaschine besteht im wesentlichen aus dem Fahrwerk A,
dem auf dem Fahrwerk angeordneten Maschinenkörper B, dem Lösewerkzeug C, der Ladeschaufel
D und dem Abwurfförderer E.
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In dem gewählten Ausführungsbeispiel ist das Fahrwerk A mit zwei Raupenketten
1 ausgerüstet, die von nicht dargestellten, getrennt steuerbaren Hydraulikmotoren
angetrieben werden. Die die beiden Fahrwerkteile miteinander verbindende Brücke
2 trägt den um die vertikale Achse 3 beweglichen Drehkranz 4, der auf seiner Oberseite
zwei zu beiden Seiten des Maschinenkörpers B liegende Abstützungen 5 aufweist. Diese
Abstützungen nehmen die Enden der waagerechten Achse 6 des Maschinenkörpers B in
je einem Gleitstück auf, die mittels der doppelseitig beaufschlagbaren Druckzylinder
7 in den Ausnehmungen 8 der Abstützungen 5 verschiebbar sind. Zwei doppelseitig
beaufschlagbare Druckzylinder 9, die mit ihren Kolbenstangen an dem Drehkranz 4
zugeordneten Ansätzen 10 angreifen und sich an Ansätzen 11 des Fahrwerkes A abstützen,
leiten die Schwenkbewegung in den Drehkranz 4 ein.
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Der Maschinenkörper B wird von dem Antriebsmotor 12, dem Untersetzungsgetriebe
13 und dem mit dem Lösewerkzeug C besetzten Arm 14 gebildet. Während die beiden
Druckzylinder 9 die Bewegung des Maschinenkörpers B um die senkrechte Achse 3 des
Drehkranzes 4 bewerkstelligen, erzeugen die doppelseitig beaufschlagbaren Druckzylinder
15 die Schwenkbewegung um die horizontale- Achse 6 und halten den Maschinenkörper
B in der gewünschten Höhenlage. Zu diesem Zweck greifen sie an einer dem Arm 14
zugeordneten Traverse 16 an und stützen sich mit ihren Enden an den Wangen 17 der
in den Ausnehmungen 8 der Abstützungen 5 befindlichen Gleitstücke ab. Das aus einer
sich in Richtung auf die Ortsbrust kegelig verjüngenden Schrämwalze bestehende Lösewerkzeug
C kann mit zwei Geschwindigkeiten betrieben werden. Da es sowohl auf seiner Mantel-
als auch auf seiner vorderen Stirnfläche mit Schneidwerkzeugen besetzt ist, ist
es infolge der allseitig schwenkbaren Lagerung des Maschinenkörpers B in der Lage,
die Ortsbrust, ohne Veränderung des Standortes der Vortriebsmaschine,
in
einem Arbeitsgang zu bestreichen und kann dabei mit Hilfe der beiden Druckzylinder
7 um deren Hublänge in das Mineral eindringen. Das dabei gelöste und auf die Streckensohle
fallende Haufwerk wird von der Ladeschaufel D aufgenommen und mit Hilfe der beiden
mit einer überlastsicherung versehenen Scherenlader 18 dem Kratzförderer 19 zugeführt.
Letzterer erstreckt sich etwa über die Länge der Ladeschaufel D und befindet sich
in deren Mitte zwischen den beiden Scherenladern 18. Seine Antriebsbewegung erhält
er von den beiden Motoren 20, die sich an seinem hinteren Ende befinden und über
je ein als Schneckengetriebe ausgebildetes Untersetzungsgetriebe 21 auf die hintere
Fördererumkehr und außerdem, über je eine Kardanwelle 22, auf die Scherenlader 18
antreibend einwirken. Mit ihrer vorderen Kante liegt die Ladeschaufel D auf der
Streckensohle auf, aber auch seitlich fällt die Ladeschaufel von den beiden Längsseiten
des Kratzförderers 19 aus leicht ab und ist hier bis in den zu den beiden Streckenstößen
parallelen Bereichen ihrer Begrenzungskante bis auf die Streckensohle abgeknickt.
Die um die senkrechte Achse 23 mit Hilfe der beiden Druckzylinder 24 schwenkbare
Ladeschaufel D ist daher in der Lage, bei ihren horizontalen Schwenkbewegungen,
auch über ihre Seitenkanten Haufwerk aufzunehmen. Aus Transportgründen empfiehlt
es sich, die Ladeschaufel D mehrteilig auszubilden. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel
besteht daher die Ladeschaufel aus dem Kratzförderer 19, an dessen Seitenwände die
seitlichen Schaufelabschnitte a angeschraubt sind. An einer auf der Unterseite der
Ladeschaufel D befindlichen Konsole 25 greifen die beiden doppelseitig beaufschlagbaren
Druckzylinder 24 und auch der doppelseitig beaufschlagbare Druckzylinder 26 an.
Während die beiden seitlich liegenden Druckzylinder 24 sich mit ihrem hinteren Ende
allseitig schwenkbar an der Brücke 2 des Fahrwerkes A abstützen, ist das rückwärtige
Ende des mittleren Druckzylinders 26 zwischen zwei Ansätzen 27 eines Gabelstückes
28 um eine waagerechte Achse 29 schwenkbar gelagert. Oberhalb dieser Achse 29 befindet
sich - gleichfalls in dem Gabelstück 28 -die waagerechte Schwenkachse 30, die der
Ladeschaufel D die nötige Bewegungsfreiheit in der Vertikalen gibt. Sie verbindet
über das Gabelstück 28, dessen beide Schenkel an der senkrechten Schwenkachse 23
angreifen, die Ladeschaufel D mit der Brücke 2 des Fahrwerkes A. Da die Ladeschaufel
D
allseitig beweglich mit den beiden Druckzylindern 24 um die senkrechte Achse
23 und mit Hilfe dieser beiden Druckzylinder 24 und auch des Druckzylinders 26 um
die waagerechte Achse 29 geschwenkt werden kann, läßt sie sich nicht nur von der
Streckensohle abheben, sondern kann auch bis unterhalb der Streckensohle abgesenkt
und außerdem über die ganze Streckenbreite geschwenkt werden. Der in der Mittelebene
unterhalb der Ladeschaufel D befindliche Druckzylinder 26, der sich zwar an der
Höhenverstellung der Ladeschaufel D beteiligt, hält bzw. führt sie bei ihrer Horizontalbewegung
in der jeweils eingestellten Bewegungsebene, da in der Schwenkperiode die beiden
die Schwenkbewegung erzeugenden Druckzylinder 24 diese Funktion nicht ausüben können.
Infolge der längsverschieblichen Lagerung des Maschinenkörpers B läßt sich
die Ladeschaufel D
bis an die Ortsbrust heranführen und somit das gelöste
Haufwerk restlos von der Streckensohle aufnehmen. In dieser zurückgezogenen Stellung
des Lösewerkzeuges C ist der vertikale Schwenkbereich des Maschinenkörpers B durch
eine nicht dargestellte Sperre begrenzt, um zu verhindern, daß das Lösewerkzeug
unbeabsichtigt bis auf die Ladeschaufel D abgesenkt werden kann.
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Ein zwischen den beiden Raupenketten 1 des Fahrwerkzeuges A liegende
Abwurfförderer E untergreift das hintere Umkehrende des Kratzförderers 19 und gibt
das Haufwerk an seinem hinteren Ende auf ein nachgeschaltetes, nicht dargestelltes
Streckenfördermittel ab. Auch der Abwurfförderer E ist als Kratzförderer ausgebildet
und sein Abwurfende infolge der gelenkigen mittleren Zugkette 36 mit Hilfe der doppelseitig
beaufschlagbaren Druckzylinder 31 um die Achse 32 höhenverstellbar. Außerdem kann
das Abwurfende auch mittels der doppelseitig beaufschlagbaren beiden Druckzylinder
33 um die senkrechte Achse 34 geschwenkt und damit der Lage und Bauhöhe des Streckenfördermittels
angepaßt werden. Zwei auf gegenüberliegenden Seiten des Abwurfförderers E im Bereich
der hinteren Umkehr angeordnete Antriebsmotoren 37, die mit entsprechenden Untersetzungsgetrieben
versehen sind, treiben den Abwurfförderer E an.
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Ein Gehäuse 35, das auf die beiden Ansätze 11 des Fahrwerkes A aufgesetzt
ist, enthält die zur Erzeugung der Druckflüssigkeit benötigten Flüssigkeitspumpen,
den zum Antrieb dieser Pumpen erforderlichen Elektromotor, den Flüssigkeitsbehälter
und auch die hydraulischen und elektrischen Schaltgeräte. Mit Hilfe der hier angeordneten
Flüssigkeitspumpen werden sowohl die beiden das Fahrwerk A antreibenden Flüssigkeitsmotoren
als auch alle Druckzylinder der Vortriebsmaschine mit Druckflüssigkeit versorgt.