DE1481450C3 - Verfahrbare Ladevorrichtung zur Aufnahme von Schüttgut von einer abzuräumenden Bodenfläche mittels eines Räumrades - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine verfahrbare Ladevorrichtung zur Aufnahme von Schüttgut von einer abzuräumenden Bodenfläche mittels eines mit seiner Drehachse unter einem Winkel zur Vertikalen geneigten Räumrades, das mit an der Mantelfläche einer rotierenden, kegelstumpfförmigen Nabe angebrachten Räumflügeln versehen ist und bei welchem die Räumflügel sich mindestens in einem Winkelbereich ihrer Umdrehung über eine im wesentlichen senkrecht zur Drehachse ausgerichteten Schrägunterlage hinwegbewegen.

Rs ist eine Verladevorrichtung nach der vorstehend beschriebenen Art gemäß der USA.-Patentschrift 26 96 288 bekannt, bei der die schwenkbaren Räumflügel an einer Nabe von verhältnismäßig kleinem Durchmesser angelenkt sind und sich vollständig oder zum überwiegenden Teil auf der Schrägunterlage bewegen. Der Umkreis der um die Nabe umlaufenden Räumflügel ist kleiner als derjenige der Schrägunterlage, auf der die Räumarme aufliegen. Bei einer Ausführungsl'orm der bekannten Vorrichtung ragen lediglich die Spitzen über die Schrägunterlage hinaus. Durch diese Ausbildung der Verladevorrichtung ist es notwendig, daß entweder das Schüttgut auf die Schrägunterlage, auf der die Räumflügel rotieren, geschüttet wird, um eine vertretbare Räumleistung zu erhalten, oder, wenn die Verladevorrichtung fahrbar angeordnet ist, muß die gesamte Verladevorrichtung mit der zum Teil in erheblicher Schräglage vorgesehenen Schrägunterlage unter das Schüttgut gefahren werden. Dies bedeutet, daß es erforderlich ist, die Schrägunterlage wie bei einem Schaufelhub in das Schüttgut einzudrücken, um dieses in ausreichender Menge erfassen zu können. Das Schüttgut, welches sich in der Nähe der Nabe mit kleinem Durchmesser befindet, wird hierbei von der Schrägunterlage nicht mehr abgeworfen. Es bedarf eines erheblichen Energieaufwandes, um in das abgeböschte Schüttgut hineinfahren zu können, damit Material ausreichend sich auf der Schrägunterlage befindet, was insbesondere bei backendem oder klebendem Material äußerst schwierig ist. Da die Unterlage für die auf dieser rotierenden Räumflügel auf dem Umfang verschiedene Neigungen aufweist, sind die Räumflügel am

• Ansatz an der Nabe und zwischen ihren Enden um eine horizontale Achse schwenkbar gelagert.

Es sind weiterhin verfahrbare Ladevorrichtungen zur Aufnahme von Schüttgütern von einer Unterlage mit einem mit seiner Drehachse unter einem Winkel zur Vertikalen geneigten Räumrad nach den deutschen Patentschriften 4 81 205 und 9 67 365 bekannt, bei denen eine Nabe in Kegelstumpfform vorgesehen ist. Hierbei verlaufen die Räumflügel in der Ebene der Nabenfläche weiter nach außen und liegen auf der schräg geneigten Unterlage auf. Beim Einsetzen einer solchen Verladevorrichtung zur Aufnahme des Gutes von dem Boden arbeiten die Räumflügel nur auf der Fläche der schrägen Unterlage und gehen nicht auf den Boden herunter. Es kann dadurch nur von den Räumflügeln erfaßt werden, was auf die schräge Unterlage fällt. Dabei ergibt sich, daß durch die Räumflügel nur bis zur vorderen Kante der Schrägunterlage freigeräumt werden kann, wobei nur das auf dieser Schrägunterlage liegende Material weggeschaufelt wird. Beim Heranfahren der Vorrichtung an die Schüttguthalde bzw. Schüttgutböschung tritt zunächst nur die Schaufelwirkung der Schrägunterlage in Tätigkeit. Es muß auch hier Material auf die Schrägunterlage durch Vorschieben dieser in die Schüttgutböschung gebracht werden, um es mittels des Räumrades ergreifen und abtransportieren zu können. Eine solche Räummethode ist praktisch nur für loses Haufwerk geeignet. Bei klebendem und backendem mergeligem Material, das an der Randzone, an der Luftzutritt vorhanden ist, vielfach gleichsam versteinert, bedarf es einer erheblich hohen Energieleistung, mit der Schrägunterlage in das Schüttgut eindringen zu können, wenn dies überhaupt möglich wird. Es ist des-

f>5 halb die Aufwendung einer erheblichen Stoßenergie erforderlich, um die Verladevorrichtung leistungsstark zu machen, und zwar mit jeder fortschreitenden Eindringtiel'e von neuem. Der Teil der Schrägunterlage, der sich

bei der Arbeitszone unter den Räumflügeln befindet, macht es nicht möglich, daß die Verladevorrichtung sich gleichsam selbsttätig unter einer Schüttguthalde vorarbeiten kann.

Bei einer zylindrischen Nabenform würde man beim Aufnehmen des Schüttgutes zunächst mit der oberen Kante der zylindrischen Nabe in das Schüttgut hineinstoßen. Man läuft dabei tiefer in den Schüttguthaufen als die entsprechende untere Kante der zylindrischen Nabe. Da die Aufnahme des Schüttgutes aber nur unten erfolgt, wird das Material oben zusammengedrückt, aber nicht aufgenommen, was das Räumen des Schüttgutes erschwert. Eine zylindrische Nabe ist in diesem Zusammenhang nicht nur baulich schlecht, sondern hat auch eine ungünstige Wirkung.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine fahrbare Verladevorrichtung der anfangs genannten Art zu schaffen, bei der das Schüttgut unmittelbar vom Boden aufgenommen werden kann und eine Fahrleistung der Vorrichtung zum Einstoßen der Schrägunterlage in das Schüttgut entfällt. Die verfahrbare Ladevorrichtung zeichnet sich dadurch aus, daß die Räumflügel an der kegelförmigen Nabenmantelfläche so angesetzt sind, daß die Räumflügel an ihrer tiefesten Stelle auf der abzuräumenden Bodenfläche bis zur Flügelwurzel aufliegen, und daß die Schrägunterlage sowohl mit ihrer unteren als auch mit ihrer oberen Längskante tangential etwa an der kegelstumpfförmigen Nabe verläuft.

Durch eine solche Ausbildung der verfahrbaren Ladevorrichtung wird das Schüttgut von der Halde u. dgl. unmittelbar vom Boden aufgenommen und in die Schrägunterlage transportiert. Es erfolgt ein Freiräumen des Erdbodens, auf dem das Schüttgut ruht. Man braucht keine Verfahrleistung für die Vorrichtung aufzuwenden, die sonst zum Einstoßen in die Schrägunterlage erforderlich ist, was die aufzuwendende Energie für das Verfahren der Verladevorrichtung ganz erheblich verringert. Die Ladevorrichtung arbeitet sich gleichsam selbsttätig in die Schüttguthalde hinein. Dabei tritt ein Freiarbeiten der Ebene des Erdbodens ein, was bei den bekannten Vorrichtungen nur zusammen mit der erwähnten Schaufelwirkung möglich ist. Zugleich ergibt sich, daß das Gut auf der Schrägunterlage leicht hochgezogen wird. Die Vorrichtung veranlaßt eine Selbstreinigung längs der abzuräumenden Bodenfläche, auf der das Räumrad wirkt. Ferner ist die verfahrbare Ladevorrichtung gemäß der Erfindung im Aufbau sowie in der Handhabung einfach und arbeitet mit einem hohen Wirkungsgrad.

Die aus der Schrägunterlage und der Nabe mit Räumrad bestehende Einheit als Ganzes kann an einem Auslegerarm um eine zur Bodenfläche vertikale Achse des Auslegerarmes schwenkbar gelagert sein, um in bekannter Weise einen größeren Umkreis in der Halde zu erfassen. Die Räumflügel können ferner an der Nabe angelenkt sein und in der Umlaufebene des Räumrades um senkrechte Achsen und/oder in senkrechter Richtung zu der Umlaufebene um parallel zur Schrägunterlage verlaufende Achsen schwenkbar sein.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung kann die Fahrgeschwindigkeit des verfahrbaren Räumrades in Abhängigkeit von der Ausräumkraft an den Räumflügeln des Räumrades geregelt werden. Bei hydraulischem Antrieb zur Drehung des Räumrades kann ein auf den Arbeitsdruck ansprechender Schalter unter Zwischenschaltung von Zeitrelais mit dem Räumradantrieb verbunden sein.

Die Erfindung wird an Hand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert.

F i g. 1 und 2 zeigen die verfahrbare Ladevorrichtung gemäß der Erfindung im Schema in Ansicht und in Draufsicht;

Fig.3 ist ein Schnitt nach der Linie III-III der F i g. 1;

F i g. 4 zeigt eine Ansicht auf die Ladevorrichtung der F i g. 2 in Richtung des Pfeiles IV,

F i g. 5 veranschaulicht die Möglichkeit der

ίο Schwenkbarkeit der Ladevorrichtung an einem Ausleger um eine zur Bodenfläche vertikale Achse schematisch in Draufsicht.

Die verfahrbare Ladevorrichtung 1 weist eine Nabe 2 auf, die mit einer kegelstumpfförmigen Mantelfläche versehen ist und an der die Räumflügel 3 starr oder gelenkig angeordnet sind. Das Räumrad 2, 3 kann über ein Getriebe von dem Motor 4 angetrieben werden. Die Achse der Nabe 2 mit den Räumflügeln 3 und des Getriebemotors 4 steht zur Lotrechten 5 zu der Bodenfläche 6 in einem bestimmten Winkel 7 geneigt. Hierdurch liegt auch die Grundfläche der kegelstumpfförmigen Nabe 2 zur abzuräumenden Bodenfläche 6 um den gleichen Winkel schräg. An der kegelstumpfförmigen Nabe 2 ist eine Schrägunterlage 8 angeordnet, die sich zu beiden Seiten der Nabe 2 quer zur Förderrichtung des Gutes erstreckt und in ihrer Ausbildung der Neigung der von den Räumflügeln 3 bestrichenen Fläche angepaßt ist.

Die Breite der Schrägunterlage 8 erstreckt sich von der Berührung an der Bodenfläche 6 bis zu dem oberen Rand der Nabe 2. Die unteren und die oberen Längskanten 12,9 der Schrägunterlage 8 verlaufen tangential zu der kegelstumpfförmigen Nabe. Die obere Kante 9 stellt die Abwurfkante für das Gut dar. An den seitlichen Teilen der Schrägunterlage befindet sich je eine Randbegrenzung 10, die der Kontur des Räumflügelbereiches angepaßt ist, so daß nach diesen Seiten kein Schüttgut während der Förderung herunterfallen kann. Während des Räumvorganges wird das Schüttgut durch die Räumflügel mitgenommen, das sich gegen die Nabe abstützen kann. Die Räumflügel 3 sind in ihrer Formgebung und auch in ihrer Höhenausbildung so ausgebildet, daß eine einwandfreie Mitnahme des Schüttgutes erfolgen kann. Vor der Nabe 2 ist zweckmäßig eine Abdeckwand 11, z. B. Schürze, angeordnet, die vorteilhaft zur Ladevorrichtung hin an ihren Enden abgewinkelt ist und die verhindert, daß sich das abböschende Schüttgut über die Ladevorrichtung ausbreiten kann. Diese Abdeckwand 11 kann sich fest an einem Lagerplatz befinden bzw. in einer entsprechenden Länge an der Ladevorrichtung selbst befestigt sein.

Die Arbeitsweise der verfahrbaren Ladevorrichtung erfolgt in der Art, daß die Räumflügel 3 beim Umlaufen an der tiefsten Stelle stets über die abzuräumende Bodenfläche 6 streichen und hierbei das Schüttgut mitnehmen, und zwar auch jenes, das über dem Räumflügel bis zur Abstreifkante der Abdeckwand 11 liegt. Die Räumflügel nehmen eine zusammenhängende Schicht des Schüttgutes von Flügel zu Flügel mit. Hierbei wird von den Räumflügeln vor der vorderen Längskante 12 der Schrägunterlage 8 eine gewisse Menge Schüttgut abgelagert, so daß das nachfolgende Schüttgut auf der angelagerten Schicht danach weiter auf die Schrägunterlage 8 gefördert wird. Das Schüttgut stützt sich innerhalb der Räumflügel 3 und gegen die Nabe 2 ab. Beim Erreichen der oberen Längskante 9 der Schrägunterlage 8 fällt das Schüttgut frei aus den Räumflügeln 3 heraus und kann auf ein abförderndes Gerät, z. B. auf einen

Gurtförderer oder einen Kettenförderer fallen. Hierdurch ist die Aufnahme des Schüttgutes von der abzuräumenden Bodenfläche 6 und die Übergabe auf ein weiteres Fördermittel erfolgt. An der vorderen abfallenden bzw. senkrechten Längskante 12 der Schrägunterlage 8 kann eine Vorrichtung vorgesehen werden, durch die z. B. bei großstückigem Schüttgut eine störungsfreie Übergabe von der Bodenfläche auf die Schrägunterlage gewährleistet ist. Es können Leitorgane vor der unteren Längskante 12 vorgesetzt sein, ζ. Β. ίο in Gestalt einer Rampe, einer Walze oder Kegelrollen, einer federnden Kante od. dgl., so daß ein Verklemmen des Gutes an der Vorderseite der Schrägunterlage 8 mit Sicherheit verhindert wird.

Es ist zweckmäßig, die Räumflügel an der Ladevorrichtung gelenkig anzuordnen. Wenn die Räumflügel nicht nur in ihrer Umlaufebene, sondern auch senkrecht hierzu geklappt werden können, hat man die Möglichkeit, die Schrägunterlage 8 bei verhältnismäßig geringerer Schrägstellung der Ladevorrichtung als solcher steiler auszubilden. Die hochklappbaren Flügel können durch entsprechende Kurvensteuerungen entsprechend der Schrägunterlage 8 gesteuert werden. Vorteilhaft wirkt sich eine solche Klappbarkeit der Räumflügel auch als Mittel gegen Verklemmen des Schüttgutes an der vorderen Längskante 12 der Schrägunterlage 8 aus. Bei einer Verklemmung mit einem grobstückigen Teil des Schüttgutes kann der Räumflügel nach oben hin ausweichen. Eine entsprechende Kurvenführung mit Abfederung im Inneren der kegelstumpfförmigen Nabe 2 würde dann der Flügel wieder in seine Ausgangsstellung zurückbringen.

Die verfahrbare Ladevorrichtung kann-an Fahrzeu- ■ gen, z. B. Planierraupen, oder an Auslegerarmen von Fördergeräten befestigt werden, um eine Ausräum- bzw. Abtragearbeit von dem abzuräumenden Boden vornehmen zu können. Sie kann auch an einer Portalfahrbahn aufgehängt sein. Dies hat den Vorteil, daß unter dem Schüttgut keine Schienen für die Ladevorrichtung zu liegen brauchen. Die Befestigung an einem Auslegerarm oder an einer Planierraupe kann zweckmäßig derartig erfolgen, daß man in der Lage ist, die Ladevorrichtung an einem Ausleger um eine zur Bodenfläche vertikale Achse 13 zu schwenken, so daß die Ladevorrichtung in eine Halde eindringen kann, wobei die schwenkbare Ladevorrichtung den Weg zum Eindringen freifräst. In F i g. 5 ist eine solche Möglichkeit schematisch in Draufsicht dargestellt. Die Ladevorrichtung 1 ist an einem Gestell so montiert, daß sie um die Achse 13 geschwenkt werden kann, wobei der Wirkungskreis für die Räumflügel 3 mit 14 bezeichnet ist. Von der Schrägunterlage 8 wird das durch die Räumflügel 3 ergriffene Gut über die Schurren 15 auf ein darunterliegendes Förderband 16 transportiert. Mit 17 ist der Bewegungskreis der Schurren 15 zu dem Förderer 16 beim Schwenken der Ladevorrichtung 1 von der Stellung III über die Stellung II zur der Stellung I bezeichnet. Unterhalb der Schrägunterlage 8 befindet sich die Umkehrtrommel 18 für den Bandförderer 16.

Beim Hin- und Herfahren der Ladevorrichtung quer zur Halde wird das Räumrad beim Räumen im Mittenteil der Halde genügend Schüttgut vorfinden und kontinuierlich austragen können. Beim Räumen in den Seitenteilen der Halde wird es vorkommen, daß Schüttgutmangel eintritt, da bei gleicher Räumleistung zu den Seitenteilen der Halde weniger Schüttgut vorhanden ist, als im Mittenteil der Halde. Aus diesem Grund ist es vorteilhaft, daß man die Fahrgeschwindigkeit der Ladevorrichtung veränderlich ausführt, und zwar in Abhängigkeit von der Ausräumkraft am Räumflügel. Dieses ist z. B. dadurch zu verwirklichen, daß man bei hydraulischem Antrieb zwei Schalter vorsieht, einen für minimalen Arbeitsdruck und einen für maximalen Arbeitsdruck. Wird der minimale Arbeitsdruckschalter durch Abfall des Öldruckes betätigt, so wird die Fahrgeschwindigkeit der Ladevorrichtung vergrößert. Wird der Maximalschalter durch Ansteigen des Öldruckes betätigt, so wird die Fahrgeschwindigkeit verringert. Der Öldruck steigt durch stärkeren Räumwiderstand am Räumflügel, und zwar dadurch, unter anderem daß sich mehr Schüttgut über dem Räumflügel befindet. Der Öldruck fällt, wenn man zu den Seitenteilen der Schüttguthalde kommt und hierdurch die Räumkraft am Flügel geringer wird. Durch die Druckeinstellung an dem Minimum- und Maximumschalter kann man den Arbeitsbereich einstellen. Durch zwei Zeitrelais je Schalter kann man die Schaltdauer zur Vergrößerung bzw. Verkleinerung der Fahrgeschwindigkeit begrenzen und durch das zweite Zeitrelais die Schaltpause einsteilen, so daß auch bei Ansprechen des Minimumoder Maximumschalters kein Impuls auf Fahrgeschwindigkeitserhöhung bzw. -erniedrigung gegeben werden kann. Die Zeitrelaisschalter sollen verhindern, daß bei Ansprechen des Minimum- oder Maximumschalters die Fahrgeschwindigkeit sofort auf Maximal- bzw. Minimalgeschwindigkeit verstellt wird. Durch die Zeitrelais erreicht man, daß auch kontinuierlich Zwischenstufen eingestellt werden können und der Ladevorrichtung Zeit gegeben wird, sich auf die neuen Verhältnisse einzustellen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Verfahrbare Ladevorrichtung zur Aufnahme von Schüttgut von einer abzuräumenden Bodenfläche mittels eines mit seiner Drehachse unter einem Winkel zur Vertikalen geneigten Räumrades, das mit an der Mantelfläche einer rotierenden, kegelstumpfförmigen Nabe angebrachten Räuml'liigeln versehen ist und bei welchem die Räumflügel sich mindestens in einem Winkelbereich ihrer Umdrehung über eine im wesentlichen senkrecht zur Drehachse ausgerichtete Schrägunterlage hinwegbewegen, dadurch gekennzeichnet, daß die Räumflügel (3) an der kegelförmigen Nabenmantelfläche so angesetzt sind, daß die Räumflügel (3) an ihrer tiefsten Stelle auf der abzuräumenden Bodenfläche (6) bis zur Flügelwurzel aufliegen und daß die Schrägunterlage (8) sowohl mit ihrer unteren als auch mit ihrer oberen Längskante (12, 9) tangential etwa an der kcgelstumpfförmigen Nabe

(2) verläuft.

2. Verfahrbare Ladevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die aus der Schrägunterlage (8) und Nabe (2) mit Räumrad (2,3) bestehende Einheit als Ganzes an einem Auslegerarm (16) um eine zur Bodenfläche (6) vertikale Achse (13) des Auslegerarms schwenkbar gelagert ist.

3. Verfahrbare Ladevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an der Räumseite des Räumrades (2, 3) oberhalb der Räumflügel

(3) bzw. der Nabe (2) eine an ihren Enden in Vertikalebenen abgewinkelte Abdeckwand (11) angeordnet ist.

4. Verfahrbare Ladevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Fahrgeschwindigkeit des verfahrbaren Räumrades (1) in Abhängigkeit von der Ausräumkraft an den Räumflügeln (3) des Räumrades (2,3) geregelt ist.

5. Verfahrbare Ladevorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei hydraulischem Antrieb zur Drehung des Räumrades (3) ein auf den Arbeitsdruck ansprechender Schalter unter Zwischenschaltung von Zeitrelais mit dem Räumradantrieb verbunden ist.

6. Verfahrbare Ladevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Räumflügel (3) an der Nabe (2) angelenkt und in der Umlaufebene des Räumrades um senkrechte Achsen und/oder in senkrechter Richtung zu der Umlaufebene um parallel zur Schrägunterlage (8) verlaufende Achsen schwenkbar sind.