DE3147304A1

DE3147304A1 - Schaufellader fuer den untertaegigen bergbau

Info

Publication number: DE3147304A1
Application number: DE19813147304
Authority: DE
Inventors: Raymond Winston Blackrod Lancashire Hilton; John Patrick Wigan Lancashire McCormick
Original assignee: Dobson Park Industries Ltd
Current assignee: Joy Global Industries Ltd
Priority date: 1981-03-07
Filing date: 1981-11-28
Publication date: 1982-09-16
Also published as: GB2098172A; GB2098172B; ZA817367B

Description

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Dobson Park Limited, Dobson Park House, Co!wick, Nottingham NG4 2 BX, England

Schaufellader für den untertägigen Bergbau

Die Erfindung betrifft einen Schafellader für den untertägigen Bergbau mit einer Schaufel, die einen darin untergebrachten Schieber aufweist, der mit Hilfe einer zugeordneten Einrichtung in der Schaufel längs verschiebbar ist.

Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf Schaufellader, die an einer Nachreißmaschine montiert sind. Dabei wird der Schaufellader zum Entfernen des nachgerissenen Materials eingesetzt, das er irgendwo deponiert oder einem Förderer übergibt, der es wegtransportiert. Derartige Schaufellader sind an einen sich von der Vorderseite der Nachreißmaschine erstreckenden Arm angeschlossen und können in verschiedenen Richtungen bewegt werden um das Material aufzunehmen und auf einem Förderer abzuladen oder an einer gewünschten Stelle zu deponieren. Dazu können .Schaufellader dieser Art um eine im wesentlichen horizontale Querachse am freien Ende des Arms nach vorn gekippt werden. Das maschinenseitige Ende des Arms ist so gelagert, daß der Arm um eine dazu parallele Achse bewegt und damit der Schaufellader angehoben oder abgesenkt werden kann, wobei der Arm zusätzlich auch um eine im wesentlichen vertikale Achse bewegt werden kann, damit der Schaufellader seitlich hin- und hergeschwenkt werden kann.

Es ist auch bekannt, den Schaufellader mit einem Schieber,

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insbesondere einer Schieberplatte, auszurüsten, die vor- und zurückbeweglich ist, sodaß das aufgenommene Material aus der vorderen öffnung der Schaufel ausgestossen werden kann. Ferner gibt es Schaufeln, die um eine im wesentlichen horizontale und sich in Längsrichtung der Schaufel erstreckende Achse zur Seite gekippt werden können.

Zur Erzeugung der obengenannten Bewegungen werden jeweils hydraulische Hubzylinder eingesetzt. Zur Erzeugung der Bewegungen des Schaufelladers relativ zum Arm dienen Hubzylinder, die am Arm gelagert sind und an Vorsprünge der Schaufel angeschlossen sind, die von der Achse, um welche die Bewegung stattfindet, abgesetzt sind. Wenn daher Schaufelbewegungen um zwei oder mehr nicht parallele Achsen erzeugt werden sollen, sind sehr komplizierte und teure Mechanismen erforderlich, damit ein oder mehrere Hubzylinder die Schaufel um eine oder mehrere Achsen bewegen können. Es ist daher üblich, daß jeder Schaufellader mehrfach an die Nachreißmaschine angeschlossen ist, aber nur eine beschränkte Anzahl von Bewegungsmöglichkeiten besitzt, wobei die Anschlüsse bzw. die Bewegungsmöglichkeiten den jeweiligen Umständen angepaßt sind.

Wenn ein Schieber vorhanden ist, wird auch dessen Bewegung durch einen Hubzylinder erzeugt, der innerhalb der Schaufel und vor dem Schieber oder auf der Rückseite der Schaufel angeordnet ist. Im ersteren Fall erstreckt sich der Zylinder innerhalb der Schaufel und wenn der Schieber bzw. die Schieberplatte sich in vorderer Stellung befindet, kann der Schaufellader nicht unmittelbar vor einem Stoß oder einem anderen Hindernis eingesetzt werden. Im anderen Fall er-

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streckt sich der Zylinder auf der Rückseite der Schaufel, wodurch die Gesamtlänge der Nachreißmaschine mit dem angeschlossenen Schaufellader vergrößert wird.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Schaufellader der eingangs beschriebenen Gattung anzugeben, der alle oben beschriebenen Bewegungsmöglichkeiten besitzt, der sich einfacher und billiger herstellen läßt und der außerdem mit einem Schieber ausgerüstet werden kann, wobei die obengenannten Nachteile vermieden oder zumindest verringert werden.

Diese Aufgabe wird bei einem Schaufellader der eingangs beschriebenen Gattung dadurch gelöst, daß die Einrichtung wenigstens zwei gelenkig aneinander angeschlossene Hebel, die zwischen dem Schieber und der Schaufel angeordnet und jeweils an diese angeschlossen sind, sowie einen Antrieb aufweist, der durch bewegen über eine Erstlänge eine relative Verschwenkung der beiden Hebel und infolgedessen eine Relativverschiebung des Schiebers zur Schaufel über eine zweite Länge erzeugt.

Erfindungsgemäß bewegt sich der Antrieb oder ein Antriebselement über eine geringere Länge als der Schieber bzw. die Schieberplatte und infolgedessen kann die Gesamtgröße bzw. Gesamtlänge des Schaufelladers gegenüber vergleichbaren Ausführungsformen verkürzt werden. Anders ausgedrückt arbeitet der Antrieb mit den Hebeln als ein übersetzungsgetriebe, welches den Schieber in der Schaufel verschiebt.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

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Die Erfindung betrifft auch einen Schaufellader für den untertägigen Bergbau mit einer Schaufel, die um wenigstens zwei, zueinander senkrechte Achsen mit zugeordneten Einrichtungen schwenkbar ist und der dadurch gekennzeichnet ist, daß jede Einrichtung zwischen der Schaufel und einem Maschinenanschluß angeordnet sowie gelenkig an diese angeschlossen ist.

Dabei können die Einrichtungen sich zusammen mit der Schaufel bewegen, wenn eine jeweils andere Einrichtung aktiviert wird. Auf diese Weise werden komplizierte Anschlüsse für die eine oder andere Einrichtung überflüssig, wodurch im Ergebnis die gesamte Anordnung einfacher und billiger wird. Man braucht auch keine unterschiedliche Schaufellader mit unterschiedlichen Bewegungsmöglichkeiten, weil bei dem erfindungsgemäßen Schaufellader alle gewünschten Bewegungsmöglichkeiten auf einfache und zuverlässige Weise verwirklicht werden können.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Im folgenden wird ein in der Zeichnung dargestelltes Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert; es zeigen:

Fig. 1 in perspektivischer Darstellung eine Nachreißmaschine mit einem Schaufellader bekannter Art,

Fig. 2 einen Vertikalschnitt längs der Linie II-II des Gegenstandes nach Fig. 3, nämlich eines Schaufelladers nach der Erfindung,

Fig. 3 teilweise eine Draufsicht auf den Schaufellader nach Fig. 2.

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In Fig. 1 ist eine Nachreißmaschine Io mit einem sich nach vorn erstreckenden Arm 11 und einem Schaufellader bekannter Art am freien Ende des Arms 11 dargestellt. Der Arm 11 ist ausfahrbar und um eine im wesentlichen horizontale Querachse sowie um eine vertikale Achse schwenkbar, so daß der Schaufellader 15 vor und zurück sowie auf und ab und auch zur Seite hin bewegt werden kann. Ein Gelenk 13 dient zum Vor- und Zuürckkippen der Schaufel 12. Der Schaufellader 15 wird zum Entfernen von Material eingesetzt, das beim Arbeiten eines Nachreißwerkzeuges 14 am Stoß eines bergbaulichen Betriebes anfällt. Wenn der Schaufellader andere Bewegungen ausführen soll, z.B. seitliches Kippen oder Schwenken, dann muss ein anderer Schaufellader eingesetzt werden, der entsprechende Bewegungsmöglichkeiten besitzt und der dann an Arm 11 anstelle des in Fig. 1 dargestellten,Schaufelladers angeschlossen wird.

Der in den Figuren 2 und 3 dargestellte Schaufellader weist eine Schaufel 17 und maschinenseitig eine Einrichtung 18 zum Anschluß an den Arm 11 der oben beschriebenen Nachreißmaschine Io auf. Innerhalb der Schaufel Io befindet sich eine Schieberplatte 19. Die Schaufel 17 weist innenseitig Führungen 2o auf, in denen Gleitsteine 21 der Schieberplatte 19 verschieblich gelagert sind. Auf jeder Seite des Schaufelladers 16 befindet sich ein Paar von Hebel 22, 23 die über ein Gelenk 24 aneinander angeschlossen sind. Das andere Ende 25 jedes Hebels 22 ist gelenkig an die Schieberplatte 19 angeschlossen, während das andere Ende 26 jedes Hebels 23 gelenkig an eine rückseitige Platte 27 der Schaufel angeschlossen ist. Ein hydraulischer Zylinder 28 ist gelenkig an jeden Arm 23 an einer Stelle 29 zwischen seinen

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Enden 24, 26 angeschlossen, während der zugeordnete Kolben 3o gelenkig an den Hebel 22 an einer Stelle 31 zwischen seinen Enden 24, 25 angeschlossen ist.

Die Schieberplatte 19 wird wie folgt bewegt. Wenn Material aus der Schaufel 17 ausgestoßen werden soll, werden die hydraulischen Zylinder 28 unter Druck gesetzt, so daß die Kol-ben 3o sich bewegen und die Hebel 22, 23 auseinanderdrücken. Da die Zylinder 28 und die Kolben 3ο an den Stellen 29 bzw. 31 der Hebel 22 bzw. 23 in der NMhe des Gelenkes 24 bzw. der gemeinsamen Schwenkachse angreifen, ist die Verschiebelänge der Schieberplatte relativ zur Schaufel 17 beträchtlich größer, als die Verschiebelänge des Kolbens 3o. Die Schieberplatte bewegt sich bis zu einer Stellung, die in Fig. 2 mit gestrichelten Linien dargestellt ist. Dabei kann die Länge des Zylinders 2 8 wesentlich kürzer sein, als die gesamte Verschiebelänge der Schieberplatte 19. Infolgedessen erstreckt sich der Zylinder 28 nicht wesentlich hinter der Schaufel 17 und die Gesamtlänge des Schaufelladers 16 ist geringer im Vergleich mit bekannten Anordnungen, bei denen die Länge des Zylinders gleich der gewünschten Verschiebelänge der Schieberplatte ist.

Die Schaufel 17 ist so gelagert, daß sie um eine im wesentlichen horizontale Achse 32 verschwenkt werden kann. An der Rückseite der Schaufel 17 sind dafür Vorsprünge angeordnet. Ein hydraulia:her Zylinder 34 ist gelenkig an einen Arm 35 angeschlossen (Fig. 2) der auch die Vorsprünge 33 trägt und der seinerseits an der maschinenseitigen Einrichtung 18 mit Hilfe eines Vorsprunas 39 befestigt ist. Der Kol-ben 36 des Zylinders 34 ist gelenkig an Vorsprünge 37 angeschlossen, die sich ebenfalls

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an der Rückseite der Schaufel 17 befinden. Wenn der Zylinder 34 aktiviert wird, kippt die Schaufel 17 um ihre Achse 32 vor oder zurück, und zwar zusammen mit der Einrichtung für die Verschiebung der Schieberplatte 19. In Fig. 3 ist die Einrichtung zum Vor- und Zurückkippen aus Gründen der Übersichtlichkeit weggelassen worden.

Die Schaufel 17 kann auch seitlich gekippt oder geschwenkt werden, und zwar um eine aufrechte Achse 38, die sich durch einen Vorsprung 39 erstreckt. Ein sich seitlich erstreckender Arm 4o (Fig. 3) ist über eine Platte 41 mit der Spindel verbunden, welche die Achse 32 definiert. Ein zveiter sich seitlich erstreckender Arm 42, den die Achse 38 durchdringt, ist an der maschinenseitigen Einrichtung 18 befestigt. Ein hydraulicher Zylinder 43 ist gelenkig an den Arm 42 angeschlossen und der Kolben des Zylinders 33 ist gelenkig an den Arm 4o angeschlossen, so daß beim Betrieb des Zylinders 43 die Schaufel 17 um die Achse 38 verschwenkt wird, und zwar zusammen mit dem Kippmechanis-mus, und der Einrichtung zur Verschiebung der Schieberplatte. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist in Fig. 2 die Einrichtung zum seitlichen Verschwenken weggelassen.

Zusätzlich zu dem oben beschriebenen seitlichen Verschwenken oder Kippen kann die Schaufel 17 auch noch weiterhin gekippt werden. In diesem Fall ist das,den Schaufellader tragende Bauteil 45 ,teleskopisch ausgebildet und relativ zur maschinenseitigen Einrichtung 18 um eine Achse 46 drehbar. Nicht dargestellte hydraulische Kolben- Zylinderanordnungen, üblicherweise in der Form eines hydraulischen Motors zur Erzeugung einer Drehbewegung, bewirken eine

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relative Verschiebung der Bauteile 18 und 45 sowie die Drehung des Bauteils 45 um die Achse 46, zusairanen mit der Schaufel 17, der Schieberplatte 19 und deren Antrieb, der Einrichtung zum Vor- und Zurückkippen der Schaufel sowie der Einrichtung für das seitliche Verschwenken der Schaufel. Vorzugsweise sind diese hydraulischen Einrichtungen an dem der Schaufel 17 abgewandten Ende des Arms 11 angeordnet.

Die dargstellte Schaufel kann um 3 im wesentlich zueinandere senkrechten Achsen ohne aufwendige Einrichtungen für einen oder mehrere der Schwenkantriebe geschwenkt werden. Durch Wahl einer geeigneten Geom-etrie kann die Ausfahrlänge der als Antrieb dienenden hydraulischen Hubzylinder minimal gehalten werden, so daß die Gesamtabmessungen des Schaufelladers ebenfalls minimal gehalten werden können.

Andere Ausführungsformen, die im Bereich fachmännischen Könnens liegen, sind möglich. Zum Beispiel können anstelle der Hebel 22, 23 zum Verschieben der Schieberplatte auch Zangen mit mehreren Gelenken eingesetzt werden. In diesem Fall, können Kolben und Zylinder zwischen einander gegenüberliegenden Hebeln der Zange oder zwischen einem Hebel und dem Schaufelaufbau wirken. Auch die hydraulischen Hubzylinder zur Erzajgung der Bewegungen von Schaufel- und/oder Schieberplatte können durch andere Einrichtungen ersetzt werden, z. B. durch elektrische Motoren und/oder Schrauben- und Schneckentrieben.

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Ansprüche

1. Schaufellader für den untertägigen Beirbau mit einer Schaufel, die einen darin untergebrachten Schieber aufweist, der mit Hilfe einer zugeordneten Einrichtung in der Schaufel längs verschiebbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (22,23; 28, 3o) wenigstens 2 gelenkig aneinander angeschlossene Hebel (22, 23), die zwischen dem Schieber (19) und der Schaufel (17) angeordnet und jareils an diese angeschlossen sind, sowie einen Antrieb (28, 3o) aufweist, der durch Bewegen über eine erste Länge eine relative Verschwenkung der beiden Hebel (22, 23) und infolgedessen eine Relativverschiebung des Schiebers (19) zur Schaufel (17) über eine zweite Länge erzeugt.

2. Schaufellader nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb einen hydraulischen Hubzylinder mit Kolben (3o) und Zylinder (28) aufweist.

3. Schaufellader nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (3o) und der Zylinder (28) jeweils an einen der Hebel (22, 23) angeschlossen sind.

4. Schaufellader nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (3o) und der Zylinder (28) jeweils an einen der Hebel (23) bzw. an die Schaufel (17) angeschlossen sind.

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5. Schaufellader nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (22, 23) wenigstens eine Zange mit mehreren Gelenken aufweist.

6. Schaufellader nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a durch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (22, 23) ein Paar von Hebeln (22, 23) aufweist, die mit ihren Enden über ein Gelenk (24) aneinander angeschlossen sind und deren andere'Enden (25, 26) gelenkig an den Schieber (19) bzw. die Schaufel (17) angeschlossen sind.

7. Schaufellader nach den Ansprüchen 3 und -6, dadurch gekennzeichnet, daß der hydraulische Hubzylinder (28, 3o) an Stellen (29, 31) der Hebel (22, 23) zwischen deren Enden (24; 25, 26) angreift.

8. Schaufellader nach Anspruch 7,dadurch gekennzeichnet, daß zwei Paar Hebel (22, 23) im Abstand voneinander seitlich an der Schaufel (17) angeordnet sind und daß jedem Hebelpaar ein hydraulischer Hubzylinder (28, 3o) zugeordnet ist.

9. Schaufellader nach einem der Ansprüche 1 bis 8, d adurch gekennzeichnet, daß die Schaufel

(17) Führungen (2o) für eine Verschiebebewegunq des Schiebers (19) in der Schaufel (17) aufweist.

Io. Schaufellader für den untertägigen Bergbau mit einer Schaufel, die an einer maschinenseitigen Einrichtung um wenigstens zwei zueinander senkrechten Achsen drehbar gelagert ist und der entsprechende Antriebe zur Erzeugung der Drehbewegungen zugeordnet sind, dadurch g e -

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kenzeichnet, daß jeder Antrieb (34, 36; 43, 44) zwischen Schaufel (17) und Einrichtung (18) angeordnet sowie gelenkig an diese angeschlossen ist.

11. Schaufellader nach Anspruch Io, dadurch gekennzeichnet, daß in der Schaufel (17) ein in Längsrichtung der Schaufel (17) verschiebbarer Schieber (19) angeordnet ist und daß dem Schieber eine Einrichtung (22, 23; 28, 3o) zum Bewegen relativ zur Schaufel (17) zugeordnet ist.

12. Schaufellader nach einem der Ansprüche 1 bis 9 für den untertägigen Bergbau mit einer Schaufel, die an einer maschinenseitigen Einrichtung um wenigstens zwei zueinander senkrechte Achsen drehbar gelagert ist und der Antriebe zur Erzeugung der jeweiligen Drehbewegungen zugeodnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Antrieb (34, 36; 43, 44) zwischen der Schaufel (17) und der Einrichtung (18) angeordnet sowie gelenkig an diese angeschlossen ist.

13..Schaufellader nach einem der Ansprüche Io bis 12, d a durch gekennzeichnet, daß jeder Antrieb (34, 36; 43, 44) einen hydraulischen Hubzylinder mit Kolben (36 bzw. 44) und Zylinder (34 bzw. 43) aufweist.

14. Schaufellader nach einem der Ansprüche Io bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaufel gelenkig an einem Vorsprung (39) um eine erste Achse (32) schwenkbar gelagert ist und daß ein Antrieb (34, 36) zwischen dem Vorsprung (39) und der Schaufel (17) wirkt.

15. Schaufellader nach Anspruch 14,dadurch gekennzeichnet, daß ein erster Arm (35) sich vom Vorsprung

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(39) senkrecht zur ersten Achse (32) nach außen erstreckt und daß ein Antrieb (34, 36) einerseits an den Arm (35) andererseits an die Schaufel (17) angeschlossen ist.

16. Schaufellader nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennze ichnet, daß der Vorsprung (39) schwenkbar an einem Bauteil (45) so gelagert ist, daß er um eine zur ersten Achse (32) senkrechte Achse (3 8) schwenkbar ist, und daß ein weiterer Antrieb (43,44) zwischen den Bauteilen (45) und dem Vorsprung (39) wirkt.

17. Schaufellader nach Anspruch 16,dadurch gekennzeichnet, daß ein weiterer Arm (4o, 41) sich vom Vorsprung (39) in eine zur zweiten Achse (38) senkrechten Richtung nach außen erstreckt, daß das Bauteil (45) einen dritten Arm (42) trägt, der sich davon parallel zum zweiten Arm (4o, 41) nach außen erstreckt,und daß der weitere Antrieb (43, 44) an den zweiten und dritten Arm (4o, 41; 42) angeschlossen ist.

18. Schaufellader nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauteil (45) gelenkig und um eine zur ersten Achse (32) sowie zur zweiten Achse (38) senkrechte Achse (46) schwenkbar an der maschinenseitigen Einrichtung (18) gelagert ist, und daß ein dritter Antrieb zwischen dem Bauteil (45) und der maschinenseitigen Einrichtung (18) wirkt.

19. Schaufellader nach Anspruch 18,dadurch gekennzeichnet,-daß das Bauteil (45) relativ zur maschinenseitigen Einrichtung (18) teleskopisch ausfahrbar ist.

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20. Schaufellader nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß der dritte Antrieb einen hydraulischen Motor zur Erzeugung einer Schwenkbewegung des Bauteils (45) relativ zur maschinenseitigen Einrichtung (18) um die dritte Achse (46) aufweist.

21. Schaufellader nach einem der Ansprüche Io bis 2o, d a durch gekennzeichnet, daß die maschinenseitige Einrichtung (18) an eine Nachreißmaschine (lo) angeschlossen ist.

22. Schaufellader nach Anspruch 21, dadurch gekenn zeichnet, daß die maschinenseitige Einrichtung (18) einen Arm (11) aufweist, der sich von der Vorderseite der Nachreißmaschine (lo) aus erstreckt.

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