DE3304908C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Ladeeinrichtung zur Haufwerks­ verladung in einen entgegen der Vortriebsrichtung fördern­ den Förderer beim Vortrieb von Tunneln, Stolen, Untertage­ strecken u. dgl., insbesondere für einen Schild- bzw. Messerschildvortrieb, entsprechend der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art.

Ladeeinrichtungen dieser Art werden vor allem als Lade­ hilfen zur Verladung des vor der Ortsbrust liegenden Haufwerks in einen Förderer beim Vortrieb unterirdischer Bauwerke, wie Tunnel, Stollen, Untertagestrecken u. dgl. eingesetzt. Die bekannten Ladeeinrichtungen weisen zwei Ladearme auf, die mittels eines Schwenkantriebs um fest­ stehende Schwenkachsen über die Laderampe pendelnd hin- und herbewegt werden (DE-OS 25 50 051, DE-OS 26 45 396). Als Schwenkantriebe werden hydraulische Schwenkzylinder verwendet. Die Ladearme haben einen etwa dreieckförmigen Querschnitt, so daß sie bei ihrem Ladehub das Haufwerk mit ihren steilstehenden Ladehub-Mitnehmerflächen über die Laderampe hinweg in den Förderer schieben, während sie bei ihrem Rückhub mit ihrer spitzwinklig geneigten Rückhub- Rückenfläche durch das Haufwerk hindurchlaufen, ohne es mitzunehmen. Es ist dabei bekannt, die beiden schwenk­ beweglichen Ladearme antriebsmäßig so zu koppeln, daß sie von einem gemeinsamen Schwenkantrieb synchron angetrieben werden. Für den Schwenkantrieb werden zwei gegenläufig ein- und ausschiebende Schwenkzylinder vorgesehen.

Unter den zahlreichen Ladehilfen, zu denen auch die her­ kömmlichen und weitverbreiteten Hummerscherenlader gehören, ist auch eine Ladeeinrichtung für den Streckenvortrieb bekannt, bei der die Verladung des Haufwerks in den Streckenförderer mittels einer schwenkbaren Ladeschaufel erfolgt, die mit ihrem Tragwerk mittels eines Seilzuges und einer Seilrolle an einer am Ausbau in der Firste angeordneten Schiene hubbeweglich aufgehängt ist und deren Tragwerk an einer den Förderer etwa U-förmig umschließenden, ebenfalls am Streckenausbau befestigten Führungsschiene geführt ist (GB-PS 6 94 199). Dabei kann die Ladeeinrichtung auch in eine Position gebracht werden, in der ihre Ladeschaufel das Haufwerk auf einer gerad­ linigen Bewegungsbahn, die quer zur Förderrichtung des Streckenförderers verläuft, in den Förderer übergibt. Diese Ladeeinrichtung ist bauaufwendig und erfordert einen großen Arbeitsraum, der im allgemeinen nicht zur Verfügung steht.

Ausgehend von einer Ladeeinrichtung der gattungsgemäßen Art, die vergleichsweise einfach und niedrig baut, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, diese Ladeeinrichtung bei einfacher Bauweise so auszugestalten, daß mit ihr auch bei größeren Breiten der Ladefront bzw. bei größeren Breitenabmessungen der Ortsbrust die Ladearbeit zuver­ lässig und zügig mit hoher Leistung durchgeführt werden kann. Dabei soll vor allem die Möglichkeit geschaffen werden, die Ladeeinrichtung beim Schildvortrieb unterirdi­ scher Bauwerke mit größeren Breitenabmessungen, insbe­ sondere unter Verwendung eines Vortriebs- bzw. Messer­ schildes mit Rechteckquerschnitt, einzusetzen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen gelöst.

Mit der Erfindung wird eine einfach bauende und leistungs­ fähige Ladeeinrichtung geschaffen, mit der es möglich ist, mit Hilfe der bei der Ladearbeit linear und quer zur Förderrichtung des Förderers hin- und herbewegten Ladearme die Ladefront bzw. Ortsbrust auf praktisch voller Breite zu bestreichen, dies ohne weiteres auch bei verhältnis­ mäßig breiter Ladefront bzw. Ortsbrust. Die erfindungs­ gemäße Ladeeinrichtung kann daher mit Vorteil auch beim Vortrieb breiter, insbesondere rechteckiger Tunnel- bzw. Streckenquerschnitte eingesetzt werden und hier das Haufwerk praktisch auf voller Breite der Ortsbrust in den Förderer verladen, wobei der Förderer mit seinem Aufgabeende wahlweise im mittleren Bereich des Vortriebs­ bauwerks oder im Bereich seines Seitenanstoßes liegen kann. Die Ladearme sind bei ihren linearen Arbeitsbewegungen zuverlässig geführt und können im übrigen verhältnismäßig kleine Längen aufweisen.

Im allgemeinen befindet sich das Aufgabeende des Förderers etwa in der Mitte des Vortriebsbauwerkes und demgemäß in der Mitte der Ladefront bzw. der Ortsbrust. In diesem Fall ist zu beiden Seiten des Aufgabeendes des Förderers jeweils mindestens ein auf geradliniger Bewegungsbahn quer zur Förderrichtung des Förderers über die Laderampe pendelnd hin- und herbeweglicher Ladearm angeordnet. Die Laderampe wird zweckmäßig so angeordnet, daß sie sich seit­ lich an das Aufgabeende des Förderers derart anschließt, daß die Ladearme bei ihrem Ladehub das Haufwerk seitlich in den Förderer abwerfen.

In bevorzugter Ausführung sind sämtliche Ladearme der Ladeeinrichtung von einem gemeinsamen Antrieb, zweckmäßig einem doppelt wirkenden Antriebszylinder angetrieben. Die Querführung, die die Ladearme bei ihren Arbeitsbewe­ gungen quer zur Förderrichtung des Förderers führt, besteht vorteilhafterweise aus einer Führungsschiene, an oder in der ein von dem Ladearmantrieb hin- und herbeweg­ licher Hubbalken oder dgl. geführt ist, an dem die Ladearme befestigt sind. Die Führungsschiene besteht zweckmäßig aus einer nach unten offenen U-Schiene, in deren Profil­ rinne der Hubbalken geführt ist. Etwaiger Schmutz kann nach unten aus der U-förmigen Führungsschiene heraus­ fallen. Der Hubbalken wird zweckmäßig endseitig mit schrägverlaufenden Schutzabweiserflächen versehen.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsge­ mäßen Ladeeinrichtung sind die Ladearme so am Hubbalken angeordnet, daß jeweils der auf der einen Seite des Aufgabeendes des Förderers befindliche Ladearm seinen Lade- bzw. Förderhub ausführt, wenn der auf der anderen Seite des Aufgabeendes des Förderers befindliche Ladearm seinen Rückhub ausführt. Entsprechendes gilt, wenn zu beiden Seiten des Aufgabeendes des Förderers jeweils mehrere Ladearme vorgesehen sind.

Wie erwähnt, ist die erfindungsgemäße Ladeeinrichtung be­ vorzugt für den Einsatz beim Schildvortrieb, insbesondere beim Messerschildvortrieb, bestimmt. Im letztgenannten Fall wird die Führungsschiene am Stützrahmen des Messer­ schildes derart angeordnet, daß sie sich über die gesamte Breite des Stützrahmens erstreckt. Der parallel zur Führungs­ schiene angeordnete Antriebszylinder greift an dem Hubbalken an und stützt sich in Nähe des einen Endes der Führungsschiene in einem Anschlußgelenk am Stützrahmen ab. Bei einem Messerschild mit rechteckigem Schnitt liegt die freie untere Stirnkante der Laderampe geringfügig oberhalb der Innenseite der am Stützrahmen des Messer­ schildes geführten Sohlenmesser. Die freien Enden der Ladearme werden zweckmäßig spitz zulaufend so ausgebildet, daß sie von den Sohlenmessern unterfahren werden können.

Die Erfindung wird nachfolgend im Zusammenhang mit dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel nä­ her erläutert. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Ladeeinrichtung im vertikalen Längsschnitt durch einen Mes­ serschild;

Fig. 2 die Ladeeinrichtung gemäß Fig. 1 und den Messerschild in einer Ansicht von der Ortsbrust her.

Die Zeichnungen zeigt den bevorzugten Einsatz der erfindungs­ gemäßen Ladeeinrichtung beim Vortrieb eines Tunnels, Stol­ lens oder eines sonstigen unterirdischen Bauwerkes unter Verwendung eines Messerschildes 1 mit rechteckigem Quer­ schnitt und verhältnismäßig großer Breite. Der Messerschild 1 weist, wie üblich, einen Stützrahmen 2 auf, der an seinen vier Rahmenseiten die Vortriebsmesser 3 bzw. 3′ trägt, die somit einen umlaufend geschlossenen Schildmantel bilden. Die Vortriebsmesser 3′ sind die Sohlenmesser, auf denen sich der Stützrahmen 2 abstützt. Sämtliche Vortriebsmesser 3 und 3′ sind am Stützrahmen 2 über T-Nutführungen 4 ge­ führt. Jedem Vortriebsmesser 3, 3′ ist ein eigener dop­ pelt wirkender hydraulischer Messerzylinder 5 zugeordnet, der im Inneren der etwa kastenförmig profilierten Vortriebs­ messer liegt und in einem Gelenk 6 an dem zugeord­ neten Vortriebsmesser angeschlossen ist. Die Kolbenstan­ gen der Messerzylinder 5 sind über Gelenkkupplungsteile 7 am hinteren Rahmenteil des Stützrahmens 2 angeschlossen.

Mit Hilfe der am Stützrahmen 2 abgestützten Messerzylin­ der 5 können die Vortriebsmesser 3, 3′ einzeln oder grup­ penweise in Vortriebsrichtung S vorgepreßt werden. Sobald sämtliche Vortriebsmesser 3, 3′ vorgepreßt sind, wird der Stützrahmen 2 durch Druckbeaufschlagung der Messerzylin­ der 5 in Einschubrichtung nachgeholt.

Für die Verladung des vor der Ortsbrust liegenden Haufwerks in einen Förderer 8 ist im Messerschild eine Lade­ einrichtung 9 angeordnet. Der Förderer 8 besteht aus einem Kettenkratzförderer oder einem sonstigen Stetigför­ derer; er ist etwa in der Schildmitte gelagert, wobei er von seinem vorderen Aufgabeende 10 zu seinem hinteren Ende hin ansteigt.

Die Ladeeinrichtung 9 weist eine am Stützrahmen 2 befe­ stigte Laderampe 11 auf, die sich von dem mittigen Auf­ gabeende 10 des Förderers 8 zu den beiden Seiten des Stützrahmens 2 hin erstreckt und von ihrer unteren freien Stirnkante 12 bis zu einer Stelle ansteigt, die ober­ halb des Aufgabeendes 10 des Förderers 8 liegt. Die freie untere Stirnkante 12 der Laderampe 11 liegt geringfügig oberhalb der Innenseite der Sohlenmesser 3′, die, ebenso wie die übrigen Vortriebsmesser 3, mit keilförmigen Schnei­ den 13 versehen sind. Die Neigung der Laderampe 11 ent­ spricht etwa der Neigung der keilförmigen Schneiden 13. In der Position der Sohlenmesser 3′ nach Fig. 1 bilden die keilförmigen Schneiden 13 die vordere Verlängerung der Laderampe 11.

Die Ladeeinrichtung weist bei dem dargestellten Ausfüh­ rungsbeispiel zu beiden Seiten der Aufgabestelle 10 des Förderers 8 jeweils einen Ladearm 14 auf, der auf einer geradlinig verlaufenden Bewegungsbahn quer zur Förder­ richtung des Förderers 8 in Richtung der Doppelpfeile R über die Laderampe 11 hinweg pendelnd hin- und herbeweg­ lich ist. Die Ladearme 14 haben in bekannter Weise einen dreieckförmigen Querschnitt; sie weisen demgemäß eine steilstehende bzw. etwa senkrecht auf der Laderampe 11 stehende Mitnehmerfläche und eine spitzwinklig geneigte Rückenfläche 16 auf. Im Messerschild ist für die beiden Ladearme 14 eine gemeinsame Querführung vor­ gesehen. Diese besteht aus einer Führungsschiene 17 in Gestalt einer nach unten offenen U-Schiene, die sich über die gesamte Innenbreite des Stützrahmens 2 er­ streckt und oberhalb und im Abstand hinter der Lade­ rampe 11 an ihren beiden Enden am Stützrahmen 2 befe­ stigt ist. In der Profilrinne der U-förmigen Führungs­ schiene 17 ist ein kastenförmiger Hubbalken 18 ge­ führt, an welchem die beiden Ladearme 14 an ihren obe­ ren Enden rechtwinklig zur Längsachse der Führungs­ schiene 17 und des Hubbalkens 18 starr befestigt sind. Den beiden Ladearmen 14 ist ein gemeinsamer Antrieb in Gestalt eines doppelt wirkenden Antriebszylinders 19 zugeordnet, der in einem Gelenk 20 auf der einen Seite des Stützrahmens 2 angeschlossen ist und dessen Kol­ benstange über ein Gelenk 21 mit dem Hubbalken 18 verbunden ist. Mit Hilfe des Antriebszylinders 19 ist somit der Hubbalken 18 in Pfeilrichtung R an der Führungs­ schiene 17 entlang hin- und herbeweglich. Dabei bewegen sich die mit dem Hubbalken 18 verbundenen Lade­ arme 14 von der in Fig. 2 voll ausgezeichneten Endposi­ tion bis in die strichpunktiert bei 14′ angedeutete End­ position. Die Ladearme 14 sind so an dem gemeinsamen Hub­ balken 18 befestigt, daß sich der eine Ladearm 14 in Richtung auf das Aufgabeende 10 des Förderers 8 bewegt, wenn sich der andere Ladearm 14 von dem Aufgabeende 10 nach außen zu der betreffenden Stützrahmenseite hin be­ wegt.

Fig. 2 zeigt die Stellung der beiden Ladearme 14 bei voll eingeschobenem Antriebszylinder 18. Beim Ausschub des Antriebszylinders 18 bewegt sich der auf der lin­ ken Seite des Förderers 8 befindliche Ladearm 14 zu dessen Aufgabeende 10 hin, wobei er mit seiner steil­ stehenden Mitnehmerfläche 15 das auf der Laderampe 11 liegende Haufwerk über die Laderampe hinweg zu dem Förderer 8 hin befördert und es von der Seite her in den Förderer einträgt. Der auf der rechten Seite des Förderers 8 befindliche Ladearm 14 führt hierbei seinen Rückhub bis in die Position 14′ aus. Da die Rückenfläche 16 des im Querschnitt etwa dreieckförmigen Ladearmes zur Ebene der Laderampe 11 flach-spitz zulaufend geneigt ist, schiebt sich der Ladearm beim Rück­ hub durch das auf der Laderampe liegende Haufwerk hindurch, ohne es mitzunehmen.

Bei Druckbeaufschlagung des Antriebszylinders 18 in Einschubrichtung führt der auf der rechten Seite des Förderers 8 befindliche Ladearm 14 seinen Förderhub und der auf der linken Seite des Förderers 8 liegende Ladearm 14 seinen Leer- bzw. Rückhub aus. Beide Ladearme 14 laden demgemäß in wechselnder Folge von der Seite her in den Förderer 8.

Wie insbesondere Fig. 1 zeigt, sind die freien Enden 22 der Ladearme 14 über die untere Stirnkante 12 der Lade­ rampe 11 zur Ortsbrust hin verlängert und spitz zulau­ fend so ausgebildet, daß sie beim Vorpressen der Sohlen­ messer 3′ mit Hilfe der Messerzylinder 5 von den Sohlen­ messern unterfahren werden können. Die unteren Flächen 22′ der Enden 22 der Ladearme 14 verlaufen etwa horizon­ tal, so daß sie bei vorgeschobenen Sohlenmessern 3 ' über deren Innenflächen hinweglaufen und fördern können.

Da die Führungsschiene 17 mit ihrer Profilöffnung nach unten weist, kann sich in ihr kein Schmutz ansammeln. Die beiden Enden des Führungsbalkens 18 werden zweckmä­ ßig so abgeschrägt, daß sie etwaige Schmutzanbackungen in der Profilrinne der U-förmigen Führungsschiene bei der Hin- und Herbewegung lösen. Der gelöste Schmutz kann dann nach unten aus der U-förmigen Führungsschiene fallen.

Insbesondere bei größerer Breite der Ladefront können auf jeder Seite des Aufgabeendes 10 des Förderers 8 auch mehrere Ladearme 14 in Pfeilrichtung R im Abstand zueinander an den gemeinsamen Hubbalken 18 angeordnet sein. Auch wäre es möglich, den Förderer 8 an einer der beiden Seiten des Stützrahmens 2 anzuordnen. In diesem Fall wird das Haufwerk nur von der einen Seite her in den Förderer 8 geladen. Der Hub des Antriebszylinders 18 richtet sich nach der Schildbreite und der Anzahl der Ladearme.

Claims (11)

1. Ladeeinrichtung zur Haufwerksverladung in einen entgegen der Vortriebsrichtung fördernden Förderer beim Vortrieb von Tunneln, Stollen, Untertagestrecken und dgl., insbe­ sondere für einen Schild- bzw. Messerschildvortrieb, mit einer am Aufgabeende des Förderers angeordneten Laderampe und mit mittels eines Antriebes in Richtung auf den Förderer und in Gegenrichtung auf der Laderampe pendelnd hin- und herbewegten, bei ihren Arbeitsbewe­ gungen geführten Ladearmen, die einen etwa dreieck­ förmigen Querschnitt mit einer steilstehenden Ladehub- Mitnehmerfläche und einer spitzwinklig geneigten Rückhub- Rückenfläche aufweisen, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Ladearme (14) auf einer geradlinig und quer zur Förderrichtung des Förderers (8) verlaufenden Bewegungsbahn (Pfeil R) pendelnd hin- und herbeweglich sind, wobei sie mit ihren Enden an einer in Richtung ihrer Bewegungsbahn verlaufenden Querführung (17) geführt sind.

2. Ladeeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zu beiden Seiten des Aufgabeendes (10) des Förderers (8) jeweils mindestens ein auf geradliniger Bewegungsbahn quer zur Förderrich­ tung des Förderers (8) über die Laderampe (11) pendelnd hin- und herbeweglicher Ladearm (14) angeordnet ist.

3. Ladeeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Laderampe (11) sich seitlich an das Aufgabeende (10) des Förderers (8) derart anschließt, daß die Ladearme (14) das Haufwerk seitlich in den Förderer (8) abwerfen.

4. Ladeeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche Ladearme (14) von einem gemeinsamen Antrieb (19), vorzugsweise einem doppeltwirkenden Antriebszylinder, angetrieben sind.

5. Ladeeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Querführung aus einer Führungsschiene (17) besteht, an oder in der ein vom Antrieb (19) hin- und herbewegter Hubbalken (18) oder dgl. geführt ist, an dem die Ladearme (14) befestigt sind.

6. Ladeeinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungs­ schiene (17) aus einer nach unten offenen U-Schiene besteht, in deren Profilrinne der Hubbalken (18) geführt ist.

7. Ladeeinrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ladearme (14) zu beiden Seiten des Aufgabeendes (10) des Förderers (8) so am Hubbalken (18) angeordnet sind, daß jeweils der oder die auf der einen Seite des Aufgabeendes (10) des Förderers (8) befindliche(n) Ladearm(e) den Förderhub ausführt bzw. ausführen, wenn der oder die auf der anderen Seite des Aufgabeendes (10) des Förderers (8) befindliche(n) Ladearm(e) den Rückhub ausführt bzw. ausführen.

8. Ladeeinrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsschiene (17) am Stützrahmen (2) eines Messer­ schildes angeordnet ist und sich über die gesamte Innenbreite des Stützrahmens erstreckt, und daß der parallel zur Führungsschiene (17) angeordnete Antriebs­ zylinder (18) sich im Bereich des einen Endes der Führungs­ schiene in einem Anschlußgelenk (20) am Stützrahmen (2) abstützt.

9. Ladeeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß bei Anordnung der Ladeeinrichtung in einem Messerschild die freie untere Stirnkante (12) der Laderampe (11) geringfügig oberhalb der Innenseite der am Stützrahmen (2) des Messerschildes geführten Sohlen­ messer (3′) liegt.

10. Ladeeinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Laderampe (14) mit über die Stirnseite (12) der Laderampe (11) vor­ springenden, spitz zulaufenden und von den Sohlen­ messern (3′) unterfahrbaren Enden (22) versehen sind.

2. Ladeeinrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden des Hubbalkens (18) mit Abschrägungen als Schmutzabweiser versehen sind.