DE4238418A1 - Excavator for opencast working - has bucket on boom derricking on derricking jib by action of lifting mechanism and has slider to thrust bucket into earth - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Tagebaulöffelbagger, der eine äußerst effektive Löffelvorschubvorrichtung hat, eine hohe Grabekraft entwickelt und eine lange Grabereich­ weite aufweist. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf einen Abbaulöffelbagger, der einen Stiel hat, welcher an einem Ausleger befestigt ist und durch ein Seilhebezeug verschwenkt wird, und eine hydraulische Löffelvorschub­ vorrichtung, die den Ausleger bewegt, um die Löffel­ vorschubbewegung für den Stiel zu erzeugen.

Tagebaulöffelbagger, insbesondere größere Löffelbagger, ha­ ben Drahtseilhebezeuge zum Schwenken des Stiels, an welchem das Grabegefäß angebracht ist, und zum Anheben des Grabege­ fäßes. Solche Hebezeuge sind zuverlässig und benötigen we­ nig Wartung. Sie können auf Seilscheiben an dem oberen End­ punkt eines langen Auslegers abgestützt sein, um eine lange Grabereichweite für den Löffelbagger zu erzeugen. Wegen des langen Auslegers in Kombination mit dem Seilhebezeug wird eine hohe Schneidkraft erzeugt, wenn in hohe Erdböschungen gegraben wird. Außerdem sorgt das Drahtseilhebezeug für einen hohen Grad an Stoßdämpfung während des Grabens im Vergleich zu anderen Befestigungsmethoden. Weiter minimiert es die Größe des Konstruktionsgewichtes, das bei jedem Gra­ behub angehoben werden muß, im Vergleich zu anderen Metho­ den. Die Löffelvorschubvorrichtung ist üblicherweise von einer Zahnstangen- und Ritzelbauart, bei der ein gegabelter Stiel, welcher den Ausleger rittlings übergreift, durch die Löffelvorschubvorrichtung in der Richtung der Länge des Stiels von dem Ausleger aus nach außen bewegt wird. Wegen dieses Typs von Löffelvorschubbewegung hat es sich als schwierig herausgestellt, eine praktische Methode zu schaf­ fen, um das Neigen der Grabegefäßvorrichtung zu ermögli­ chen. Infolgedessen ist das Grabegefäß in seiner Position an dem Ende des Stiels fest, so daß es nicht mit veränder­ lichen Neigungspositionen versehen werden kann, um die Nei­ gung für unterschiedliche Positionen in der Böschung zu op­ timieren. Wenn der Stiel und das Grabegefäß in eine Ab­ wärtsposition auf dem Boden des Grabebereiches geschwenkt werden, kann infolgedessen die Neigung des Grabegefäßes nicht eingestellt werden, um die Zahnrichtung in einer Li­ nie mit der Richtung der Grabegefäßbewegung zu halten oder die Möglichkeit einer größeren Grabegefäßbewegung in einer linearen Richtung zu schaffen. Die Möglichkeit, einen aus­ gedehnten Schnitt in Bodenhöhe auszuführen, ist somit be­ grenzt. Der Mangel an Grabegefäßneigungsjustierung begrenzt außerdem den Löffelbagger in seiner Flexibilität beim Aus­ führen einer Anzahl von anderen Grabebewegungen wie dem Losbrechen von Material.

Während der Ausübung der Löffelvorschubkraft, wenn das Gra­ begefäß in das Erdmaterial bewegt wird, das gegraben wird, wird die entgegengesetzte Kraft des Erdmaterials zurück zu dem Ausleger übertragen. Infolgedessen schwenkt der Ausle­ ger, der an dem Rahmen des Löffelbaggers schwenkbar befe­ stigt ist, zurück oder wird "hochgetrieben". Diese Bewegung des Auslegers, die von der Geschicklichkeit der Bedienungs­ person abhängig ist, kann die Größe der Löffelvorschubkraft begrenzen, welche ausgeübt werden kann, und führt außerdem zur Beanspruchung der Auslegertragseile. Die Löffelvor­ schubvorrichtung aus Zahnstange und Ritzel ist, außer daß sie das Hochtreiben oder "Aufbäumen" des Auslegers gestattet, eine in der Herstellung sehr teuere Konstruktion und erfordert einigen Grad an Geschicklichkeit bei der War­ tung.

Es ist allgemein Ziel der Erfindung, eine Löffelvorschub­ vorrichtung für einen Tagebaulöffelbagger zu schaffen, die ein Auslegerhochtreiben verhindert, wenn eine Löffelvor­ schubkraft auf das Grabegefäß des Löffelbaggers ausgeübt wird. Weiter soll durch die Erfindung eine Löffelvorschub­ vorrichtung für einen Tagebaulöffelbagger geschaffen wer­ den, die ohne weiteres gestattet, Hydraulikfluidleitungen bis zu dem Grabegefäß des Löffelbaggers zu führen, das an dem Stiel befestigt ist, um die Neigung des Grabegefäßes zu steuern. Außerdem soll durch die Erfindung ein Tagebaulöf­ felbagger mit einem durch ein Drahtseilhebezeug betätigten Stiel geschaffen werden, der eine hohe Grabekraft erzeugt und außerdem in Zusammenwirkung mit der Löffelvorschubvor­ richtung des Löffelbaggers eine hohe Grabekraft an dem Bo­ den des Grabebereiches ergibt.

Erfindungsgemäß wird ein Tagebaulöffelbagger mit einem Rah­ men geschaffen, der ein Arbeitsende und einen Ausleger auf­ weist, welcher sich an dem Arbeitsende von dem Rahmen aus nach oben erstreckt und schwenkbar daran befestigt ist. Ein Stiel ist an dem Ausleger schwenkbar befestigt, und ein Grabegefäß ist an dem Stiel in einer Position befestigt, die gestattet, daß das Grabegefäß das Erdmaterial erfaßt, wenn der Stiel verschwenkt wird. Eine Hebezeugeinrichtung ist mit dem Stiel verbunden, um ihn zu verschwenken, damit das Grabegefäß mit dem Erdmaterial in Berührung kommt, und um das Grabegefäß anzuheben. Eine Löffelvorschubvorrichtung ist zwischen den Rahmen und den Ausleger geschaltet, um den Ausleger zu schwenken und das Grabegefäß an dem Stiel in das Erdmaterial zu bewegen, wodurch das Erdmaterial in das Grabegefäß eindringt und mit dem Grabegefäß angehoben wer­ den kann, wenn der Stiel durch die Hebezeugeinrichtung ver­ schwenkt wird.

Die Löffelvorschubvorrichtung ist vorzugsweise von einer hydraulischen Bauart mit einem Zylinder und einem Kolben, der hydraulisch aus dem Zylinder ausgefahren und in densel­ ben zurückgezogen wird. Der Rahmen kann einen Gerüstbock aufweisen, der sich nach oben erstreckt, und die Löffelvor­ schubvorrichtung ist in diesem Fall mit dem Gerüstbock ver­ bunden. Die Hebezeugeinrichtung kann mit dem Stiel an einer Stelle insgesamt oberhalb des Auslegers verbunden sein und weist vorzugsweise ein Drahtseilhebezeug zum Verschwenken des Stiels an dem Ausleger auf. Der Stiel kann einen oberen Abschnitt aufweisen, der sich normalerweise eine Strecke oberhalb des Auslegers erstreckt, und das Hebezeug ist an oder nahe bei dem äußeren Ende des oberen Abschnitts des Stiels angeschlossen.

Während der Grabebewegung des Grabegefäßes ist der Ausleger durch die Löffelvorschubeinrichtung gegen den Rahmen ge­ spannt, um eine Hochtreibbewegung des Auslegers in einer zu der Graberichtung des Grabegefäßes insgesamt entgegensetz­ ten Richtung und zu dem Rahmen hin zu verhindern. Gleich­ zeitig kann der Stiel durch die Hebezeugeinrichtung ver­ schwenkt werden, um das Grabegefäß zu bewegen und in das Erdmaterial zu graben, um eine hohe Grabekraft zu erzeugen, die aus der Ausübung sowohl der Löffelvorschubkraft als auch der Stielverschwenkkraft resultiert.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden un­ ter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher be­ schrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Tagebaulöffel­ baggers nach der Erfindung;

Fig. 2 eine Seitenansicht des in Fig. 1 gezeigten Tagebau­ löffelbaggers, die verschiedene Positionen des Löf­ fels veranschaulicht, wenn dieser Grabe- und Hebe­ bewegungen ausführt;

Fig. 3 eine Seitenansicht eines Tagebaulöffelbaggers gemäß einer alternativen Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 4 eine Draufsicht auf den in Fig. 2 gezeigten Löffel­ bagger, wobei Teile des Löffelbaggers weggebrochen worden sind;

Fig. 5 eine Querschnittansicht nach der Linie 5-5 in Fig. 2, wobei Teile weggebrochen worden sind;

Fig. 6 eine Querschnittansicht nach der Linie 6-6 in Fig. 2; und

Fig. 7 eine Querschnittansicht nach der Linie 7-7 in Fig. 3, wobei Teile weggebrochen worden sind.

In den Fig. 1 und 2, auf die nun allgemein Bezug genommen wird, ist ein Tagebaulöffelbagger dargestellt, der einen drehbaren Rahmen 2 mit einem Unterteil 4 hat, mit einem Ge­ rüstbock 6, welcher sich von dem Unterteil 4 nach oben er­ streckt, mit einem Maschinengehäuse 8, das auf dem Rahmen 2 befestigt ist, mit einer Bedienerkabine 10, die an dem Ma­ schinengehäuse 8 befestigt ist, mit einem Hydraulikversor­ gungssystem 11 und mit einem Raupenrahmen 12, auf welchem der Rahmen 2 drehbar abgestützt ist. Der Raupenrahmen 12 hat ein Fahrgestell 14, Seitenrahmen (von denen nur einer gezeigt ist) und einen nach oben vorstehenden Schwenkring 18. Der Schwenkring 18 ist umgeben von und kämmt mit einem nach unten vorstehenden Schwenkring 20, der Teil des Rah­ mens 2 ist, um dadurch den Rahmen 2 abzustützen. Der Rahmen 2 wird auf dem Raupengestell 12 durch zwei elektrische Schwenkmotoren und Getriebe 22 verschwenkt, welche Zähne längs des Umfangs des Ringes 20 erfassen. Die Seitenrahmen erstrecken sich lateral von gegenüberliegenden Seiten des Fahrgestells 14 aus. Eine Raupenkette 24a ist zur kontinu­ ierlichen Bewegung auf der Trommel eines Fahrantriebs 28 und auf Rollen 26, welche an dem Seitenrahmen 16 befestigt sind, der in den Fig. 1 und 2 gezeigt ist, abgestützt. Eine Raupenkette 24b ist auf Rollen (nicht dargestellt) ähnlich den Rollen 26 abgestützt, die an einem Seitenrahmen ähnlich dem gezeigten Seitenrahmen 16 befestigt sind, und auf einem Fahrantrieb (nicht dargestellt) ähnlich dem Fahrantrieb 28 abgestützt. Jeder Fahrantrieb weist ein durch einen Elek­ tromotor angetriebenes Getriebe auf zum Antreiben der Rau­ penketten und zum Bewegen des Löffelbaggers auf dem Boden.

Gemäß der Darstellung in den Fig. 1, 2 und 4 hat der Ge­ rüstbock 6 ein hinteres Bein 82, das auf dem Unterteil 4 befestigt ist, und zwei vordere Beine 84 und 86, die auf dem Unterteil 4 an einem Arbeits- oder Vorderende 34 des Unterteils befestigt sind. Das hintere Bein 82 hat einen oberen Kopf 88, an dem die vorderen Beine ebenfalls befe­ stigt sind.

Gemäß der Darstellung in den Fig. 1, 2 und 4-6, auf die nun Bezug genommen wird, hat der Tagebaulöffelbagger weiter einen Ausleger 30, der an dem Unterteil 4 mittels Stiften 32 an dem Vorderende 34 des Unterteils des Rahmens 2 dreh­ bar befestigt ist, einen langgestreckten Stiel 36, der einen oberen Abschnitt 37 und einen sich dazu entgegenge­ setzt erstreckenden unteren Abschnitt 39 hat, welche ein oberes bzw. dazu entgegengesetztes unteres Ende 38 bzw. 40 aufweisen, wobei der Stiel mittels Stiften 42 an dem Ausle­ ger 30 zwischen den Enden schwenkbar befestigt ist, und ein Grabegefäß 44, das an dem unteren Ende 40 des Stiels dreh­ bar befestigt ist, zum Graben in Erdmaterial 90 und Anheben desselben. Ein Hebezeug 46 ist auf dem Rahmen 2 innerhalb des Maschinengehäuses 8 befestigt und weist einen Elektro­ motor 48 auf, eine durch den Motor angetriebene drehbare Trommel 50, ein Paar Förderseile 52, die mit der Trommel 50 und mit dem Ende 38 des Stiels durch einen Ausgleicher 54 verbunden sind. Die Trommel 50 wird durch den Motor ge­ dreht, um die Seile abzuwickeln, so daß der Stiel aufgrund des Gewichts des Stiels und des Grabegefäßes um den Ausle­ ger nach unten schwenkt, um dadurch das Grabegefäß abzusen­ ken, d. h. das Grabegefäß in der Ansicht in Fig. 2 im Gegen­ uhrzeigersinn zu schwenken. Die Trommel ist außerdem durch den Motor drehbar, um die Seile aufzuwickeln oder auf die Trommel zu wickeln, um den Stiel zu drehen und das Grabege­ fäß im Uhrzeigersinn und aufwärts in der Ansicht in Fig. 2 zu schwenken. Das Grabegefäß 44 weist einen Vorderteil 56 und einen Hinterteil 58 auf, die mit dem Stiel 36 an Stif­ ten 60 drehbar verbunden sind. Der Vorderteil 56 des Grabe­ gefäßes ist mit dem Hinterteil 58 an Stiften 62 drehbar verbunden, damit der Hinterteil und der Vorderteil um die Stifte 62 auseinandergeschwenkt werden können und eine Last in dem Grabegefäß entleert werden kann. Ein Paar Hydraulik­ zylinder 64, von denen nur einer gezeigt ist, ist zwischen den Hinterteil und den Vorderteil des Grabegefäßes geschal­ tet, um den Vorder- und Hinterteil zu öffnen und zu schlie­ ßen. Ein Paar Hydraulikzylinder 66a und 66b ist durch Stifte 68 mit dem Stiel 36 und durch Stifte 70 mit dem Hin­ terteil 58 des Grabegefäßes drehbar verbunden. Die Zylinder 66a und 66b steuern die Neigung des Grabegefäßes, um ihm die gewünschte Winkellage zu geben, wenn das Grabegefäß in einer unteren oder mittleren Höhenposition zum Graben in das Erdmaterial 90, in einer mittleren oder hohen Höhenpo­ sition zum Anheben des Erdmaterials oder in einer Entleer­ position ist. Ein Paar Hydraulikzylinder 72a und 72b ist mit dem Gerüstbock durch Stifte 78 an dem Kopf 88 drehbar verbunden und weist Kolben 74a und 74b auf, die durch Stifte 76 mit dem Ausleger 30 drehbar verbunden sind. Die Zylinder 72a und 72b erzeugen eine Löffelvorschubbewegung für das Grabegefäß 44 durch Schwenken des Auslegers um die Stifte 32 weg von dem Rahmen 2, so daß der Stiel und das Grabegefäß an dem Ende 40 des Stiels sich abwärts und von dem Rahmen weg bewegen. Das Grabegefäß 44 bewegt sich da­ durch längs einer Bahn in das Erdmaterial 90, um sich in es einzugraben, so daß das Erdmaterial in das Grabegefäß ein­ tritt. Die Zylinder 72a und 72b sind zwischen dem Gerüst­ bock 6 und dem Ausleger 30 positioniert, um den Ausleger an einer Bewegung zu dem Rahmen hin zu hindern und um eine Kraft auszuüben, die der Kraft an dem Grabegefäß von dem Erdmaterial her in der Richtung des Auslegers entgegen­ wirkt, wenn sich das Grabegefäß in das Erdmaterial bewegt. Der Ausleger wird so durch die Zylinder 72a und 72b festge­ halten, so daß er aufgrund einer Kraft an dem Grabegefäß, die der Löffelvorschubbewegung entgegenwirkt, nicht nach hinten verschwenkt wird oder sich "aufbäumt".

Das Hydraulikversorgungssystem 11 enthält wenigstens eine Pumpe wie die Pumpe 80, um die Hydraulikzylinder 64, 66a, 66b, 72a und 72b für deren Betrieb mit Hydraulikflüssigkeit zu versorgen. Das Hydraulikversorgungssystem 11 umfaßt Schläuche und Leitungen 92 und 94, die in Fig. 2 schema­ tisch gezeigt sind, von der Pumpe zu den Zylindern 64, 64b, 66a, 66b, 72a und 72b. Das System 11 umfaßt außerdem Ven­ tile, Filter, zusätzliche Leitungen, wenigstens einen Flüs­ sigkeitstank und andere Vorrichtungen, die erforderlich sind, um unter Druck stehende Hydraulikflüssigkeit zu lie­ fern, welche auf dem einschlägigen Fachgebiet bekannt und in den Zeichnungen nicht dargestellt sind.

Im Betrieb des Löffelbaggers, zu dessen Beschreibung auf Fig. 2 Bezug genommen wird, wird die Trommel 50 gedreht, um die Förderseile 52 abzuwickeln, so daß sich das Grabegefäß 44 mit dem Stiel 36 um den Ausleger dreht und absenkt. In Verbindung mit dem Abwickeln der Seile 52, damit sich das Grabegefäß absenken kann, werden die Kolben 74a und 74b in die Löffelvorschubzylinder 72a und 72b zurückgezogen, so daß der Stiel 36 und das Grabegefäß 44 in der in Fig. 2 mit strichpunktierten Linien dargestellten Position a sind. Die Trommel 50 kann dann gedreht werden, um die Seile 52 aufzu­ wickeln, so daß sich das Grabegefäß 44 längs einer Bahn aus der Position a, in der es mit dem Erdmaterial 90 in Berüh­ rung ist, in eine Position b des Grabegefäßes bewegt. Zur selben Zeit können die hydraulischen Neigungszylinder 66a und 66b betätigt werden, um die Lage des Grabegefäßes so einzustellen, daß die Grabegefäßzähne 126 das Erdmaterial in der gewünschten Winkelposition erfassen, z. B. in einer horizontalen Position. Die Löffelvorschubzylinder 72a und 72b werden dann betätigt, um die Kolben 74a und 74b nach außen zu bewegen, so daß der Ausleger 30 von dem Rahmen 2 weggeschwenkt wird. Dadurch bewegen sich auch der Stiel 36 und das Grabegefäß 44 von dem Rahmen 2 weg, und das Grabe­ gefäß setzt seine Bewegung längs der Bahn aus der Position b in das Erdmaterial zu der Position c fort, die in Fig. 2 mit strichpunktierten Linien gezeigt ist, so daß das Erdma­ terial 90 in das Grabegefäß eintritt. Während der Vorschub­ bewegung des Grabegefäßes durch den Ausleger kann der Stiel relativ zu dem Ausleger stationär gehalten werden. Bei Be­ darf kann jedoch die Trommel 50 weiter gedreht werden, um die Seile 52 aufzuwickeln und den Stiel und dadurch das Grabegefäß 44 gleichzeitig mit dem Betrieb der Löffelvor­ schubzylinder um den Ausleger zu schwenken und die Kraft zu steigern, mit der sich das Grabegefäß in das Erdmaterial gräbt.

Der obere Abschnitt 37 und der untere Abschnitt 39 des Stiels haben gemeinsam eine Länge, die größer als die des Auslegers 30 ist. Somit ist eine beträchtliche Hebelüber­ setzung durch die Länge des Stiels von der Hebezeugbefesti­ gungsstelle an dem Stielende 38 bis zu dem Grabegefäß an dem Stielende 40 möglich. Außerdem kann dem Stiel eine Länge gegeben werden, die gemeinsam mit dem Hebezeug eine ausgewählte Grabegefäßgrabekraft ergibt. Während der Vor­ schubbewegung des Grabegefäßes und außerdem während der Stielschwenkbewegung des Grabegefäßes in das Erdmaterial 90 wird die Widerstandskraft des Erdmaterials gegen das Grabe­ gefäß einen Druck auf das Grabegefäß und den Stiel und da­ durch auf den Ausleger ausüben, um zu versuchen, den Ausle­ ger zu dem Rahmen 2 hin zu schwenken oder "hochzutreiben" oder "aufzubäumen". Die Kraft der Löffelvorschubzylinder 72a und 72b in einer Richtung, die der Aufbäumbewegung des Auslegers zu dem Rahmen hin entgegengesetzt ist, und die Abstützung der Löffelvorschubzylinder an dem Rahmen werden jedoch den Ausleger an einer derartigen Bewegung hindern.

Nachdem ausreichend Erdmaterial in das Grabegefäß 44 einge­ treten ist, wird die Trommel 50 weiter gedreht, um den Stiel um den Ausleger zu verschwenken, und die hydrauli­ schen Neigungszylinder 64a und 64b werden weiter betätigt, um das Grabegefäß aufwärts zu neigen und das Erdmaterial in dem Grabegefäß zu halten, wenn es durch die Drehung der Trommel und das Schwenken des Stiels in die in Fig. 2 mit strichpunktierten Linien gezeigte Position d angehoben wird. Das Grabegefäß wird dann weiter in eine Position e angehoben, in welcher der Schwenkrahmen 2 auf dem Raupen­ rahmen 12 durch Betätigung der Schwenkmotoren und An­ triebszahnräder 22 geschwenkt werden kann, um den Ausleger, den Stiel und das Grabegefäß zu einer Entleerstelle zu be­ wegen, wo die Hydraulikzylinder 64a und 64b betätigt wer­ den, um das Grabegefäß zu öffnen und das Erdmaterial aus dem Grabegefäß heraus fallen zu lassen.

Eine alternative Ausführungsform der Erfindung, die bei ei­ nem Tagebaulöffelbagger vorgesehen ist, ist in Fig. 3 ge­ zeigt. In der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsform tragen die Bauteile des Löffelbaggers, welche auf dieselbe Weise wie die in Fig. 2 gezeigten Bauteile arbeiten, dieselben Bezugszeichen. Bauteile des Löffelbaggers in Fig. 3, welche sich im Betrieb von denjenigen in Fig. 2 unterscheiden, sind mit unterschiedlichen Bezugszeichen bezeichnet. In Fig. 3 hat ein Gerüstbock 100 ein hinteres Bein 102, das an dem Unterteil 4 des Rahmens 2 befestigt ist, und vordere Beine 104 und 106, die an einem Träger 108 an dem Vorde­ rende 34 des Unterteils 4 befestigt sind. Ein Ausleger 110 ist mittels Stiften 112 an dem Unterteil 4 nahe dem Ende 34 schwenkbar befestigt und ist außerdem durch Stifte 114 mit dem Stiel 36 zwischen den entgegengesetzten Enden 38 und 40 des Stiels drehbar verbunden. Ein Paar Löffelvorschubzylin­ der 116a und 116b sind an dem Kopf 118 des Gerüstbocks 100 drehbar befestigt und weisen Kolben 120a und 120b auf, die durch Stifte 122 mit dem Ausleger 110 nahe einem Ende 124 des Auslegers drehbar verbunden sind. Die hydraulischen Löffelvorschubzylinder 116a und 116b und ihre Kolben 120a und 120b arbeiten im wesentlichen auf dieselbe Weise wie die hydraulischen Löffelvorschubzylinder 72a und 72b und deren Kolben 74a und 74b, welche in Fig. 2 gezeigt sind. Somit bewirken das Hebezeug 46 und die Löffelvorschubzylin­ der 116a und 116b gemeinsam, daß das Grabegefäß 44 in die Positionen a und b bewegt wird, wie es in Fig. 3 gezeigt ist. Die Löffelvorschubzylinder 116a und 116b fahren die Kolben 120a und 120b aus, um den Ausleger 110 von dem Rah­ men 2 wegzuschwenken und dadurch das Grabegefäß 44 in das Erdmaterial 90 zu bewegen, und das Hebezeug 46 schwenkt den Stiel und das Grabegefäß in die Positionen d und e, bevor das Erdmaterial aus dem Grabegefäß entleert wird.

Die Reaktionskraft des Materials 90 an dem Grabegefäß 44 versucht, den Ausleger 110 um die Stifte 112 zu dem Rahmen 2 hin aufzubäumen, während das Grabegefäß sich in das Erd­ material gräbt. Die Kraft der Zylinder 116a und 116b in der Richtung der Reaktionskraft, die durch das Material 90 ver­ ursacht wird, widersetzt sich jedoch der Aufbäumbewegung des Auslegers 110 und verhindert dieselbe. Die Verbindung der Kolben 120a und 120b an dem Ende 124 des Auslegers an einer Stelle, die sich relativ nahe bei den Drehzapfen 42 befindet, an welchen der Stiel an dem Ausleger befestigt ist, verringert das Ausmaß an Biegebeanspruchung an dem Ausleger 110 im Vergleich zu dem Ausmaß an Beanspruchung an dem Ausleger 30 in der Ausführungsform der Erfindung, die in Fig. 2 dargestellt ist. Außerdem vereinfacht die Befe­ stigung des Gerüstbockes 100 an dem Ende 34 des Unterteils 4 die Maschinengehäusekonstruktion, weil der Gerüstbock nicht über das Maschinengehäuse vorsteht. Weiter, das Positionieren des Gerüstbocks an dem Arbeitsende 34 des Un­ terteils erlaubt Löffelvorschubzylinder 116a und 116b kür­ zerer Länge. Das führt zu einer relativ größeren Steifig­ keit der Löffelvorschub- und Auslegerkonstruktion, insbe­ sondere dann, wenn die Löffelvorschubkolben ausgefahren sind, und erlaubt ein Hydraulikfluidsystem geringeren Volu­ mens und niedrigeren Druckes.

Die hier beschriebene Erfindung schafft eine äußerst effek­ tive Vorrichtung und ein äußerst effektives Verfahren zum Verhindern des Aufbäumens des Auslegers eines Tagebaulöf­ felbaggers. Die Löffelvorschubvorrichtung ist weiter so ausgebildet, daß sich ein besonders hoher Grad an Löffel­ vorschubkraft ergibt. Die Löffelvorschubvorrichtung nach der Erfindung eliminiert die übliche bekannte Löffelvor­ schubvorrichtung aus Zahnstange und Ritzel und gestattet infolgedessen Hydraulikfluidverbindungen zwischen dem Maschinengehäuse des Löffelbaggers und dem Stiel, so daß eine hydraulische Neigungseinstellung für das Grabegefäß des Löffelbaggers verfügbar ist. Die Erfindung beinhaltet außerdem eine Drahtseilhebezeuganordnung, bei der das Seil direkt an einem Ende des Stiels befestigt ist, um einen langen Hebelarm zu schaffen und für eine hohe Grabe- und Hubkraft für das Grabegefäß zu sorgen. Die Dauerhaftigkeit der Seile des Hebezeugs wird durch die Eliminierung der Auslegeraufbäumung durch die Löffelvorschubvorrichtung ge­ steigert, um dadurch einen Hebezeugseilstoß aufgrund der Aufbäumbewegung entsprechend zu eliminieren.

Es ist klar, daß die vorstehende Beschreibung der vorlie­ genden Erfindung lediglich zu Veranschaulichungszwecken dient und daß eine Anzahl von Modifikationen oder Änderun­ gen der Erfindung möglich ist, ohne den durch die beigefüg­ ten Patentansprüche festgelegten Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.

Claims (25)

1. Tagebaulöffelbagger zum Graben in und zum Bewegen von Erdmaterial (90), wobei der Löffelbagger einen Rahmen (2) mit einem Arbeitsende (34) aufweist, gekennzeichnet durch:
einen Ausleger (30), der sich von dem Rahmen (2) aus an dem Arbeitsende (34) des Rahmens (2) aus aufwärts erstreckt und drehbar daran befestigt ist;
einen Stiel (36), der an dem Ausleger (30) drehbar befe­ stigt ist;
ein Grabegefäß (44), das an dem Stiel (36) befestigt und mit dem Erdmaterial (90) in Eingriff bringbar ist, wenn der Stiel (36) verschwenkt wird;
eine Hebezeugeinrichtung (46) zum Schwenken des Stiels (36), um das Grabegefäß (44) mit dem Erdmaterial (90) in Eingriff zu bringen und das Grabegefäß (44) anzuheben; und
eine Löffelvorschubvorrichtung (72a, 72b, 74a, 74b) zwi­ schen dem Rahmen (2) und dem Ausleger (30) zum Schwenken des Auslegers (30) und zum Bewegen des Grabegefäßes (44) an dem Stiel (36) in das Erdmaterial (90), wodurch das Erdma­ terial (90) in das Grabegefäß (44) eintritt und mit dem Grabegefäß (44) angehoben werden kann, wenn der Stiel (36) durch die Hebezeugeinrichtung (46) geschwenkt wird.

2. Löffelbagger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen (2) einen Gerüstbock (6) aufweist und daß die Löffelvorschubvorrichtung (72a, 72b, 74a, 74b) mit dem Gerüstbock (6) verbunden ist.

3. Löffelbagger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die drehbare Befestigung des Auslegers (30) an dem Rah­ men (2) und die Verbindung der hydraulischen Löffelvorschu­ beinrichtung (72a, 72b, 74a, 74b) mit dem Ausleger (30) die einzige Abstützung des Auslegers (30) bildet.

4. Löffelbagger nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Stiel (36) einen ersten Abschnitt (37) hat, der sich aufwärts oberhalb des Auslegers (30) während der Bewe­ gung des Grabegefäßes (44) in das Erdmaterial (90) durch die Löffelvorschubeinrichtung (72a, 72b, 74a, 74b) er­ streckt, und daß die Hebezeugeinrichtung (46) mit dem er­ sten Abschnitt (37) des Stiels (36) verbunden ist.

5. Löffelbagger nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Stiel (36) einen zweiten Abschnitt (39) hat, der sich in einer zu dem ersten Abschnitt (37) entgegengesetz­ ten Richtung erstreckt, wobei das Grabegefäß (44) an dem zweiten Abschnitt (39) befestigt ist, und daß der erste Ab­ schnitt (37) des Stiels (36) eine derartige Länge hat, daß eine vorgewählte Kraft durch die Hebezeugeinrichtung (46) über den ersten und zweiten Abschnitt (37, 39) des Stiels (36) auf das Grabegefäß (44) ausgeübt wird.

6. Löffelbagger nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen (2) einen Gerüstbock (6) aufweist und daß die Löffelvorschubvorrichtung (72a, 72b, 74a, 74b) mit dem Gerüstbock (6) verbunden ist.

7. Löffelbagger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stiel (36) einen ersten Abschnitt (37) hat, der sich aufwärts oberhalb des Auslegers (30) während der Bewe­ gung des Grabegefäßes (44) in das Erdmaterial (90) durch die Löffelvorschubeinrichtung (72a, 72b, 74a, 74b) er­ streckt, und dar die Hebezeugeinrichtung (46) mit dem er­ sten Abschnitt (37) des Stiels (36) verbunden ist.

8. Löffelbagger nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Stiel (36) einen zweiten Abschnitt (39) hat, der sich in einer zu dem ersten Abschnitt (37) entgegengesetz­ ten Richtung erstreckt, wobei das Grabegefäß (44) an dem zweiten Abschnitt (39) befestigt ist, und daß der erste Ab­ schnitt (37) des Stiels (36) eine derartige Länge hat, daß eine vorgewählte Kraft durch die Hebezeugeinrichtung (46) über den ersten und zweiten Abschnitt (37, 39) des Stiels (36) auf das Grabegefäß (44) ausgeübt wird.

9. Löffelbagger nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß der Ausleger (30) eine Länge hat;
daß der Stiel (36) einen zweiten Abschnitt (39) hat, der sich in einer zu dem ersten Abschnitt (37) entgegengesetz­ ten Richtung erstreckt, wobei das Grabegefäß (44) an dem zweiten Abschnitt (39) befestigt ist;
daß der erste und zweite Abschnitt (37, 39) des Stiels (36) gemeinsam eine Länge haben, die größer als die Länge des Auslegers (30) ist.

10. Löffelbagger nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Hebezeugeinrichtung (46) eine dreh­ bare Trommel (50) aufweist, die an dem Rahmen (2) befestigt ist, und ein Teil (52), das mit dem Stiel (36) verbunden und auf die Trommel (50) aufwickelbar und von derselben ab­ wickelbar ist, um den Stiel (36) zu verschwenken.

11. Löffelbagger nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Löffelvorschubeinrichtung (72a, 72b, 74a, 74b) we­ nigstens einen Hydraulikzylinder mit Kolben aufweist.

12. Löffelbagger nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Stiel (36) einen stationären Zustand re­ lativ zu dem Ausleger (30) während der Betätigung der Löf­ felvorschubvorrichtung (72a, 72b, 74a, 74b) hat.

13. Löffelbagger nach einem der Ansprüche 10 bis 12, da­ durch gekennzeichnet, daß der erste Abschnitt (37) des Stiels (36) ein äußeres Ende (38) hat und daß das Seil (52) mit dem Stiel (36) an dem äußeren Ende (38) verbunden ist.

14. Löffelbagger nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Löffelvorschubeinrichtung (72a, 72b, 74a, 74b) eine hydraulische Löffelvorschubeinrichtung mit wenigstens einem Kolben zum Erzeugen einer Bewegung des Stiels (36) und des Grabegefäßes (44) weg von dem Rahmen (2) ist, wobei die Be­ wegung des Grabegefäßes (44) durch die Löffelvorschubein­ richtung (72a, 72b, 74a, 74b) nur längs einer Bahn abwärts und weg von dem Rahmen (2) erfolgt.

15. Löffelbagger nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Stiel (36) einen stationären Zu­ stand relativ zu dem Ausleger (30) während der Betätigung der Löffelvorschubeinrichtung (72a, 72b, 74a, 74b) hat.

16. Tagebaulöffelbagger zum Graben und Bewegen von Erdmate­ rial, wobei der Löffelbagger einen Rahmen (2) mit einem Ar­ beitsende (34) hat, gekennzeichnet durch:
einen Ausleger (110), der sich von dem Rahmen (2) aus nahe dem Arbeitsende (34) des Rahmens (2) aufwärts erstreckt und daran befestigt ist;
eine Grabegefäßeinrichtung (44) zum Graben in das Erdmate­ rial und zum Aufnehmen desselben;
einen langgestreckten Stil (36), der ein erstes und ein entgegengesetztes zweites Ende (38, 40) hat, wobei der Stiel (36) zur Schwenkbewegung an dem Ausleger (110) in ei­ nem Drehpunkt zwischen den entgegengesetzten Enden (38, 40) befestigt ist, wobei die Grabegefäßeinrichtung (44) an dem zweiten Ende (40) des Stiels (36) befestigt und mit dem Stiel (36) längs einer Bahn in das Erdmaterial schwenkbe­ wegbar ist;
eine Hebezeugeinrichtung (46), die mit dem Stiel (36) an dem ersten Ende (38) des Stiels (36) verbunden ist, zum Schwenken des Stiels (36) und des Grabegefäßes (44) um den Drehpunkt an dem Ausleger (110) längs der Bahn des Grabege­ fäßes (44) in das Erdmaterial; und
eine Löffelvorschubeinrichtung (116a, 116b, 120a, 120b), die mit dem Ausleger (110) verbunden ist, zum Bewegen des Stiels (36) und des Grabegefäßes (44) an dem Stiel (36) längs der Bahn in das Erdmaterial gleichzeitig mit der Schwenkbewegung des Stiels (36) zum Bewegen des Grabege­ fäßes (44) längs der Bahn in das Erdmaterial, wodurch die Bewegung des Stiels (36) aufgrund sowohl der Löffelvorschu­ beinrichtung (116a, 116b, 120a, 120b) und der Hebezeugein­ richtung (46) eine hohe Grabegefäßgrabekraft in das Erdma­ terial ergibt.

17. Schaufelbagger nach Anspruch 16, dadurch gekennzeich­ net, daß der Ausleger (110) an dem Rahmen (2) drehbar befe­ stigt ist und daß die Löffelvorschubeinrichtung (116a, 116b, 120a, 120b) zwischen dem Ausleger (110) und dem Rah­ men (2) angeschlossen ist.

18. Löffelbagger nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Hebezeugeinrichtung (46) eine drehbare Trommel auf­ weist, die an dem Rahmen (2) befestigt ist, und ein Seil (52), das mit dem Stiel (36) verbunden und zum Verschwenken des Stiels (36) auf die Trommel aufwickelbar und von der­ selben abwickelbar ist.

19. Löffelbagger nach Anspruch 1 oder 16, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Löffelvorschubeinrichtung (116a, 116b, 120a, 120b) eine Einrichtung aufweist zum Verhindern einer Bewegung des Auslegers (110) zu dem Rahmen (2) hin während der Bewegung des Grabegefäßes (44) in das Erdmaterial.

20. Löffelbagger nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Hebezeugeinrichtung (46) eine drehbare Trommel auf­ weist, die an dem Rahmen (2) befestigt ist, und ein Seil (52), das mit dem Stiel (36) verbunden und zum Verschwenken des Stiels (36) auf die Trommel aufwickelbar und von der­ selben abwickelbar ist.

21. Löffelbagger nach einem der Ansprüche 16 bis 20, da­ durch gekennzeichnet, daß der Rahmen (2) ein Unterteil (4) und einen Gerüstbock (100) aufweist, der sich oberhalb des Unterteils (4) erstreckt, und daß die Löffelvorschubein­ richtung (116a, 116b, 120a, 120b) mit dem Gerüstbock (100) verbunden ist.

22. Verfahren zum Graben in Erdmaterial mit einem Tagebau­ löffelbagger, der einen Rahmen hat, einen Ausleger, der an dem Rahmen drehbar befestigt ist und sich von diesem aus aufwärts erstreckt, einen langgestreckten Stiel, der an dem Ausleger drehbar befestigt ist, ein Grabegefäß, das an ei­ nem Ende des Stiels befestigt ist, und eine Löffelvorschub­ einrichtung, die mit dem Ausleger verbunden ist, gekenn­ zeichnet durch folgende Schritte:
Schwenken des Stiels an dem Ausleger, um das Grabegefäß in das Erdmaterial zu bewegen;
Bewegen des Auslegers in einer Richtung, um den Stiel zu bewegen und dadurch das Grabegefäß zu bewegen, damit es sich in das Erdmaterial gräbt; und
Abstützen des Auslegers mit der Löffelvorschubeinrichtung an dem Rahmen, um eine Bewegung des Auslegers in einer zu der Graberichtung des Grabegefäßes entgegengesetzten Rich­ tung zu dem Rahmen hin zu verhindern.

23. Verfahren nach Anspruch 22, gekennzeichnet durch fol­ genden weiteren Schritt:
Verschwenken des Stiels, um das Grabegefäß zu bewegen, da­ mit es sich in das Erdmaterial gräbt, gleichzeitig mit dem Bewegen des Auslegers, um das Grabegefäß zu bewegen, damit es sich in das Erdmaterial gräbt.

24. Verfahren nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Schritt des Verschwenkens des Stiels be­ inhaltet, eine drehbare Trommel und ein Seil vorzusehen, das mit dem Stiel und der Trommel verbunden ist, und die Trommel zu drehen, um das Seil auf die Trommel aufzuwickeln oder von derselben abzuwickeln und den Stiel aufwärts zu schwenken, wenn die Trommel das Seil aufwickelt, und den Stiel abwärts zu schwenken, wenn die Trommel das Seil ab­ wickelt und das Gewicht des Stiels den Stiel abwärts be­ wegt.

25. Verfahren nach einem der Ansprüche 22 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des Abstützens des Ausle­ gers beinhaltet, die Löffelvorschubeinrichtung zwischen dem Ausleger und dem Rahmen in einer Position anzuordnen, in der einer Schwenkbewegung des Auslegers zu dem Rahmen hin entgegengewirkt wird.