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Schaufelradbagger bzw. Eimerkettenbagger mit schwenkbarem Mittel-
und Oberbau und Wechselstromantrieb Die bekannten Schaufelradbagger und Eimerkettervb@agger
haben die Aufgabe, Abraum oder Kohle usw. abzugraben und in Wagen oder auf andere
Transporteinrichtungen zu verladen. Zum Abgraben des Fördergutes dient das Schaufelrad
bzw. die Eimerkette, während zum Verladen des Gutes ins den meisten Fällen ein Verladeband
verwendet wird!, Idas über einen am Bagger angeordneten Verladebandausleger läuft
und das Gut in bereitstehende Wagenbefördert. Der Verlad#ebandausleger muß schwenkbar
angeordnet sein, damit das Verliadeband in die jeweilige Stellung des zu .beladenden
Wagens gebracht werden kann. Für die Ausführung derartiger Bagger sind nun verschiedene
Möglichkeiten bekanntgeworden. So kann man z. B.,den Ausleger mit ,dem VerladIeband
schwenkbar am feststehenden Unterteil des Baggers anbringen und das Schaufelrad
bzw. die Eimerkette am Oberteil -des Baggers befestigen. Sofern es sich aber um
einen Schwenkbagger handelt, muß der Oberteil des Baggers mit dem daran befestigten
Schaufelrad bzw. der daran befestigten Eimerleiter gegenüber ;dem feststehenden
mit dem Fahrwerk ausgerüsteten Unterbau gedrAt werden können. Aus konstruktiven
und Platzgründen befestigt man bei diesen Schwenkbaggern den drehbaren Verlädebandausleger
vie@bfach-nicht
am Unterbau, sondern man rüstet :den Bagger mit einem d'rehbaren Mittelbau .aus;
@an dem oder Verlaadebandausleger befestigt ist. Hierbei ergibt sich diann die in
der Abbildung dargestellte Anordnung.=-, -- - . - .-In der Abbildung bedeutet A
den mit dem Fahrwerk- ausgerüsteten Unterbau .des Baggers. Auf diesem ist ein auf
einem Rollenkranz B drehbarer Mittelbau C angeordnet, an dem der Verlaadiebandausleger
D angebaut ist: Auf dem Mittelbau befindet sich dann d:er ebenfalls .auf einem Rollenkranz
B schwenkbar gelagerte Oberbau F des Baggers, an dem -das Schaufelrad G in bekannter
Weise angebracht ist. An Stelle des Schaufelrades kann der Bagger natürlich auch
mit einher -Eitnerleiter' ausgerüstet sein. Das vom Schaufelrad G _ abgegrabene
Fördergut wird bei diesem Bagger unmittelbar von einem. Förderband H aufgenommen
:und gelangt über -dieses und einen nicht dargestellten Trichter sowie ein Hilfsförderband
auf das Verladeband T. Mit Hilfe dieses Verladebandes wird das :Fördergut in bereitstehende
Wagen verladen. Mittel= und Oberbau des Baggers werden,. im @äI!lib@eii@en durch
je einen Motor K und L über Wendegetriebe M und N sowie Ritzel O -und
F, die in j e -einen Zahnkranz 0 und R eingreifen, angeireben. -Wie nun aus der
Abbildung ersichtlich und ohne weiteres einzusehen ist, hat eine Drehung des Mittelbaues
mit dem -angebauten Verladeband zwangsläufig zur Folge,,daß auch der Oberbau mit
dem angebauten Schaufelrad bzw. mit der angebauten. Eimnerkette.selbsttätig mitgedreht
wird. . Dies ist jedoch keineswegs erwünscht. Man muß daher durch .geeignete Maßnahmen,
dafür sorgen, da:ß die Drehbewegung,des Mittelbaues, ohne Einfluß auf die Dreh bewegung
dies Oberbaues erfolgt. -Es sind nun: .zwar schon einige Maßnahmen zur Lösung -dies-er
Aufgabe bekanntgeworden, die jedoch bedeutende Mängel aufweisen: -So ist beispielsweise
eine Anordnung bekanntgeworden, bei der Idas Drehwerk des` Mittel!baües gleich.zbitig-den
Gberbaü' des B!agg-ers , über ein Differentialgetrieibe in der Weise antreibt,'
daß letzterer relativ zum Unterbau- stillsteht, wenn der %'erladebandausleger geschwenkt.
wird. Die. eigent-, liehe Drehbewegung des Oberbäues# re#Iativ zum Unterbau wird
bei dieser Ausführung durch den Schwenkwerksmotor (K in der Abbildung) bewirkt.
Diese Anordnung wird jedoch durch das Differentialgetriebe sehr teuer, außerdem
wird durch :die 'notwendige Verwendung- von @-rneclli@anischen--Zwischengliedern-
verhältnisr.iäßi-g viel Platz be-'nöti'gt; so daß -die Anordnung auch-in-dieser
Hinsicht unvorteilhaft ist. - -Bei - einer weiterhin' bekärfüten Lösung - dieser
-Aufgabe wird--das Verladebandsohwenkwerk und -das 'Oherbaüschvwenkwerk ebenfalls
von zwei getrennten Antriebsmotoren .angetrieben, wobei der. Mqtor -dies
Ob erbausdhwenkwerkes -über ein--Diffe- -rentaIg-e-trielie arbeitet, das
noch von eiri@em @ zusatzlIehen Motor .än@getridben- wird. -Dieser Motor ,:wivci--für
dieselbe-Drehzahl -wie--de@-des Verludre-@c-h@1@Enlstuexk@es au`sgeleghyztvd-:-rnit'@diesem:gleielizeitig
in, Betrieb genommen bzw. abgeschaltet. Er dreht jeweils den Oberbau um dasselbe
Stück zurück, um das der Mittelbau vorwärtsgedreht wird. Dies hat dann ebenfalls
zur Folge, daß der Oberbau-.bei -Drehung des Mittelbaues relativ zum Unterbau stehenbleibt
oder; falls Mittel- und Oberbau gleichzeitig geschwenkt werden, die Dreh-'bewegungdes
Oberbaues unabhängig von der des -Mittelbaues erfolgt. Da man aus Gründen der besseren
Drehzahlregelung,die Schwenkwerke vielfach mit Leonardantrieb ausrüstet, wird der
Verlädebandschwenkwerksmotor sowie der zusätzliche auf das Differentialgetriebe
des Oberbaues arbeitende Motor im allgemeinen an einen gemeinsamen Leönardgenerator
angeschlossen.
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Diese Anordnung ist gegenüber dem vorhergenannten Beispiel in mechanischer
Hinsicht wesentlich vorteilhafter, :andererseits bestehen aber auch hier,die Nachteile,
daß ein teueres, platzraubendes Differentialgetriebe benötigt wird und außerdem
zusätzlich ein dritter Motor erforderlich ist.
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Man ist aus diesem Grund von der Verwendung vonDifferen@i(algetri,eben
und anderen mechanischen Hilfsmitteln abgegangen und versuchte, die vorliegende
Aufgabe, die Drehbewegung des Oberbaues unabhänigigvon der des Mittelbaues erfolgen
zu lassen, elektrisch zu lösen. Für Gleichstrom ist eine derartige Lösung bekanntgeworden,
bei der Mittel- und Oberbau getrennt je von einem Motor angetrieben und die Motoren
von einem gemeinsamen Leoniardgeneratorgespeist werden. Die bei--den Motoren, werden
von einem gemeinsamen Netz konstant, jethoch mit vertauschter Phasenlage erregt,
so daß sie mit gleicher Drehzahl, jedoch in entgegengesetzter-Richtung umlaufen.-Der
Motor des Oberbausdhwenkwerkes ist dabei für doppelte Drehzahl unddoppelte Spannung
ausgelegt wie der Antriebsin otor des Verladebandschwenkwerkes. Zur Erzeugung der
eigentlichen Relativbewegung des Oberbaues gegenüber -dem Unterbau ist bei dieser
Anordnung, in den Stromkreis des Oberrbausehwenkwerkes, ein Z,us,ätzgenerator in'
Reihe geschaltet, wobei -der Zusatzgenerator mechanisch und elektrisch genau wie
derLeoniardgenerator ausgeführt und mit diesem gekuppelt ist. Wird nun allein der
Leonardgeneratör- erregt und laufen die beiden Antriebsmotoren von Mittelbau und
Oberbau mit gleicher Drehzahl, aber entgegengesetzt um, so steht der Oberbau relativ
zum Unterbau still. Wird jedoch gleichzeitig mit dem Leonardgenerator der Zusatzgeneratdr
erregtä sö wird gleichzeitig mit der Bewegung des 'Mittelbaues eine Relätiwbewegung
des Oberbaues zurr Unterbau erzeugt, die je nachdem; ob der Zusatzgenerator detnL
Leonardgenerator zu-oder gegengesehaltet ist, in der gleichen oder entgegengesetzten
Drehrichtung des Mittelbannes erfolgt. . .
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Diese Ausführung besitzt gegenüber -den vorher beschriebenen Anordnungen
große Vorteile, die die Aufgäbe -rein- elektrisch gelöst wird, -ohne daß zusätzliche
mechanische Hilfsmittel, die die Anlage -komplizieren ' und verteuern,- verwendet
werden müssen. Es = besteht nun aber trotzdem de Forderung;
die
Aufgabe; die fixr Gleichstrom als gelöst zu betrachten ist, auch für Wechselstrom
zu lösen, da der Gleichstromantrieb mit Rücksicht auf den Leonardsatz un sich schon
ziemlich kostspielig ist. Andererseits bestehen noch andere Gründe"die oftmals den
Gleichstromantrieb unerwünscht machen und die Verwendung von: Wechselstrom erfordern.
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Nach -der Erfindung wird für Schaufelradbagger mit schwenkbarem Mittel-
und Oberbau ein Wedlrselstromantrieb geschaffen., -der gegenüber dem Gleichstromantrieb
mit Leonardumformer wesentliche Vorteile.brinigt. Gegenüber dem Gleichstromantrielb
hat der erfindungsgemäße Wechselstromantrieb zunächst den großen Vorteil, daß der
teuere Umformersatz in Wegfall kommen kann. Des weiteren werden bei dieser Anordnung
die ziemlich empfindlichen, Kallektormotoren durch die weniger empfindlichen Asynchronmotoren
ersetzt, wobei letztere noch dien, Vorteil eines wesentlich besseren Wirkungsgrades
aufweisen. Außer den Anschaffungskosten sind auch die Betriebskosten für die Wartung
und Leistung bei Asynchronmotoren wesentlich niedriger.
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Nach der Erfindung wird das Oberbausc'hwenkwerk durch einen polumschaltbaren
Asynchronmotor mit einem Drehzahlverhältnis r : 2 angetrieben (K in,der Abbildung).
Dias Mittelbau.schwenkwerk erhält einen normalen Asynchronmotor (L in der Abbildung),
dessen -Drehzahl der kleineren Drehzahl .des Oberbauschwenkwerkantriebes entspricht.
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Für die einzelnen Arbeitsgänge ergeben sich nun beider erfindiungsgemäßen
Anordnung verschiedene Verhältnisse: Soll nur der Oberbau geschwenkt werden, so
wird allein sein Antriebsmotor K mit der kleinen Drehzahl in der einen oder anderen,
eingeschaltet. Dasselbe gilt für den Fall', d@aß der Mittelbau allein gedreht werden
soll. In diesem Fall wird :dessen, Antriebsmotor in gleicher Weise entweder in der
einen oderanderen Drehrichtung eingeschaltet. Sollen dagegen, wie es meist der Fall
ist, beide Antriebe gleichzeitig zusammenarbeiten, so bestehen zwei Möglichkeiten:
In dem einen Fall soll das Oberbausdh-Nvenkwerk in der gleichen Drehrichtung wie
das Mittelibauschwenkwerk gedreht werden. Hierbei wird nur das Mittelbaus.chwenkwerk
eingeschaltet, wogegen der Oberbau von selbst mechanisch mitgenommen wird. Im anderen
Fall, bei dem die Schwenkwerke in entgegengesetzter Richtung Taufen sollen, wird
beispielsweise der Mittel!bauschwenkwerksmotor im Uhrzeigersinn eingeschaltet, während
der Oberbauschwenkwerksmotordurch entsprechende Polumschaltung mit seiner hohen
Drehzahl entgegen dien Uhrzeigersinn eingeschaltet wird. Hierdurch wird erreicht,
daß sich der Oberbau relativ zum feststehenden Unterbau mit normaler Schwenkgeschwindigkeit,
aber entgegengesetzt der Bewegungsrichtung des Mittelbaues, bewegt.
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Der erfindungsgemäße Wechselstromantrieb für Schwenkbagger besitzt
nicht nur den Vorteil, daß jegliche mechanischen Hilfsmittel, wie Differentialgetriebe
usw., weggefallen sind, sondern zeichnet sich gegenüber dem Gleichstromleonardantrieb
besonders dadurch aus, daß alle vorkommenden Arbeitsgänge allein durch zwei Motoren
ausgeführt werden.