DE1634721A1

DE1634721A1 - Bagger

Info

Publication number: DE1634721A1
Application number: DE19661634721
Authority: DE
Inventors: Smith Fred Thomas
Original assignee: Barber Greene Co
Current assignee: Barber Greene Co
Priority date: 1965-10-14
Filing date: 1966-10-11
Publication date: 1970-06-25
Also published as: GB1156809A; BR6683633D0

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf einen Bagger, der in eine Böschung aus einem Material einschneiden und das gewonnene Material auf einen Querförderer bewegen kann, worauf das Material in einen geeigneten Behälter, wie z. B. einen Lastwagen, einen Eisenbahnwaggon odo dgl. eingeladen werden kann. Während es in der Technik seit langem bekannt ist, an Grabenbaggern Schürfräder zu verwenden, ist es eir wichtiges kennzeichnendes Merkmal der vorliegenden Maschine, daß das Schürfrad im wesentlichen auf derselben Höhe angeordnet werden kann wie der Bagger und ebenfalls in derselben Höhe wie der zu beladende Behälter oder Lastwagen.

Das Problem des Ladens von Material in Förderanlagen ist sehr alt und wurde von vielen Richtungen her angegangen. Seit dem Auftreten von Hochleistungsförderbändern mit hoher Geschwindigkeit, Waggons und Lastwagen spielt die Anlage, die das Material in die Lastwagen oder auf die Förderbänder lädt, ständig eine wichtigere

_s1r -ja Unterlag 00982 S/0672

■ Änderungsoes. v. 4. 0. la·-"

—2—

Rolle in dem gesamten Materialbehandlungsproblem. Gegenwärtig erfolgt dieses mittels Kopfladern, Bandladern, Radladern, Schubkratzern, Frontladern, Schaufeln und Schürfkübelbaggern, und viele Fördersysteme wurden konstruiert, um diese Aufgabe zu erfüllen. Das Grundproblem auf diesem gesamten Gebiet liegt darin, daß die Anlagen entweder zu kostspielig sind, um praktisch zu sein, oder daß sie zu langsam sind, um praktisch zu sein.

Da sich das umlaufende Rad bei Grabenbaggern bezüglich Leistungsfähigkeit, Dauerhaftigkeit und der Fähigkeit, ™ in schwierige Materialien zu graben, bewährt hat, wird das Schürfrad als maßgebendes Schürfelement verwendet. Die vorliegende Erfindung betrifft die Konstruktion, die zum Tragen, Steuern und Antreiben dieses Rades verwendet wird, so daß das Rad mit einem Minimum an kostspieliger Zusatzausrüstung wirksam schürfen kann.

Nach sorgfältiger Betrachtung verschiedener Annäherungen wurde das Dreirad- oder Dreiketten-Antriebssystem ausgewählt. Dieses System schafft mehrere einzigartige Vorteile. Es gibt die Möglichkeit, daß ein starrer Rahmen alle Grundelemente in dieser Maschine gemeinsam t zieht. Das Rad, der Förderer, der Motor und die Bedienungsperson befinden sich alle auf demselben Rahmen. Die Radoder Gleiskettenbewegung gibt dann dem Schürfrad die Möglichkeit, auf exakte Weise gesteuert zu werden. Das Vorderrad steuert die Schürftiefe. Eines der Hinterräder kann zum Steuern der Schürftiefe verwendet werden.

Ein weiterer Vorteil liegt darin, daß das Moment in der Maschine infolge der Schürfkräfte durch Bodenberührung aufgenommen werden muß, indem die Räder oder Gleisket-

9826/0672 -3-

ten hinter dem Schürfrad angeordnet werden, und vor dem Schürfrad einen großen Hebel schafft, so daß die Reaktionskräfte sehr klein werden.

Unter Berücksichtigung des Vorhergehenden wird anerkannt werden, daß die vorliegende Erfindung insbesonde re einen Bagger betrifft, bei dem ein Schürfrad von seinen Hinterrädern oder -ketten, hinter dem Vorderrad oder der vorderen Kette und an einer Seite der Maschine angebracht ist und sich in Querrichtung über das Vorderj^rad hinaus erstreckt, wobei das Vorderrad von der zu entfernenden Materialböschung freigelassen wird. f

Gemäß anderen wichtigen Merkmalen der vorliegenden Erfindung wird der Bagger durch die Bewegung seiner Räder gesteuert, während die Lage des Schürfrades in bezug auf den Hauptrahmen fest bleibt.

Gemäß anderen wichtigen Merkmalen dieser Erfindung wird die Tiefe des von dem Schürfrad vorgenommenen Schnittes durch Verändern der Lage des Vorderrades oder der vorderen Kette relativ zum Hauptrahmen gesteuert, anstatt daß das Schürfrad an einem Rahmen auf- und abbewegt wird. I

Noch ein weiteres wichtiges Merkmal dieser Erfindung betrifft die Beziehung der Räder oder Gleisketten in bezug auf das Schürfrad, wodurch das Schürfrad zwischen dem Vorderrad und den Hinterrädern angeordnet wird, um die Drehkräfte zu verringern, die notwendig sind, um die Schürfkräfte des Schürfrades auszugleichen.

009826/0672

-4-

Noch ein weiteres wichtiges Merkmal dieser Erfindung bezieht sich auf die Schürfschnecke, die arbeitet, um Material in das Schürf rad zu bewegen, und auf dessen Beziehung zu der Schürfschnecke.

Noch ein weiteres wichtiges Merkmal dieser Erfindung bezieht sich auf die Förderer zum Bewegen des Materials vom Schürfrad zu ausgewählten Ladestationen und auf die neue Weise, auf die die Lage des äußeren Förderers eingestellt werden kann, um zu ermöglichen, daß das geschürfte Material entweder von einem äußeren Ende des ersten Förderers oder von einem äußeren Ende des zweiten Förderers ausgeladen wird.

Unter Berücksichtigung des Obigen ist es ein wichtiges Ziel dieser Erfindung, eine neue und verbesserte Maschine zu schaffen, die Material schürfen und es auf eine Förderanlage aufbringen kann, um das Material in einen Behälter zu entladen, so daß größere Materialvolumen in schnelleren Massen bewegt werden können.

Noch ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, einen Bagger zu schaffen, der wirksam betrieben werden kann, um zu schürfende Massen von Material in eine sich schnell bewegende Matte von Material umzuwandeln, und der weiterhin wirtschaftlich mit einem zur Verwendung von der Materialbehandlungsindustrie annehmbaren Preis hergestellt werden kann.

Noch ein weiteres wichtiges Ziel dieser Erfindung ist es, eine neue und verbesserte Maschine zu schaffen, die eine Materialböschung abschürfen kann, wobei die Maschine in einer Höhe getragen wird, die mit der Bodenhöhe der abgeschürften Böschung gleich ist.

009826/0672 -5-

Weitere Ziele und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung. Darin zeigen:

Fig. 1 eine Rückansicht des Baggers, durch den Materialien abgeschürft und zu einem Lastwagen gefördert werden können,

Fig. 2 eine Oberansicht des in Fig. 1 gezeigten Baggers und

Fig. 3 eine Seitenansicht des in Fig. 1 gezeigten Baggers.

Mit der Bezugszahl 10 ist allgemein ein Bagger bezeichnet, der Material von einer Böschung 11 zu einem Lastwagen 12 bewegen soll. Es ist wichtig, zu bemerken, daß der Bagger 10 und der Lastwagen 12 sich auf derselben Höhe befinden, während der Lastwagen beladen wird. Der Bagger unterscheidet sich von herkömmlichen Grabenaushubmaschinen mit einem Schürfrad, bei denen sich die Maschine über dem Erdboden befindet und ihr Jchürfrad sich unter den Erdboden erstreckt. Im Betrieb kann sich der Bagger 10 quer zu dem zu schürfenden Material bewe- ( gen, anstatt direkt in das Material hinein.

Der Bagger 10 weist ein Vorderrad 14 und innere und äußere Hinterräder 15 und 16 auf, die alle an einem Hauptrahmen 17 angebracht sind. Die Räder oder die Transport- und Vorschubmittel werden durch Hydraulikmotoren 18, 19 und 20 angetrieben, die wiederum mit hydrostatischen Getrieben 21, 22 und 23 gekuppelt und über geeignete Steuerungen (nicht gezeigt) betätigbar sind.

0098 26/0672

Wie vorher erwähnt, ist die Maschine mit einem Dreii*ad- oder Dreiketten-Antriebssystem versehen, und die Radbewegung ermöglicht eine genaue Steuerung des Schürfrades. Ein Aufnahmebereich 24 für ein Schürfrad ist zwischen den Vorder- und Hinterrädern an einer Seite des Vorderrades vorgesehen, und ein Schürfrad 25 ist darin angeordnet und wird von dem Hauptrahmen 17 getragen. Das Schürfrad 25 hat eine Reihe von Bechern 26, um in eine Böschung eines Materials hineinzugraben.

Ein Motor 30 ist auf dem Rahmen 17 angebracht, um das Schürfrad 25 zu drehen. Mit dem Motor 30 ist eine Antriebswelle 31 gekuppelt, die wiederum mit einem Getriebekasten 32 in Verbindung steht. Der Getriebekasten wiederum ist mit einem Winkelkasten 33 verbunden, um das Schürfrad 25 mittels eines Zahnrades 28 und einer Zahnstange 29 (Fig. 3) anzutreiben. Die Rahmenkonstruktion 17 ist auch mit einer Stützrolle 27 zum Abstützen des Schürfrades am Hauptrahmen versehen.

Das Hinterrad 15 ist auf einem Radschwenkarm 34 angebracht, der wiederum bei 35 am Hauptrahmen 17 schwenkbar angebracht ist. Ein Hydraulikzylinder 36 ist mit einem entgegengesetzten Ende 37 des Radschwenkarmes 34 verbunden, um das Hinterrad 15 vertikal relativ zu dem Hauptrahmen 17 zu bewegen. Geeignete Steuerungen sind beim Fahrersitz (nicht gezeigt) vorgesehen, um den Hydraulikzylinder 36 zu steuern, wodurch der Schürf winkel des Schürfrades 25 reguliert werden kann.

Das Vorderrad 14 ist an einer Stützsäule 40 gelagert. Diese Säule 40 wiederum ist schwenkbar am Hauptrahmen

009826/0672 ~⁷'

1834721

17 mittels eines Paares von parallelen Säulentragarmen 41 und 42 befestigt. Es wird bemerkt werden, daß die Arme bei 41 a - 4ib und 42a - 42b angelenkt sind. Ein Hydraulikzylinder 44 ist schwenkbar bei 45 am Hauptrahmen und bei 46 an der Säule 40 befestigt. Geeignete Steuerungen sind am Fahrersitz (nicht gezeigt) vorgesehen, um die Arbeitsweise des Hydraulikzylinders 44 zum Steuern der Schürftiefe des Schürfrades 25 zu regulieren.

Eine Schnecke 50 ist quer zum Rahmen 17 und quer zum Schürfrad 25 angeordnet. Die Schnecke 50 hat die Fähigkeit, 1,2 oder 1,5,Meter tief, in den Grund einzugraben, um das Material horizontal dem Schürfrad 25 zuzuführen. Während der Arbeit des Schürfrades 25 kann eine gewisse Menge des Materials die Neigung haben, unter den Hauptrahmen 17 außer Reichweite des Schürfrades zu fallen, und die Schnecke 50 ist vorgesehen, um aufzuräumen und das Material unter dem Hauptrahmen 17 aufzunehmen und es in das Schürfrad 25 zu bewegen. Aus Fig. 3 wurde ersichtlich, daß die Schnecke 50 ein Zahnrad 51 trägt, das mit der Schürfradzahnstange 29 zum Antreiben der Schnecke in Eingriff steht. Wenn es erwünscht ist, kann ein getrenntes hydrostatisches Getriebe zum Antreiben der Schnecke vorgesehen werden. Es wird weiterhin ersichtlich sein, daß die Schnecke 50 in Lagern 52 an ihrem Ende in der Nähe des Zahnrades 51 getragen wird und daß Schneckentragarme 53 und 54 jeweils an einem Ende mit dem Hauptrahmen 17 und am entgegengesetzten Ende mit dem Lager 52 verbunden sind.

009828/0672

Ein Fördersystem 60 ist vorgesehen, um das von dem Schürfrad 25 geschürfte Material aus dem Schürfrad zu dem Lastwagen 12 zu bewegen. Zu diesem Zweck ist ein erster winklig angeordneter Förderer 61 vorgesehen, der einen Schürfradabschnitt 62 und einen winklig angeordneten Abschnitt 63 aufweist, um Material zu einer ersten Entladestation 64 zu fördern. Der Förderer 61 hat Seitenplatten 65, die mit einem ersten Förderband 66 zusammenarbeiten, das eine Mulde bildet zum Steuern des von den Bechern 26 auf das Band 66 abgeladenen Materials in seiner Bewegung zu der ersten Entladestation ™ 64. Die vertikale Lage oder Höhe des ersten Förderers 61 wird durch Betätigung eines Hydraulikzylinders 67 vom Fahrersitz aus (nicht gezeigt) gesteuert. Der Zylinder 67 ist an einem Ende 67a am Hauptrahmen 17 und am gegenüberliegenden Ende 67b an dem ersten Förderer 61 angelenkt.

Das Fördersystem 60 schließt weiterhin einen zweiten Förderer 70 ein, der ein Band 71 und einen Trog bildende Platten 72 aufweist, um Material zu einer zweiten Entladestation 73 zu fördern. Der zweite Förderer 70 hat einen Gelenkhebel 74, der schwenkbar bei 74a mit dem ersten Förderer 61 und bei 74b mit dem zweiten Förderer 70 verbunden ist. Ein Hydraulikzylinder 75 ist vorgesehen und an einem Ende 75a mit dem ersten Förderer 61 und am entgegengesetzten Ende mit dem Hebel 74 bei 74b verbunden. Wenn der Zylinder ausgefahren wird, wird der Förderer 70 angehoben, so daß das Material an der ersten Entladestation 64 entladen wird.

009 8 28/0672

1S34721

Die Höhe der Entladestation 73 wird durch eine hydraulische Winde 76 mit einem Kabel 77 gesteuert. Wenn sich der zweite Förderer 70 in angehobener Lage befindet, wird das auf den ersten Förderer 61 aufgebrachte Material von der ersten Entladestation 64 abgegeben. Wenn der zweite Förderer 70 abgesenkt wird, so daß sein stromaufwärts liegendes Ende unter dem Abgabeende des ersten Förderers liegt, wird das Material von dem ersten Förderer 61 auf den zweiten Förderer 70 abgegeben, um an der zweiten Entladestelle 73 entladen zu werden.

Gemäß weiteren wichtigen Merkmalen dieser Erfindung wird angenommen, daß ein neues Verfahren zum Schürfen einer Materialböschung entwickelt worden ist. Zu diesem Zweck hat die Böschung eine Seitenfläche und einen Bodenbereich zum Tragen der Maschine in unmittelbarer Nähe daran. Das Verfahren umfaßt die Schritte des Schürfens in die Schicht mittels des Schürfrades entlang der Seitenfläche an einem begrenzten Bereich der Seitenfläche und des Fortsetzens dieses Schürfens entlang der Länge der Seitenfläche, wie es in Fig_o 2 gezeigt ist. Die auf diese Weise geschürften Materialien werden dann über den Grund mittels des Schürfrades angehoben, und diese Materialien werden dann in einen ' Strom von Material umgewandelt, der über der Bodenfläche in einer Winkelbeziehung von der Seitenfläche fortfließt. Diese Materialien werden dann in den bereitstehenden Behälter oder auf einen Lastwagen von einer erhöhten Lage oberhalb des Bodens abgegeben, wobei dies alles zum Zweck des Abschürfens der Böschung auf die Höhe des Bodens in der dargestellten Ausführung geschieht.

009826/0 6 72 "¹⁰"

- ίο -

Ein weiterer Schritt des vorliegenden Verfahrens umfaßt das Zurückleiten von verstreutem, durch das Schürf rad hochgefördertem Material in den Schürfweg zurück und in den Materialstrom, der sich von der Seitenfläche fortbewegt. Das verstreute Material kann in den Weg des Schürfrades durch die Schnecke 50 zurückgeleitet werden.

009S26/0672

Claims

Patentansprüche ;

1. MateriaTbehandlungsinaschine, gekennzeichnet durch einen Rahmen mit in Längsrichtung im Abstand angeordneten vorderen und hinteren Transporteinrichtungen, ein Schürfrad, das an einem quergerichteten Abschnitt des Rahmens an einer Seite der Maschine drehbar angebracht ist, wobei die Drehachse des Schürfrades quer zu den in Längsrichtung im Abstand angeordneten Tranporteinrichtungen verläuft und das Schürfrad über die Transporteinrichtungen hervorsteht, und einen Förderer, der sich quer durch I den Rahmen hindurcherstreckt und dessen eines Ende sich in das Innere des Schürfrades hineinerstreckt, um von dem Schürfrad entladenes Material aufzunehmen und Material zu der gegenüberliegenden Seite des Rahmens zu transportieren.

2. Maschine nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine hinter der vorderen Transporteinrichtung in der Nähe des Schürfrades angeordnete Vorrichtung zum Zurückleiten von verstreutem Material in das Schürfrad·

3. Maschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zum Zurückleiten von verstreuten Material eine Schürfschnecke ist»

4· Maschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnecke durch ein Zahnradsystem vom Schürf rad angetrieben wird.

Neue Unterlagen i*t.7·«"***.ι saus*atom*m*·*.*. n* 009826/0672

5. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die relative vertikale Lage des Schürfrades in dem Rahmen in bezug auf eine der Transporteinrichtungen verändert werden kann.

6. Maschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen einen vorderen und einen hinteren miteinander zur relativen Bewegung um eine horizontale Achse schwenkbar verbundenen Abschnitt aufweist und daß eine hydraulisch betätigte Kolben- und Zylindereinheit angeordnet ist, um den Winkel zwischen den beiden Rahmenabschnitten zu verändern und dadurch die Vertikalstellung des Schürfrades zu verändern.

7. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die vordere Transporteinrichtung ein vorderes Transportelement und die hintere Transporteinrichtung zwei hintere Transportelemente einschließt und daß das vordere Transportelement in bezug auf das Schürfrad gegen diejenige Maschinenseite versetzt ist, an der der Förderer entlädt.

8. Maschine nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß eines der hinteren Transportelemente an einem Element gelagert ist, das am Rahmen zur Drehbewegung um eine horizontale Achse etwa parallel zur Drehachse des Schürfrades schwenkbar angebracht ist, um die Ebene der Schneidfläche des Schürfrades in bezug auf die horizontale Ebene zu verändern·

Ö0082S/0S72

-13-

9. Maschine nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß das vordere Transportelement zur Schwenkbewegung um eine vertikale Achse relativ zum Rahmen angebracht ist, so daß die Maschine gelenkt werden kann.

10. Maschine nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der Transportelemente ein Rad ist, das von einem Hydraulikmotor angetrieben werden kann.

11. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor zum Antreiben des Schürfrades auf dem Rahmen angeordnet ist.

12. Maschine nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor wirksam.mit dem Schürfrad mittels einer Antriebswelle, eines Getriebekastens und eines Winkelkastens verbunden ist.

13. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der zuerst erwähnte Förderer angeordnet ist, um an einer ersten Entladestation zu entladen, und daß ein zweiter von dem Rahmen getragener Förderer, der eine zweite Entladestation hat, die außerhalb der ersten Entladestation liegt, so angeordnet ist, daß er entweder in einer ersten oder einer zweiten Lage relativ zum ersten Förderer angeordnet werden kann, um zu ermöglichen, daß geschürftes Material von den Förderern und einer Maschine entweder an der ersten oder an der zweiten Entladestation entladen werden kann.

009826/Q672 ~¹⁴~

14. Verfahren zum Abtragen einer Böschung mit einer Seitenfläche und einem daran angrenzenden Bodenbereich, gekennzeichnet durch Hineingraben in die Böschung entlang der Seitenfläche an einem begrenzten Bereich der Fläche in bezug auf die Gesamtlänge der Seitenfläche, Fortsetzen dieses Hineingrabens entlang der Länge der Seitenfläche, Anheben des auf diese Weise herausgegrabenen Materials über den Boden und Hervorrufen eines Materialstromes aus dem auf diese Weise angehobenen Material, der über der Bodenfläche in Winkelbeziehung von der Seitenfläche fortfließt, um die Böschung bis auf die Höhe des Bodens abzutragen.

15. Verfahren nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch den zusätzlichen Verfahrensschritt des Zurückleitens von verstreutem angehobenem Material von der Bodenfläche in den Schürfweg und in den Materialstrom, der sich von der Seitenfläche fortbewegt.

00,982 6/0672