Die Erfindung betrifft eine Verstelleinrichtung der Schrämeinheit an einem auf Raupen verfahrbaren Gewinnungsgerät im Tagebau, wobei die Schrämeinheit aus mindestens einer mit einem Führungselement zusammenwirkenden Brech- und Förderschnecke gebildet ist und mittels einer Aufhängung quer vor dem Gewinnungsgerät liegend angelenkt ist und wobei das gebrochene Material von außen zur Schneckenmitte transportierbar und dort durch eine im Führungselement vorgesehene Öffnung auf ein nachgeschaltetes Fördermittel übergebbar ist.
Durch die DE-C-33 23 395 sowie die DE-C-25 17 122 sind Vortriebsmaschinen für Bergbaustrecken und Tunnelstrecken bekannt. Die Ladeorgane sind als Förderschnecken ausgebildet, die mit Tragrahmen beiderseits der Fördervorrichtung armartig schwenkbar sind. In den Tragarmen sind im rückwärtigen Bereich der Förderschnecken und zu diesen parallel Laderinnen bildende Führungselemente angeordnet. Die Förderschnecken sind auf ihrem Schneckensteg zumindest bereichsweise mit Brechwerkzeugen besetzt, wobei die Führungselemente in diesem Bereich als Brechwiderlager dienen. Die Tragrahmen sind unabhängig voneinander um ihre vertikalen Achsen schwenkbar, um so eine gewisse Kurvengängigkeit der gesamten Maschine zu gewährleisten. Das eigentliche Gewinnungsorgan ist vor den Förderschnecken angeordnet, so daß hier eine Trennung zwischen den Vorgängen Gewinnen und Abtransportieren gegeben ist.
Vortriebsmaschinen der angesprochenen Gattung eignen sich gut im Untertagebau, wo lediglich geringe Abtragshöhen gegeben sind. Vielfach sind den Ladeorganen die eigentlichen Gewinnungsorgane vorgeschaltet, so daß die Ladeorgane selber nur das zu Boden fallende abgehauene Material aufnehmen und ggf. noch zerkleinern müssen.
Darüberhinaus ist einem Firmenprospekt der Firmen PHB Weserhütte AG und Paurat GmbH ein sogenannter C-Miner zum kontinuierlichen Gewinnen harter Materialien im Tagebau zu entnehmen. (C-Miner for continuous mining of hard materials in open cast mines, PWH printed matter: C13251,85.11.30). Diesem Prospekt ist die Verstelleinrichtung der Schrämeinheit an einem auf Raupen verfahrbaren Gewinnungsgerät zu entnehmen. Die Schrämeinheit ist aus mehreren mit einem Führungselement zusammenwirkenden Brech- und Förderschneckensegmenten gebildet. Das gebrochene Material wird von außen nach innen zur Schneckenmitte transportiert und dort durch eine im Führungselement vorgesehene Öffnung auf ein nachgeschaltetes Fördermittel übergeben.
Analog dazu ist einem weiteren Firmenprospekt der Firma Paurat GmbH aus dem Jahre 1986 (Senkhelix - das neue Verfahren zum schnellen Senken unter allen Gesteinsbedingungen) ebenfalls eine Schrämeinheit an einem auf Raupen verfahrbaren Gewinnungsgerät für Einsatzfälle unter Tage zu entnehmen. Auch hier ist die Schrämeinheit aus mindestens einer mit einem Führungselement zusammenwirkenden Brech- und Förderschnecke gebildet, wobei das gebrochene Material von außen zur Schneckenmitte transportiert und dort durch eine im Führungselement vorgesehene Öffnung auf ein nachgeschaltetes Fördermittel übergeben wird.
Den Schrämeinheiten beider Firmenprospekte ist gemeinsam, daß ein kontinuierlicher Schneid- und Förderprozeß des Gewinnungsorganes erzielt wird. Die Nachteile der in den Firmenprospekten beschriebenen Schrämeinheiten sind im wesentlichen darin begründet, daß in Abhängigkeit vom Durchmesser der Schrämeinheit lediglich sehr geringe Gesteinsschichtenhöhen in einem Arbeitsgang erfaßt werden können. Zwar wird in dem Firmenprospekt der Firma Paurat (Senkhelix) bereits eine Möglichkeit zum Anheben des gesamten Gerätes beschrieben, wobei durch die aufgezeigte Möglichkeit die Kontinuität des Gewinnungsprozesses unterbrochen wird, da die Raupen nicht mehr verfahrbar sind. Das nach oben abgebrochene Material fällt auf den Boden und kann so u.U. beim Absenken der Schrämeinheit zu Schwierigkeiten beim Ladevorgang führen.
Darüberhinaus ist der US-PS 3 861 475 eine Erdbearbeitung- bzw. -bewegungsmaschine zu entnehmen, die ein Chassis samt Reifenfahrwerk mit dahinter angeordnetem Walzenkörper aufweist. Vor dem Gerät ist eine aus mindestens einer Schnecke bestehende und in einem Rahmen gehaltene Bodenbearbeitungseinrichtung angeordnet, wobei der Rahmen einerseits mittels eines Hydraulikzylinders anhebbar und andererseits um eine Horizontalachse schwenkbar ist. Dieses Gerät ist ausschließlich für das Auflockern von Böden, sei es für landwirtschaftliche Zwecke oder aber für den Straßenbau mit anschließender Verdichtung einsetzbar. Ein Gewinnen, d.h. ein Schneiden von Gesteinsschichten, wie es beispielsweise im Tagebau vonstatten geht, mit einer Materialübergabe auf einen Abzugsförderer ist hier weder vorgesehen noch möglich. Da dieses Gerät zum Hereingewinnen von zerkleinertem Gestein am Boden nicht geeignet ist, kann auch die Höhenverstellmöglichkeit bzw. die Möglichkeit der Verschwenkbarkeit des Rahmens gegenüber dem Gerät lediglich auf unterschiedlich geneigte Bodenverhältnisse anwendbar sein, damit mittels dieses Gerätes ein entsprechendes Planum erzeugt werden kann.
Einem Beitrag, Schaufelradbagger, 1986, P 131.12 der Trans Techn Publication, Clausthal-Zellerfeld, ist in Figur 2 ein sogenannter "Continuous Miner" für den Einsatz im Tagebau zu entnehmen, der im wesentlichen auch bereits dem Prospekt der PHB Weerhütte AG und Paurat GmbH entspricht, wie er bereits vorab behandelt wurde.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine im gattungbildenden Teil des Hauptpatentanspruches beschriebene Verstelleinrichtung der Schrämeinheit dahingehend weiterzubilden, daß neben dem kontinuierlichen Schneid- und Förderprozeß die Schrämeinheit auch zum Abbau höher gelegener Materialien verwendbar sein soll. Ferner soll in allen Abbausituationen gewährleistet werden, daß das abzufördernde Gut bei der Übergabe auf ein im Anschluß an die Schrämeinheit angeordnetes Fördermittel nicht auf den Erdboden fällt und so ein Zurückfahren des Gewinnungsgerätes zum neuerlichen Einsammeln des durchgefallenen Haufwerkes notwendig macht. Ferner soll der konstruktive Aufbau des Gewinnungsgerätes in Verbindung mit der Schrämeinheit sowie deren Anstellung vereinfacht werden.
Diese Aufgabe wird durch die Kombination folgender Merkmale gelöst:
Durch die erfindungsgemäßen Merkmale wird sichergestellt, daß bei verhältnismäßig einfachem konstruktivem Aufbau in jeder Höhen- oder Neigungsstellung der Schrämeinheit ein kontinuierlicher Schneid- und Fördervorgang realisierbar ist.
Vorzugsweise besteht die Aufhängung aus einem Querträger und zugehörigen Schenkeln. Die Schrämeinheit ist um die sich zwischen den freien Enden der Schenkel erstreckende Achse schwenkbar. Die so gebildeten relativ kurzen Hebelarme erlauben zum einen eine kompakte Bauform und zum anderen ein leichteres Anheben der Schrämeinheit um die horizontale Achse herum.
Zum Schwenken der Schrämeinheit um die Horizontalachse herum ist mindestens ein gelenkig einerseits am Querträger und andererseits an einer nach oben gerichteten Verlängerung des Führungselementes befestigter Hydraulikzylinder einsetzbar.
Einem weiteren Gedanken der Erfindung gemäß ist das Fördermittel aus einem Förderband gebildet, dessen schrämeinheitsseitige Umlenkung nahezu achsgleich mit der Achse angeordnet ist. Durch diese Maßnahme wird die kompakte Bauform noch verbessert, da die ansonsten notwendige separate Umlenkrolle entfallen kann, zumal sie unmittelbar durch die horizontale Achse selber gebildet werden kann. Vorzugsweise ist die horizontale Achse im Bereich der Gabelschenkel mittels Gleitlagern verlagert, um so auch evtl. Querbewegungen der Schrämeinheit ohne Beschädigungen aufnehmen zu können.
Eine sinnvolle Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes ist darin zu sehen, daß die Schwenkbewegung der Aufhängung um einen vertikalen im Querträger angeordneten Achszapfen durch mindestens einen außerhalb der Gerätemittellinie zwischen Geräteunterbau und Querträger angeordneten Hubzylinder erzeugbar ist. Der Querträger der Aufhängung ist vorzugsweise am Achszapfen ebenfalls gleitgelagert.
Die beim Abbau des Materials auftretenden Reaktionskräfte, in Fahrtrichtung des Gewinnungsgerätes gesehen, können bewirken, daß der ohnehin zwischen den Stirnflächen des Gerätes und der Schenkel vorhandene geringe Spalt durch Verkantung der Schenkel in der einen oder anderen Richtung geschlossen wird und die Bauteile unter metallischer Berührung reibend aneinander liegen. Einerseits kann es so zu Beschädigungen an den aneinander reibenden Flächen kommen und zum anderen wird der Achszapfen in Mitleidenschaft gezogen, so daß sich hier später unerwünschte Exzentrizitäten einstellen können. Zur Reduzierung des zwischen der Aufhängung und dem Geräteunterbau vorhandenen Spaltes C am Querträger und/oder am korrespondierenden Bereich des Unterbaues werden vorzugsweise Gleitkörper angeordnet, die, einem weiteren Gedanken der Erfindung gemäß, im Bereich der Geräteaußenkanten und/oder der Querträgeraußenkanten angeordnet sind. Durch diese Maßnahme können die Kräfte wesentlich besser von der Schrämeinheit auf das Gerät übertragen werden, wobei gleichzeitig der Achszapfen und die Aufhängung entlastet werden.
Die Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird wie folgt beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 zeigt ein Tagebaugerät 1, welches im wesentlichen folgende Bauteile aufweist: Ein Raupenfahrwerk 2 mit Unterbau 3, einem darauf angeordneten Oberbau 4, einem kombinierten Gewinnungs- und Ladeorgan 5, einem Führungselement 6, einem Antrieb 7 für das Gewinnungs- und Ladeorgan 5, einer Aufhängung 8 für das Gewinnungs- und Ladeorgan 5 sowie einem als Förderband ausgebildeten Fördermittel 9. Die Funktionsweise des Tagebaugerätes 1 stellt sich etwa wie folgt dar: Das Gerät 1 fährt mit dem quer davorliegenden Gewinnungs- und Ladeorgan 5 in das abzubauende Material 10 hinein. Das Gewinnungs- und Ladeorgan 5 ist als gegensinnig zur Mitte hin fördernde Förderschnecke (nicht dargestellt) ausgebildet, die vorzugsweise im Bereich ihrer äußeren Umfangsfläche mit Brechelementen in Form von Meißeln oder dgl. besetzt ist. Das Gewinnungs- und Ladeorgan 5 arbeitet unterschlächtig, d.h. das gewonnene Material wird zwischen dem Gewinnungs- und Ladeorgan 5 und dem dahinter angeordneten Führungselement 6 zur Mitte gefördert und durch eine hier vorgesehene Öffnung 11 dem geräteseitig vorgesehenen Förderband 9 übergeben. Das kombinierte Gewinnungs- und Ladeorgan 5 sowie das Führungselement 6 sind im Bereich der, aus einer Gabel gebildeten Aufhängung 8 um eine horizontale Achse 12 drehbar gelagert.
Die Aufhängung selber und damit auch das Gewinnungs- und Ladeorgan 5 ist geräteseitig um einen ebenfalls horizontal verlaufenden jedoch in einer anderen Ebene als die horizontale Achse 12 angeordneten Achszapfen 13 in Querrichtung schwenkbar. Die horizontale Achse 12 ist zwischen den Endbereichen 14 der Gabelschenkel angeordnet. Zum Drehen des Gewinnungs- und Ladeorganes 5 um die horizontale Achse 12 dienen Hydraulikzylinder 15, die einerseits gelenkig an der Gabel 8 und andererseits an einer vertikalen Verlängerung 16 des Führungselementes 6 angeordnet sind. Während der Betätigung der Hydraulikzylinder 15 schwenken diese bei gleichzeitigem Anheben des Gewinnungs- und Ladeorganes 5 um den gabelseitigen Gelenkpunkt 17.
Um eine kompakte Bauweise zu erreichen, ist die Umlenkrolle 18 des Förderbandes 9 ebenfalls um die horizontale Achse 12 herumgelegt. Ein Herabfallen des gewonnen Materials auf den Erdboden 20 wird durch weitere nicht dargestellte Organe verhindert.
Die Schwenkbewegung der Gabel 8 um den Achszapfen 13, der vorzugsweise entlang der Gerätemittellinie verläuft, wird durch einen außerhalb der Gerätemittellinie, sich zwischen dem Oberbau 4 und der Gabel 8 erstreckenden Hubzylinder 21 erzeugt.
Figur 2 zeigt einen Teilausschnitt der Gabel 8. Sie besteht aus einem quer vor dem Gerät angeordneten Schenkel 24 sowie jeweils einem seitlichen Schenkel 25. Die Gabel 8 ist geräteseitig um den schon angesprochenen Achszapfen 13 (nur angedeutet) schwenkbar und in diesem Bereich gleitgelagert 26. In den Endbereichen 14 der Gabelschenkel 25 sind zur Aufnahme der horizontalen Achse 12 Gleitlager 27 vorgesehen. Zur Schonung des Achszapfens 13 bei Reaktionskräften F, die entgegen der Schneidrichtung wirken, ist in den Außenbereichen 28,29 sowohl des Gabelschenkels 24 als auch der korrespondierenden Stirnseite 30 des Gerätes 1 jeweils ein Gleitelement 31, 32 vorgesehen. Durch diese Maßnahme wird einerseits der ohnehin vorhandene Spalt c reduziert und zum anderen eine metallische Berührung der Flächen 28 und 30 vermieden, wobei die eigentliche Berührung zwischen den Gleitelementen 31 und 32 stattfindet. Da die Verkantung nunmehr nahezu ausgeschlossen ist, werden der Achszapfen 13 und auch die Gabel 8 kaum noch belastet.