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Schürfkübelfahrzeug Die Erfindung betrifft ein Schürfkübelfahrzeug,
dessen Schürfkübel mit seinem hinteren Ende um eine horizontale Querachse schwenkbar
zwischen dem Gleiskettenführungsrahmen zweier Gleisketten gelagert ist und an seinem
vorderen Ende mittels zweier zum Heben und Senken des Schürfkübels dienender hydraulischer
Zylinder an dem Gleiskettenführungsrahmen abgestützt ist, wobei die den Kolbenstangen
gegenüberliegenden und beim Heben des Schürfkübels beaufschlagten Druckräume der
hydraulischen Zylinder miteinander verbunden und gemeinsam an das Steuerorgan des
Hydrauliksystems sowie an wenigstens einen zur Federung des Schürfkübels dienenden
Gas- bzw. Feder-Hydraulikspeicher angeschlossen sind.
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Bei einem bekannten Schürfkübelfahrzeug dieser Art ist in der Leitung,
die den Gas- bzw. Feder-Hydraulikspeicher mit den den Kolbenstangen gegenüberliegenden
Druckräumen der hydraulischen Zylinder verbindet, ein Absperrventil angeordnet,
welches unmittelbar vor dem Schürfvorgang geschlossen wird, um die Federwirkung
des Gas- bzw. Feder-Hydraulikspeichers auszuschalten, da zum Herstellen eines genauen
Planums eine vollkommen starre Führung der Schürfkübelschneide erforderlich ist.
Dies ist jedoch insofern nachteilig, als am Schürfkübelfahrzeug Schäden auftreten
können, wenn während des Schürfvorganges extrem starke Stöße von den Gleisketten
auf den Schürfkübel übertragen werden. Außerdem kann bei dem bekannten Schürfkübelfahrzeug
die Kraft des Antriebsmotors zu Beginn des Schürfvorganges nur zu einem kleinen
Teil ausgenutzt werden, da zu Beginn des Schürfvorganges die Fahrgeschwindigkeit
des Schürfkübelfahrzeuges verringert und gleichzeitig der Schürfkübel ohne Kraftaufwand
unter der Wirkung seines Eigengewichts abgesenkt wird, für das anschließende Schürfen
aber zunächst noch keine große Kraft benötigt wird.
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Die Erfindung bezweckt, die Nachteile des bekannten Schürfkübelfahrzeuges
zu vermeiden, und besteht darin, daß die hydraulischen Zylinder doppeltwirkend ausgebildet
sind und die auf der Seite der Kolbenstangen befindlichen Druckräume ebenfalls miteinander
verbunden und gemeinsam einerseits an das Steuerorgan angeschlossen und andererseits
noch über eine zusätzliche Leitung direkt mit dem Sammelbehälter des Hydrauliksystems
verbunden sind und daß die Leitung, welche die den Kolbenstangen gegenüberliegenden
Druckräume mit dem Steuerorgan verbindet, und die zusätzliche Leitung, welche die
auf der Seite der Kolbenstangen befindlichen Druckräume direkt mit dem Sammelbehälter
verbindet, über ein in zwei Schaltstellungen umschaltbares Schaltorgan geführt sind,
welches in der einen Schaltstellung die beiden Leitungen geöffnet hält, in der anderen
Schaltstellung dagegen die beiden Leitungen unterbricht und die der Pumpe des Hydrauliksystems
abgewandte Seite des Steuerorgans mit dem Sammelbehälter verbindet. Hierdurch wird
erreicht, daß zu Beginn des Schürfvorganges, also in einer Betriebsphase, in der
wenig Kraft benötigt wird, die Kraft des Antriebsmotors dazu ausgenutzt werden kann,
in dem Gas- bzw. Feder-Hydraulikspeicher einen hohen Druck aufzubauen, und daß die
auf diese Weise gespeicherte Energie dann nach Beendigung des Schürfvorganges, also
in einer Betriebsphase, in der viel Kraft benötigt wird, für das Anheben des Schürfkübels
nutzbar gemacht werden kann, so daß nach Beendigung des Schürfvorganges die Kraft
des Antriebsmotors sofort in vollem Umfang zur Beschleunigung des Schürfkübelfahrzeuges
zur Verfügung steht und das Schürfkübelfahrzeug somit in kürzester Zeit auf die
volle Transportgeschwindigkeit gebracht werden kann. Beim erfindungsgemäß ausgebildeten
Schürfkübelfahrzeug können nämlich zum Absenken des Schürfkübels in die Schürfstellung
das Steuerorgan und das Schaltorgan so betätigt werden, daß die auf der Seite der
Kolbenstangen befindlichen Druckräume der hydraulischen Zylinder mit der Pumpe des
Hydrauliksystems
verbunden sind, die den Kolbenstangen gegenüberliegenden
Druckräume dagegen abgeschlossen und ausschließlich mit dem Gas- bzw. Feder-Hydraulikspeicher
in Verbindung stehen, den auf der Seite der Kolbenstangen befindlichen Druckräumen
also Druckmittel zugeführt wird und infolgedessen das Druckmittel, welches sich
in den den Kolbenstangen gegenüberliegenden Druckräumen befindet, in den Gas- bzw.
Feder-Hydraulikspeicher gedrückt wird, so daß in dem Gas- bzw. Feder-Hydraulikspeicher
ein hoher Druck aufgebaut und somit eine erhebliche Energie gespeichert wird, während
nach Beendigung des Schürfvorganges zum Anheben des Schürfkübels in die Transportstellung
das Schaltorgan lediglich so betätigt zu werden braucht, daß die auf der Seite der
Kolbenstangen befindlichen Druckräume mit dem Sammelbehälter in Verbindung stehen
und somit drucklos werden, da dann das zu Beginn des Schürfvorganges in dem Gas-
bzw. Feder-Hydraulikspeicher unter hohem Druck gespeicherte Druckmittel wieder in
die den Kolbenstangen gegenüberliegenden Druckräume der hydraulischen Zylinder zurückströmt
und den Schürfkübel anhebt, ohne daß hierzu die Kraft des Antriebsmotors erforderlich
ist. Das erfindungsgemäß ausgebildete Schürfkübelfahrzeug hat außerdem den Vorteil,
daß die Schürfkübelschneide während des Schürfvorganges infolge des in dieser Betriebsphase
im Gas- bzw. Feder-Hydraulikspeicher und damit auch in den Druckräumen der hydraulischen
Zylinder herrschenden hohen Druckes praktisch starr geführt wird, während des Schürfvorganges
auftretende extrem starke Stöße auf die Gleisketten des Schürfkübelfahrzeuges aber
trotzdem von dem Gas-bzw. Feder-Hydraulikspeicher federnd aufgefangen werden und
somit keine Schäden am Schürfkübelfahrzeug verursachen können.
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Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind die den
Kolbenstangen gegenüberliegenden Druckräume der hydraulischen Zylinder mit der Saugleitung
der Pumpe über ein Schaltventil verbunden, welches über eine an die Druckleitung
der Pumpe angeschlossene Steuerleitung vom Förderdruck der Pumpe gesteuert wird
und dessen Ansprechdruck wenig unter dem Ansprechdruck des an die Druckleitung angeschlossenen
Druckbegrenzungsventils liegt, und ist außerdem in der Saugleitung der Pumpe in
Strömungsrichtung vor dem Anschluß des Schaltventils noch ein Rückschlagventil angeordnet.
Durch diese Ausbildung wird erreicht, daß, im Falle beim Absenken des Schürfkübels
der Druck in der Druckleitung der Pumpe bis auf den Ansprechdruck des Druckbegrenzungsventils
ansteigt, eine Verbindung zwischen den den Kolbenstangen gegenüberliegenden Druckräumen
der hydraulischen Zylinder und der Saugleitung der Pumpe hergestellt und das Druckmittel,
welches dann aus den den Kolbenstangen gegenüberliegenden Druckräumen abströmt,
über die Pumpe den auf der Seite der Kolbenstangen befindlichen Druckräumen zugeführt
wird, so daß eine Unterbrechung des Absenkvorganges, wie sie beim Ansprechen des
Druckbegrenzungsventils eintreten würde, vermieden wird und außerdem die Energie
des abströmenden Druckmittels nicht verlorengehi, sondern die dann als Motor arbeitende
Pumpe antreibt und somit zusätzlich zum Antrieb des Schürfkübelfahrzeuges genutzt
wird. In der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel der hydraulische Schaltplan eines
Schürfkübelfahrzeuges nach der Erfindung dargestellt.
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Der Schürfkübel des nicht dargestellten Schürfkübelfahrzeuges ist
mit seinem hinteren Ende um eine horizontale Querachse schwenkbar zwischen den Gleiskettenführungsrahmen
zweier Gleisketten gelagert und an seinem vorderen Ende mittels der in dem Schaltplan
dargestellten hydraulischen Zylinder 7, die doppeltwirkend ausgebildet sind und
zum Heben und Senken des Schürfkübels dienen, an den Gleiskettenführungsrahmen abgestützt.
Die den Kolbenstangen 17 gegenüberliegenden und beim Heben des Schürfkübels beaufschlagten
Druckräume 9 der hydraulischen Zylinder 7 sind miteinander verbunden und gemeinsam
an das Steuerorgan 14 des Hydrauliksystems sowie an zwei zur Federung des Schürfkübels
dienende Gas-Hydrauhkspeicher 10,11 angeschlossen, die durch unterschiedlichen Fülldruck
in den Gasräumen an die jeweils gewünschte Federcharakteristik angepaßt werden können.
Der mit dem niedrigeren Gasdruck gefüllte Gas-Hydraulikspeicher 10 ist durch ein
vom Druck des Druckmittels selbsttätig gesteuertes Abschaltventil18 vor zu hohem
Aufladedruck geschützt, während der mit dem höheren Gasdruck gefüllte Gas-Hydraulikspeicher
11 durch ein ebenfalls vom Druck des Druckmittels selbsttätig gesteuertes Überdruckventil
16 vor zu hohem Aufladedruck geschützt ist. Anstatt der beiden Gas-Hydraulikspeicher
10,11 können auch mehr als zwei oder auch nur ein Gas-Hydraulikspeicher angeordnet
werden.
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Die auf der Seite der Kolbenstangen 17 befindlichen Druckräume 8 der
hydraulischen Zylinder 7 sind ebenfalls miteinander verbunden und gemeinsam einerseits
an das Steuerorgan 14 angeschlossen und andererseits noch über eine zusätzliche
Leitung direkt mit dem Sammelbehälter 13 des Hydrauliksystems verbunden. Die Leitung,
welche die den Kolbenstangen 17 gegenüberliegenden Druckräume 9 mit dem Steuerorgan
14 verbindet, und die zusätzliche Leitung, welche die auf der Seite der Kolbenstangen
17 befindlichen Druckräume 8 direkt mit dem Sammelbehälter 13 verbindet, sind über
ein in zwei Schaltstellungen umschaltbares Schaltorgan 15 geführt, welches in der
dargestellten Schaltstellung die beiden Leitungen geöffnet hält, in der anderen
Schaltstellung dagegen die beiden Leitungen unterbricht und die der Pumpe 12 des
Hydrauliksystems abgewandte Seite des Steuerorgans 14 mit dem Sammelbehälter 13
verbindet. Zum Umschalten des Schaltorgans 15 dient ein in den Stromkreis einer
Batterie 22 eingeschalteter Elektromagnet 23, der durch Schließen eines am Betätigungshebel
20 des Steuerorgans 14 angeordneten elektrischen Kontaktes 21 betätigt wird.
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Die Leitung, welche die den Kolbenstangen 17
gegenüberliegenden
Druckräume 9 der hydraulischen Zylinder 7 mit den Gas-Hydraulikspeichern 10, 11
verbindet, ist mit der Saugleitung 26 der Pumpe 12 über eine Zweigleitung verbunden,
in der ein Schaltventil 24 angeordnet ist. Dieses Schaltventil 24 wird über eine
an die Druckleitung der Pumpe 12 angeschlossene Steuerleitung 25 vom Förderdruck
der Pumpe 12 gesteuert und ist so ausgelegt, daß sein Ansprechdruck wenig unter
dem Ansprechdruck des an die Druckleitung der Pumpe 12 angeschlossenen Druckbegrenzungsventils
19 liegt. Außerdem ist in
der Saugleitung 26 der Pumpe 12 in Strömungsrichtung
vor dem Anschluß des Schaltventils 24 noch ein Rückschlagventi127 angeordnet.
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Die Wirkungsweise des erfindungsgemäß ausgebildeten Schürfkübelfahrzeuges
ist folgende: Wenn mit dem Schürfkübelfahrzeug ein genaues Planum hergestellt werden
soll, so wird das Schaltorgan 15 vor dem Absenken des Schürfkübels in die Schürfstellung
durch Schließen des elektrischen Kontaktes 21 in die Schaltstellung gebracht, in
der die Leitung, welche die den Kolbenstangen 17 gegenüberliegenden Druckräume 9
mit dem Steuerorgan 14 verbindet, und die zusätzliche Leitung, welche die auf der
Seite der Kolbenstangen 17 befindlichen Druckräume 8 direkt mit dem Sammelbehälter
13 verbindet, unterbrochen sind, und hierauf das Steuerorgan 14 in seine dem linken
Symbolkästchen entsprechende Stellung »Senken« gebracht. Dadurch wird das von der
Pumpe 12 geförderte Druckmittel den auf der Seite der Kolbenstangen 17 befindlichen
Druckräumen 8 der hydraulischen Zylinder 7 zugeführt und infolge der dadurch bewirkten
Bewegung der Kolben 28 der Schürfkübel gesenkt und gleichzeitig das Druckmittel,
welches sich in den den Kolbenstangen 17 gegenüberliegenden Druckräumen 9 befindet,
in die Gas-Hydraulikspeicher 10, 11 gedrückt, in denen hierbei ein hoher
Druck aufgebaut und somit eine erhebliche Energie gespeichert wird.
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Während des anschließenden Schürfvorganges wird durch den in den Gas-Hydraulikspeichern
10, 11 und damit auch in den Druckräumen 8, 9 der hydraulischen Zylinder 7 herrschenden
hohen Druck bewirkt, daß die Schürfkübelschneide praktisch starr geführt wird und
somit ein genaues Planum hergestellt wird, daß aber trotzdem auf die Gleisketten
des Schürfkübelfahrzeuges wirkende extrem starke Stöße von den Gas-Hydraulikspeichern
10, 11 federnd aufgefangen werden und somit keine Schäden am Schürfkübelfahrzeug
verursachen können.
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Nach Beendigung des Schürfvorganges ist es zum Anheben des Schürfkübels
in die Transportstellung lediglich erforderlich, das Schaltorgan 15 durch Öffnen
des elektrischen Kontaktes 21 wieder in die in dem Schaltplan dargestellte Ausgangsstellung
umzuschalten, da beim Umschalten des Schaltorgans 1.5 in die Ausgangsstellung die
auf der Seite der Kolbenstangen 17 befindlichen Druckräume 8 der hydraulischen Zylinder
mit dem Sammelbehälter 13 verbunden und somit drucklos werden, bei drucklosen Druckräumen
8 aber das zu Beginn des Schürfvorganges in den Gas-Hydraulikspeichern
10, 11
unter hohem Druck gespeicherte Druckmittel wieder in die den Kolbenstangen
17 gegenüberliegenden Druckräume 9 zurückgedrückt und dadurch der Schürfkübel angehoben
wird, ohne daß hierzu die Kraft des Antriebsmotors erforderlich ist. Nach Beendigung
des Schürfvorganges steht also die Kraft des Antriebsmotors sofort in vollem Umfang
zur Beschleunigung des Schürfkübelfahrzeuges zur Verfügung, so daß das Schürfkübelfahrzeug
in kürzester Zeit auf die volle Transportgeschwindigkeit gebracht werden kann. Während
der Transportfahrt wirken die Gas-Hydraulikspeicher 10,11 dann wieder als Feder
zur Federung des Schürfkübels, da sie während der Transportfahrt lediglich unter
einem dem Gewicht des gefüllten Schürfkübels entsprechenden Druck steht. Wenn das
Schaltorgan 14 vor dem Absenken des Schürfkübels in die Schürfstellung nicht umgeschaltet
wird, sondern in der in dem Schaltplan dargestellten Stellung verbleibt und nur
das Steuerorgan 14 in die dem linken Symbolkästchen entsprechende Stellung »Senken«
gebracht wird, so wird der Schürfkübel unter der Wirkung seines Eigengewichtes abgesenkt,
da in diesem Fall alle Druckräume 8, 9 der hydraulischen Zylinder 7 mit dem Sammelbehälter
13 in Verbindung stehen und daher drucklos sind, während das von der Pumpe 12 geförderte
Druckmittel über die zusätzliche Leitung, welche die auf der Seite der Kolbenstangen
17 befindlichen Druckräume 8 mit dem Sammelbehälter 13 verbindet, wieder drucklos
zum Sammelbehälter 13 zurückströmt. Zum Anheben des Schürfkübels nach Beendigung
des Schürfvorganges wird dann das Steuerorgan 14 in die dem rechten Symbolkästchen
entsprechende Stellung »Heben« gebracht, in der das von der Pumpe 12 geförderte
Druckmittel den den Kolbenstangen 17 gegenüberliegenden Druckräumen 9 der hydraulischen
Zylinder 7 zugeführt wird.