AushTibvorrichtung

Technisches Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aushub und Abtransport von Massen, insbesondere von Bodenmaterial, mit wenigstens einem um eine Drehachse rotierbaren Aushubgerät und einem Längsförderer zum Abtransport von Aushubmaterial.

Stand der Technik

Aus CH-A-331 149 ist ein Gerät mit nach unten gerichteten, mit einem Rüttelgerät gekoppelten Schneiden zum Ausstechen eines von den Schneiden eingefassten Massequerschnitts zum Aushub und Verladen von Massen bekannt .

DE-A-32 35 023 offenbart eine Aushubvorrichtung mit einem zum Abtransport von lockerem Schutt vorgesehenen Längsför- derer zum Streckenausbau im Bergbau. Das vordere Ende des Förderers trägt eine quer zu dessen Längsrichtung angeordnete rotierende Walze. Die Walzenoberfläche ist mit Brechspitzen versehen, und innerhalb der Walze ist ein Antriebsmotor angeordnet . Die angetriebene Walze nimmt losen Schutt auf und ebnet zugleich den Boden, über den der Förderer vorgeschoben wird. Gleichzeitig wird der Schutt auf den Förderer geworfen.

Aus WO-A-2006/074828 ist eine Vorrichtung zum Reinigen von Schotter eines Gleises mit einem quer zu einer Maschinenlängsrichtung verlaufenden Kettenquertrum mit einer Räumkette bekannt . Bei langsamer Vorfahrt der Maschine wird Schotter unterhalb des Gleises mittels der endlos umlaufen-

den Räumkette abgegraben und einer Reinigungsanlage zugeführt .

Darstellung der Erfindung Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die keine exponierten beweglichen Teile, wie zum Beispiel Ketten oder Becher, aufweist und somit zur Zerkleinerung grosserer Brocken robust gebaut werden kann. Die Aushubvorrichtung soll zudem für Aushubmaterialien aller Art geeignet und auf kleinstem Raum einsetzbar sein.

Zur erfindungsgemässen Lösung der Aufgabe führt, dass das Aushubgerät ein Flügelrad mit einer rotationssymmetrisch um die Drehachse angeordneten, konisch verlaufenden Leitfläche und von der konischen Leitfläche radial abragenden und gegenüber der Drehachse einen spitzen Winkel bildenden Leit- flügein umfasst.

Bei einer bevorzugten Ausführung grenzt die konisch verlaufende Leitfläche des Flügelrades mit dem verjüngten Ende an ein Förderband an und bildet eine Ablauffläche für Aushubmaterial .

Zweckmässigerweise umfasst das Aushubgerät zwei Flügelräder mit einem zwischen diesen angeordneten Förderband.

Die Leitflügel sind bevorzugt von zwei parallel zueinander stehenden seitlichen Rändern begrenzt, und die Breite der Leitflügel entspricht im wesentlichen der Breite der konisch verlaufenden Leitfläche.

Die Leitflügel sind bevorzugt gegenüber der Drehachse so um

einen Winkel verdreht, dass, in Laufrichtung gesehen, der äussere seitliche Rand dem inneren seitlichen Rand vorläuft .

Zweckmässigerweise grenzt der äussere seitliche Rand der Leitflügel zumindest in einem Bereich unterhalb des Förderbandes an ein feststehendes Leitschild an.

Bei einer bevorzugten Ausführung endet das Leitschild mit einer parallel zur Förderebene des Förderbandes liegenden oberen Kante oberhalb des Förderbandes .

Zweckmässigerweise ragt von einem Umfangsrand des Leit- schildes eine die Leitflügel überdeckende Flügelabdeckung nach innen ab.

Bevorzugt sind die Leitflügel bezüglich eines senkrecht zu den seitlichen Rändern liegenden Querschnitts gekrümmt, und die gekrümmte Fläche der Leitflügel weist mit der konkaven Krümmung in die Drehrichtung der Flügelräder.

Bevorzugt ragen von den Leitflügeln seitlich Flügelzähne nach aussen ab.

Zweckmässigerweise ist den Flügelrädern je ein einzeln steuerbarer Motor zugeordnet .

Kurze Beschreibung der Zeichnung- ■ ^. . ^.

Weitere Vorteile Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter

Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung; diese zeigt schematisch in

Fig. 1 eine Schrägsicht auf eine Aushubvorrichtung; Fig. 2 eine Schrägsicht auf ein Detail von Fig. 1 mit entferntem rechtem Flügelrad;

Fig. 3 einen Vertikalschnitt durch die Drehachse eines Teils der Aushubvorrichtung von Fig. 1 mit Blick in Förderrichtung;

Fig. 4 den weiter vereinfachten Vertikalschnitt von Fig.3 durch die Drehachse eines Teils der Aushubvorrichtung von Fig. 1 mit Blick ent- gegen der Förderrichtung;

Fig. 5 die Seitenansicht der Anordnung von Fig. 4; Fig. 6-11 Materialschichtung nach Befüllung in Abhängigkeit von der Drehrichtung;

Fig .12-14 verschiedene Flügelrad-Ausführungen.

Beschreibung von Ausführungsbeispielen

Eine in Fig. 1 dargestellte Aushubmaschine 10 weist zwei konzentrisch und in Abstand zu einander angeordnete Flügelräder 12, 14 auf. Zwischen den um eine gemeinsame Drehachse y rotierbaren Flügelrädern 12, 14 ist ein Längsförderer mit einem endlos umlaufenden Förderband 18 mit einer in einem rechten Winkel zur Drehachse y liegenden, im allgemeinen der Arbeitsrichtung A der Aushubmaschine 10 entsprechenden Förderrichtung x angeordnet. Die Flügelräder 12, 14 und das Förderband 18 sind auf einem Maschinenrahmen 16 montiert.

Jedes Flügelrad 12, 14 weist eine zentrale, rotationssym-

- metrisch -zur Drehachse y angeordnete und mit -dieser einen'

Winkel von etwa 45° einschliessende konische Leitfläche 20 auf. Von der konischen Leitfläche 20 ragen gleichmässig ü- ber den Umfang verteilte Leitflügel 22 radial nach aussen ab. Die Projektion der Leitflügel 22 in Radialrichtung schneidet dabei die Drehachse y in einem spitzen Winkel von

etwa 45°, d.h., die Fläche der Leitflügel 22 ist gegenüber einer von der Drehachse y ausgehenden Radialebene um einen Winkel von etwa 45° verdreht. Die Leitflügel 22 erstrecken sich über die gesamte Breite der konischen Leitfläche 20 und sind durch zwei parallel zueinander und rechtwinklig zur Drehachse y stehende seitliche Flügelränder 24, 26 begrenzt . Bezüglich eines senkrecht zu den seitlichen Rändern 24, 26 verlaufenden Querschnitts sind die Leitflügel 22 gekrümmt ausgebildet. 0

Die konische Leitfläche 20 verjüngt sich von der Aussensei- te jedes Flügelrades 12, 14 gegen die dem Förderband 18 benachbart liegende Innenseite.

5 Die Leitflügel 22 sind gegenüber der Drehachse y so um den Winkel verdreht, dass, in Laufrichtung u gesehen, der äus- sere seitliche Rand 26 dem inneren seitlichen Rand 24 vorläuft. Die gekrümmte Fläche der Leitflügel 22 weist dabei mit der konkaven Krümmung in die Drehrichtung u. Vom äusse- 0 ren seitlichen Rand der Leitflügel 22 ragen Flügelzähne 28 im Wesentlichen tangential von der gekrümmten Fläche der Leitflügel 22 nach aussen ab.

Innenseitig ist jedes Flügelrad 12, 14 von einem festste- 5 henden Leitschild 30 mit kreisförmigem Umfangsrand 32 bis auf einen oberhalb des Förderbandes 18 liegenden Bereich abgedeckt. Das Leitschild 30 überragt das Förderband 18 mit

••■• -einer parallel zum Förderband 18 liegenden Kante 31 um ein

Mass e. Der Spalt zwischen dem Leitschild 30 und dem Fδr- 0 derband 18 im Bereich der Kante 31 ist von einem streifenförmigen, von der Kante 31 zum tieferliegenden Förderband 18 verlaufenden Abdeckblech 33 überdeckt. In einem weiteren Bereich zwischen, etwa dem tiefsten Punkt S .des Flügelrades,

12, 14 und einem Punkt T oberhalb des Förderbandes 18 ragt vom Umfangsrand 32 des Leitschildes 30 eine Flügelabdeckung 34 in Form eines etwa der Breite der Leitflügel 22 entsprechenden Bandes im wesentlichen radial nach aussen ab.

Wie aus Fig. 3 ersichtlich, leiten und pressen die Leitflügel 22 Aushubmaterial 41 gegen das Leitschild 30. Der durch das Leitschild 30 und die Flügelabdeckung 34 gebildete Führungskanal verhindert das Ausfliessen des Aushubmaterials im aufsteigenden Teil des Flügelrades 12, 14. Im Bereich dieser Flügelabdeckung 34 bildet sich zwischen zwei aufeinander folgenden Leitflügeln 22 eine durch das Leitschild und die Flügelabdeckung 34 abgegrenzte, nur gegen die Aus- senseite des Flügelrades 12, 14 offene Kammer 36, die sich in Drehrichtung des Flügelrades 12, 14 bewegt und am Ende des Leitschildes 30 oberhalb des Förderbandes 18 sich öffnet. Die konische Leitfläche 20 der sich oberhalb des Förderbandes 18 befindenden Kammer 36 bildet für das Aushubmaterial 41 eine Ablauffläche auf das Förderband 18, wobei der innere Umfangsrand der konischen Leitfläche 20 an den seitlichen Rand des Förderbandes 18 angrenzt. Zusätzlich erfolgt eine erzwungene Verschiebung des Aushubmaterials 41 in Richtung auf das Förderband 18 durch den zur Förderrichtung x quer stehenden Leitflügel 22.

Die beiden schiefen Ebenen, d.h., die Ausrichtung der Leitflügel 22 und der Anzug der konischen Leitfläche 20, unterstützen gemeinsam den Materialfluss, so dass auch- sperriges oder zähfliessendes Material wie Lehm begünstigt ausflies- sen kann.

Die Leitflügel 22 können, wie in Fig. 2 gezeigt, an ihrem ,,freien„.radialen.Ende einen im wesentlichen, rechtwinklig.,.zur

radialen Richtung der Leitflügel 22 in Laufrichtung u des Flügelrades 12, 14 abragendes Flügelteil 38 aufweisen und sind auf diese Weise geschlossen. Bei der Ausbildung der Leitflügel 22 mit einem endständig abragenden Flügelteil 38 kann auf die Flügelabdeckung 34 verzichtet werden.

Jedes Flügelrad 12, 14 ist mit einem Motor 40 zur Erzeugung der Drehbewegung um die Drehachse y ausgestattet. Die beiden Motoren 40 können unabhängig von einander gesteuert werden.

Bei besonderer Schichtung eines Bodenmaterials 41 mit beispielsweise einem Untergrund aus Lehm 42 und einer darüber liegenden Schicht aus Schotter 44 kann, wie aus Fig. 6 - 11 ersichtlich, durch eine änderung der Drehrichtung u der Flügelräder 12, 14 bei gleichzeitigem Tauschen der beiden Flügelräder 12, 14 die Befüllung der Leitflügel 22 der Schichtung des Aushubmaterials angepasst werden.

Mit der dargestellten Drehrichtung besteht-, wie in den Fig. 6 - 8 gezeigt, die Gefahr, dass der zähfliessende Lehm 42 nur verzögert ausfliesst. Die Entleerungszeit, bzw. die Zeit, während der der Leitflügel 22 am offenen Leitschild 30 vorbeifährt, reicht deshalb für eine vollständiges Aus- fHessen des Lehms 42 nicht aus. Die an den Leitflügeln 22 haftende Restlehmschicht wird immer dicker, verkleinert das Füllvolumen und reduziert die Aushubleistung.

Bei der in den Fig. 9 - 11 gezeigten Anordnung mit umge- kehrter Drehrichtung begünstigen die schweren, lockeren Schottersteine 44 den Fluss des Lehms 42 und haben zusätzlich eine Reinigungswirkung auf die Flügelräder 12, 14. Die Drehxichtung u im Gegenuhrzeigersinn ^, ist ..also,.bei solchen

Verhältnissen angezeigt .

Der durch die Flügelabdeckung 34 gebildete Führungskanal gibt die Leitflügel 22 oberhalb des Förderbandes 18 frei, was folgende Vorteile hat:

- Sperriges Material wie Holz, Seile, Kabel usw., das sich in den Leitflügeln 22 verfangen hat, kann nach dem Stoppen des Flügelrades 12, 14 problemlos entfernt werden.

- Die Leitflügel 22 können automatisch bei laufendem Flügelrad 12, 14 oder manuell bei stehendem Flügelrad 12, 14 beispielsweise von hartnäckig klebrigem Material wie Lehm, Seekreide usw. gereinigt werden

Das Flügelrad 12, 14 ist dank seiner kontinuierlichen Drehbewegung eine sehr effiziente Fördereinrichtung für gemischtes Aushubgut wie z.B. Sand, Schotter, Steine usw.

Weil es keine permanente geschlossene Hohlräume gibt, wie z.B. Becher mit Boden, ist dieses Aushubsystem ebenfalls sehr geeignet für problematisches Aushubgut, wie nasser Humus, Lehm, Seekreide usw.

Das Flügelrad 12, 14 ist sehr kompakt und ohne exponierte, bewegliche Teile, wie z.B. Ketten, Becher usw. Dadurch kann es so robust gebaut werden, dass vorkommende grossere Broker wie Mauerwerk, Steine «usw. problemlos zerkleinert werden. Blockiert ein Gegenstand das Flügelrad 12, 14, so schützt eine automatische Druckabschaltung die Einrichtung vor Deformationen. Wird festgestellt, dass z.B. ein Kabel erfasst und aufgewickelt wird, so kann die Drehbewegung sofort gestoppt, und. die Verwicklung ..durch -ändern, „des ..Dreh-,

sinns behoben werden. Die beiden Flügelräder 12, 14 sind einzeln über je einen Motor 40 angetrieben und auch einzeln steuerbar.

Die am äusseren seitlichen Rand 26 der Leitflügel 22 montierten Flügelzähne 28 dienen zur Lockerung von hartem Aushubmaterial 41.

Je nach Anwendungsbereich gibt es für das Flügelrad 12, 14 verschiedene Optimierungsvarianten:

- Bei änderung der Drehrichtung u kann die Arbeitsrichtung A geändert werden (rückwärts, schwenken) . Ebenso ist eine Anpassung an Schichtungen des Aushubmaterials möglich.

- Oben geschlossene Leitflügel 22 mit abgewinkeltem Flügelteil 38 anstelle der Flügelabdeckung 34 sind besonders geeignet für körniges Aushubgut ohne Sperrgut, wie z.B. Holz. - Eine im Aushubbereich durchgehende Flügelabdeckung 34

(Fig. 12) ist besonders geeignet für problematisches

Aushubgut, wie grosse Steine und Holz. Sperrgut wird ausgeschieden. Diese Anordnung funktioniert beim

Schwenken, nicht jedoch bei Vorwärts- und Rückwärts- fahrt.

Ein im Aushubbereich durchgehendes Leitschild 30 (Fig.13) ist besonders geeignet für Sperrgut, das nicht zerkleinert werden kann,- wie z.B. • Granitklötze und armierte Fundamentrückstände. - Ein gekürztes Leitschild 30 (Fig.14) ist besonders geeignet für zerkleinerbares Sperrgut, wie z.B. Backsteine.

Bezugszeichenliste

10 Aushubmaschine

12 erstes Flügelrad

14 zweites Flügelrad

16 Maschinenrahmen

18 Förderband

20 konische Leitfläche

22 Leitflügel

24 innerer seitlicher Rand von 22

26 äusserer seitlicher Rand von 22

28 Flügelzahne

30 Leitschild

31 obere Kante von 30

32 Umfangsrand von 30

33 Abdeckblech

34 Flügelabdeckung

36 Kammer

38 Flügelteil

40 Motor

41 Aushubmaterial

42 Lehm

44 Schotter

A Arbeitsrichtung von 10

X Förderrichtung von 18 y Drehachse von 12, 14

U Drehrichtung von 12, 14 e Abstand 18 - 31

S unterer Punkt von 34

T oberer Punkt von 34