De eerste graafmachines met scheprad (Schaufelradbagger) van eind 19e begin 20e eeuw

Ing. Anne-Marie Oudejans
Nadat de Romeinen met hun tympanum (Blog  https://bruinkool.blogspot.nl/2016/04/de-romeinse-tympanum-als-verre.html     en Leonardo Da Vinci (Blog  https://bruinkool.blogspot.nl/2016/03/voorlopers-van-de-huidige-graafreuzen.html    de eerste voorlopers van de graafmachines met een graafwiel of ‘scheprad’ (Schaufelradbagger)  hadden ontworpen, volgden met vallen en opstaan nog vele verdere ontwerppogingen . De eerste machines hadden hun graafwiel of ‘scheprad’  in het hart van de machine, waarbij  het ontgraven materiaal direct op de kant werd gestort. Hierdoor kon er met zo’n machine  alleen maar sleuven worden gegraven.  Uiteindelijk kwamen pas na de uitvinding van de stoommachine de ontwikkelingen van het scheprad (Schaufelrad) pas echt op gang.

Graafarm (Radausleger)

In Amerika verkreeg Christian Smith in 1881 patent (US 242 484) op een schepradgraafmachine met een graafarm.   De graafarm had  twee graafwielen met elk 4 graafemmers. Onder de graafarm, tussen de twee graafwielen,  liep  een lopende (afvoer)band. Via stortkokers viel het materiaal uit de graafemmers zijwaarts op de lopende band.          

Smith’s  stelsel van graafarm en lopende band kon niet alleen omhoog worden gehesen of omlaag worden gelaten maar was daarnaast ook (horizontaal)  draaibaar. Het geheel werd door stoom aangedreven en was op rails worden verplaatsbaar.  Op deze manier kon men met deze machine veel grotere oppervlakten en veel dikkere lagen grond afgraven en was de toepassing niet langer beperkt tot alleen  gleuven.

Problematiek bij het legen van de scheppen
Bij de (zijdelingse) afvoer via stortkokers van afgegraven materiaal vanuit het scheprad naar de lopende band bleek er teveel grond naast de lopende band te vallen. Verschillende uitvinders trachtten  ( US 287 563, Morton,  FR 387 439 Glockner) )  dit verlies te verminderen  door de afvoer uit het scheprad naar de lopende band niet zijdelings maar via een helling direct achter en onder het rad te laten gebeuren. Morton wilde daarbij de verliezen extra verder verkleinen door de scheppen te voorzien van automatisch intrekbare randen, hetgeen door de complexiteit en de slijtagegevoeligheid eveneens onvoldoende soulaas bracht.

   

Via verschillende uitvoeringen zelfs één met een scheprad  voor een emmerketting (S.J.  Loyd en A.R. Grossmidt)en één met het rad haaks op de transportband (US 533 376 Albert Roll) , kwam in 1913 George Eugene Schwandner (DE 271 118)  met een graafmachine met scheprad, waarbij het afgegraven materiaal weer zijdelings  uit de schep direct op de transportband kwam. De as van zijn graafwiel viel samen met de  as aan de ene kant van de lopende band. Verder had het wiel zelf voor elk van de vier scheppen  inwendig een schuine kant  van de schep naar de lopende band toe. , Deze machine luidde de uiteindelijk de vormgeving van de huidige graafwielmachines  met scheprad in.

Hoe zou de natuur zelf de "Verkipping" van een bruinkoolwinning weer terug nemen?

Ing. Anne-Marie T.M. Oudejans

Bruinkoolwinningen “wandelen” net als andere dagbouw-mijnen door het landschap. Hierbij laten zij een bizar landschap van teruggestort gesteente achter zich. Voor de één is dat een maanlandschap en het toonbeeld van vernietiging, voor de ander is het meer een voorstelling uit een woest ruig surrealistisch schilderij.

Voor een succesvolle recultivering wordt de oorspronkelijke (vruchtbare) bovenlaag ook weer als bovenlaag teruggestort, zoals hier bij de Tagebau Welzow-Süd
(Foto: Anne-Marie Oudejans mei 2016)

In Duitsland wordt deze “Verkipping”, zoals zij dat gebied met het teruggestorte deklaaggesteente noemen, geheel gerecultiveerd. Men zorgt ervoor, dat de oorspronkelijke (vruchtbare) toplaag weer bovenop wordt gestort, waarna een uitgebreide bewerking volgt, waardoor er weer nieuwe natuur of nieuwe landbouwgrond ontstaat.

Maar wat ik mij afvraag is: Wat zou er gebeuren, als zo’n verkipping aan de natuur zou worden overgelaten.
Overal ligt eeuwen oud gesteentegruis. Geheel onvruchtbaar naar men zegt. Ik neem dat dan ook maar klakkeloos van de geleerden aan.

Zaailingen van onder andere de den in de verkipping van Tagebau Welzow-Süd
(Foto: Anne-Marie Oudejans mei 2016)

Maar bij de verkippingen van Nochten en van Jänschwalde dacht ik wel zoiets van. Zou er niet toch nog ergens zo’n eeuwen oud zaadje uit weet-ik-wat-voor-geologisch-tijdperk alsnog na al die eeuwen tot ontkieming kunnen komen?
En wat voor boom of plant zou dat zijn? Zouden wij die nog herkennen? Zou hij onder de huidige omstandigheden kunnen overleven, groeien en zich weer opnieuw verder uit kunnen zaaien? Zouden zij nuttig hout of vruchten geven of zouden zij alleen maar mooi zijn? Of zou het als “ongewenste exoot” zelfs een vervelend onkruid kunnen worden, net zoals bijvoorbeeld de huidige Japanse Duizendknoop (Knöterich) of de Canadese Volgelkers.

Gestadig herneemt de pioniersvegetatie de zandvlakten van Tagebau Cottbus-Nord
(Foto: Anne-Marie Oudejans mei 2016)

Ik weet het niet. Wel zag ik op verschillende plekken, dat de natuur de verkippingen wel degelijk uit zichzelf weer “inneemt”. Eenzame pioniersplantjes, zoals spurrie, een soort zuring achtig plantje en zo’n plat op de grond liggende – ik denk – zegge in kale zandoppervlakten. Op en tussen de “ruggen” van gestort gesteente stonden al verscheidene zaailingen van berk en den. In Cottbus-Nord zag ik in een plas al hoger gewas staan. Het was te ver om het goed te kunnen zien maar het leek mij dat dit rietgras was.

Spontaan opgekomen waterplanten in een plas in Cottbus-Nord
(Foto: Anne-Marie Oudejans mei 2016)

Tagebau Erlebnis 4: Het Hauptarbeitsebene met de F-60 met de beide Es 3750 graafmachines

Ing. Anne-Marie T.M. Oudejans

De Eimerkettenbaggers 1307 en 1308

Na de emmerwielgraafmachine (Schaufelradbagger 1519 SRs6300) gingen we weer met de bus een verdieping of “Sohle” lager naar het 20-25 m lager liggende grootste werkniveau het “Hauptarbeitsebene”. Hier staan de volgende reuzen: twee emmerkettinggraafmachines of “Eimerkettenbagger” van het type Es 3750. De E staat voor Eimerkettenbagger en de s voor schwenkbar of draaibaar. Het getal 3750 betekent, dat de inhoud van één graafemmer van deze machine 3750 liter is .

Een van de beide "Eimerkettenbagger type Es3750" in de Tagebau Welzow-Süd

(Foto: Anne-Marie Oudejans mei 2016)

Deze beide graafmachines uit 1990 met de apparaatnummers 1307 en 1308 hebben geen rupsbanden maar staan op rails. Zij zijn direct gekoppeld aan de transportbrug voor de directe afvoer van het afgegraven deklaaggesteente: de Aubraumforderbrücke F-60.

De "1307 en 1308 Es 3750" staan beide op rails

(Foto: Anne-Marie Oudejans mei 2016)

Detail van het onderstel, waarmee de emmerkettinggraafmachine op de rails staat

(Foto: Anne-Marie Oudejans mei 2016)

.Zo mogelijk is dit schouwspel nog adembenemender. De Eimerkettenbaggers zijn ca 70 meter hoog en bij elke machine was er so-wie-so een ketting van over de dertig graafemmers zichtbaar. Alleen al die ketting aan graafemmers is al meer dan 30 m lang.

Detail van de ketting aan graafemmers, die meer dan manshoog is

(Foto: Anne-Marie Oudejans

Eën zo'n graafemmer heeft een inhoud van 3750 liter!

(foto: Anne-Marie Oudejans: mei 2016)

De momenten, dat wij er waren, waren deze graafmachines buiten bedrijf maar normaal gesproken schraapt de ene machine het gesteente van boven naar beneden weg tot een hoogte van 24-30 meter - afhankelijk van de afgravingshoek. De andere machine schraapt het gesteente van beneden naar boven weg tot een diepte varierend van 23-27 m. 

Ruim 70 meter torenen de 1307 en 1308 boven mij uit

(Foto: Anne-Marie Oudejans mei 2016) 

Eén zo’n Es3750 kan per uur 14 000 m3 vast gesteente afgraven. Per etmaal is dat dus 336 000 m3! Dat is dus nog 96 000 m3 meer dan wat de 1519 SRs 6300 of de B288 SRs 6300 in Garzweiler kunnen verzetten. 

Het draagstel van de 1307 Es 3750

Foto: Anne-Marie Oudejans

Vlak boven het draagstel van de 1307 Es 3750

Foto: Anne-Marie Oudejans mei 2016)

Het verbaasde mij geenszins dat deze emmerwielgraafmachines , die hun afgegraven materiaal direct op de lopende band van de F-60 (waarover de volgende keer meer) lozen”, één van de grootste, zoniet dè grootste graafmachines ter wereld zijn.

Detail van de ophanging van de ketting aan graafemmers

(Foto: Anne-Marie Oudejans mei 2016)

Tagebau Erlebnis 4: Het Hauptarbeitsebene met de F-60 met de beide Es 3750 graafmachines

De Eimerkettenbaggers 1307 en 1308

Na de emmerwielgraafmachine (Schaufelradbagger 1519 SRs6300) gingen we weer met de bus een verdieping of “Sohle” lager naar het 20-25 m lager liggende grootste werkniveau het “Hauptarbeitsebene”. Hier staan de volgende reuzen: twee emmerkettinggraafmachines of “Eimerkettenbagger” van het type Es 3750. De E staat voor Eimerkettenbagger en de s voor schwenkbar of draaibaar. Het getal 3750 betekent, dat de inhoud van één graafemmer van deze machine 3750 liter is .

Een van de beide "Eimerkettenbagger type Es3750" in de Tagebau Welzow-Süd
(Foto: Anne-Marie Oudejans mei 2016)

Deze beide graafmachines uit 1990 met de apparaatnummers 1307 en 1308 hebben geen rupsbanden maar staan op rails. Zij zijn direct gekoppeld aan de transportbrug voor de directe afvoer van het afgegraven deklaaggesteente: de Aubraumforderbrücke F-60.

De "1307 en 1308 Es 3750" staan beide op rails
(Foto: Anne-Marie Oudejans mei 2016)

Detail van het onderstel, waarmee de emmerkettinggraafmachine op de rails staat
(Foto: Anne-Marie Oudejans mei 2016)

.Zo mogelijk is dit schouwspel nog adembenemender. De Eimerkettenbaggers zijn ca 70 meter hoog en bij elke machine was er so-wie-so een ketting van over de dertig graafemmers zichtbaar. Alleen al die ketting aan graafemmers is al meer dan 30 m lang.

Detail van de ketting aan graafemmers, die meer dan manshoog is
(Foto: Anne-Marie Oudejans

Eën zo'n graafemmer heeft een inhoud van 3750 liter!
(foto: Anne-Marie Oudejans: mei 2016)

De momenten, dat wij er waren, waren deze graafmachines buiten bedrijf maar normaal gesproken schraapt de ene machine het gesteente van boven naar beneden weg tot een hoogte van 24-30 meter - afhankelijk van de afgravingshoek. De andere machine schraapt het gesteente van beneden naar boven weg tot een diepte varierend van 23-27 m. 

Ruim 70 meter torenen de 1307 en 1308 boven mij uit
(Foto: Anne-Marie Oudejans mei 2016) 

Eén zo’n Es3750 kan per uur 14 000 m3 vast gesteente afgraven. Per etmaal is dat dus 336 000 m3! Dat is dus nog 96 000 m3 meer dan wat de 1519 SRs 6300 of de B288 SRs 6300 in Garzweiler kunnen verzetten. 

Het draagstel van de 1307 Es 3750
Foto: Anne-Marie Oudejans

Vlak boven het draagstel van de 1307 Es 3750

Foto: Anne-Marie Oudejans mei 2016)

Het verbaasde mij geenszins dat deze emmerwielgraafmachines , die hun afgegraven materiaal direct op de lopende band van de F-60 (waarover de volgende keer meer) lozen”, één van de grootste, zoniet dè grootste graafmachines ter wereld zijn.

Detail van de ophanging van de ketting aan graafemmers
(Foto: Anne-Marie Oudejans mei 2016)

Tagebau Erlebnis 3

Ing. Anne-Marie T.M. Oudejans

Verlader en Bandwagen: de verbindende schakel tussen graafmachine  en transportband.

Schaufelradbagger 1519 SRs 6300 met Verlader en Bandwagen in Tagebau Welzow-Süd
(Foto: Anne-Marie Oudejans mei 2016)

Zoals eerder gezegd is Schaufelradbagger 1519 SRs 6300 een graafmachine en meer niet. De kleinere machines van deze soort kunnen hun afgegraven materiaal "zelf" op de centrale transportband storten. Echter de graafcapaciteit van de "1519 SRs 6300" is daarvoor te groot.

De verlader tussen de 1519 en de bandwagen
(Foto: Anne-Marie Oudejans mei 2016)

Detail van de toevoer van de "1519" naar de verlader (Verladegerät) richting Bandwagen
(Foto: Anne-Marie Oudejans mei 2016)

Daarom moet hij, voor de verdere afvoer en verwerking het afgegraven gesteente via een verlader (das Verladegerät) op een zogeheten Bandwagen afgeven. De verlader rijdt op zijn eigen rupsbanden en is bovendien onafhankelijk van de “1519” geheel zwenkbaar.

De verlader tussen de graafmachine 1519 en de bandwagen rijdt op zijn eigen rupsbanden
(Foto: Anne-Marie Oudejans mei 2016)

De verlader heeft aan de kant van de bandwagen een uiteinde, waarmee het afgegraven gesteente aan de bandwagen wordt afgegeven. Ook dit uiteinde van de verlader kan weer onafhankelijk zwenken ten opzichte van de verlader zelf .

Het "uiteinde" van de verlader richting bandwagen is zwenkbaar
(Foto: Anne-Marie Oudejans mei 2016)

Detail draaipunt vóór de bandwagen
(Foto: Anne-Marie Oudejans mei 2016)

 Op zijn beurt draagt de bandwagen via een soort enorme trechter het materiaal weer over op een centrale transportband. De bandwagen loopt niet op rupsbanden maar op rails, waarvan op de bielzen de dragers van de transportband rusten.

De bandwagen loopt op rails, waartussen op zijn beurt de centrale lopende band .
(Foto: Anne-Marie Oudejans mei 2016)

De centrale transportband voert het materiaal via diverse aandrijfstations over het gehele terrein uiteindelijk naar de Absetzer, die het gesteente in de “Verkipping” terug stort

Detail van de trechtermond, van waaruit het gesteente op de lopende band terecht komt
(Foto: Anne-Marie Oudejans mei 2016)

. 

Tagebau Erlebnis 3

Verlader en Bandwagen: de verbindende schakel tussen graafmachine  en transportband.

Schaufelradbagger 1519 SRs 6300 met Verlader en Bandwagen in Tagebau Welzow-Süd
(Foto: Anne-Marie Oudejans mei 2016)


Zoals eerder gezegd is Schaufelradbagger 1519 SRs 6300 een graafmachine en meer niet. De kleinere machines van deze soort kunnen hun afgegraven materiaal "zelf" op de centrale transportband storten. Echter de graafcapaciteit van de "1519 SRs 6300" is daarvoor te groot.

Het tussenstuk tussen de 1519 en de bandwagen
(Foto: Anne-Marie Oudejans mei 2016)

Detail van de toevoer van de "1519" naar de verlader (Verladegerät) richting Bandwagen
(Foto: Anne-Marie Oudejans mei 2016)

Daarom moet hij, voor de verdere afvoer en verwerking het afgegraven gesteente via een verlader (das Verladegerät) op een zogeheten Bandwagen afgeven. De verlader rijdt op zijn eigen rupsbanden en is bovendien onafhankelijk van de “1519” geheel zwenkbaar.

De verlader tussen de graafmachine 1519 en de bandwagen rijdt op zijn eigen rupsbanden
(Foto: Anne-Marie Oudejans mei 2016)


De verlader heeft aan de kant van de bandwagen een uiteinde, waarmee het afgegraven gesteente aan de bandwagen wordt afgegeven. Ook dit uiteinde van de verlader kan weer onafhankelijk zwenken ten opzichte van de verlader zelf .

Het "uiteinde" van de verlader richting bandwagen is zwenkbaar
(Foto: Anne-Marie Oudejans mei 2016)

Detail draaipunt vóór de bandwagen
(Foto: Anne-Marie Oudejans mei 2016)

 Op zijn beurt draagt de bandwagen via een soort enorme trechter het materiaal weer over op een centrale transportband. De bandwagen loopt niet op rupsbanden maar op rails, waarvan op de bielzen de dragers van de transportband rusten.

De bandwagen loopt op rails, waartussen op zijn beurt de centrale lopende band .
(Foto: Anne-Marie Oudejans mei 2016)


De centrale transportband voert het materiaal via diverse aandrijfstations over het gehele terrein uiteindelijk naar de Absetzer, die het gesteente in de “Verkipping” terug stort

Detail van de trechtermond, van waaruit het gesteente op de lopende band terecht komt
(Foto: Anne-Marie Oudejans mei 2016)

. 

Schaufelradbagger "1519 SRs 6300 deel 2

Ing. Anne-Marie T.M. Oudejans

Een schaufelradbagger of emmerwielgraafmachine is, zoals het woord al zegt een graafmachine en ook niet meer dan dat. In feite doet hij – welliswaar dan in het groot – niets anders dan wat wij zelf met een schep doen namelijk een gat graven….Meer niet

1519 SRs 6300 Draaipunt van de graafarm

(Foto Anne-Marie Oudejans mei 2016)

1519 SRs 6300 Waar ballastarm en graafarm samen komen
(Foto: Anne-Marie Oudejans mei 2016)

Juist daarom vind ik het zo fascinerend om te zien wat voor constructie-elementen er allemaal aan zitten. Of dat nou de enorme rupsbanden of de bakken aan het graafwiel (18 stuks met elk een inhoud van 6,3 m3!) zijn , het graafwiel zelf, het draaimechanisme, waaromheen het hele gevaarte om zijn as kan draaien (en dat zo’n gevaarte überhaupt kàn draaien).

1519 SRs 6300 Bovenaan het graafwiel

(Foto: Anne-Marie Oudejans mei 2016)

1519 SRs 6300 Eén zo'n bak heeft al een inhoud van 6300 liter

En de machine heeft 18 van deze bakken.....

(foto: Anne-Marie Oudejans)

En – daar heb ik nu eenmaal oog voor – het (gezamelijke) lijnenspel van bijvoorbeeld spanten, kabels en de stelsels van geleiderollen met de transportbanden.

De toppen van de beide pilonen van de 1519 SRs 6300
(Foto: Anne-Marie Oudejans mei 2016)

De Schaufelradbagger “1519SRs 6300” in Welzow-Süd heeft niet alleen enorme afmetingen. Hij is “ook nog al wat mans” om het maar zo maar eens heel zachtjes uit te drukken.
In een eerdre blog https://bruinkool.blogspot.nl/2016/04/goliath-10-en-goliath-11-ofwel-de.html Eerder heb ik al eens, voor een lezing, in grafieken weergegeven hoeveel gesteentemateriaal de B288 met een vergelijkbare capaciteit als de “1519” in Garzweiler kan wegzetten.

Tagebau Erlebnis deel 2: Schaufelradbagger “1519 SRs 6300”

Ing. Anne-Marie T.M. Oudejans

En wat Poes Minou hiermee te maken heeft.............

Dat de apparaten in de bruinkoolwinning niet voor niets “Grossgeräte” worden genoemd wist ik wel. Maar wat dat echt betekent zou ik snel echt ook ervaren. Schaufelradbagger 1519SRs 6300, waar we als eerste naar toe gingen en die in de verte nog zo klein leek is 64 m hoog, bijna 250 m lang en 57 m breed. 

De reus, die in de verte nog zo klein leek.......
(Foto: Anne-Marie Oudejans mei 2016)

Die getallen had ik van te voren thuis al opgezocht. maar voor mij waren het in feite niets meer dan gewone dooie cijfertjes En met dooie cijfertjes op zich heb ik niet zo veel. Pas toen ik naast het apparaat stond kwamen ze tot leven. Wat een sensatie om naast een graafmachine te staan die  64 m hoog, 250 m lang en 57 m breed is…..

Graafmachine  "1519 SRs  6300", 64 m hoog, 250 m lang en 57 m breed .....
(Foto: Anne-Marie Oudejans mei 2016)

Mijn techniekhartje ging vanzelf helemaal open staan en een onweerstaanbare aantrekkingskracht raakte mij en greep mij volledig tot in mijn diepste vezel. Zo overmeesterd, gepassioneerd en in bijna totale overgave heb ik het apparaat van zoveel mogelijk kanten bekeken, bewonderd en gefotografeerd.

Detail verbindingsstuk van de machine "Schaufelradbagger  1519 SRs 6300"naar de Bandwagen
(Foto: Anne-Marie Oudejans)

Lijnenspel tussen de beide pilonen van de 1519 SRs 6300
(Foto: Anne-Marie Oudejans mei 2016)

En deze fascinatie zou trouwens niet bij deze ene keer blijven…

Schaufelradbagger 1519SRs 6300 was met zijn graafwiel van 17 m doorsnede volop bezig om de bovenste 40-50 meter deklaaggesteente weg te graven . Een wiel van 17 m, Dat is even hoog als een flat van 7 verdiepingen. En dat is dan alleen nog maar het graafwiel zelf….

Alleen al het graafwiel van de 1519 SRs 6300 is net zo hoog als een flatgebouw van 7 verdiepingen
(Foto: Anne-Marie Oudejans mei 2016)

Vanuit de besturingscabine bij het graafwiel heeft de "Grossgerätefahrer"een goed zicht op zijn werk
(Foto: Anne-Marie Oudejans:mei 2016)

Vergelijking van grootte van het graafwiel met de afmetingen van deze flinke shovel
(Foto: Anne-Marie Oudejans: mei 2016)

Hoe groot alleen al de rupsbanden van Schaufelradbagger 1519 SRs 6300 zijn.......In de gele omlijning staat iemand
(Foto: Anne-Marie Oudejans mei 2016) 

Poes Minou.....

Eerlijk gezegd verwachtte ik, dat deze reus bij zijn werk een enorme herrie maakt. Het tegendeel is waar. Een rustig voortgaand soort knabbelend geluid bereikte mijn oren. Een geluid, dat mij eerder deed denken aan een tevreden spinnende kat, die zijn brokjes opeet.
Maar in dit geval is dat dan wel een hele grote. Poes Minou

Het geluid van de machine deed mij eerder denken aan een tevreden spinnende kat, die zijn brokjes op eet deed dan aan zo'n levensgrote  machine
(Foto: Anne-Marie Oudejans: mei 2016)