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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung für eine aus mindestens zwei
Sektionen bestehende mobile Förderbrücke für Schüttgut zum
Erkennen der in horizontaler Ebene von der geraden Förderrichtung
abweichenden Lage der beiden benachbarten Segmente zueinander gemäß dem Oberbegriff
des Hauptanspruchs. Diese Vorrichtung steht mit einer Steuereinheit
für die
Fahrantriebe der Sektionen in funktioneller Verbindung, so dass
bei der Überschreitung
einer maximal zulässigen
Lageabweichung durch ein Abschalten des oder der rechtwinklig zur Förderrichtung
auf dem Planum vorausfahrenden Fahrwerke eine Lagekorrektur der
Sektionen herbeigeführt
werden kann.
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Beim
Bewegen einer aus mindestens zwei Sektionen bestehenden Förderbrücke auf
dem Planum rechtwinklig zur Förderrichtung
kann es trotz geregelter Steuerung der Fahrantriebe dazu kommen, dass
die beiden Sektionen in der Draufsicht zueinander in Förderrichtung
nicht mehr fluchten. Es wird eine zusätzliche Korrektur durch das
Stillsetzen des oder der vorauseilenden Fahrwerke so lange veranlasst,
bis der zulässige
Grenzwert wieder unterschritten ist. Voraussetzung für eine solche
Lagekorrektur ist ein zuverlässiges
Erkennen der Lageabweichung. So ist nach der US-PS 5 749 452 eine
Lösung
zur Ermittlung der Auslenkung zweier Sektionen bekannt, bei der
zwischen den zwei benachbarten Sektionen auf einer Gerüstseite
ein Messzylinder mit einem Kolben und einer Kolbenstange angeordnet
ist. Im Zylinder ist am Kolben ein Ultraschallsender und gegenüberliegend
am Zylinderboden ein Ultraschallempfänger angeordnet. Wenn sich
die Lage der beiden Sektionen zueinander verändert, bewegen sich die Kolbenstange
mit dem Kolben und dem daran befestigten Sender geradlinig in die
Richtung des Zylinderbodens mit dem dort angeordneten Empfänger oder von
diesem weg. Die Zeitdauer, die der Ultraschall vom Sender zum Empfänger benötigt, gibt
Aufschluss über
den Abstand des Kolbens zum Zylinderboden und somit zur Lage der
beiden Sektionen zueinander. Werden ein vorgegebenes maximales oder minimales
Grenzmaß über- oder
unterschritten, erfolgt entweder ein Stillsetzen der Antriebe oder
Verlangsamen der Geschwindigkeit der vorauseilenden Fahrwerke und/oder
eine Beschleunigung der zurückgebliebenen
Fahrwerke so lange, bis der Sollzustand wieder erreicht ist. Danach
wird die Förderbrücke durch
den geregelten Lauf aller Fahrantriebe gleichmäßig weiter bewegt. Die auf
dem Prinzip des Ultraschalls arbeitende Vorrichtung liefert bei
größeren Temperaturänderungen,
wie sie tag- und jahreszeitabhängig
im Freien auftreten, keine ausreichend genauen Werte.
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Aus
der Offenlegungsschrift
DE
41 04 323 A1 ist weiterhin eine gattungsbildende Vorrichtung zum
Erkennen der seitlichen Abweichung von zwei zu einer Bergbaumaschine
gehörenden
und miteinander gelenkig verbundenen Sektionen zueinander von der
geraden Förderrichtung
bekannt. Sie besteht aus einem Messgerät, das im Bereich der gelenkigen Verbindungen
der beiden Sektionen (Fördermittelabschnitte)
mittels einem der Sockelelemente an einem der Fördermittelabschnitte angeordnet
ist. Dieses Messgerät
dient dazu, die sich mit der Lageveränderung der beiden Sektionen
(Fördermittelabschnitte) verschiebenden
Bezugspunkte zu vermessen. In der Beschreibung der Erfindung ist
weiterhin offenbart, dass im Bereich der Verbindung der beiden Segmente
miteinander parallel zur Förderrichtung
eine laggestreckte Verbindung/Verbindungsstab so angeordnet ist,
dasss jeweils ein Ende im gleichen Abstand von der senkrechten Gelenkachse
mit dem Traggerüst verbunden
ist. Die Verbindung des einen Endes des Verbindugsstabs mit dem
Traggerüst
erfolgt dabei direkt und die andere Verbindung des Verbindungsstabes
mit dem Traggerüst
indirekt über
ein dazwischen angeordnetes Federelement. Das Messgerät selbst ist
in der senkrechten Schwenkachse der Segmente (Fördemitelabschnitte an einem
der Tragerüste
befestigt und steht mit dem Verbindungsstab in Auslenkrichtung in
funktioneller Verbindung. Der Einsatz dieser Vorrichtung ist im
Bergbau Untertage vorgesehen. Damit sie sicher funktioniert, ist
sie vor Feuchtigkeit und Staub zu schützen. Bei einem Einsatz im Freien
müsste
die Vorrichtung noch vor Temperaturschwankungen, insbesondere vor
Frost geschützt werden.
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Ferner
ist aus der Auslegeschrift
DE
1 262 945 eine Vorrichtung zur Anzeige des Richtungsverlaufs
von Förderern
bekannt, die im Bergbau dem fortschreitenden Abbau nachgerückt werden.
Dabei wird an statt dem aus der vorstehend beschrieben Erfindung
bekannten Verbindungsstab ein blanker Metalldraht verwendet, dessen
Länge sich über die
gesamte Länge
der in Reihe angeordneten Förderer-Segmente
erstreckt. Dieser Metalldraht wird zeitweise unter Strom gesetzt.
Jeder dieser Segmente ist mit einer Messstelle versehen, an der
die jeweilige Abweichung von den Solllagen erkennbar ist. Zur sicheren
Funktion dieser Vorrichtung müssen
alle Messstellen vor äußeren Einwirkungen
wie Feuchtigkeit, Staub und Frost geschützt werden. Da sich der Metalldraht über die
gesamte Länge
des Förderers erstreckt,
eignet sich diese Lösung
nicht zum Erkennen der Lageabweichungen von mehreren Sektionen einer
mobilen Förderbrücke mit
einer Länge
von über hundert
Metern. Außerdem
ist eine solche Lösung nur
bedingt geeignet, Höhenunterschiede
der einzelnen Sektionen untereinander zu kompensieren.
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Die
Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine im Aufbau und in der Funktionsweise
einfache Vorrichtung für
eine aus mindestens zwei Sektionen bestehende mobile Förderbrücke zum
Erkennen der in horizontaler Ebene von der geraden Förderrichtung
abweichenden Lage der beiden nebeneinander angeordneten Segmente
zueinander zu entwickeln, mittels derer mit ausreichender Sicherheit
bei den im Freien vorkommenden Einsatzbedingungen bereits geringe
Lageänderungen
zuverlässig
erfasst werden können.
Die Vorrichtung soll auch für
mobile Förderbrücken mit
einer Länge
von über
hundert Metern geeignet sein.
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Diese
Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Hauptanspruchs
gelöst. Durch
die Befestigung des Messseiles in einem beiderseits von der gelenkigen
Segmentverbindung möglichst
großen
Abstand wird bereits bei geringen Lageabweichungen eine relativ
große
Seilauslenkung wird bereits bei geringen Lageabweichungen eine relativ
große
Seilauslenkung erreicht, die sicher mit bekannten einfachen Mitteln
gemessen werden kann. An Hand der Richtung der Auslenkung wird durch
eine zentrale Steuereinheit erkannt, die Antriebe welcher Raupenfahrwerke
stillgesetzt werden müssen,
um die Förderbrücke mit
den noch angetriebenen Raupenfahrwerken die Sollstellung zu manövrieren.
Da Messgeräte
nur für
einen begrenzten Messweg ausgelegt sind und ein über einen bereits in seiner
Größe erkannten
Seilausschlag, durch den ein Anhalten einer Sektion der Förderbrücke bis
zum Erreichen des Sollzustandes ausgelöst wird, nur noch bis zur Stellung
Not-Aus erforderlich ist, werden nahe der Messstelle Begrenzungsbolzen
angeordnet. Dadurch wird erreicht, dass die Messseilauslenkung einerseits
schon bei geringen Lageabweichungen der Sektionen so groß ist, dass
sie sicher gemessen werden kann und andererseits bei zunehmender Lageabweichung
nicht zu groß wird
und über
den Messbereich des Messgerätes
hinausgeht. Wenn die maximal zulässige
Lageabweichung überschritten wird,
ist eine Not-Aus-Funktion
des Messgerätes
vorgesehen. Es kann nahezu der halbe Hubbereich des Längenmessers
für die
Ermittlung des Grenzwertes bis zum Not-Aus in eine Richtung der
Lageabweichung genutzt werden. Ein Messen der über den Grenzwert hinausgehenden
Werte ist nicht erforderlich, da die Steuerung der Fahrantriebe
so ausgelegt ist, dass bei Erreichen eines Grenzwertes die Antriebe
der vorauseilenden Fahrwerke bis zum Erreichen der Sollstellung
außer
Betrieb gesetzt werden.
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Vorteilhafte
Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Wenn
die Förderbrücke aus
mehr als zwei Sektionen besteht, werden durch eine entsprechende
Programmierung der Zentralsteuerung der Förderbrücke neben dem Fahrantrieb der
vorauseilenden Sektion auch die Fahrantriebe aller an dieser Seite
der Sektion angelenkten weiteren Sektionen stillgelegt. Durch diese
Zentralsteuerung wird auch geregelt, ob sich die gesamte Förderbrücke geradlinig
oder bogenförmig
bewegt. Die Steuerung der Sektionen untereinander in einer Flucht
zueinander ist dieser Zentralsteuerung untergeordnet.
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Weitere
Einzelheiten und Vorteile des Erfindungsgegenstandes ergeben sich
aus der nachfolgenden Beschreibung und den dazugehörigen Zeichnungen,
in denen eine aus zwei Segmenten bestehende Förderbrücke als bevorzugtes Ausführungsbeispiel
dargestellt ist. Es zeigen:
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1 den
konstruktiven Aufbau einer Förderbrücke in einer
Seitenansicht,
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2 den
Schnitt A-A nach 1,
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3 die
Anordnung der Messvorrichtung an der Förderbrücke im Bereich der Verbindung
beider Segmente miteinander in einer perspektivischen, von unten
nach oben gerichteten Ansicht,
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4 eine
schematische Darstellung der Vorrichtung zum Messen der Flucht der
beiden Segmente I und II zueinander in einer Draufsicht, bei gerader
Stellung beider Segmente I und II zueinander,
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5 die
schematische Darstellung der Vorrichtung nach 4,
jedoch bei einer von der Geraden abweichenden Stellung beider Segmente
I und II zueinander und
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6 eine
perspektivische Darstellung des Zusammenwirkens des Messgerätes mit
dem Messseil.
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Die
Förderbrücke besteht
nach 1 aus den beiden Sektionen I und II. Über die
gesamte Länge
der Förderbrücke wird
ein endloses Förderband 1 geführt; die
Transportrichtung zeigt der Pfeil 2. Das Schüttgut wird
von einem Zuförderer,
von dem in der Zeichnung nur die Abwurftrommel 3 dargestellt
ist, auf die Förderbrücke übergeben, über deren
gesamter Länge
auf dem Förderband 1 transportiert
und am Ende der Brücke
abgeworfen. Hauptbaugruppen der beiden Sektionen I und II sind die
Traggerüste 4 und 5 und
die Raupenfahrwerken 8, 9 und 10. Der
Anfang des Transportweges besteht aus der Fördergutaufgabestelle 6,
die zur Sektion I gehört;
das Ende wird von der zur Sektion II gehörenden Antriebs- und zugleich
Abwurftrommel 7 gebildet. Die Sektion I ist mit zwei angetriebenen
Raupenfahrwerken 8, 9 und die Sektion II mit einem
angetriebenen Raupenfahrwerk 10 ausgerüstet. Alle Raupenfahrwerke 8, 9 und 10 sind
baugleich, was jedoch keine Bedingung ist. Ihre beiden Bewegungsrichtungen 11 sind
in 2 durch einen Doppelpfeil dargestellt. Diese Zeichnung
zeigt auch die Anordnung des Förderbandes 1 mit
seinen Tragrollen 12, 13 im Ober- und im Untertrum.
Um eine Verlängerung
des Förderweges
zu erreichen, können
zwischen den beiden Segmenten I und II noch ein oder mehrere Zwischensegmente
angeordnet werden.
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Da
die Sektion I mit zwei Raupenfahrwerken 8, 9 ausgerüstet ist,
kann sie freizügig
im Gelände
auf dem Fahrplanum 14 bewegt werden. Die mit nur einem
Raupenfahrwerk 10 ausgerüstete Sektion II stützt sich
in einer gelenkigen Verbindung auf der Sektion I ab und ist so in
ihrem Bewegungsablauf von dieser abhängig. Nach 3 besteht
diese Verbindung aus einem in der Draufsicht mittig angeordnetem
Kreuzgelenk 15. Das Kreuzgelenk 15 weist im Bolzen 16a eine
erste waagerecht, rechtwinklig zur Förderrichtung verlaufende Schwenkachse 15a und im
Bolzen 16b eine zweite senkrechte, durch die Mitte der
Förderebene
verlaufende Schwenkachse 15b auf. Durch die waagerechte
Schwenkachse 15a können
im Gelände
vorhandene Höhenunterschiede oder
Unebenheiten des Fahrplanums 14 zwischen den beiden Sektionen
I, II ausgeglichen werden. Die senkrechte Schwenkachse 15b gestattet
ein Vor- oder Nachlaufen einer Sektion I oder II gegenüber der
anderen Sektion II bzw. I, was bei unterschiedlichen Fahrgeschwindigkeiten,
beim Befahren unebenen Geländes
und beim Durchfahren von Kurven unterschiedlichen Radien auftreten
kann.
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Die
Größe der maximal
zulässigen
seitlichen Lageveränderung
der Segmente I, II zueinander hängt
davon ab, welche Abweichungen von der geraden Linienführung das
Förderband 1 auszugleichen vermag.
Dieses Grenzmaß ist
abhängig
von den konstruktiven Besonderheiten eines Gerätes und wird deshalb für jede Förderbrücke und
für jeden
Anwendungsfall neu bestimmt. Bis zu diesem Grenzmaß, das in
der Draufsicht eine Winkelabweichung von der Geraden ist, können beide
Sektionen I, II zueinander verschoben werden. Wird dieser Grenzwert überschritten,
muss durch eine Korrekturbewegung wieder die Soll-Lage herbeigeführt werden.
Es erfolgt entweder ein Stillsetzen der Antriebe oder Verlangsamen
der Geschwindigkeit der vorauseilenden Raupenfahrwerke 8, 9 bzw. 10 und/oder
eine Beschleunigung der zurückgebliebenen
Fahrwerke so lange, bis der Sollzustand wieder erreicht ist. Danach
wird die Förderbrücke durch
den geregelten Lauf aller Raupenfahrwerke 8, 9, 10 gleichmäßig weiter
bewegt. Zur Ermittlung der Lage der beiden Sektionen I, II zueinander
wird eine Vorrichtung vorgesehen, die im Folgenden näher beschrieben
wird. Ein Messseil 17 wird nach 4 parallel
zur Förderrichtung
jeweils mit einem Ende an einem der Traggerüste 4, 5 befestigt.
Dazu wird jedes der beiden Traggerüste 4, 5 mit einer
Querstrebe 18, 19 versehen. An der einen Querstrebe 18 wird
das Messseil 17 direkt befestigt, zwischen der anderen
Querstrebe 19 und dem Messseil 17 wird ein Federelement 20 so
eingebunden, dass das Messseil 17 immer straft gespannt
bleibt. In der Zeichnung ist dazu an dem Messseil 17 ein
Gewindebolzen 21 befestigt. Dieser Gewindebolzen 21 wird
durch eine in der Querstrebe 19 eingebrachte Bohrung geführt, mit
Tellerfedern bestückt
und durch eine abschließende
Mutter 22 mit Kontermutter 23 gespannt. Wenn sich
die Lage der Sektionen I, II zueinander so ändert, dass der Förderweg
in der Draufsicht nicht mehr eine Gerade bildet, wird das Messseil 17 seitlich
ausgelenkt. Eine solche Situation ist in 5 dargestellt.
Das Maß der
Auslenkung ist umgekehrt proportional zur Winkelstellung. Je größer der Abstand
der Seilbefestigungen vom Kreuzgelenk 15 ist, desto größer ist
die Seilauslenkung bei gleicher, von der Geraden abweichenden Winkelstellung.
Diese Seilauslenkung wird in Ausschlagrichtung durch ein Messgerät 24 erfasst.
Die Lage dieses Messgerätes 24 an
der Förderbrücke ist
in den 1 und 2 eingezeichnet. Als Messgerät 24 eignet
sich ein potentiometrischer Wegsensor, von dem nach 6 das
Gehäuse 24a und
die in Seilauslenkrichtung längsbewegliche
Messstange 24b dargestellt sind. An ihrem freien Ende ist
die Seilaufnahme 25 angeordnet. Sie ist mit einem Längsschlitz
versehen, durch die das Messseil 17 geführt ist. Der Längsschlitz
gestattet einen Seilausgleich in senkrechter Richtung, wie dies
bei einer senkrechten Lageveränderung
der beiden Sektionen I, II zueinander erforderlich ist, und gewährleistet
ein Herausziehen oder Hineinschieben der Messstange 24b bei
einer waagerechten Lageveränderung
der beiden Sektionen I, II zueinander für den Messvorgang. Das Spiel
zwischen dem Messseil 17 und dem Längsschlitz soll möglichst
gering sein, um genaue Messergebnisse zu erhalten. Dies kann durch
ein Anpassen der Schlitzbreite an den Seildurchmesser mittels einer durch
Stellschrauben verstellbaren Platte erreicht werden. Der Schlitz
kann entweder mit zwei zueinander parallel, konvex oder x-förmig verlaufenden
Wandungen versehen sein.
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Für den maximal
zulässigen
Grenzwert des Verschiebens beider Sektionen I, II zueinander wird das
Maß für die betreffende
Seilauslenkung ermittelt. Wenn die beiden Sektionen I und II genau
zueinander fluchten, also in Nullstellung sind, befindet sich die
Messstange 24b mit der Seilaufnahme 25 in der Mittelstellung.
Wenn jedoch die beiden Sektionen I und II in Längsrichtung eine von der Nullstellung
abweichende Stellung einnehmen, wird das Messseil 17 zu
der betreffenden Seite ausgelenkt. Sobald der Grenzwert für die maximal
zulässige
Abweichung überschritten
ist, wird vom Messgerät 24 ein
Signal an die Steuereinheit der Förderbrücke gegeben. Diese Steuereinheit
ist so programmiert, dass die Antriebe bestimmter Raupenfahrwerke 8, 9, 10 so
lange stillgesetzt, verlangsamt oder beschleunigt werden, bis ein
zweiter Grenzwert, der obere Grenzwert für den Soll-Bereich wieder erreicht
ist.
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Da
das Steuersystem träge
ist und sich die Seilauslenkung nach dem Erreichen des oberen Grenzwertes
wegen dem begrenzten Hubweg des Messgerätes 24 nicht vergrößern soll,
werden beiderseits paarweise Begrenzungsbolzen 26 vorgesehen.
Durch den großen
Abstand der Befestigungen des Messseils 17 zueinander wird
schon bei geringen Lageabweichungen der Segmente I, II eine relativ große und damit
durch das Messgerät 24 zuverlässig erfassbare
Seilauslenkung erreicht. Die Messstange 24b führt so eine
Längsbewegung
in der Größe der Seilauslenkung
aus. Da diese Längsbewegung
der Messstange 24b durch die konstruktive Ausbildung des
Messgerätes 24 begrenzt
ist und die Lageabweichung der Segmente I, II unter bestimmten Umständen trotz
einer Beeinflussung der Antriebe der Raupenfahrwerke 8, 9, 10 weiter
zunehmen kann, wird dieser günstige
Effekt der großen
Seilauslenkung im Anfangsbereich der Lageabweichung der Segmente I,
II zueinander nur so lange zugelassen, bis der maximale, für die Steuerung
der Fahrantriebe erforderliche Wert erreicht ist. Danach wird die
Größe der weiteren
seitlichen Auslenkung des Messseils 17 durch die Begrenzungsbolzen 26 verringert,
sie wird untersetzt. Für
die Größe der Seilauslenkung
ist dann in Abhängigkeit
von der weiteren Lageveränderung
der Sektionen I, II zueinander der Abstand zwischen den Begrenzungsbolzen 26 beider
Paare maßgebend. Die
weitere Auslenkung wird nur noch benötigt, um bei Überschreitung
einer maximal zulässigen
Lageabweichung beim Messgerät 24 das
Signal für
ein Not-Aus aller Antriebe der Raupenfahrwerke 8, 9, 10 zu
geben. Dazu wird ein Messgerät 24 mit
einer Not-Aus-Funktion verwendet. Anstelle des Einsatzes eines Wegsensors
als Messgerät 24 können auch andere
Wegmesser wie beispielsweise Potentiometer, Induktivmesser, Encoder
vorgesehen werden.
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Die
Einzelheiten der Anordnung des Messgerätes 24 mit dem Messseil 17 an
der Förderbrücke sind
in 3 zu erkennen. Das Messgerät 24 ist zwischen
dem Kreuzgelenk 15 und dem Untertrum des Förderbandes 6 an
einer am Traggerüst 4 angebrachten
Halterung 27 befestigt. Die Anordnung des Messseils 17 in
der Mitte der Traggerüste 4, 5 ist nicht
zwingend erforderlich; es kann auch abweichend davon angeordnet
werden. Falls es notwendig sein sollte, den Abstand der Begrenzungsbolzen 26 zum
Messseil 17 zu verändern,
werden die Haltebleche 28 für die Begrenzungsbolzen 26 mit
Langlöchern 29 versehen.
Besteht eine Förderbrücke neben
den beiden Sektionen I und II noch aus einer oder mehreren Zwischensektionen,
wird zwischen den benachbarten, gelenkig miteinander verbundenen
Sektionen jeweils eine weitere Messeinrichtung vorgesehen. Die einzelnen
Steuereinheiten für
jede dieser Messeinrichtungen werden funktionell mit der zentralen
Steuereinheit verbunden. Durch ein Computerprogramm werden die einzelnen
Steuereinheiten miteinander so verknüpft, dass der gesamte Verband
der Sektionen I, II und weiterer in Abhängigkeit von der Gesamtfahrstrecke
zueinander koordiniert wird.