DE3443909A1 - Method and device for monitoring and/or controlling the drives of conveyors and conveying plant or the like, in particular in open-cast working and stockpile operation - Google Patents

Abstract

Method of monitoring and/or controlling the drives of conveyors and conveying plant or the like, in particular in open-cast working and stockpile operation, the power transmission in one or more rolling bearings of these machine units being measured and the measured values being used to monitor and/or control the drives of the conveyors, conveying plant or the like.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung Method and device for monitoring

und/oder Steuerung von Antrieben von Fördergeräten, Förderanlagen oder dergleichen, insbesondere im Tagebau und Haldenbetrieb. and / or control of drives of conveyors, conveyor systems or the like, especially in opencast mining and dump operations.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Überwachung und/oder Steuerung von Antrieben von Fördergeräten, Förderanlagen oder dergleichen, insbesondere im Tagebau und Haldenbetrieb.The invention relates to a method and a device for monitoring and / or control of drives of conveyors, conveyor systems or the like, especially in opencast mining and dump operations.

Bei Fördergeräten im Tagebau und Haldenbetrieb ist es bekannt, die Leistungsaufnahme von Antrieben unterschiedlicher Vorrichtungen zu messen und in Abhängigkeit davon andere Antriebe bzw. deren Leistungsaufnahme zu steuern.In the case of conveyors in open-cast mining and dump operations, it is known that the To measure power consumption of drives of different devices and in Control other drives or their power consumption depending on this.

So ist es bekannt für die Fahrantriebe von Baggern mehrere Motoren vorzusehen. Nach Möglichkeit sollen alle Antriebsmotoren mit gleicher Belastung fahren um die Oberlastung einzelner Antriebsmotore zu vermeiden. Dabei ist es bekannt, die Leistungsaufnahme der Motoren einander anzugleichen.So it is known for the travel drives of excavators several motors to be provided. If possible, all drive motors should have the same load drive to avoid overloading individual drive motors. It is known to adjust the power consumption of the motors.

Auch ist is bekannt, die Leistungsaufnahme von Gruppen dieser Motoren zu messen um damit die Leistungsaufnahme aller Motoren bzw. aller Gruppen von Motoren zu steuern.It is also known the power consumption of groups of these motors to measure the power consumption of all motors or all groups of motors to control.

Bei schwenkbaren Schaufelradbaggern ist es weiterhin bekannt, die Stromaufnahme der Schaufelradantriebsmotoren zu messen und die dabei gewonnenen Meßimpulse zu benutzen, den Schwenkantrieb und/oder den Vorschubantrieb des Schaufelradbaggers zu steuern. Damit soll eine Überlastung des Schaufelrades und ggf. auch der nachfolgenden Förderbänder vermieden werden.In pivoting bucket wheel excavators, it is also known that Measure the power consumption of the bucket wheel drive motors and the resulting To use measuring pulses, the slewing drive and / or the feed drive of the bucket wheel excavator to control. This is intended to overload the paddle wheel and possibly also the subsequent one Conveyor belts are avoided.

Die Messung der Stromaufnahme des Schaufelradantriebes dient auch zu dem Zweck ein kontinuierliches Schneiden des Schaufelrades zu gewährleisten, damit nicht nur dieser Antrieb, sondern auch die nachfolgende Förderanlage gleichmäßig belastet wird und gleichmäßig arbeitet. So können mit dem von der Stromaufnahme des Schaufelradantriebes abgeleiteten Meßimpulse der Schwenkantrieb des Schaufelradbaggers gesteuert werden, so daß bei gleichmäßig umlaufenden Schaufelrad, der dieses Schaufelrad tragende Oberbau so schnell geschwenkt wird, daß eine gleichmäßige Füllung der Schaufeln gesichert ist.The measurement of the power consumption of the paddle wheel drive is also used for the purpose of ensuring continuous cutting of the paddle wheel, so not only this drive, but also the following conveyor system evenly is loaded and works evenly. So can with that of the power consumption the bucket wheel drive derived measurement pulses of the swivel drive of the bucket wheel excavator be controlled, so that when the paddle wheel rotates evenly, this paddle wheel load-bearing superstructure is pivoted so quickly that the blades are evenly filled is secured.

In gleicher Weise können auch die Meßimpulse zur Regelung des Fahrantriebes des Schaufelradbaggers benutzt werden.In the same way, the measuring pulses for regulating the traction drive can also be used of the bucket wheel excavator.

Bei Eimerkettenbaggern ist es weiterhin bekannt, die Stromaufnahme des Eimerkettenantriebes zu messen, um damit den Vorschub des Eimerkettenbaggers so zu steuern, daß eine möglichst gleichbleibende Fördergutmenge auf die Förderbänder abgegeben wird. Auch kann eine Überlastsicherung geschaffen werden, um den Betrieb des Baggers zu überwachen und bei Störungen bzw. bei Uberfüllungen die Baggerantriebe abzuschalten.In the case of bucket chain excavators, it is also known that the power consumption of the bucket chain drive to measure the advance of the bucket chain excavator to be controlled so that the most constant possible amount of material to be conveyed on the conveyor belts is delivered. An overload protection can also be created to keep the operation of the excavator and the excavator drives in the event of malfunctions or overfilling switch off.

Bei Bandanlagen ist es bekannt an einer oder mehreren Stellen Bandwaagen einzuschalten, die die Belastung des Förderbandes an einer oder mehreren bestimmten Stellen messen.In conveyor systems it is known to have belt scales at one or more points switch on, which the load on the conveyor belt at one or more specific Measure places.

Dies geschieht zu dem Zweck die Lastaufnahme des Bandes zu überwachen, um beispielsweise eine Überfüllung oder eine ungenügende Füllung des Bandes festzustellen und in Abhängigkeit davon andere Vorrichtungen zu steuern.This is done for the purpose of monitoring the load absorption of the belt, in order to determine, for example, overfilling or insufficient filling of the tape and to control other devices in dependence thereon.

So ist es weiterhin bekannt Bandanlagen von einer Warte zu überwachen. Diese hat ein Uberwachungspult auf dem durch Lichtsignale oder dergleichen angezeigt wird, ob die Antriebe mehrerer hintereinander liegenden Förderbänder eingeschaltet sind. Dabei kann man auch kontrollieren, ob die Antriebstrommeln tatsächlich laufen oder nicht. Das Überwachungspersonal kann aber nicht feststellen, ob die Gurte ordnungsgemäß gespannt sind. Der Uberwacher kann auch nicht feststellen, ob Schäden in den Antrieben vorhanden sind. Ein solcher Fehler in der Anlage kann durch den überwachen erst festgestellt werden, wenn die Trommel sich nicht mehr dreht. Dann wird die ganze Anlage über eine elektrische Verriegelungskette still gesetzt.It is also known to monitor conveyor systems from a control room. This has a monitoring desk on which is indicated by light signals or the like whether the drives of several conveyor belts lying one behind the other are switched on are. You can also check whether the drive drums are actually running or not. However, the monitoring staff cannot determine whether the belts are working properly are excited. The supervisor cannot determine whether there is any damage in the drives available. Such a fault in the system can only be monitored by the detected when the drum stops rotating. Then the whole System shut down via an electrical interlocking chain.

Demzufolge ist es notwendig, daß im Bereich der Bandanlage fortlaufende Kontrollgänge durch Überwachungspersonal durchgeführt werden. Aber auch diese Sichtkontrollen sagen nichts über den tatsächlichen Zustand der Anlage, so z. B. nichts.As a result, it is necessary that continuous Control rounds are carried out by supervisory staff. But also these visual inspections say nothing about the actual condition of the system, e.g. B. nothing.

darüber, ob Lager überlastet sind, ob ein beginnender Getriebeschaden vorliegt oder dergleichen.whether the bearings are overloaded, whether gear damage is beginning is present or the like.

Des weiteren ist es bekannt zur Sicherung der Standsicherheit eines Fördergerätes die Lage des Schwerpunktes dessen Oberbau zu bestimmen. Dazu dienen mehrere zusätzlich zwischen Oberbau und Unterbau zeitlich begrenzt einzubauende hydraulische Abstützzylinder. Von Zeit zu Zeit werden diese hydraulischen Abstützzylinder unter Druck gesetzt und damit der Oberbau geringfügig angehoben, so daß die Kugelbahn des Drehlagers entlastet wird. Nunmehr kann aus der Differenz zwischen den einzelnen gemessenen Drücken die Lage des Schwerpunktes am schwenkbaren Oberbau bestimmt werden.It is also known to ensure the stability of a Conveyor to determine the position of the center of gravity of the superstructure. Serve for this several additionally to be installed between the superstructure and the substructure for a limited period of time hydraulic support cylinders. From time to time these hydraulic support cylinders put under pressure and thus raised the superstructure slightly, so that the ball track of the pivot bearing is relieved. Now it can be seen from the difference between the individual measured pressures determine the position of the center of gravity on the swiveling superstructure.

Damit kann die Standsicherheit des Gerätes nachgewiesen werden.This allows the stability of the device to be verified.

Dieses Verfahren ist umständlich, weil jedesmal der Oberbau über die Hubzylinder angehoben werden muß.This procedure is cumbersome because each time the superstructure over the Lift cylinder must be raised.

In allen diesen Fällen werden Meßvorrichtungen eingesetzt z. B. Meßvorrichtungen, die die Stromaufnahme von Antriebsmotoren messen, oder Meßvorrichtungen, die die Belastung von Förderbändern messen etc.In all of these cases measuring devices are used, for. B. measuring devices, that measure the power consumption of drive motors, or measuring devices that Measure the load on conveyor belts, etc.

In allen Fällen erfolgt die Messung erst mit einer Verspätung, nämlich z. B. dann, wenn in der jeweiligen Triebwerkskette die übermäßig aufzunehmende Kraft bereits wirksam geworden ist und bis zum Antriebsmotor geleitet wurde.In all cases, the measurement is only carried out with a delay, namely z. B. when the excessive force to be absorbed in the respective engine chain has already become effective and has been routed to the drive motor.

Das ist aber später, als der Zeitpunkt an dem der Widerstand beispielsweise am Graborgan des Schaufelrades tatsächlich auftritt. Bei der Messung der Belastung eines Förderbandes durch Bandwaagen wird beispielsweise weiterhin diese Belastung erst gemessen, wenn in allen vorhergehenden Geräteteilen bereits eine Über- oder Unterfüllung eingetreten ist, so z. B. am vorhergehenden Band, an der Übergabeschurre etc.But that is later than the time when the resistance, for example actually occurs at the grave organ of the paddle wheel. When measuring the load For example, a conveyor belt through belt scales will continue to carry this burden only measured if an over or Underfilling has occurred, e.g. B. on the previous band, on the transfer chute Etc.

Bei einer indirekten Messung der Belastung besteht also die Gefahr, daß die Meßwerte zu spät erfaßt werden, und zwar zu einem Zeitpunkt zu dem das Ereignis nicht mehr rechtzeitig abgewendet werden kann und es kommt beispielsweise zu Uberlastungen bzw. Schäden.If the exposure is measured indirectly, there is a risk of that the measured values are acquired too late, namely at a point in time at which the event can no longer be averted in time and there is, for example, overload or damage.

Die Erfindung geht weiterhin aus von Einrichtungen zum Messen von Kräften mit Hilfe von mindestens einem Wälzlager, dessen Außen- und/oder Innenring mit mindestens zwei Dehnungsmeßstreifen versehen ist, die an verschiedenen Stellen des Lagers angeordnet sind. Mit Hilfe dieser Meßstreifen können die Kräfte im Lager gemessen werden, dafür werden die Widerstandsänderungen in den Dehnmeßstreifen erfaßt und verstärkt und in geeigneter Weise angezeigt. Solche Vorrichtungen sind in der DE-OS 2746937 sowie in der DE-PS 2911479 beschrieben.The invention is also based on devices for measuring Forces with the help of at least one roller bearing, its outer and / or inner ring is provided with at least two strain gauges in different places of the camp are arranged. With the help of these measuring strips, the forces in the camp measured, for this purpose the changes in resistance are recorded in the strain gauges and amplified and appropriately displayed. Such devices are in the DE-OS 2746937 and DE-PS 2911479 described.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Überwachung und zur Steuerung von Antrieben von Fördergeräten zu schaffen, die Meßsignale unmittelbar an der Stelle in Nähe der Krafteinleitung erfaßt. Bei Bandanlagen besteht insbesondere die Aufgabe darin, in der weitläufigen Bandanlage feststellen zu können, ob der Bandantrieb und die Umlenktrommeln ordnungsgemäß umlaufen und ob das Band von den Antriebstrommeln ordnungsgemäß angetrieben wird.The invention is based on the object of a method and a device to monitor and control drives of conveyors that Measurement signals detected directly at the point in the vicinity of the force introduction. With conveyor systems In particular, the task is to determine in the extensive conveyor system to be able to determine whether the belt drive and the idler pulleys are rotating properly and whether the belt is being driven properly by the drive drums.

Die Erfindung erstrebt eine direkte Messung der eingeleiteten Kräfte und Betriebsüberwachung der Triebwerks teile unabhängig von einer indirekten Messung (Stromaufnahme etc.).The invention aims at a direct measurement of the forces introduced and operational monitoring of the engine parts independently of an indirect measurement (Power consumption etc.).

Die Erfindung löst die gestellte Auf gabe mit den Merkmalen des Hauptanspruchs. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der Unteransprüche.The invention solves the task with the features of the main claim. Further advantageous embodiments are the subject of the subclaims.

Die Erfindung hat den Vorteil, daß die Kraftübertragung in den Wälzlagern von Fördergeräten, Förderanlagen oder dergleichen unmittelbar gemessen bzw. überwacht und unmittelbar zur Steuerung der Vorgänge in den Fördergeräten verwendet werden. Verzögerte Messungen von Uberlastungen etc. werden vermieden.The invention has the advantage that the power transmission in the rolling bearings directly measured or monitored by conveyors, conveyor systems or the like and can be used directly to control the processes in the conveyors. Delayed measurements of overloads etc. are avoided.

Weitere Einzelheiten der Erfindung sind anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert, und zwar zeigen Fig. 1 - einen Axialschnitt durch ein Trommellager.Further details of the invention are based on the in the drawing illustrated embodiments explained, namely Fig. 1 - an axial section through a drum bearing.

Fig. 2 - eine schematische Darstellung des Antriebsschemas eines Fördergutantriebes. Fig. 2 - a schematic representation of the drive scheme of a Product drive.

Fig. 3 - einen Schnitt-in der Ebene A - A nach Fig. 1. FIG. 3 - a section in the plane AA according to FIG. 1.

Fig. 4 - eine Ansicht in Richtung des Pfeiles P auf Fig. 3. FIG. 4 is a view in the direction of arrow P in FIG. 3.

Fig. 5 - einen Schnitt in der Ebene B - B nach Fig. 4.FIG. 5 - a section in the plane B - B according to FIG. 4.

Fig. 6 - eine schematische Darstellung der umlaufenden Teile eines Schaufelradantriebes.Fig. 6 - a schematic representation of the revolving parts of a Paddle wheel drive.

Fig. 7 - das Schema eines Fahrantriebes für ein Raupenkettenfahrzeug im axialen Schnitt.Fig. 7 - the scheme of a drive for a crawler vehicle in axial section.

Fig. 8 - eine Aufsicht auf die Gesamtordnung eines Sechsraupenfahrwerks.Fig. 8 - a plan view of the overall arrangement of a six-crawler undercarriage.

Fig. 9 - die wesentlichen Teile eines Schwenkantriebes.Fig. 9 - the essential parts of a swivel drive.

Fig.10 - die allgemeine Aufsicht auf ein Schwenkantrieb dessen Einzelheit in Fig. 9 dargestellt ist.Fig. 10 - the general plan view of a rotary actuator, its detail is shown in FIG.

Ein Fördergut 1 ist über eine Antriebstrommel 2 einer Spanntrommel 3 und einer Umlenktrommel 4 geführt. Auf dem anderen Ende läuft der Fördergurt 1 über eine Umlenktrommel 5.A conveyed item 1 is via a drive drum 2 of a tensioning drum 3 and a tail drum 4 out. The conveyor belt 1 runs on the other end via a pulley 5.

Die Antriebstrommel 2 ist fest verbunden mit der Antriebswelle 6.The drive drum 2 is firmly connected to the drive shaft 6.

Der Antrieb ist im einzelnen nicht dargestellt. Die Antriebswelle 6 ist beidseitig in Lagern 7 und 8 abgestützt. Auf den Lagerzapfen 9 sind die Innenringe 10 aufgezogen, die die Wälzkörper 11 in ansich bekannter Weise tragen. Die Wälzkörper 11 laufen auf den Außenringen 12 ab. Auf der Außenseite der Außenringe 12 sinddünnwandige Hülsen 13 festsitzend aufgesetzt. In die Oberfläche dieser Hülsen sind Ringnuten 14 eingelassen, in denen je nach der zu erwartenden Belastung Dehnmeßstreifen 15 eingelegt sind. Diese werden mit dem Außenring verbunden. Die Dehnmeßstreifen sind in einer nicht dargestellten Anordnung elektrisch verdrahtet. Die Meßanordnung erfaßt die Lagerbelastung an den Stellen, an denen die Dehnmeßstreifen angeordnet sind im einzelnen. Dabei ist die Schaltung derart ausgebildet, daß bei einer normalen Belastung des Lagers bestimmte Schwingungsamplituden aufgezeichnet werden.The drive is not shown in detail. The drive shaft 6 is supported on both sides in bearings 7 and 8. The inner rings are on the journal 9 10 raised, which carry the rolling elements 11 in a manner known per se. The rolling elements 11 run on the outer rings 12. On the outside of the outer rings 12 are thin-walled Sleeves 13 attached tightly. There are ring grooves in the surface of these sleeves 14, in which, depending on the expected load, strain gauges 15 are inserted. These are connected to the outer ring. The strain gauges are electrically wired in an arrangement not shown. The measuring arrangement is recorded the bearing load at the points where the strain gauges are located in detail. The circuit is designed such that with a normal Load of the bearing certain vibration amplitudes are recorded.

Wenn das LXager unregelmäßig belastet wird oder defekt ist, wird das Lager in anderer Weise beansprucht, so daß sich diese Amplituden ändern. Daraus kann man empirisch ermitteln, wie ein normal belastetes und normal arbeitendes Lager in den Amplituden dargestellt wird. Aus den Abweichungen kann man auf unregelmäßige Arbeitsweise des Lagers beispielsweise bei Änderung der Gurtspannung oder Lagerschaden etc. schließen.If the LXager is loaded irregularly or is defective, this will Camp stressed in a different way, so that these amplitudes change. From it can be determined empirically, like a normally loaded and normally working warehouse is shown in the amplitudes. The deviations indicate irregular How the bearing works, for example if the belt tension changes or if the bearing is damaged etc. close.

Derartige Meßeinrichtungen können nicht nur in den Lagern der Antriebstrommeln 2 sondern auch in den Lagern der Spanntrommel 3 und der Umlenktrommeln 4 und 5 eingebaut sein.Such measuring devices can not only be in the bearings of the drive drums 2 but also installed in the bearings of the tensioning drum 3 and the tail drums 4 and 5 be.

Aus allen diesen Werten läßt sich dann feststellen, ob der Fördergurt 1 ordnungsgemäß umläuft, oder ob irgendwelche Störungen auftreten.From all these values it can then be determined whether the conveyor belt 1 is running properly or whether any interference occurs.

Die Verwendung der Hülsen 13 hat den Vorteil, daß die Meßelemente noch nachträglich auf fertig hergestellte Wälzlager aufgesetzt werden können, ohne daß ein zusätzliches Einschleifen der Aufnahmerillen für die Dehnmeßstreifen oder dergleichen notwendig ist.Die Hülse 13 kann durch in axialer Richtung liegende seitliche Verschraubungen 16 mit dem Lagergehäuse bzw. Lagerdeckel verbunden sein, dadurch wird ein Verdrehen der Hülse 13 aus der Lastrichtung verhindert, wodurch falsche Meaergebnisse vorgetäuscht werden könnten.The use of the sleeves 13 has the advantage that the measuring elements can still be retrofitted to finished rolling bearings without that an additional grinding of the grooves for the strain gauges or the like is necessary. The sleeve 13 can by lying in the axial direction lateral Screw connections 16 can be connected to the bearing housing or bearing cover, thereby twisting of the sleeve 13 out of the load direction is prevented, thereby wrong Mea results could be faked.

Mit einer derartigen Vorrichtung kann nicht nur der Betrieb überwacht sondern auch eine Lastbegrenzung verbunden sein, in dem bei übermäßig starken Kräften im Lager der Antrieb ausgeschaltet wird. Außerdem kann mit dieser Vorrichtung auch die Gurtspannung bestimmt und überwacht werden, dazu wird die Meßeinrichtung in die Lager der Spanntrommel 3 eingesetzt.With such a device, not only the operation can be monitored but also be connected to a load limit in the case of excessively strong forces the drive is switched off in the warehouse. In addition, this device can also the belt tension can be determined and monitored, for this purpose the measuring device in the bearings of the tensioning drum 3 are used.

Wenn außer der Antriebstrommel 2 auch andere Trommeln angetrieben werden - was bei Förderbändern durchaus möglich ist -kann auch die Lastverteilung der einzelnen Antriebe bestimmt werden. Dies kann dazu benutzt werden, bei einem Mehrmotorenantrieb beim Ausfall einer Antriebstrommel auch die anderen zusätzlich angetriebenen Trommeln stillzusetzen.If, in addition to the drive drum 2, other drums are also driven - which is quite possible with conveyor belts - can also be the load distribution of the individual drives can be determined. This can be used for a Multi-motor drive in the event of a failure of one drive drum, the others as well shut down driven drums.

In Fig. 6 ist das Schaufelrad 17 auf seinem Umfang mit mehreren Schaufeln 18 bestückt. Das Schaufelrad 17 ist fest mit der Schaufelradwelle 19 verbunden, die in den beiden Lagern 20 und 21 gelagert ist. Die Schaufelradwelle 19 ist mit dem Getriebe 22 verbunden, das sich bei 23 a gegen den Schaufelradausleger 23 des Schaufelrades 17 abstützt. Zwischen dem Getriebe 22 und dem Antriebsmotor 25 ist eine Uberlastkupplung 24 eingebaut.In Fig. 6, the paddle wheel 17 has a plurality of paddles on its circumference 18 equipped. The paddle wheel 17 is firmly connected to the paddle wheel shaft 19, which is stored in the two bearings 20 and 21. The impeller shaft 19 is with connected to the transmission 22, which is at 23 a against the bucket wheel arm 23 of the Impeller 17 is supported. Between the gear 22 and the drive motor 25 is an overload clutch 24 installed.

Die Lager 20 und 21 sind grundsätzlich in gleicher Weise, wie diejenigen nach Fig. 1 ausgebildet. Die Schaufelradwelle 19 ist mit dem Innenring 10 verbunden, der die Wälzkörper 11 trägt. Der Außenring 12, der am Schaufelradausleger 23 befestigt ist, trägt wie bei der Ausführung nach Fig. 1, eine aufgesetzte Hülse 13, die durch eine Verschraubung 16 mit dem Gehäuse befestigt und damit gegen Verdrehen gesichert ist. An der Hülse 13 sind Dehnmeßstreifen 15 nach Fig. 4 und Fig. 5 angeordnet.The bearings 20 and 21 are basically the same as those designed according to FIG. 1. The impeller shaft 19 is connected to the inner ring 10, which carries the rolling elements 11. The outer ring 12, which is attached to the bucket wheel arm 23 is, as in the embodiment according to FIG. 1, an attached sleeve 13 which passes through a screw connection 16 attached to the housing and thus secured against rotation is. Strain gauges 15 according to FIGS. 4 and 5 are arranged on the sleeve 13.

Die auf den Schaufelradmesserkreis bezogene Grabkraft FH wirkt in Umfangsrichtung des Schaufelrades 17 und steht senkrecht zur Schaufelradwelle 19. Der Fördergutabbau erfolgt außer durch Rotation des Schaufelrades 17 durch eine Schwenkbewegung des nicht dargestellten schwenkbaren Oberbaues. In Fig. 6 ist schematisch die Seitenkraft FV eingezeichnet.The digging force FH related to the bucket wheel knife circle acts in Circumferential direction of the impeller 17 and is perpendicular to the impeller shaft 19. In addition to rotating the paddle wheel 17, the conveyed goods are reduced by a Pivoting movement of the pivotable superstructure, not shown. In Fig. 6 is schematic the lateral force FV is shown.

Diese Kräfte einerseits und das Eigengewicht des Schaufelrades sowie seines Antriebes andererseits erzeugen in den Lagern 20 und 21 Belastungen, die durch die Pfeile A und B veranschaulicht sind.These forces on the one hand and the dead weight of the paddle wheel as well its drive on the other hand generate loads in the bearings 20 and 21, which illustrated by arrows A and B.

Da das Scbaufelrad 17 mit einer Vielzahl Schaufeln 18 bestückt ist, verändert sich die Grabkraft FH frequenzgleich mit dem zeitlichen Umlauf bzw. dem Eingriff der Schaufeln 18 in das Fördergut.-Diese Eingriffsverhältnisse werden von den Meßgeräten wiedergegeben, die an die Dehnmeßstreifen der Lager 20 und 21 angeschlosse sind.Since the bucket wheel 17 is equipped with a large number of blades 18, the digging force FH changes in frequency with the temporal cycle or the Engagement of the blades 18 in the material to be conveyed. These engagement relationships are determined by reproduced the measuring devices connected to the strain gauges of the bearings 20 and 21 are.

Bisher hat man die Grabkraft bzw. die Grabbeanspruchung des Schaufelrades über die Stromaufnahme des Antriebsmotors 25 erfaßt. Diese Erfassung erfolgt jedoch einmal zeitverzögert zum anderen in der Größe verzerrt, je nach dem Schwingungsverhalte des Antriebssystems und des Geräteoberbaues. Die bisher bekannte Messung der Schaufelradbelastung, die zur Überwachung bzw.So far one has the digging force or the digging stress of the bucket wheel detected via the power consumption of the drive motor 25. However, this is recorded sometimes with a time delay to the other distorted in size, depending on the vibration behavior the drive system and the device superstructure. The previously known measurement of the bucket wheel load, for monitoring resp.

Steuerung des Gerätes herangezogen wird, ist mit Fehlern behaftet.Control of the device is used, is subject to errors.

Bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung werden die auftretenden Kräfte nahezu unmittelbar an Stelle der Krafteinleitung erfaßt und gemessen. Diese Kräfte sind nicht verfälscht.In the embodiment according to the invention, the forces that occur recorded and measured almost immediately in place of the introduction of force. These forces are not adulterated.

Die Steuerung des Schaufelradantriebes bzw. seiner Schwenkbewegung kann genauer als bisher bestimmt werden.The control of the bucket wheel drive or its pivoting movement can be determined more precisely than before.

Diese Verhältnisse seien an dem Beispiel des Auftreffens des Schaufelrades an einem hohen Widerstand geschildert, wie es z. B. beim Auftreffen auf einen Stein geschieht.Let us take the example of the impeller impacting these conditions portrayed at a high resistance, as it is, for. B. when hitting a stone happens.

In diesem Falle tritt an den Schaufeln 18 eine Stoßbelastung auf, die bei den bisher bekannten Meßverfahren erheblich abgemindert, erst bis zur Überlastkupplung 24 durchläuft und dort zu einer Abschaltung führt. Das kann so spät eintreten, daß mittlerweile bereits die vor der Überlastkupplung 24 liegenden Triebwerksteile Schaden genommen haben. Auf alle Fälle ist die bei der Überlastkupplung 24 gemessene Kraft wesentlich geringer, als die in den Lagern A und B erfaßten Stoßkräfte.In this case, an impact load occurs on the blades 18, which is considerably reduced in the previously known measuring methods, only up to the overload clutch 24 runs through and leads to a shutdown there. It can happen so late that Meanwhile, the engine parts lying in front of the overload clutch 24 have already been damaged have taken. In any case, the force measured at the overload clutch 24 is much lower than the impact forces recorded in bearings A and B.

Diese in den Lagern 20 und 21 erfaßten Kräfte können nun zur Steuerung aller möglichen Vorgänge und auch zur Uberwachung der Arbeitsweise des Gerätes verwendet werden, so z. B. zur Steuerung der Schwenkbewegung oder zur Abschaltung der Antriebe bei Überlastung.These forces detected in the bearings 20 and 21 can now be used for control purposes all possible processes and also used to monitor the operation of the device be, so z. B. to control the swivel movement or to switch off the drives in case of overload.

In Fig. 7 und 8 sind drei Fahrwerksgruppen 26, 27 und 28 einer ansich bekannten Dreipunktabstützung schematisch dargestellt. Die Schwingen sind nur in Fig. 7, die eine Einzelheit zeigt, angedeutet. Die Dreipunktabstützung ist in dem Dreieck 29 erkennbar.In Figs. 7 and 8, three chassis groups 26, 27 and 28 are one per se known three-point support shown schematically. The wings are only in Fig. 7 showing a detail indicated. The three-point support is in that Triangle 29 can be seen.

Jedes Fahrwerk der Fahrwerksgruppen 26, 27 und 28 ist über einen eigenen Antriebsmotor 30 und ein eigenes Getriebe 31 angetrieben. Wie Fig. 8 erkennen läßt, sind sechs Antriebseinheiten vorhanden.Each chassis of the chassis groups 26, 27 and 28 has its own Drive motor 30 and its own gearbox 31 are driven. As Fig. 8 shows, there are six drive units.

In Fig. 7 ist eine Antriebseinheit und zwar der vordere Umlenkpunkt einer Raupenkette dargestellt und die auf die Kettenglieder 34 wirkende Vortriebskraft F(3) der Raupenkette, bei der der Antriebsmotor 30 über ein Getriebe 31 die Turaswelle 32 des jeweiligen Antriebes antreibt. Auf der Antriebswelle 32 sitzt ein Polygonrad 33, das in die Kettenglieder 34 der Bodenplatten eingreift und die Vortriebskraft F(3) erzeugt.In Fig. 7 there is a drive unit, namely the front turning point a caterpillar chain and the propulsive force acting on the chain links 34 F (3) of the caterpillar chain, in which the drive motor 30 drives the turas shaft via a gearbox 31 32 of the respective drive. A polygon wheel sits on the drive shaft 32 33, which engages in the chain links 34 of the floor plates and the propulsion force F (3) is generated.

Diese Vortriebskraft belastet die beiden Lager C und D, die in gleicher Weise wie die Lager nach Fig. 1 ausgebildet und mit Dehnmeßstreifen versehen sind.This propulsion force loads the two bearings C and D, which in the same Way as the bearings of Fig. 1 are formed and provided with strain gauges.

Die Lager C und D werden in entgegengesetzter Richtung zur Kraft F(3) belastet. Mit den Dehnmeßstreifen 15 nach Fig. 4 und Fig. 5 kann die Lagerkraft in den beiden Lagern gemessen werden.The bearings C and D are in the opposite direction to the force F (3) burdened. With the strain gauges 15 according to FIGS. 4 and 5, the bearing force be measured in the two camps.

Die Stromkreise der einzelnen Antriebsmotoren des in Fig. 8 dargestellten Fahrwerkes sind beispielsweise in 2 Gruppen 35 und 36 zusammengefaßt. Mit Hilfe der in den Lagern C und D angeordneten Dehnmeßstreifen können die in jedem Triebrad auftretenden Kettenkräfte unmittelbar erfaßt werden, diese Kräfte können als Meßsignale dienen, um eine gleichmäßige Lastverteilung in den Gruppenschaltungen 35 und 36 zu erzielen.The circuits of the individual drive motors of the illustrated in FIG Chassis are combined in 2 groups 35 and 36, for example. With help the strain gauges in bearings C and D can be used in each drive wheel occurring chain forces are detected directly, these forces can be used as measurement signals serve to ensure an even load distribution in the group circuits 35 and 36 to achieve.

Andererseits können die in den Lagern C und D gemessenen Reaktionskräfte Uberlastungen anzeigen, um bei einer Überlastung das Fahrwerk abzuschalten. Die Messungen an den Lagern C und D zeigen auch an, ob die Lager normal belastet sind oder ob in Folge von Betriebsstörung Überlastungen in den Lagern auftreten. Derart können die Lager und die folgenden Triebwerksteile fortlaufend auf normales Betriebsverhalten überwacht werden. Wenn irgendwelche Störungen auftreten, ist sofort erkennbar, an welchem Antrieb diese Störungen vorliegen.On the other hand, the reaction forces measured in bearings C and D. Show overloads to switch off the undercarriage in the event of an overload. the Measurements on bearings C and D also indicate whether the bearings are normally loaded or whether overloads occur in the bearings as a result of malfunctions. Like that the bearings and the following engine parts can continuously be restored to normal operating behavior be monitored. If any malfunctions occur, you can immediately tell which drive these disturbances are.

In Fig. 9 und 10 ist das Oberbau-Schwenkwerk eines Fördergerätes dargestellt. Das Fördergerät ist in ansich bekannter Weise auf drei Fahrwerksgruppen 37 abgestützt. Die Abstützung ist im einzelnen nicht dargestellt.In Fig. 9 and 10, the superstructure pivoting mechanism of a conveyor is shown. The conveyor device is supported on three chassis groups 37 in a manner known per se. The support is not shown in detail.

Der Unterbau 38 des Fördergerätes trägt das Schwenklager 39, das aus zwei kreisförmigen Laufbahnen 40 und 41 besteht, in denen eine Vielzahl Stahlkugeln 42 abrollen.The substructure 38 of the conveyor device carries the pivot bearing 39, which from two circular raceways 40 and 41, in which a plurality of steel balls 42 unroll.

Die untere Laufbahn 40 ist fest mit dem Unterbau 38, die obere Laufbahn 41 ist fest mit der Drehscheibe 43 des Oberbaues verbunden. Das Schwenklager 39 ist beidseitig der Laufbahnen 40 und 41 mit einer Abdichtung 44 versehen. Zum Antrieb des Oberbaues dient ein Zahnkranz 45, der fest mit der Drehscheibe 43 verbunden ist.The lower track 40 is fixed to the substructure 38, the upper track 41 is firmly connected to the turntable 43 of the superstructure. The pivot bearing 39 is provided with a seal 44 on both sides of the raceways 40 and 41. To the drive A toothed ring 45, which is firmly connected to the turntable 43, serves the superstructure is.

Mit dem Zahnkranz 45 kämen ein oder mehrere Antriebsritzel 46, die auf der Antriebswelle eines oder mehrerer Schwenkwerke 47 sitzen. Die untere Kugellaufbahn 40 überträgt am gesamten Kreisumfang die Sttzlasten auf den Unterbau 38.With the ring gear 45 would come one or more drive pinions 46, the one or more pivoting mechanisms 47 sit on the drive shaft. The lower ball track 40 transfers the support loads to the substructure 38 over the entire circumference.

Auf der Unterseite der unteren Laufbahn 40 sind in Meßplatten 48 untergebrachte Meßstreifen 49 angeordnet, die an beliebig vielen Stellen der Laufbahn 40, die vom Oberbau auf den Unterbau übertragenen Druckkräfte mit der nicht dargestellten Meßvorrichtung erfassen. Die Meßstreifen 49 können zu Gruppen zusammengefaßt werden, um die Durchführung des Meßverfahrens zu erleichtern.On the underside of the lower raceway 40, measuring plates 48 are accommodated Measuring strips 49 arranged at any number of points on the track 40, which from Superstructure transferred to the substructure compressive forces with the measuring device, not shown capture. The measuring strips 49 can be combined into groups in order to carry out to facilitate the measurement process.

In Fig. 10 ist eine Ausführungsform angedeutet, bei der insgesamt vier Meßstreifengruppen 50, 51, 52, 53 gebildet sind.In Fig. 10, an embodiment is indicated in which as a whole four groups of measuring strips 50, 51, 52, 53 are formed.

Aus den in diesen Meßstreifengruppen gemessenen Druckkräften kann mit Hilfe eines Rechners die Lage des Schwerpunktes des Oberbaues bestimmt werden.From the compressive forces measured in these groups of measuring strips the position of the center of gravity of the superstructure can be determined with the help of a computer.

Wenn dieser Schwerpunkt innerhalb des zulässigen Bereiches im Unterbau liegt, arbeitet das Gerät norm,. Wenn der Schwerpunkt aus diesem Bereich heraus wandert, wird einmal diese Abwanderung des Schwerpunktes bestimmt. Diese Abwanderungen können aber auch weiterhin gleich zur Steuerung von Gegenbewegungen im Oberbau oder im Graborgan oder in sonstigen Geräteteilen dienen, um den Schwerpunkt wieder in den normalen Bereich hinein wandern zu lassen. Wenn die Schwerpunktabweichungen nicht in das normale Maß zurückzuführen sind, kann das Gerät abgeschaltet werden.If this center of gravity is within the permissible range in the substructure the device works normally. When the focus is out of this area once this migration of the center of gravity is determined. These churns but can also continue to control counter movements in the superstructure or in the grave organ or in other parts of the device to bring the center of gravity back into to let the normal range wander into it. When the center of gravity deviates cannot be returned to the normal extent, the device can be switched off.

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Claims (12)

Ansprüche 1. Verfahren zur Überwachung und/oder Steuerung von Antrieben von Fördergeräten, Förderanlagen oder dergleichen, insbesondere im Tagebau und Haldenbetrieb, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftübertragung in einem oder mehreren Wälzlagern dieser Geräteanlagen gemessen und die Meßwerte zur Überwachung und/oder Steuerung der Antriebe der Fördergeräte, Förderanlagen oder dergleichen benutzt werden. Claims 1. A method for monitoring and / or controlling drives of conveyors, conveyor systems or the like, especially in opencast mining and dump operations, characterized in that the power transmission is in one or more roller bearings these device systems are measured and the measured values for monitoring and / or control the drives of the conveyors, conveyor systems or the like can be used. 2» Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftübertragung in den Lagern (C und D) des oder der -Antriebswellen (32) der Fahrwerke (26,27,28) zur Betriebsüberwachung der mechanischen Teile und bei Mehrmotoren-Fahrantriebe (30,31) die Meßimpulse zur Steuerung der Kraftverteilung innerhalb der Motorenantriebe (30) benutzt wird.2 »Method according to claim 1, characterized in that the power transmission in the bearings (C and D) of the drive shaft (s) (32) of the trolleys (26,27,28) for operational monitoring of mechanical parts and for multi-motor travel drives (30,31) the measuring pulses for controlling the force distribution within the motor drives (30) is used. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftübertragung in den Lagern (20,21) der Schaufelradwelle (19) eines Schaufelradbaggers gemessen und die Meßimpulse zur Betriebsüberwachung und zur Regelung des Schwenkantriebs (47) des Schaufelradbaggers benutzt werden.3. The method according to claim 1, characterized in that the power transmission measured in the bearings (20,21) of the bucket wheel shaft (19) of a bucket wheel excavator and the measuring pulses for operational monitoring and for regulating the rotary actuator (47) of the bucket wheel excavator. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftübertragung in den Lagern (20,21) einer Schaufelradwelle (19) eines Schaufelradbaggers gemessen und die Meßimpulse zur Betriebsüberwachung und zur Regelung des Fahrantriebes (30,31) des Schaufelradbaggers benutzt werden.4. The method according to claim 1, characterized in that the power transmission measured in the bearings (20,21) of a bucket wheel shaft (19) of a bucket wheel excavator and the measuring pulses for operational monitoring and control of the drive (30,31) of the bucket wheel excavator. 5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftübertragung in dem Schwenklager (39) des Schwenkwerke (47) eines Schaufelradbaggers oder eines Fördergerätes mit schwenkbarem Oberbau (43) gemessen zur Betriebsüberwachung und zur fortlaufenden Bestimmung der Lage des Oberbauschwerpunktes des Gerätes benutzt werden.5. The method according to claim 1, characterized in that the power transmission in the swivel bearing (39) of the swivel mechanism (47) of a bucket wheel excavator or a Conveyor device with swiveling superstructure (43) measured for operational monitoring and used to continuously determine the position of the center of gravity of the superstructure of the device will. 6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftübertragung in den Wälzlagern eines Eimerkettenantriebes eines Eimerkettenbaggers gemessen und die Meßimpulse zur Betriebsüberwachung und zur Steuerung der Vorschub- bzw. Fahrgeschwindigkeit des Eimerkettenbaggers benutzt werden.6. The method according to claim 1, characterized in that the power transmission measured in the roller bearings of a bucket chain drive of a bucket chain excavator and the measuring pulses for operational monitoring and for controlling the feed or travel speed of the bucket ladder excavator. 7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftübertragung in den Lagern (7,8) einer und/oder mehreren Antriebstrommeln (2) von Förderbandanlagen gemessen und zur Betriebsüberwachung und zur fortlaufenden Bestimmung der Gurtspannung und des ordnungsgemäßen Umlaufes der Bandtrommel benutzt werden.7. The method according to claim 1, characterized in that the power transmission in the bearings (7, 8) of one and / or more drive drums (2) of conveyor belt systems measured and for operational monitoring and continuous determination of the belt tension and the proper rotation of the belt drum. 8. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 - 7, dadurch gekennzeichnet, daß in der Lagerschale des Außenringes (12) und/oder des Innenringes (10) der Wälzlager Dehnmeßstreifen (15) angeordnet und diese in ansich bekannte Meßgeräte eingeschaltet sind.8. Device for performing the method according to claims 1-7, characterized in that in the bearing shell of the outer ring (12) and / or the Inner ring (10) of the rolling bearing strain gauges (15) arranged and this in itself known measuring devices are switched on. 9. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Lageraußenund/oder- Innenring mit einer dEnnwandigen Hülse (13) zur Aufnahme des Dehnmeßstreifens (15) versehen ist. 9. Apparatus for performing the method according to claim 8, characterized characterized in that the bearing outer and / or inner ring with a thin-walled sleeve (13) is provided for receiving the strain gauge (15). 10. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß in der unteren Kugellaufbahn (40) des Schwenklagers (39) mehrere Dehnmeßstreifen (49) eingelassen sind.10. Apparatus for performing the method according to claim 5, characterized characterized in that in the lower ball track (40) of the pivot bearing (39) several Strain gauges (49) are embedded. 11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Dehnmeßstreifen (49) in Dehnmeßplatten (48) untergebracht sind.11. The device according to claim 10, characterized in that the Strain gauges (49) are housed in strain gauges (48). 12. Vorrichtung nach Anspruch 10 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Dehnmeßstreifen (49) bzw. mehrere Dehnmeßplatten (48) zu Gruppen zusammengefaßt sind.12. Apparatus according to claim 10 and 11, characterized in that several strain gauges (49) or several strain gauges (48) combined into groups are.