DE4439867C2 - Selbstschöpfendes Becherwerk - Google Patents
Selbstschöpfendes BecherwerkInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein selbstschöpfendes L-förmiges Becher
werk, insbesondere als Schiffsentlader, mit einem endlosen Zug
organ, an dem die Becher befestigt sind, mit einem Becherwerk
fuß, der einen sich im wesentlichen vertikal erstreckenden
Bereich, und einen sich im wesentlichen horizontal erstrecken
den Bereich, mindestens einen Horizontalzylinder zum Spannen
und/oder Ausgleichen des Zugorganes und mindestens einen Verti
kalzylinder zum Halten des Becherwerkfußes aufweist, wobei ein
simultaner Längenausgleich dergestalt bewirkt wird, daß ein mit
dem Absenken des Becherwerkfußes zum Anpassen der Schiffsbewe
gung verbundenes Ausfahren eines Vertikalhydraulikzylindertei
les ein entsprechendes Einfahren des Horizontalhydraulikzylin
derteiles und umgekehrt ein mit dem Anheben des Becherwerkfußes
infolge der Schiffsbewegung verbundenes Einfahren des Vertikal
hydraulikzylinderteiles ein entsprechendes Ausfahren des Hori
zontalzylinderteiles bewirkt.
Ein solches Becherwerk ist nach der DE 41 00 852 A1 bekannt.
Die DE 41 00 852 A1 beschreibt einen Schiffsentlader mit einem
an einem Ausleger verlagerbaren, im wesentlichen vertikal sich
erstreckenden Bereich, der an seinem unteren Ende mit einem im
wesentlichen horizontal sich erstreckenden Bereich zusammen
wirkt. Die Ketten des Becherwerkes werden im vertikalen und im
horizontalen Bereich über Umlenkorgane geführt. Zum Anheben des
Horizontalbereiches gegenüber dem Vertikalbereich sind Hubein
richtungen im Vertikalbereich vorgesehen, wobei die Änderungen
der Kettenlängen durch Ausgleichseinrichtungen im Horizontal
bereich kompensiert werden. Hierzu bedient man sich bestimmter
Sensoren, in Form von Abstandsmeldern, Druckmessern, Dehnungs
meßstreifen etc., die über Steuerungen oder Regelkreise eine
Betätigung der entsprechenden Hydraulikzylinder, beispielsweise
zum Spannen der Ketten, auslösen.
Auch dieses System hat den Nachteil, daß unvermeidbare Zeitver
zögerungen zwischen dem Messen des neu eingestellten Zustandes
und der Reaktion (Nachregeln der Kettenspannung) auftreten.
Darüber hinaus ist die notwendige Steuerung sehr aufwendig und
schwer realisierbar.
Ein Steilförderer, insbesondere für die Schiffsentladung, wird
auch in der EP 0 236 845 A1 beschrieben. Dieser Steilförderer
besitzt einen oberen um eine senkrechte Achse drehbaren Teil,
an dessen unterem Ende ein ausschwenkbarer Teil angelenkt ist.
Beide Trume des Becherwerkes sind im Bereich der Anlenkung
ausschwenkseitig durch Führungen gestützt und am unteren Ende
über eine Umlenkrolle so geführt, daß im sogenannten Tief
schnitt gearbeitet werden kann. Um eine wesentlich vergrößer
bare Ausladung zu erzielen, weist der ausschwenkbare Teil an
seinem unteren Ende einen angelenkten, in Ausschwenkrichtung
vorspringenden Fußteil auf, der so mit dem unteren Teil verbun
den ist, daß er in jeder Ausschwenkstellung horizontal gehalten
bzw. einstellbar ist. Der ausschwenkbare Teil wird insbesondere
aus zwei zusammen ein Gelenkparallelogramm bildenden Lenkern
gebildet, woran ein mit dem Oberteil verbundener
Hydraulikzylinder angreift. Zum Spannen des Zugorganes dient
eine beispielsweise ebenfalls aus Hydraulikzylindern bestehende
Spannvorrichtung, die über eine Regeleinrichtung betätigt wer
den kann. Die Spannvorrichtung soll eine konstante Spannung des
Zugorganes dadurch bewirken, daß der Öldruck in ihren Hydrau
likzylindern durch eine entsprechende Regeleinrichtung konstant
gehalten wird. Hierbei können sich zeitliche Verzögerungen mit
der Gefahr ergeben, daß Beschädigungen am Becherwerk auftreten
können.
Bei der Schiffsentladung kommt es relativ zum Becherwerkfuß zu
Vertikal- und Neigungsbewegungen, die eine möglichst nicht
zeitverzögerte Regulierung der Lage des Becherwerkfußes zum
Schüttgut erfordern. Hierbei ist auch zu berücksichtigen, daß
die Grabkraft der Becherwerke und die Spannkraft im Zugorgan
möglichst konstant bleiben, um eine optimale Förderleistung zu
erreichen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Steilförderer
derart weiterzubilden, daß die Bewegung des Becherwerkfußes
ohne großen technischen Aufwand mit den Schiffsbewegungen koor
diniert wird, ohne daß die gewünschte Spann- und Grabkraft
unter- oder überschritten wird.
Diese Aufgabe wird durch das im Anspruch 1 beschriebene Becher
werk gelöst. Hierbei ist der Vertikal- und der Horizontalzylin
der unmittelbar jeweils auf der Kolbenseite über eine gemein
same Leitung derart miteinander verbunden, daß ohne aktive
Regelkreise ein mit einem Absenken des Becherwerkfußes verbun
denes Ausfahren eines Vertikalhydraulikzylinderteiles ein ent
sprechendes Einfahren des Horizontalhydraulikzylinderteiles und
umgekehrt ein mit dem Anheben des Becherwerkfußes verbundenes
Einfahren des Vertikalhydraulikzylinderteiles ein entspre
chendes Ausfahren des Horizontalzylinderteiles bewirkt. Hiermit
bringt die Erfindung den Vorteil, daß ohne Abstands- und/oder
Druckmessung und entsprechendes Betätigen eines Verstellorganes
eine passive Anpassung erfolgt. Aufgrund der resultierenden
Vertikalkraft folgt der Becherwerkfuß einer Abwärtsbewegung des
im Schiff befindlichen Schüttgutes, wobei die Kolbenstange des
Vertikalzylinders ausfährt. Der notwendige Längenausgleich wird
durch Einfahren der Kolbenstange des Horizontalzylinders bzw.
des mit dem horizontalen Bereich verbundenen Zylinders bewirkt.
Umgekehrt wird bei einer Aufwärtsbewegung des Schiffes die
Kolbenstange des Vertikalzylinders eingeschoben und durch die
hiermit verbundene Ölverdrängung die Kolbenstange des
Horizontalzylinders ausgefahren. Die Zugorganspannkraft und die
Grabkraft zwischen dem Schüttgut und dem Becherwerkfuß bleiben
während des Betriebes konstant. Der Becherwerkfuß paßt sich
automatisch an die Schiffsbewegung an, wodurch das Becherwerk
die optimale Förderleistung erzielt. Grundsätzlich ist das
genannte Prinzip zur Koordinierung der Bewegungsabläufe
zwischen zwei unabhängigen Systemen und der Konstant
haltung der zwischen den betreffenden Systemen wirkenden Kraft
für beliebige Systeme unter der Voraussetzung anwendbar, daß
die Masse des zu steuernden Systems im Vergleich mit der Masse
des Systems, von dem die Bewegung ausgeht, sehr gering ist und
daß die Bewegungen der größeren Masse mit geringer Beschleuni
gung bzw. Verzögerung erfolgen.
Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen
beschrieben.
Damit sich der Becherwerkfuß auch an die Schiffsschwankung
automatisch anpassen kann, ist vorzugsweise vorgesehen, daß der
vertikale Bereich und der horizontale Bereich gegeneinander um
ein Gelenk mittels mindestens eines Neigungszylinders um die
Horizontalachse drehbar ist. Vorzugsweise ist weiterhin auch
eine Kettenlängenänderung durch Änderung der Neigung des hori
zontalen Bereiches durch Druckbeaufschlagung aus einem zusätz
lichen Druckspeicher kompensierbar.
Vorzugsweise werden als Zugorgan zwei oder mehr Endlosketten
verwendet.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kompensiert das
mittels einer zuschaltbaren Pumpe in den Vertikalhydraulikzy
linder zusätzlich pumpbare Hydraulikmedium das Becherwerkeigen
gewicht oder das zupumpbare Hydraulikmedium bewirkt über die
Druckerhöhung einer zusätzliche Druckkraft auf den Becherwerk
fuß. Mit dieser Maßnahme wird den drei möglichen Voraussetzun
gen Rechnung getragen, nämlich daß das Eigengewicht des Becher
werkfußes sehr groß ist, also das Aufbringen einer Zugkraft
gewünscht wird, um die Becher nicht unnötig stark zu beanspru
chen bzw. schwer bemessen zu müssen. Ist das Eigengewicht des
Becherwerkfußes zu klein, muß der gewünschte Grabdruck erzeugt
werden, was über den Vertikalzylinderkolben geschehen kann.
Die Pumpe kann auch druckabhängig ein- und ausschaltbar gestal
tet sein. Um zu gewährleisten, daß bei ausgeschalteter Pumpe
oder abgestellter Pumpe der Druck im Vertikalzylinder nicht
abfällt, ist der Pumpe ein Rückschlagventil nachgeschaltet.
Der Vertikalhydraulikzylinder wird vorzugsweise beidseitig mit
einer Endlagendämpfung für den Kolben versehen, die nach einer
weiteren Ausgestaltung der Erfindung mechanisch oder hydrau
lisch sein kann. Eine mechanische Endlagendämpfung besteht bei
spielsweise aus jeweils endseitig der Zylinder angeordneten
Tellerfedern, die innerhalb wie auch außerhalb des Zylinders
angeordnet sein können.
Jeweilige Druckspeicher in den Druckleitungen stehen mit den
durch den Kolben getrennten Hohlräumen des Vertikalzylinders in
Verbindung bzw. speisen diese, wodurch sich eine hervorragende
Druckstabilisierung erzielen läßt. Eine weitere Druckstabili
sierung ergibt sich durch Druckbegrenzungsventile, insbesondere
zur Konstanthaltung der Zugorganspannkraft oder der Grabkraft
der Becher. Diese Druckbegrenzungsventile sperren beispielswei
se, wenn der gewünschte Druck einen vorgebbaren Wert, z. B. 5%,
unter- oder überschreitet.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung besitzt der
Vertikalhydraulikzylinder einen Sensor zur Erfassung einer vor
gebbaren maximalen Anschlagkraft und zur Auslösung eines Hubes
des gesamten Becherwerkes. Bei Erreichen der maximalen
Anschlagkraft wird, um den Fuß zu entlasten, das gesamte
Becherwerk angehoben.
Weitere Probleme ergeben sich beim sogenannten "Cleaning up",
das ist die Betriebsphase, bei der das restliche, auf dem
Schiffsboden liegende Gut aufgenommen werden soll. In dieser
Phase muß mit einer geringeren Grabkraft gearbeitet werden.
Nach der in der EP 0 401 406 A1 beschriebenen Vorrichtung wer
den hierzu die Kettenglieder aus der unterseitigen Führung
gelöst, so daß die Kette mit den Bechern in Form einer freien
Kettenlinie durchhängt und die Schiffsbewegung durch die Nach
giebigkeit dieser aufgehängten Ketten ausgeglichen werden kann.
Hierbei ist zwar die vertikale Bewegung der aufgehängten Ketten
keine aktive Bewegung mehr, jedoch ist dieses System für den
Ausgleich der Schiffsbewegung im Normalbetrieb wegen der zu
geringen Grabkraft nicht verwendbar. Des weiteren sind bei dem
Durchhängen der Ketten aufwendigere Antriebe und Führungen
gegenüber den üblichen Kettenantrieben notwendig. Auch für die
Betriebsphase des "Cleaning up" schafft die vorliegende Erfin
dung nach einer Weiterbildung ein einfachere Lösung, indem eine
Umschaltung vom Normalbetrieb auf den "Cleaning up"-Betrieb
vorgesehen ist, wozu ein weiteres oder zusätzliches Druckbe
grenzungsventil mit anderen Kennwerten alternativ oder im Sinne
einer Parallelschaltung verwendet wird.
Um unterschiedlichen Ausladungen des horizontalen Bereiches
Rechnung tragen zu können, sind zusätzlich weitere vertikal und
horizontal angeordnete Hydraulikzylinder zur Änderung der Aus
ladung des Becherwerkfußes parallel zu den zum Halten des
Becherwerkfußes auf dem Schüttgut und zum Spannen und/oder Aus
gleichen des Zugorganes vorgesehenen Hydraulikzylindern vorge
sehen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen
dargestellt. Es zeigen
Fig. 1 und 2 jeweils Teildarstellungen eines Becherwerkes
in verschiedenen Ansichten,
Fig. 3, 4 und 5 jeweils Prinzipschaltskizzen des hydraulischen
Systemes,
Fig. 6 eine Teilansicht des hydraulischen Systemes
nach Fig. 3 mit "Cleaning up"-Umschaltung,
Fig. 7 entsprechende Teilansichten zur "Cleaning up"-
Umschaltung in einer weiteren Ausführungsform
für Schaltungen nach Fig. 4 und 5,
Fig. 8 eine Teilansicht einer weiteren "Cleaning up"-
Umschaltung,
Fig. 9 eine Prinzipskizze zur Darstellung der Ausla
dungsänderung.
Fig. 10 und 11 eine Seitenansicht und eine Stirnansicht einer
weiteren Ausführungsform,
Fig. 12 bis 14 jeweils Prinzipschaltskizzen des hydraulischen
Systemes für die Ausführungsform nach Fig. 10
und 11 und
Fig. 15 bis 17 jeweils eine Ansicht des hydraulischen Systemes
nach Fig. 12 mit einer "cleaning up"-Umschal
tung in unterschiedlichen Ausführungen.
Das in Fig. 1 und 2 dargestellte Becherwerk besitzt einen Rüs
sel 10 mit einer Fahrbahn und einen Becherwerkfuß mit einem
Vertikalbereich 70 und einem Horizontalbereich 11. Die
Becher 12 werden mittels nur angedeuteter Ketten 13 im Horizon
talbereich 11, im Vertikalbereich 70 und im Rüssel 10 geführt.
Im Horizontalbereich 11 sowie im Vertikalbereich 70 sind Ket
tenräder 14 als Umlenkungen vorgesehen. Zum Halten des Becher
werkfußes gegenüber dem Rüssel 10 sind zwei Vertikalhydraulik
zylinder 15 und 16 vorgesehen, die sich einerseits an einer
Stütze 17 des Vertikalbereiches 70 und andererseits an Stützen 18
und 19 des Vertikalbereiches 70 abstützen. Zur Anpassung der
Kettenlänge und Konstanthaltung der Spannung dienen im Hori
zontalbereich 11 angeordnete Hydraulikzylinder 20 und 21, die
sich einerseits an einer Stütze 22 und andererseits an dem Ket
tenrad 14 abstützen. Die hydraulische Schaltung ist Fig. 3 bis
5 zu entnehmen.
Die Ausführungsform nach Fig. 10 und 11, in der gleiche Teile
wie bei der Ausführungsform nach Fig. 1 und 2 mit gleichen
Bezugszeichen versehen sind, weist zusätzlich zwischen den
Stützen 18 bzw. 19 und dem Horizontalbereich 11 jeweils ange
lenkte Neigungszylinder 71 und 72 auf, die eine Drehung des
Horizontalbereiches 11 um das Gelenk 73 gegenüber dem Vertikal
bereich 70 ermöglichen.
Nach Fig. 3 wird vorausgesetzt, daß der Becherwerkfuß ein hohes
Eigengewicht besitzt. Um dieses Eigengewicht so weit zu kompen
sieren, daß die erforderliche Grabkraft erreicht wird, muß auf
den Becherwerkfuß eine Zugkraft ausgeübt werden, d. h., der
Druck p1 im unteren Teil des Vertikalzylinders 15 muß größer
sein als der Druck p0 des oberen Raumes des hier doppelt wir
kenden Zylinders. Hierzu wird eine Pumpe 23 benötigt, die den
entsprechenden Druck aufbringt. Diese Pumpe ist derart gesteu
ert, daß sie erst dann einschaltet, wenn der Ausgangsdruck bis
zu einem vorgebbaren Wert von z. B. 0,95 p1 abgesunken ist und
abschaltet, wenn z. B. der Druck den vorgegebenen Wert p1
erreicht. Das Rückschlagventil 24 am Pumpenausgang sorgt dafür,
daß der Druck während des Ausschaltens der Pumpe nicht abfallen
kann. Druckbegrenzungsventile 31, 32 und 34 schützen vor Über
druck oder Druckabfall der Drücke p0 und/oder p1. Die Zylin
der 15 und 20 sind jeweils auf der Kolbenseite über eine Lei
tung 26 miteinander verbunden. Hierdurch wird gewährleistet,
daß die Verkürzung der Kettenstränge im vertikalen Teil (bei
Einfahren des Vertikalzylinders 15) durch eine entsprechende
Verlängerung der Stränge im horizontalen Bereich 11 kompensiert
wird. Die Druckspeicher 27 und 28 gewährleisten nahezu
konstante Öldrücke. Der auf der anderen Seite des Kolbens 201
liegende Raum besitzt einen Druck p2 = 0.
Durch den Pfeil 29 ist angedeutet, daß der Fuß auch nach dem
durch den Kolben 15 beschreitbaren Ausgleichweg nicht zu stark
beansprucht werden kann. Bei Erreichen der betreffenden
Anschlagkraft erhält das das Becherwerk tragende Hubwerk ein
Signal und bewegt das Becherwerk aufwärts, um den Fuß zu entla
sten. Dieselbe Funktion kann auch ein Endschalter übernehmen.
Im einzelnen sind folgende Bezeichnungen gewählt worden:
Fa: Anschlagkraft (-Fa1 ≦ Fa ≦ Fa2)
Fo: Obere Federkraft
F1: Untere Federkraft
Fsp: Spannkraft in den Ketten
Fc: Kraft in der Kolbenstange des vertikalen Zylinders
FH: Horizontal-Grabwiderstand auf den Bechern
FV: Grabkraft des Becherwerkes
W: Eigengewicht des Fußes
p0, p1, p2: Öldruck
A0, A1: Druckfläche auf dem Kolben
Fa: Anschlagkraft (-Fa1 ≦ Fa ≦ Fa2)
Fo: Obere Federkraft
F1: Untere Federkraft
Fsp: Spannkraft in den Ketten
Fc: Kraft in der Kolbenstange des vertikalen Zylinders
FH: Horizontal-Grabwiderstand auf den Bechern
FV: Grabkraft des Becherwerkes
W: Eigengewicht des Fußes
p0, p1, p2: Öldruck
A0, A1: Druckfläche auf dem Kolben
Fig. 4 zeigt eine alternative hydraulische Schaltung für den
Fall, daß das Eigengewicht des Fußes gerade oder nahezu so groß
wie notwendig ist, um die erforderliche Grabkraft aufzubringen.
In diesem Falle muß der Druck p0 im oberen Bereich des Zylin
ders 15 größer sein als der Druck p1. Dementsprechend befindet
sich die Pumpe 23 auf der Kolbenseite des Zylinders zur Erzeu
gung des Druckes p0. Die Ventile 32 und 34 begrenzen den Lei
tungsdruck wie angegeben. Für die die gleichen Bezugszeichen
wie in Fig. 3 tragenden Teile gilt Entsprechendes wie zu Fig. 3
erläutert.
Während nach Schaltung gemäß Fig. 3 und 4 der Druck p0 prak
tisch durch die Spannkraft Fsp in den Ketten bestimmt wird, ist
die Schaltung nach Fig. 5 dazu geeignet, ein zu kleines Eigen
gewicht des Becherwerkfußes zu berücksichtigen, das für die
Schaffung einer ausreichenden Grabkraft nicht ausreicht. Hier
ist eine zusätzliche Druckkraft von dem Vertikalhydraulikzy
linder 15 zu erzeugen, um zusammen mit dem (zu geringen)
Eigengewicht des Fußes die notwendige Grabkraft zu erreichen.
Diese Druckkraft wird durch den Druck p0 von der Pumpe 23 auf
der Kolbenseite des Zylinders 15 erzeugt. Die Spannkraft der
Kette ergibt sich aus der Differenz der auf die beiden Seiten
des Kolbens des Zylinders 20 wirkenden Hydraulikkräfte p0A0 und
p2A1, wobei A0, A1 die jeweiligen Kolbenflächen bezeichnen. Die
Ventile 31, 32, 34 und 35, 36 sorgen dafür, daß die Drücke p1
und p2 nur jeweils um 5% nach oben und unten um den Wert p1
bzw. p2 schwanken. Die Druckspeicher 37 bis 39 dienen weiterhin
der Stabilisierung der jeweils in den Leitungen herrschenden
Drücke p0, p1 und p2.
Die in den Fig. 3 bis 5 beschriebenen Schaltungen sind für den
Normalbetrieb geeignet.
Für den "Cleaning up"-Betrieb benötigt man jedoch eine kleinere
Grabkraft. Um diesem geringeren Kraftbedarf Rechnung zu tragen,
muß der Druck p1 in der Schaltung nach Fig. 3 vergrößert wer
den, was durch ein anderes Druckbegrenzungsventil 48 zur Erzeu
gung eines höheren Druckes p1 möglich ist. Fig. 6 zeigt eine
betreffende Umschaltung mittels eines Wegeventiles 40, wobei
das zusätzliche Druckbegrenzungsventil 48 das Hydrauliksystem
vor einem unzulässigen Druck bei dem "Cleaning up"-Betrieb
schützt.
In entsprechender Weise können auch die Ventile 31 und 32 in
den Fig. 4 und 5 durch eine Teilschaltung nach Fig. 7 durch
Umschaltung der Ventile 49 und 50 auf Ventile 51 und 52 ersetzt
werden, wobei jeweils darauf zu achten ist, daß die Bedin
gung p0 < p1 auch durch die geänderte Einstellung von p1' nicht
verletzt wird.
Der Fall, daß der geänderte Druck P1' größer als p0 in den
Schaltungen nach Fig. 4 und 5 sein soll, ist in Fig. 8 dadurch
berücksichtigt, daß die Pumpe 23 in dem Ölkreis mit dem höch
sten Öldruck angeordnet ist.
Nach Fig. 9 kann der Becherwerkfuß, der Horizontalbereich 11 in
der Länge verändert werden, indem die Hydraulikzylinder 42 und
43 ausgefahren werden. Um die Kettenlänge während der Änderung
der Ausladung zu kompensieren, sind daher zwei Vertikalzylin
der 44 und 45 erforderlich, die an beiden Seiten des Vertikal
zylinders 15 angeordnet sind. Die Kolbenräume der zusätzlichen
Horizontalzylinder 42 bzw. 43 sind mit den Kolbenräumen der
zusätzlichen Vertikalzylinder 44 bzw. 45 durch Leitungen 53
bzw. 54 verbunden.
Die Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung liegen in der
passiven Anpassung des Becherwerkfußes an die Schiffsbewegung
während des Betriebes mit sehr großem Ausgleichsweg. Die Grab
kraft kann während des Bewegungsausgleiches praktisch konstant
gehalten werden, wodurch die Förderleistung der Becher opti
miert wird. Die feinfühlige Spannkrafteinstellung in den Ketten
kann zu Verwendung leichterer Ketten ausgenutzt werden. Das
hydraulische System kann ohne großen Aufwand bei Verwendung
unterschiedlich schwerer Becherwerkfüße variiert werden, indem
die hydraulischen Schaltungen nach Fig. 3, 4 und 5 kombiniert
und jeweils über einen Umschalter einer der Zustände einge
stellt wird. Mittels der dargestellten Schaltungserweiterungen
ist eine Umschaltung zwischen dem Graben aus dem vollen Schütt
gut und dem "Cleaning up"-Betrieb ohne weiteres möglich. Hier
durch können die bisher einzusetzenden Frontlader zum Zweck der
Materialsammlung eingespart werden.
Die Schaltung nach Fig. 12 entspricht im wesentlichen der
Schaltung nach Fig. 3. Da jedoch zusätzlich (siehe Fig. 10, 11)
Neigungszylinder 71, 72 (mit Druck p3) beaufschlagt werden müs
sen, ist ein weiterer Druckspeicher 75 vorgesehen. Der Zylin
der 71 arbeitet ähnlich dem Zylinder 15, ein Unterschied
besteht u. a. darin, daß eine Kettenlängenänderung bei Drehung
des Horizontalbereiches 11 um das Gelenk 73 relativ klein ist,
so daß sie durch den Druckspeicher kompensiert wird. In ent
sprechender Weise sind zusätzlich Ventile 76, 74 zur Begrenzung
der Schwankung des Druckes p3 um maximal 5% vorgesehen. Ent
sprechendes gilt für die Schaltungen nach Fig. 13 und 14, in
denen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen wie zu Fig. 4
und 5 angegeben, verwendet werden.
Die Schaltungen nach Fig. 15, 16 und 17 stellen Ausführungsfor
men für den sogenannten "cleaning up"-Betrieb dar. Um dem
geringeren Kraftbedarf Rechnung zu tragen, müssen die Drücke P1
und p3 vergrößert werden, was durch Druckbegrenzungsventile 48,
78 und 80 möglich ist. Bei der Schaltung nach Fig. 15
ist eine Umschaltung mittels 3 Dreiwegeventilen 40, 77 und 79
vorgesehen, wobei alle drei zusätzlichen Druckbegrenzungsven
tile die höheren Drücke p1 und p3 des Hydrauliksystemes vor
Überdruck schützen.
In entsprechender Weise können die Ventile 31, 32 und 74, 76 in
den Schaltungen nach Fig. 16 und 17 durch Umschalten der Ven
tile 49, 50 und 77, 79 auf Ventile 51, 52 und 78, 80 ersetzt
werden, jeweils unter Einhaltung der Bedingungen p0 < p1 in
Fig. 16 und p0 < p1 in Fig. 17.
Claims (13)
1. Selbstschöpfendes L-förmiges Becherwerk, insbesondere als
Schiffsentlader, mit einem endlosen Zugorgan (13), an dem
die Becher (12) befestigt sind, mit einem an einem Rüs
sel (10) vorgesehenen Becherwerkfuß (11, 70), der einen
sich im wesentlichen vertikal erstreckenden Bereich (70)
und einen sich im wesentlichen horizontal erstreckenden
Bereich (11), mindestens einen Horizontalzylinder (20, 21)
zum Spannen und/oder Ausgleichen des Zugorganes (13) und
mindestens einen Vertikalzylinder (15, 16) zum Halten des
Becherwerkfußes (11, 70) aufweist, wobei ein simultaner
Längenausgleich dergestalt bewirkt wird, daß ein mit dem
Absenken des Becherwerkfußes (11, 70) zum Anpassen an die
Schiffsbewegung verbundenes Ausfahren der Kolbenstange des
Vertikalzylinders (15, 16) ein entsprechendes Einfahren
der Kolbenstange des Horizontalzylinders (20, 21) und
umgekehrt ein mit dem Anheben des Becherwerkfußes (11, 70)
infolge der Schiffsbewegung verbundenes Einfahren der
Kolbenstange des Vertikalzylinders (15, 16) ein entspre
chendes Ausfahren der Kolbenstange des Horizontalzy
linders (20, 21) bewirkt,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Vertikal- und der Horizontalzylinder (15, 16; 20,
21) unmittelbar und ohne aktive Regelkreise jeweils auf
der der Kolbenstange abgewandten Kolbenseite über eine
gemeinsame Leitung (26) verbunden sind.
2. Becherwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der vertikale Bereich (70) und der horizontale
Bereich (11) gegeneinander zur Anpassung an die Schiffsbe
wegung um ein Gelenk (73) um eine Horizontalachse drehbar
angeordnet sind, wobei zusätzlich zwischen Stützen (18,
19) und dem Horizontalbereich (11) jeweils angelenkte Nei
gungszylinder (71, 72) vorgesehen sind.
3. Becherwerk nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß das Zugorgan aus zwei oder mehr End
losketten (13) besteht.
4. Becherwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß das mittels einer zuschaltbaren
Pumpe (23) in den Vertikalhydraulikzylinder (15, 16)
zusätzlich pumpbare Hydraulikmedium das Becherwerkeigenge
wicht kompensiert oder eine zusätzliche Druckkraft (p1)
auf den Becherwerkfuß (11) ausübt.
5. Becherwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß der zuschaltbaren Pumpe (23) ein Rück
schlagventil (24) nachgeschaltet ist und/oder die
Pumpe (23) druckabhängig ein- und ausschaltet.
6. Becherwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß der Vertikalhydraulikzylinder (15, 16)
beidseitig mit einer Endlagendämpfung (46, 47) für den
Kolben versehen ist.
7. Becherwerk nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine
hydraulische oder mechanische Enddämpfung, vorzugsweise
über jeweils endseitig der Zylinder (15, 16) angeordnete
Tellerfedern (46, 47).
8. Becherwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeich
net durch jeweilige Druckspeicher (27, 28; 37, 38, 39, 75)
in den Druckleitungen, die mit den durch den Kolben
getrennten Hohlräumen des Vertikalhydraulikzylinders (15,
16) und/oder des Horizontalhydraulikzylinders (20, 21)
und/oder des Neigungszylinders (71, 72) in Verbindung
stehen bzw. diese speisen.
9. Becherwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, daß jeweils Druckbegrenzungsventile (31,
32 und 34 bis 36, 48, 51, 52, 74, 76, 78, 80) zur
Druckstabilisierung, nämlich zum Längenausgleich des
Zugorganes (13) oder der Grabkraft der Becher vorgesehen
sind.
10. Becherwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, daß der Vertikalhydraulikzylinder (15, 16)
einen Sensor zur Erfassung einer vorgebbaren maximalen
Anschlagkraft (29) und/oder der Höhenlage des Becherwerk
fußes und/oder zur Auslösung eines Hubes des gesamten
Becherwerkes (11) aufweist.
11. Becherwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, daß zum Fördern von auf dem Boden liegen
dem Restgut (cleaning up) eine Umschaltung auf mindestens
ein weiteres oder zusätzliches Druckbegrenzungsventil (48,
51, 52, 78, 80) vorgesehen ist.
12. Becherwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch
gekennzeichnet, daß weitere vertikal und horizontal ange
ordnete Hydraulikzylinder (42 bis 45) zur Änderung der
Ausladung des Becherwerkfußes (11) parallel zu den zum
Halten des Becherwerkfußes (11) und zum Spannen und/oder
Ausgleichen des Zugorganes vorgesehenen Hydraulikzylin
dern (15, 16, 20, 21) vorgesehen sind.
13. Becherwerk nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß
die weiteren horizontal angeordneten Hydraulikzylin
der (42, 43) mit den zusätzlichen Vertikalzylindern (44,
45) jeweils auf der der Kolbenstange zugewandten Seite
durch Leitungen (53, 54) verbunden sind.
Priority Applications (11)
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