BR0110567B1

BR0110567B1 - aparelho de roda de pá deslocável e processo para comando automático do aparelho de roda de pá.

Info

Publication number: BR0110567B1
Application number: BRPI0110567-1A
Authority: BR
Inventors: Bernd Mann
Priority date: 2000-05-05
Filing date: 2001-05-02
Publication date: 2012-11-27
Also published as: PT1278918E; EP1278918B1; AU6576201A; US6970801B2; WO2001086077A1; AU780449B2; DE10021675A1; ATE256792T1; BR0110567A; ES2210173T3; CA2406608A1; US20040088138A1; EP1278918A1; US20050246133A9; DE10191832D2; DE50101199D1; CA2406608C

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "APARELHO DE RODA DE PÁ DESLOCÁVEL E PROCESSO PARA COMANDO AU- TOMÁTICO DO APARELHO DE RODA DE PÁ".

A invenção refere-se a um aparelho de roda de pá deslocável de acordo com o preâmbulo da reivindicação 1, e um processo para coman- do automático do aparelho de roda de pá deslocável de acordo com o pre- âmbulo da reivindicação 10.

Condições prévias essenciais de instalações de materiais a gra- nel modernas e flexíveis são especialmente sistemas de depósito e de transporte otimizados quanto à existência e ao tempo de passagem. Solu- ções favoráveis e orientadas para o futuro consideram especialmente a in- tegração na técnica de automatização de maneira que em uma operação posterior pode ser realizado um manuseio simples e favorável em termos de custo. Nisso, há de ser considerado especialmente que aparelhos de roda de pá funcionam, geralmente, em 3 turnos de trabalho, por conseguinte, aqui no caso de um comando manual de tal aparelho de roda de pá, devem ser pagos salários correspondentes por parte do empregador sendo, por- tanto, a operação de tal aparelho de roda de pá ligada a elevados custos.

No estado da técnica, do qual a invenção parte (DE 197 37 858 A1), é conhecido um aparelho de roda de pá que é configurado particular- mente para o desmonte de montões compactados ou para o amontoamento de materiais a granel. O aparelho de roda de pá, também denominada "es- cavadora de roda de pá" apresenta uma lança dianteira em cuja extremida- de dianteira se encontra a roda de pá e um pylon executado à moda de tor- re. Por fim, é previsto um contrapeso que é disposto no lado situado oposto à lança dianteira do pylon, a saber, em uma lança traseira. A região diantei- ra da lança dianteira é ajuntada através da região parcial do pylon ao con- trapeso mediante elementos em forma de cabos portadores. Mediante o contrapeso, são devidamente compensadas as forças que ocorrem quando do carregamento da roda de pá com material a granel na lança dianteira ou no aparelho de roda de pá. O aparelho de roda de pá conhecido, aqui des- crito, apresenta um sistema de comando para o comando automático do aparelho de roda de pá deslocável. Para este fim, é previsto um dispositivo de medição da forma do montão, a saber, do perfil superficial do montão. Já que o aparelho de roda de pá como tal é configurado deslocável, apresen- tando, por conseguinte, um correspondente sistema de acionamento, o apa- relho de roda de pá está sendo deslocado em função de dados medidos e/ou processados, detectados pelo dispositivo de medição, até a posição desejada de desmonte, de amontoamento respectivamente e, precisamente, de tal maneira que a roda de pá disposta na extremidade dianteira da lança dianteira seja posicionada na posição desejada de desmonte, de amontoa- mento respectivamente. Conseqüentemente, está sendo deslocado, por um lado, o próprio aparelho de roda de pá e, por outro, a lança dianteira do aparelho de roda de pá é movida de tal maneira que a roda de pá é posicio- nada na posição vertical desejada e na posição lateral desejada para o desmonte, o amontoamento respectivamente do montão.

O aparelho de roda de pá, conhecido pelo estado da técnica, em função de um perfil superficial do montão detectado ou calculado com o auxílio do dispositivo de medição, é deslocado devidamente ou vários com- ponentes móveis do aparelho de roda de pá, chamados, por exemplo, de aparelhos combinados, estão sendo deslocados. O dispositivo de medição aqui utilizado é configurado como scanner 2-D e lê a superfície do montão. O dispositivo de medição é disposto na região dianteira da lança dianteira do aparelho de roda de pá. Para poder determinar o perfil do montão, isto é, o perfil superficial do montão, o aparelho de roda de pá precisa ser deslo- cado ao longo do montão, sendo que a lança quase que "vai além" do montão e o dispositivo de medição lê a superfície durante o movimento além do montão. Conseqüentemente, o aparelho de roda de pá aqui conhecido, antes do início do processo de trabalho, executa primeiramente uma viagem de medição separada. Com o auxílio do caminho de deslocamento do apa- relho de roda de pá, a posição do mecanismo de levantamento, do meca- nismo de oscilação, assim como do mecanismo de translação, cujas posi- ções respectivas estão sendo determinadas por transdutores angulares ou sensores previstos em separado, pode ser determinada também a posição do dispositivo de medição. Este dispositivo de medição escaneia durante a viagem de medição a forma do montão. Dito com outras palavras, com o auxílio de um dispositivo de comando ou de um PC de encaixe, um modelo .3-D do montão é calculado pelos dados de medição do dispositivo de medi- ção e pelos dados de medição dos transdutores angulares previstos nos mecanismos de translação, oscilação e levantamento e com o auxílio de um conversor 2-D. Durante o funcionamento do aparelho de roda de pá, por- tanto, durante o amontoamento ou o desmonte do montão, o comando pre- visto em separado consulta permanentemente os valores dos transdutores angulares, assim como os valores de medição das balanças de tipo trans- portador para o material a granel transportado para fora, portanto desmon- tado. Com base nestes valores, o comando calcula, então, um modelo pro- visório do montão que está sendo continuamente atualizado em correspon- dência à quantidade desmontada medida ou da quantidade de amontoa- mento do material a granel de maneira que, de preferência, não precisa ser realizada mais nenhuma viagem de medição com o aparelho de roda de pá para detectar o perfil superficial do montão. Com outras palavras, no apa- relho de roda de pá conhecido pelo estado da técnica ou no processo aqui descrito é determinado, por agora, primeiramente, de vez, a forma do mon- tão com o auxílio de uma viagem de medição do aparelho de roda de pá do scanner 2-D, sendo que, então, é iniciado o processo de desmonte ou de amontoamento e mediante os valores de medição correspondentes, especi- almente sinais de transdutores angulares, assim como valores de quantida- des para o material a granel desmontado ou amontoado, o comando, então, calcula um modelo provisório do montão.

Além disso, é conhecido do estado da técnica um transportador a céu aberto (EP 0412402 A1), no qual, com ajuda de um dispositivo de me- dição, as diferentes camadas presentes no montão são detectadas. Devido a um reconhecimento ou análise da diferença de intensidade ou uma análi- se em freqüência da luz refletida, as diferentes camadas, preferivelmente tipos de carbono especialmente contendo enxofre ou camadas de cobertura argilosas são reconhecidos com ajuda de espectros de reflexão padrão ar- mazenados, e o transportador é correspondentemente comandado.

Além disso, é conhecido um aparelho de roda de pás deslocável (DE 4133392 C1), no qual com ajuda de um sistema GPS, somente o ponto de lançamento para uma massa a ser inclinada é correspondentemente dis- ponibilizado. Neste caso, com ajuda de um dispositivo de medição disposto também somente na região de lançamento mede correspondentemente também somente a região de lançamento para a determinação das etapas do processo de inclinação. Para a medição da forma do montão seria ne- cessária uma viagem de medição do aparelho de roda de pá.

Finalmente, é conhecido do estado da técnica um sistema de medição para a detecção de perfis de superfícies de material a granel acu- mulado em navios (EP-A-0159187), sendo que um dispositivo de medição é disposto na extremidade superior do braço transportador que se estende por dentro do compartimento de carga do navio, e também a estrutura da super- fície do material a granel no compartimento de carga do navio é detectada essencialmente em função do movimento do braço transportador, e o movi- mento do braço transportador é comandado com base neste aspecto.

O aparelho de roda de pá, no qual a invenção se baseia, ainda não é configurado de maneira otimizada. Por um lado, pelo menos no iní- cio, sempre se torna necessária primeiramente uma viagem de medição do aparelho de roda de pá ou também de um aparelho combinado para a de- tecção ou a determinação da forma do montão uma vez que o dispositivo de medição disposto na região da lança dianteira, em correspondência ao comprimento do montão, precisa ser deslocado ao longo do montão para que o scanner 2-D também possa detectar a forma do montão. Durante esta viagem de medição, o movimento de todo o aparelho de roda de pá, especi- almente o movimento do mecanismo de translação, de levantamento e de oscilação, de preferência com o auxílio dos transdutores angulares, portan- to, o movimento do aparelho de roda de pá em volta dos seus dois eixos de rotação assim como o movimento do aparelho de roda de pá, de preferência ao longo de um trilho longitudinalmente em relação ao montão, são determi- nados permanentemente por sensores que medem a distância, para que, por um lado, possa ser determinada a posição do dispositivo de medição e, por outro, pode ser calculada também a forma do montão ou o modelo do montão pelos dados de medição. A fim de agora amontoar ou desmontar o montão correspondente, o aparelho de roda de pá está sendo deslocado até a posição desejada de amontoar ou desmontar de maneira que a roda de pá do aparelho de roda de pá começa, por exemplo, com o desmonte do mon- tão e, precisamente, baseado no "modelo de montão detectado", armazena- do na unidade de comando. Este modelo de montão será, então, atualizado com o auxílio de outros dados de medição a serem determinados, sendo que especialmente a quantidade de materiais a granel (por exemplo, quanti- dade de carvão mineral) que chega à instalação de cinta ou que é trans- portada para fora pela instalação de cinta é detectada por sensores corres- pondentes, determinando com isso os valores de medição das balanças de tipo transportador, e o modelo de montão armazenado na unidade de co- mando está sendo atualizado continuamente com base nestes dados de medição. Com outras palavras, durante a operação do aparelho de roda de pá, especialmente em uma determinada região circunvizinha da roda de pá, não se efetua nenhuma medição separada da forma de montão. O comando do desmonte do montão se realiza, portanto, no "modelo de montão" teórico permanentemente atualizado. Isto encerra várias desvantagens. Por um lado, durante a operação do aparelho de roda de pá se pode chegar a alte- rações da forma de montão, por exemplo, durante chuvas por processos naturais de resvalamento ou semelhante. Além disso, em função do próprio processo de desmonte podem ser provocados resvalamentos ou desloca- mentos. Por fim, no sistema de comando conhecido não pode ser detectada imediatamente uma forma de montão efetivamente em alteração, especial- mente não no caso quando o aparelho de roda de pá estiver parado, por conseguinte, quando não for operado já que não acontece nenhuma viagem ao longo do montão com o dispositivo de medição. Por causa da forma de montão que se altera, especialmente por causa de processos naturais de resvalamento, pode acontecer que a roda de pá do aparelho de roda de pá assuma, por exemplo, uma posição de partida que não é otimizada. Além disso, nos aparelhos de roda de pá conhecidos é desvan- tajoso que, devido à viagem de medição do aparelho de roda de pá, a lança frontal deve ser igualmente passada sobre o montão, e deste modo há o perigo que este, por exemplo, colida com topos especialmente altos dos morros do montão, durante a viagem de medição. Através disso, surge um perigo para o próprio aparelho de roda de pá, especialmente um risco de tombamento, ou fornece a este aparelho riscos para as correspondentes peças do aparelho de roda de pá.

Portanto, é tarefa da invenção configurar e aperfeiçoar o apa- relho de roda de pá descrito anteriormente e, respectivamente, o processo para controlar automaticamente o aparelho de roda de pá de tal modo que o funcionamento automático de um aparelho de roda de pá seja melhorado, que particularmente sejam evitadas perturbações devido a deslizes do mate- rial de montão e seja aumentada a segurança para o aparelho de roda de pá.

Para o processo mencionado anteriormente, a tarefa antes indi- cada agora é solucionada pelas características da parte caracterizante da reivindicação 1. Para o processo anteriormente mencionado, a tarefa antes indicada é solucionada pelas características da parte caracterizante da rei- vindicação 10.

Pelo fato de que o sistema de comando ou o processo é agora configurado de tal maneira que uma detecção da forma de montão atual seja assegurada sem a execução de uma viagem de medição, podem primeira- mente ser evitadas as viagens de medição conhecidas do estado da técnica entre outras. Através disso, são poupados custos de funcionamento corres- pondentemente altos com o aparelho de roda de pá de acordo com a inven- ção, sendo particularmente combustível e dispêndio de tempo para a detec- ção da forma de montão minimizados. Devido ao fato de que o dispositivo de medição pode ser configurado como sistema de detecção de imagem tridimensional, é assegurada uma detecção essencialmente permanente da atual forma de montão, de modo que as modificações da forma de montão , que ocorrem, por exemplo, em processos naturais como deslizamento devi- do à chuva, podem ser detectadas sempre em tempo real. Finalmente, os riscos citados anteriormente para o aparelho de roda de pá são eliminados. Devido ao fato de, agora com ajuda do dispositivo de medição, ser obtida a detecção da forma de montão atual na região da lança frontal, colisões da lança frontal com correspondentes topos de montões são evitadas. Através disso, é consideravelmente aumentada a segurança do aparelho de roda de pá de acordo com a presente invenção, de modo que, como resultado, as desvantagens previamente descritas são eliminadas.

Agora existe um grande número de possibilidades de configurar e aperfeiçoar o aparelho de roda de pá de acordo com a invenção e, res- pectivamente, o processo de acordo com a invenção para o comando do aparelho de roda de pá de maneira vantajosa. A seguir, que um exemplo de execução preferido da invenção então seja explicado, em detalhes, com base no seguinte desenho e na correspondente descrição. Os desenhos mostram:

Figura 1 um aparelho de roda de pá deslocável em uma representação esquemática pelo lado, Figura 2 uma configuração de hardware para a realização do processo de acordo com a invenção para o aparelho de roda de pá repre- sentado na figura 1, Figura 3 uma configuração de hardware para a realização do processo de acordo com a invenção em representação detalhada mais esquematizada, Figura 4 uma superfície de tela com a representação de um perfil detec- tado da superfície de montão. As figuras 1 e 3 mostram um aparelho de roda de pá 1 que apresenta uma lança dianteira 2, um pylon 3, um contrapeso 4 e um meca- nismo de translação 5. Adicionalmente é previsto na extremidade dianteira da lança 3 uma roda de pá 6. A região superior do aparelho de roda de pá .1, por conseguinte, a lança 2, o pylon 3 assim como o contrapeso 4 e a lan- ça traseira 8, por um lado, são unidos por cabos portadores 7 uns aos ou- tros e, por outro, são configurados de tal maneira que esta parte do apare- Iho de roda de pá 1 pode ser oscilada e girada sobre o mecanismo de translação 5. Nisso, os ângulos entre o pylon 3 e a lança dianteira 2 assim como entre o pylon 3 e a lança traseira 8 ficam constantes. Com o auxílio da roda de pá 6, disposta na lança dianteira 2, se realiza o desmonte de mate- rial a granel de um montão 9 ou o amontoamento de material a granel para um montão 9. Verifica-se a cinta de transporte 13 para o transporte de mate- rial a granel.

Nisso, o aparelho de roda de pá 1 apresenta um sistema de co- mando 10 para o comando automático do aparelho de roda de pá deslocá- vel 1. Depreende-se da figura 1 que o aparelho de roda de pá 1 pode ser deslocado ao longo do montão 9. O aparelho de roda de pá 1 vai automati- camente a uma posição de desmonte ou de amontoamento e desmonta o material a granel automaticamente ou amontoa-o automaticamente. O mo- vimento do aparelho de roda de pá 1, assim como o endereçamento da roda de pá 6 e também a oscilação e/ou o giro da parte superior do aparelho de roda de pá 1 se realiza em função da forma de montão, especialmente do perfil superficial do montão 9. Para a medição do montão 9, é previsto pelo menos um dispositivo de medição 11. Com o auxílio do sistema de comando e dos dados de medição medidos pelo dispositivo de medição 11, o apa- relho de roda de pá 1 então será deslocado, automaticamente, até a posi- ção desejada de desmonte ou de amontoamento, sendo especialmente po- sicionada correspondentemente à roda de pá 6.

O sistema de comando 10 e o dispositivo de medição 11 são agora configurados ou executados de tal maneira que, independentemente da operação do aparelho de roda 1, é garantida uma detecção permanente da forma efetiva do montão, a saber, uma alteração efetiva da forma de montão pode ser detectada pelo menos em uma determinada região circun- vizinha da roda de pá 6. Conseqüentemente - segundo o processo - inde- pendentemente da operação do aparelho de roda 1, é garantida uma detec- ção permanente da forma efetiva do montão, e com isso, uma alteração efe- tiva da forma de montão é detectada pelo menos em uma determinada regi- ão circunvizinha da roda de pá 6. Por causa da permanente detecção da forma de montão, que corresponde à situação real, uma vez que está sendo lida aqui permanentemente, por conseguinte continuamente, a forma de montão, também podem ser apuradas imediatamente alterações que não têm conexão com um desmonte ou amontoamento de material a granel, portanto, por exemplo, que baseiam em resvalamentos naturais. Condicio- nado por isso, a roda de pá 6 pode ser posicionada, sempre, de maneira otimizada, na posição desejada de desmonte ou de amontoamento. En- quanto no estado da técnica ainda precisavam ser detectados valores de medição de balanças de tipo transporte do material a granel desmontado mediante a cinta de transporte e com isso foi calculado o "modelo de mon- tão" provisório, os componentes necessários para esse deixam de existir neste recurso técnico de comando, ou agora se torna possível um comando mais exato pelo sistema de comando ou o processo.

Como as figuras 1 e 3 permitem reconhecer bem, o dispositivo de medição 11 é disposto no pylon 3, a saber na extremidade superior do pylon 3. O dispositivo de medição 11 aqui utilizado é executado como sis- tema de detecção de imagem 3-D, especialmente como scanner a laser 3-D. Por exemplo, interessa aqui um assim chamado "3-D Imaging Sensor, LMS- Z 210" que pode escanear a forma de montão em uma área de preferência até 350 metros.

Além disso, para a detecção dos movimentos e/ou posições do aparelho de roda de pá 1 ou dos componentes correspondentes, a saber da lança 2 e 8 ou do pylon 3 e da roda de pá 6, é previsto um sistema GPS (Global-Positioning-System). Os movimentos do aparelho de roda de pá 1 em volta dos seus três eixos de rotação podem ser detectados por causa deste sistema GPS de maneira mais exata. Para este fim, são previstos um primeiro e um segundo receptor de posição GPS 12a e 12b, configurados como antenas GPS simples, para a determinação da posição do aparelho de roda de pá 1 assim como para a determinação de posição dos compo- nentes correspondentes do aparelho de roda de pá. O primeiro receptor de posição GPS 12a é disposto na lança dianteira 2 e o segundo receptor de posição 12b no pylon 3. Os receptores de posição GPS 12a e 12b são exe- cutados, de preferência, como receptores CFD (Carier Face Differential).

Como se pode depreender das figuras 2 e 3, o aparelho de roda de pá 1 apresenta um computador de comando separado 10b. Além disso, o sistema de comando 10 apresenta elementos de sensores adicionais 14 para a realização de uma proteção de tombamento adicional para o apare- lho de roda de pá 1. Conta entre os mesmos, especialmente, um sensor de ângulo de inclinação 14a que, do mesmo modo como o segundo receptor de posição GPS 12b, é disposto na extremidade superior do pylon 3.

A figura 2 mostra agora uma configuração de hardware para o sistema de comando 10 para o aparelho de roda de pá 1. Como já mencio- nado, para o posicionamento do aparelho de roda de pá 1 é previsto um mecanismo de translação 5 assim como - como visível na figura 3 - são pre- vistos um mecanismo de levantamento não-enumerado em detalhes e um mecanismo de oscilação de maneira que a oscilação ou o giro da parte su- perior do aparelho de roda de pá 1, por conseguinte, da lança dianteira 2 e do pylon 3 assim como da lança traseira se tornem possíveis. O sistema de acionamento 15 previsto para isso é representado na figura 2 apenas es- quematicamente.

A figura 2, porém, mostra que o sistema de acionamento 15 está sendo regulado ou comandado por uma unidade de comando 10a em fun- ção dos dados de medição, do dispositivo de medição 11 assim como dos dados detectados pelo sistema GPS. Os valores teóricos para o comando do aparelho de roda de pá 1 são calculados no controlador 10a. Em função dos dados de medição do dispositivo de medição 11, a unidade de comando .10a detecta a forma de montão do montão 9, especialmente o perfil superfi- cial do montão 9 do qual deve ser desmontado material a granel ou sobre o qual deve ser amontoado material a granel. Para o apoio da unidade de co- mando 10a é previsto um computador de comando 10b que, especialmente dos dados dos dados detectados pelos receptores de posição GPS 12a e .12b, detecta a posição do aparelho de roda de pá 1 assim a da roda de pá .6. Aqui é que há de se lembrar que a parte superior do aparelho de roda de pá 1 é disposta na verdade de maneira oscilante e giratória, a saber sobre o mecanismo de translação 5 de maneira oscilante e giratória mas que as dis- posições do pylon 3 em relação à lança dianteira 2 ou à lança traseira 8 sempre ficam iguais, quer dizer as distâncias e ângulos correspondentes ficam iguais já que isso representa uma unidade que não se altera do apa- relho de roda de pá 1. Por causa das dimensões conhecidas, com o auxílio dos dois receptores de posição GPS, a saber o primeiro receptor de posição GPS 12 e o segundo receptor de posição GPS 12b, pode ser determinada sempre a posição precisa do aparelho de roda de pá 1 e dos componentes correspondentes. Para este fim, os dois receptores de posição GPS 12a e .12b são dispostos, de preferência, no mesmíssimo plano mas fixados ou retidos em posições diferentes, aqui na lança dianteira 2 ou no pylon 3.

A figura 3 mostra uma representação mais detalhada para uma configuração de hardware para o aparelho de roda de pá 1. Verifica-se bem que na extremidade superior do pylon 3 do aparelho de roda de pá 1 é dis- posto o dispositivo de medição 11 e o segundo receptor de posição GPS .12b. O primeiro receptor de posição GPS 12a é disposto na lança dianteira .2 do aparelho de roda de pá 1. Pode-se pensar em que, adicionalmente ao primeiro receptor de posição GPS 12a, a saber imediatamente atrás da roda de pá 6, seja disposto um sistema de vídeo câmara que pode ser conectado, por exemplo, por sua vez, com um centro de controle. No entanto, isso aqui não é absolutamente necessário uma vez que o aparelho de roda de pá 1 é que apresenta um sistema de comando 10 independente de um centro de controle assim como é representado na figura 2 e aqui são previstos uma unidade de comando separada 10a e um computador de comando separado .10b para o aparelho de roda de pá 1. O sistema de comando 10 apresenta aqui a unidade de comando 10a, um computador de comando separado 10b assim como fios de comando correspondentes 10c. O computador de co- mando 10b é executado aqui, de preferência, como PC de encaixe e com a ajuda do computador de comando 10b, em função dos dados de medição do dispositivo de medição 11, é calculada a forma de montão, especialmente o perfil superficial do montão 9. Em função desse perfil superficial se efetua o comando do aparelho de roda de pá 1, a saber, os sinais correspondentes da unidade de comando 10a são fornecidos ao sistema de acionamento 15. O sistema de acionamento 15, aqui representado apenas esquematica- mente, apresenta aqui os vários componentes acionáveis do aparelho de roda de pá, portanto, especialmente, a parte motor ou hidráulica para o me- canismo de levantamento e oscilação, para o mecanismo de translação as- sim como para a roda de pá 6. Através da unidade de comando 10a são acionados estes componentes do sistema de acionamento 15 com o auxílio do computador de comando 10b. Ao demais, o computador de comando 10b calcula, em função dos valores do primeiro e do segundo receptores de po- sição GPS 12a e 12b a posição do aparelho de roda de pá 1, especialmente a posição exata da roda de pá 6 em relação ao montão 9. O sistema de co- mando aqui representado é executado, de preferência, como comando por programa armazenado.

Com o dispositivo de medição 11, aqui executado como scan- ner 3-D, uma detecção da forma de montão do montão 9 é possível inde- pendentemente de uma operação do aparelho de roda de pá 1. Especial- mente pela disposição do dispositivo de medição 11 na extremidade superi- or do pylon 3 e pela execução do dispositivo de medição 11 como scanner .3-D não precisa ser realizada nenhuma viagem de medição separada e também na parada do aparelho de roda de pá 1, por conseguinte, indepen- dente do seu funcionamento, se torna possível uma detecção permanente da forma de montão do montão 9. Particularmente podem ser detectadas também alterações efetivas da forma de montão, por exemplo, por proces- sos naturais de resvalamentos, condicionados pela chuva, especialmente na região circunvizinha direta da roda de pá 6. O sistema de comando 10 ou o dispositivo de medição 11 e os componentes correspondentes do sistema de comando 10 são configurados de tal maneira que a forma de montão é detectada em tempo real. Não é mais necessária nenhuma viagem ao longo de todo o montão 9 na direção longitudinal. Os movimentos ou as posições do aparelho de roda de pá 1 e de seus componentes, especialmente os mo- vimentos do aparelho de roda de pá 1 em volta de seus três eixos de rota- ção são detectados com o auxílio do sistema GPS. Por causa da disposição do sistema GPS que por isso determina o posicionamento do aparelho de roda de pá 1 exatamente e de um dispositivo de medição 11, configurado como scanner 3-D, na extremidade superior do pylon 3, a forma de montão pode ser sempre permanentemente lida e detectada e a produção de mais um eixo de scanner, como no scanner 2-D conhecido no estado da técnica, não é mais necessária. Dos dados de medição fornecidos pelo dispositivo de medição 11, executado aqui como scanner 3-D, e pelo sistema GPS, a forma de montão é copiada, calculando, sempre efetivamente, com o auxílio do sistema de comando 10, especialmente do computador de comando 10b.

A figura 4 mostra, por fim, o perfil superficial de um montão 9 que é calculado com o auxílio do computador de comando 10b e é emitido em representação colorida bidimensional sobre uma tela 16. Esta repre- sentação provou ser muito vantajosa, Claramente podem ser reconhecidos os vários segmentos 17, de preferência em representação colorida distinta sobre a tela 16, caracterizados aqui parcialmente por sombreados diferen- tes. Tal tela 16 pode ser prevista, por exemplo, em um centro de controle, previsto para o comando ou a monitoração de vários aparelhos de roda de pá 1. Por fim, com o auxílio de um sensor de ângulo de inclinação 14a, de preferência disposto do mesmo modo na região superior do pylon 3, é reali- zada uma proteção contra o tombamento para o aparelho de roda de pá 1. Já foi mencionado inicialmente que o posicionamento do aparelho de roda de pá 1 é problemático. Por causa das forças grandes aqui atuantes, com um posicionamento errado da roda de pá 6 e com desligamento não a tem- po da roda de pá 6, se pode chegar a um tombamento de todo o aparelho de roda de pá 1. Especialmente para evitar isso, é previsto aqui um sensor de ângulo de inclinação 14a que é ligado também, pela técnica de circuitos, ao computador de comando 10b ou à unidade de comando 10a. Se o sensor de ângulo de inclinação 14a detectar um certo ângulo de inclinação do apa- relho de roda de pá 1 então o funcionamento é imediatamente parado, des- ligando especialmente a roda de pá 6. De maneira vantajosa, os dados de medição do sensor de ângulo de inclinação 14a são comparados com os dados de medição do sistema GPS. Por um lado, por conseguinte, o sensor de ângulo de inclinação 14a detecta o ângulo de inclinação do aparelho de roda de pá 1, especialmente a inclinação da região superior ou da parte do aparelho de roda de pá 1, portanto também a inclinação da lança 2, por ou- tro, esta inclinação também pode ser detectada, correspondentemente, com o auxílio do primeiro e segundo receptores de posição GPS 12a ou 12b e do computador de comando 10b. Se os dados de medição divergirem uns dos outros então isso mostra que ou o sensor de ângulo de inclinação 14a ou então o sistema GPS não funciona corretamente. Neste caso, o sistema de comando 10 é executado de tal maneira que nisso também acontece um desligamento do aparelho de roda de pá 1 de maneira que é realizado um sistema de proteção para o aparelho de roda de pá 1.

O sistema de comando 10 agora é executado de tal maneira que pelo menos uma região relativamente grande pode ser levantada com o au- xílio do dispositivo de medição 11. É assegurado especialmente uma detec- ção da forma de montão efetiva na região da lança dianteira 2 e uma detec- ção da região circunvizinha da lança traseira 8. Isto tem como conseqüência um aumento correspondente da segurança do funcionamento do aparelho de roda de pá 1 uma vez que alterações efetivas da forma de montão na região da lança dianteira 2 também são detectadas juntas de maneira que a lança dianteira, por exemplo, não possa bater contra "montes de montão" e/ou que a lança traseira 8, especialmente o contrapeso 4 previsto na lança traseira 8, possa ser movido, especialmente oscilado sem perigo. Por exemplo, também aqui, com o auxílio da unidade de comando 10a ou do computador de comando 10b não se efetuará justamente nenhuma oscila- ção da lança dianteira 2 ou da lança traseira 8 se, por exemplo, na região da lança traseira 8, especialmente na região do contrapeso 4, com o auxílio do sistema de comando 10, especialmente com o auxílio do dispositivo de medição 11, forem detectados obstáculos nos quais podiam esbarrar o con- trapeso 4. Aqui interessam, por exemplo, na região do contrapeso 4, outros veículos escavadores, caminhões ou semelhante estacionados. Com o au- xílio do dispositivo de medição 11, portanto, especialmente por ser disposto na extremidade superior do pylon 3, pode ser "escaneada" uma área relati- vãmente grande em redor do aparelho de roda de pá 1 de maneira que o aspecto de segurança quando do funcionamento do aparelho de roda de pá .1 é aumentado consideravelmente. Lista de referência

.1 aparelho de roda de pá

.2 lança

.3 pylon

.4 contrapeso

.5 mecanismo de translação

.6 roda de pá

.7 cabos portadores

.8 lança traseira

.9 montão

.10 sistema de comando

.10a unidade de comando

.10b computador de comando

.10c fios de comando

.11 dispositivo de medição

.12a primeiro receptor de posição GPS

.12b segundo receptor de posição GPS

.13 cinta de transporte

.14 elementos de sensor

.14a sensor de ângulo de inclinação

.15 sistema de acionamento

.16 tela

.17 segmentos

Claims

REIVINDICAÇÕES

1.Aparelho de roda de pá deslocável (1) com uma lança frontal (2) e com um sistema de comando (10) para o comando automático de um aparelho de roda de pá deslocável (1) para desmontar montões e/ou para amontoar materiais a granel, sendo que o aparelho de roda de pá (1), para a recepção do material a granel, apresenta pelo menos uma roda de pá (6) e é previsto pelo menos um dispositivo de medição (11) para a medição do montão (9) e sendo que o aparelho de roda de pá (1), em função dos dados de medição medidos e/ou processados, pode ser deslocado, automatica- mente, até a posição desejada de desmonte ou de amontoamento, caracte- rizado pelo fato de que o sistema de comando (10) e o dispositivo de medi- ção (11) são configurados ou executados de tal forma que é garantida uma detecção permanente da forma efetiva de montão, sem execução da viagem de medição, a saber uma alteração efetiva da forma de montão pode ser detectada, sendo que o dispositivo de medição (11) é configurado como sistema de detecção de imagem tridimensional, que com a ajuda do disposi- tivo de medição (11) é assegurada uma detecção permanente da atual for- ma de montão na região da lança frontal (2), de modo que a lança frontal (2) não possa colidir contra o morro de montão, e que para a detecção dos mo- vimentos e/ou posições do aparelho de roda de pá (1) é previsto um sistema GPS.

2.Aparelho de roda de pá (1), de acordo com a reivindicação anterior, caracterizado pelo fato de que o aparelho de roda de pá (1) apre- senta uma lança traseira (8) e uma detecção da região circunvizinha da Ian- ça traseira (8) é garantida.

3.Aparelho de roda de pá (1), de acordo com uma das reivindi- cações anteriores, caracterizado pelo fato de que o aparelho de roda de pá (1) apresenta um pylon (3) e de que o dispositivo de medição (11) é dis- posto no pylon (3).

4. Aparelho de roda de pá (1), de acordo com uma das reivindi- cações precedentes, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de medi- ção (11) é executado como scanner a laser tridimensional.

5. Aparelho de roda de pá (1), de acordo com uma das reivindi- cações anteriores, caracterizado pelo fato de que são previstos um primeiro e um segundo receptor de posição GPS (12a, 12b) para a determinação da posição do aparelho de roda de pá (1) e da roda de pá (6).

6. Aparelho de roda de pá (1), de acordo com uma das reivindi- cações anteriores, caracterizado pelo fato de que o primeiro receptor de posição GPS (12a) é disposto na lança frontal (2) e o segundo receptor de posição GPS (12b) no pylon (3).

7. Aparelho de roda de pá (1), de acordo com uma das reivindi- cações anteriores, caracterizado pelo fato de que o aparelho de roda de pá (1) apresenta um computador de comando (10b) separado.

8. Aparelho de roda de pá (1), de acordo com uma das reivindi- cações anteriores, caracterizado pelo fato de que o sistema de comando (10) apresenta elementos de sensor (14) adicionais para a realização de uma proteção contra tombamento adicional para o aparelho de roda de pá 0).

9. Aparelho de roda de pá (1), de acordo com uma das reivindi- cações anteriores, caracterizado pelo fato de que é previsto pelo menos um sensor de ângulo de inclinação (14a).

10. Processo para controle automático de um aparelho de roda de pá deslocável (1) com as seguintes etapas de processo: a) preparação de um aparelho de roda de pá deslocável (1), como definido em uma das reivindicações 1 a 9; b) sendo que com auxílio do dispositivo de medição (11) é detec- tada a forma de montão; e c) sendo que o aparelho de roda de pá (1) em dependência dos dados de medição processados, e/ou medidos, é automatica- mente deslocado até a posição desejada de desmonte ou de amontoamento; caracterizado pelo fato de que d) é realizada uma detecção permanente da forma efetiva de montão, sem a execução de uma viagem de medição; e) é realizada uma detecção da forma permanente de montão na região da lança frontal (2), de modo que a lança frontal (2) não possa colidir contra o morro de montão; e f) os movimentos e/ou posições do aparelho de roda de pá (1) são detectados com auxílio de um sistema GPS.

11. Processo de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de realizar uma detecção da região circunvizinha da lança traseira (8)·

12. Processo de acordo com uma das reivindicações 10 ou 11, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de medição (11) e os compo- nentes correspondentes são configurados de tal maneira que a forma de montão é detectada em tempo real.

13. Processo, de acordo com uma das reivindicações 10 a 12, caracterizado pelo fato de que dos dados de medição fornecidos pelo dis- positivo de medição (11) e pelo sistema GPS, a forma de montão é copiada pelo computador.

14. Processo, de acordo com uma das reivindicações 10 a 13, caracterizado pelo fato de que de que o perfil superficial do montão (9) é calculado com o auxílio de um computador de comando (10b) e de que o mesmo pode ser entregue em representação colorida bidimensional sobre uma tela (16).

15. Processo, de acordo com uma das reivindicações 10 a 14, caracterizado pelo fato de que com o auxílio de pelo menos um sensor de ângulo de inclinação (14a), por uma comparação dos dados do sensor de ângulo de inclinação (14a)/sistema GPS, é realizada uma proteção contra tombamento para o aparelho de roda de pá (1).