DE10112342A1 - Haldenlager - Google Patents

Abstract

Ein Haldenlager umfaßt eine Tragkonstruktion, an der ein die Halde übergreifender Portal-Träger gelagert ist, der in seinem äußeren Bereich auf einer Lauffläche aufliegt. Ein Kratzer-Ausleger ist an dem Portal-Träger über eine Verstellvorrichtung gehalten, mittels der die Neigung des Kratzer-Auslegers relativ zur Halde einstellbar ist. Um Lageabweichungen der Lauffläche in einfacher Weise ausgleichen zu können, ist der Partal-Träger schwenkbar an der Tragkonstruktion gelagert und es ist eine die Schwenkstellung des Portal-Trägers erfassende Sensorvorrichtung vorgesehen, die ein Schwenkstellungssignal an eine Steuervorrichtung abgibt, mittels der die Verstellvorrichtung derart angesteuert werden kann, daß der Kratzer-Ausleger in vorbestimmter Ausrichtung zur Halde gehalten wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Haldenlager mit einer Tragkon­ struktion, an der ein die Halde übergreifender Portal- Träger gelagert ist, der in seinem äußeren Bereich auf ei­ ner Lauffläche aufliegt, wobei ein Kratzer-Ausleger an dem Portal-Träger über eine Verstellvorrichtung gehalten ist, mittels der die Neigung des Kratzer-Auslegers relativ zur Halde einstellbar ist.

Bei der Lagerung und dem Umschlag von Schüttgut findet häu­ fig ein Haldenlager Verwendung, in das das Schüttgut unter Bildung eines oder mehrerer Schüttguthaufen eingebracht wird. Zur Auslagerung des Schüttgutes wird mit der Oberflä­ che des Schüttguthaufens ein Kratzer in Anlage gebracht, der das Schüttgut von dem Schüttguthaufen oberflächlich ab­ zieht und einer weiterführenden Transportvorrichtung zulei­ tet. Neben sogenannten Halden-Längslagern, bei denen die Schüttguthaufen in linearer Reihe nebeneinander angeordnet sind, sind auch Halden-Kreislager bekannt, bei denen die Schüttguthaufen um einen Mittelpunkt herum verteilt ange­ ordnet sind.

Ein Halden-Kreislager umfaßt eine Tragkonstruktion in Form einer drehbaren Mittelsäule, der über eine Transportvor­ richtung das einzulagernde Schüttgut zugeführt werden kann, das dann über einen Ausleger an gewünschter Position des Halden-Kreislagers zu einem Schüttguthaufen aufgehäuft wird. Auf diese Weise lassen sich mehrere über den Umfang der Mittelsäule verteilt angeordnete Schüttguthaufen bil­ den. Zur Auslagerung des Schüttgutes ist ein Kratzer- Ausleger vorgesehen, der sich im wesentlichen radial zur Mittelsäule erstreckt und mit seinem radial inneren Ende über ein Gelenklager gelenkig an die Mittelsäule ange­ schlossen ist. Bei einem Halden-Längslager ist eine Trag­ konstruktion in Form eines längs der Halde verfahrbaren Chassis vorgesehen, an dem der Kratzer-Ausleger über ein Gelenklager gelenkig angeschlossen ist.

In beiden Fällen trägt die Tragkonstruktion desweiteren ei­ nen Portal-Träger, der die Halde bzw. die Schüttguthaufen übergreift. Der Portal-Träger ist mit seinem inneren Ende fest an die Tragkonstruktion, d. h. das Chassis bzw. die Mittelsäule, angeschlossen und liegt in seinem äußeren End­ bereich über ein oder mehrere Räder auf einer Lauffläche oder Schiene auf, die bei einem Halden-Längslager längs der Halde verläuft und bei einem Halden-Kreislager im Abstand zur Mittelsäule kreisförmig um diese vollständig oder zu­ mindest teilweise umläuft. Der Kratzer-Ausleger ist über eine Verstellvorrichtung an den Portal-Träger angehängt. Bei Aktivierung der Verstellvorrichtung kann der Kratzer- Ausleger angehoben oder abgesenkt werden, wodurch er um sein Gelenklager schwenkt, mit dem er an die Tragkonstruk­ tion angeschlossen ist. Auf diese Weise läßt sich die Nei­ gung des Kratzer-Auslegers relativ zur Halde verstellen und somit an den Neigungs- bzw. Schüttwinkel des Schüttguthau­ fens anpassen, so daß der Kratzer-Ausleger über eine mög­ lichst große Länge auf dem Schüttguthaufen aufliegt und das Schüttgut von diesem abnehmen kann.

Es hat sich gezeigt, daß die Lauffläche, die üblicherweise an einer Stützwand oder einer Konsole ausgebildet ist, im Laufe der Zeit relativ großen Lageänderungen und Verformun­ gen unterliegt, wie sie insbesondere als Folge von großen einseitigen Belastungen und/oder Fundamentsetzungen auftre­ ten können. Obwohl der Portal-Träger aufgrund seiner Abmes­ sungen kleinere Lageabweichungen der Lauffläche durch inne­ re Verformungen und Spannungen ausgleichen kann, besteht die Gefahr, daß der Portal-Träger bei größeren Lageabwei­ chungen der Lauffläche nicht mehr auf dieser aufliegt und somit frei auskragend von der Tragkonstruktion gehalten werden muß. Dies führt sowohl an der Tragkonstruktion als auch im Anschlußbereich des Portal-Trägers an die Tragkon­ struktion zu sehr hohen Momentenbelastungen, wodurch es zu einem Brechen des Portal-Trägers und/oder einer Verformung der Mittelsäule kommen kann, so daß das Haldenlager nicht mehr einsatzfähig ist und unbrauchbar wird.

Ein weiteres Problem besteht darin, daß sich bereits bei einer geringen Verlagerung des Portal-Trägers infolge einer Lageabweichung der Lauffläche auch die Ausrichtung des Kratzer-Auslegers ändert, der somit nicht mehr der Steigung des Schüttguthaufens folgt und von einer Bedienperson stän­ dig nachgestellt werden muß, was arbeits- und zeitaufwendig ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Haldenlager der genannten Art zu schaffen, mit dem Lageabweichungen der Lauffläche in einfacher Weise ausgeglichen werden können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Haldenlager der genannten Art dadurch gelöst, daß der Portal-Träger schwenkbar an der Tragkonstruktion gelagert ist und daß ei­ ne die Schwenkstellung des Portal-Trägers erfassende Sen­ sorvorrichtung vorgesehen ist, die ein Schwenkstellungssi­ gnal an eine Steuervorrichtung abgibt, mittels der die Ver­ stellvorrichtung derart ansteuerbar ist, daß der Kratzer- Ausleger in vorbestimmter Ausrichtung zur Halde haltbar ist.

Die Erfindung geht von der Grundüberlegung aus, den Portal- Träger nicht fest an die Tragkonstruktion, d. h. das Chassis bzw. die Mittelsäule, anzuschließen, sondern an dieser der­ art gelenkig zu lagern, daß er eine Aufwärts- und Abwärts­ bewegung ausführen kann und somit einer eventuellen Lageab­ weichung der Lauffläche an seinem äußeren Ende ohne Auftre­ ten innerer Spannungen folgen kann. Auf diese Weise ist zu­ verlässig vermieden, daß sich auch bei größeren Lageabwei­ chungen der Lauffläche übermäßige innere Spannungen und Mo­ mente in dem Portal-Träger oder der Tragkonstruktion bil­ den, die zu der Zerstörung der Bauteile führen könnten.

Bei dem erfindungsgemäßen Haldenlager kann es sich entweder um ein Halden-Kreislager, bei dem die Tragkonstruktion eine drehbare Mittelsäule ist, um die die Lauffläche zumindest teilweise umläuft, oder um ein Halden-Längslager handeln, bei dem die Tragkonstruktion ein längs der Halde verfahrba­ res Chassis ist, parallel zu dem längs der Halde die Lauf­ fläche verläuft. Im folgenden soll die Erfindung beispiel­ haft an einem Halden-Kreislager erläutert werden, jedoch geltend die folgenden Ausführungen in entsprechender Weise auch für ein Halden-Längslager.

Wenn der Portal-Träger zusammen mit der Mittelsäule um die vertikale Mittelachse des Halden-Kreislagers schwenkt und dabei mit seinem radial äußeren Ende über die Lauffläche verfährt, folgt er einer eventuellen Lageabweichung der Lauffläche und erfährt dadurch eine Absenkung oder Anhe­ bung, d. h. eine Schwenkung um das Schwenklager, über das er an die Mittelsäule angeschlossen ist. Die Anhebung oder Ab­ senkung des Portal-Trägers führt zu einer Anhebung oder Ab­ senkung des daran abgehängten Kratzer-Auslegers, wodurch dieser von seiner Soll-Ausrichtung relativ zu der Halde oder dem Schüttguthaufen abweicht. Zum Ausgleich dieser Ab­ weichung wird die Schwenkstellung des Portal-Trägers mit­ tels einer Sensorvorrichtung erfaßt. Die Sensorvorrichtung erzeugt ein entsprechendes Schwenkstellungssignal und gibt dieses an eine Steuervorrichtung ab. Wenn die Steuervor­ richtung feststellt, daß der Portal-Träger aus seiner Soll- Lage abweicht, d. h. angehoben oder abgesenkt ist, gibt sie ein entsprechendes Ausgleichssignal an die Verstellvorrich­ tung, die dadurch derart verstellt wird, daß der Kratzer- Ausleger trotz der Lageabweichungen des Portal-Trägers in der vorbestimmten Ausrichtung zur Halde oder zu dem Schütt­ guthaufen gehalten wird. Auf diese Weise kann der Kratzer- Ausleger selbst dann in vorbestimmter Ausrichtung zu dem Schüttguthaufen gehalten werden, wenn der Portal-Träger in­ folge von Absenkungen oder Abhebungen der Lauffläche einer relativ großen Abweichung aus seiner Soll-Lage unterliegt.

In bevorzugter Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Sensorvorrichtung von einem elektrischen Drehwerksgeber gebildet ist, der direkt in dem Schwenklager angeordnet ist, über das der Portal-Träger an seinem radial inneren Ende an die Mittelsäule angeschlossen ist.

Die von der Steuervorrichtung ansteuerbare Verstellvorrich­ tung, über die der Kratzer-Ausleger an dem Portal-Träger gehalten ist, kann von einer Hubwinde oder auch einer Kol­ ben-Zylinder-Einheit gebildet sein.

Wenn der Portal-Träger angehoben oder abgesenkt wird, er­ fährt das Rad, über das er auf der Lauffläche aufliegt, nicht nur eine Verlagerung in vertikaler Richtung, sondern zusätzlich auch eine geringfügige Verlagerung in horizonta­ ler Richtung. Damit das Rad dieser Verlagerung über die Lauffläche quer zur Laufrichtung folgen kann, ist in Wei­ terbildung vorgesehen, daß der Portalträger über einen Rei­ fen auf der Lauffläche aufliegt. Bei dem Reifen kann es sich entweder um einen luftgefüllten Reifen oder vorzugs­ weise um einen vollelastischen Reifen, insbesondere einen Voll-Gummireifen handeln. Aufgrund der Eigenelastizität des Reifens kann dieser darüber hinaus kleinere Unebenheiten ausgleichen.

Zur Vermeidung übermäßiger innerer Spannungen im Bereich des Reifens ist in bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß der Reifen in einer Ebene senkrecht zur Laufrichtung schwenkbar an dem Portal-Träger gelagert ist, so daß der Reifen um eine parallel zur Laufrichtung verlau­ fende Achse geschwenkt werden kann, so daß auch bei einer Anhebung oder Absenkung des Portal-Trägers sichergestellt ist, daß der Reifen vollflächig auf der Lauffläche auf­ liegt.

Vorzugsweise ist der Reifen unter Zwischenschaltung von Ausgleichsfedern an dem Portal-Träger gelagert, die die Schwenkbarkeit in der Ebene senkrecht zur Laufrichtung er­ möglichen.

Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung sind aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung ersichtlich. Es zeigen:

Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch ein erfin­ dungsgemäßes Halden-Kreislager,

Fig. 2 die Auflagerung des Portalträgers auf der Lauffläche in detaillierter Darstellung,

Fig. 3 den Portal-Träger des Halden-Kreislagers gemäß Fig. 1 in verschiedenen Schwenkstel­ lungen und

Fig. 4 mögliche Stellungen des Reifens des Por­ tal-Trägers bei Lageabweichungen der Lauf­ fläche.

Ein Halden-Kreislager 10 gemäß Fig. 1 umfaßt eine vertikale Mittelsäule 11, die um eine vertikale Mittelachse V drehbar ist. Die Mittelsäule 11 ist in Abstand von einer ringförmi­ gen Stützwand 12 umgeben, die die äußere Begrenzung des Halden-Kreislagers 10 bildet. Im oberen Bereich der Stütz­ wand 12 ist eine innere umlaufende Konsole 12a angeformt, auf deren Oberseite eine Lauffläche 13 ausgebildet ist.

Von der Außenseite des Halden-Kreislagers 10 führt eine Fördervorrichtung 14 zur Mittelsäule 11, über die ein ein­ zulagerndes Schüttgut der Mittelsäule 11 zugeführt werden kann. Das einzulagernde Schüttgut wird dann einem kranarti­ gen Ausleger 15 zugeführt, mit dem das Schüttgut unter Bil­ dung einer Halde M, die einen oder mehrere Schüttguthaufen umfaßt, in das Halden-Kreislager 10 eingelagert werden kann. Die Halde ist außenseitig von der Stützwand 12 be­ grenzt und fällt zur Mitte des Halden-Kreislagers 10, d. h. zur Mittelsäule 11 unter dem materialspezifischen Schütt- oder Neigungswinkel ab.

An der Mittelsäule 11 ist ein die Halde M übergreifender Portal-Träger 16 über ein Schwenklager 17 schwenkbar ange­ schlossen. Der Portal-Träger 16 erstreckt sich von der Mit­ telsäule 11 radial nach außen und liegt über ein Lager 20 auf der Lauffläche 13 der Stützmauer 12 auf. Das Schwenkla­ ger 17 besitzt eine senkrecht zur vertikalen Mittelachse V verlaufende Schwenkachse und ermöglicht ein Anheben und Ab­ senken des Portal-Trägers infolge von Lageabweichungen der Lauffläche 13. Bei Drehung der Mittelsäule 11 um die verti­ kale Mittelachse V dreht der Portal-Träger 16 zusammen mit der Mittelsäule 11, wobei das Lager 20, das später im De­ tail beschrieben wird, entlang der Lauffläche 13 verschoben wird.

Im unteren Bereich der Mittelsäule 11 ist ein Kratzer- Ausleger 19 über ein parallel zum Schwenklager 17 verlau­ fendes Gelenklager 29 gelenkig angeschlossen. Im radial äu­ ßeren Bereich des Kratzer-Auslegers 19 ist dieser über eine Verstellvorrichtung 18 in Form einer Hubwinde an den Por­ tal-Träger 16 angeschlossen und von diesem abgehängt. In seiner Soll-Position besitzt der Kratzer-Ausleger 19 eine Neigung entsprechend der Steigung der Halde M bzw. des Schüttguthaufens und liegt auf diesem großflächig auf.

Bei Aktivierung des Kratzer-Auslegers 19 kann dieser Mate­ rial von der Halde M abnehmen und einem unterhalb der Mit­ telsäule 11 angeordneten Trichter 21 zuführen, der oberhalb einer aus dem Halden-Kreislager 10 herausführenden Trans­ portvorrichtung 23 angeordnet ist, die in einem Gehäuse 22 aufgenommen ist. Wenn die Höhe der Halde M mit zunehmender Materialabführung abnimmt, ändert sich auch ihr Neigungs­ winkel. Durch Aktivierung der Verstellvorrichtung 18 kann der Kratzer-Ausleger 19 um sein inneres Gelenklager 29 geschwenkt und somit in seiner Neigung relativ zur Halde ein­ gestellt werden.

Zum Schutz vor äußeren Witterungseinflüssen ist das Halden- Kreislager 10 mit einer kuppelartigen Abdeckung 30 verse­ hen, die sich auf der Oberseite der Stützwand 13 abstützt.

Das radial äußere Lager 20 des Portal-Trägers 16 ist in Fig. 2 im Detail dargestellt. Es umfaßt einen Vollgummirei­ fen 24, der auf der Lauffläche 13 der Konsole 12a der Stützwand 12 aufliegt und eine auf beiden Seiten des Rei­ fens 24 hervorstehende Achse 25 aufweist, die mittels eines Motors 26 angetrieben ist. Der Portal-Träger 16 weist an seinem vorderen Ende ein gabelförmiges Lagerteil 16a auf, daß den Reifen 24 umgreift und auf beiden Seiten des Rei­ fens 24 unter Zwischenschaltung von Ausgleichsfedern 27, 28 auf der Achse 25 abgestützt ist. Die Ausgleichsfedern 27, 28 erlauben eine Schwenkung des Reifens 24 relativ zu dem Por­ tal-Träger 16 in einer Ebene senkrecht zur Laufrichtung, so daß der Reifen 24 in jeder Schwenkstellung des Portal- Trägers 16 vollflächig auf der Lauffläche 13 aufliegt.

Im Soll-Zustand liegt die umlaufende, kreisförmige Laufflä­ che 13 in einer horizontalen Ebene. Infolge von hohen punk­ tuellen Belastungen der Stützwand 12 und/oder durch Boden­ setzungen oder auch -anhebungen kann die Lauffläche 13 ört­ lich eine Lageabweichung aufweisen. Wenn der Portal-Träger 16 zusammen mit der Mittelsäule 11 um die vertikale Mit­ telachse V gedreht wird, folgt er mit dem Reifen 24 seines Lagers 20 der Lauffläche 13. Wenn diese örtlich eine Lage­ abweichung aufweist, kann es zu einer Anhebung des Reifens 24 und somit einer Anhebung des Portal-Trägers 16 kommen, was durch das radial innere Schwenklager 17 des Portal- Trägers 16 möglich ist. Eine entsprechende Anhebung des Portal-Trägers 16 ist schematisch in Fig. 3 dargestellt. Da der Kratzer-Ausleger 19 an den Portal-Träger 16 angehängt ist, würde er bei einer starren Halterung der Anhebung des Portal-Trägers 16 folgen, wodurch es zu einem Abheben des Kratzer-Auslegers 19 von der Oberfläche der Halde M kommen könnte. Um dies zu vermeiden, wird die Schwenkstellung des Portal-Trägers 16 über eine in dem Schwenklager 17 liegende nicht dargestellte Sensorvorrichtung erfaßt. Wenn die Sen­ sorvorrichtung feststellt, daß der Portal-Träger 16 aus seiner Soll-Lage abweicht, d. h. angehoben oder abgesenkt ist, gibt er ein entsprechendes Schwenkstellungssignal an eine Steuervorrichtung, die in Abhängigkeit von der Abwei­ chung des Portalträger 16 die Verstellvorrichtung 18 derart ansteuert, daß die Anhebung oder Absenkung des Portal- Trägers 16 ausgeglichen und der Kratzer-Ausleger 19 in sei­ ner vorbestimmten Ausrichtung zur Halde M gehalten wird, wie es in Fig. 3 dargestellt ist.

Die Verwendung des Reifens 24 in dem äußeren Lager 20 des Portal-Trägers 16 erlaubt die Aufnahme von radialen Bewe­ gungen beim Anheben oder Absenken des Portal-Trägers 16, wie es in Fig. 4 dargestellt ist. Fig. 4 zeigt drei ver­ schiedene Zustände, wobei der mittlere Zustand die Soll- Lage wiedergibt, in der die Lauffläche 13 keiner Lageabwei­ chung unterliegt. Wenn die Lauffläche 13 beispielsweise in­ folge einer Bodensetzung um das Maß -x abgesenkt ist, führt dies zu einer Absenkung des Portal-Trägers 16, wobei der Reifen 24 jedoch aufgrund seiner Lagerung über die Aus­ gleichsfedern 27 und 28 in vollflächiger Auflage auf der Lauffläche 13 verbleibt. Die Absenkung des Portal-Trägers 16 führt jedoch zu einer radial nach außen gerichteten Ver­ lagerung des Reifens 24 (siehe untere Darstellung in Fig. 4), der der Reifen 24 durch eine Querverschiebung ohne wei­ teres folgen kann. Entsprechend führt eine Anhebung des Portal-Trägers 16 um ein Maß +x (siehe obere Darstellung in Fig. 4) zu einer radial nach innen gerichteten Verlagerung des Reifens 24.

Aufgrund der schwenkbaren Lagerung des Portal-Trägers 16 an der Mittelsäule 11 kann das Auftreten von übermäßigen inne­ ren Spannungen und Momenten infolge von Lageabweichungen der Lauffläche 13 vermieden werden. Die Erfassung der Schwenkstellung des Portal-Trägers 16 und die entsprechende Ansteuerung der Verstellvorrichtung 18 zum Ausgleich einer Abweichung von der Soll-Lage stellt sicher, daß der Krat­ zer-Ausleger 19 immer in vorbestimmter Neigung zu der Halde M bzw. dem Schüttguthaufen gehalten werden kann.

Claims (8)

1. Haldenlager mit einer Tragkonstruktion (11), an der ein die Halde (M) übergreifender Portal-Träger (16) gelagert ist, der in seinem äußeren Bereich auf einer Lauffläche (13) aufliegt, wobei ein Kratzer-Ausleger (19) an dem Portal-Träger (16) über eine Verstellvor­ richtung (18) gehalten ist, mittels der die Neigung des Kratzer-Auslegers (19) relativ zur Halde (M) ein­ stellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Portal- Träger (16) schwenkbar an der Tragkonstruktion (11) gelagert ist und daß eine die Schwenkstellung des Por­ tal-Trägers (16) erfassende Sensorvorrichtung vorgese­ hen ist, die ein Schwenkstellungssignal an eine Steu­ ervorrichtung abgibt, mittels der die Verstellvorrich­ tung (18) derart ansteuerbar ist, daß der Kratzer- Ausleger (19) in vorbestimmter Ausrichtung zur Halde (M) haltbar ist.

2. Haldenlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragkonstruktion (11) eine drehbare Mittelsäu­ le ist, um die die Lauffläche (13) zumindest teilweise umläuft.

3. Haldenlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragkonstruktion (11) ein längs der Halde ver­ fahrbares Chassis ist.

4. Haldenlager nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensorvorrichtung ein elektri­ scher Drehwerksgeber ist.

5. Haldenlager nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstellvorrichtung (18) eine Hubwinde oder eine Kolben-Zylinder-Einheit ist.

6. Haldenlager nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Portal-Träger (16) über zumin­ dest einen Reifen (24) auf der Lauffläche (13) auf­ liegt.

7. Haldenlager nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Reifen (24) in einer Ebene senkrecht zur Lauf­ richtung schwenkbar an dem Portal-Träger (16) gelagert ist.

8. Haldenlager nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Reifen (24) unter Zwischenschaltung von Ausgleichsfedern (27, 28) an dem Portal-Träger (16) gelagert ist.