DE102010007997A1

DE102010007997A1 - Konzept für die Steuerung einer aus mehreren Segmenten bestehenden verfahrbaren Förderbrücke

Info

Publication number: DE102010007997A1
Application number: DE102010007997A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang 04289 Reiche
Original assignee: MAN Takraf Fordertechnik GmbH
Current assignee: Takraf GmbH
Priority date: 2010-02-15
Filing date: 2010-02-15
Publication date: 2011-08-18
Anticipated expiration: 2030-02-16
Also published as: US8985300B2; ZA201101157B; PE20110812A1; US20110198193A1; DE102010007997B4; MX2011001713A; CL2011000322A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Konzept für die Steuerung einer aus mehreren Segmenten (1 bis 5) bestehenden und mit Einzelfahrwerken (6 bis 11) ausgerüsteten Förderbrücke zum zyklischen Verfahren (Rücken) auf einer Fläche in Geradeaus- und Kurvenfahrt. Es besteht aus folgenden Verfahrensschritten: a) Erfassung der Stellungen beider Enden der Segmente (1 bis 5) einer Förderbrücke im Gelände, b) Errechnung der Zielkoordinaten für die Steuerung der Förderbrücke, c) gleichzeitiges Einschalten der Antriebe aller Fahrwerke (6 bis 11), d) synchrone Steuerung der Antriebe aller Fahrwerke (6 bis 11), e) während der Fahrbewegung ständiges Messen der von jedem Fahrwerk (6 bis 11) zurückgelegten Wegstrecke, f) ständiges Messen der Winkelabweichungen von der Geraden zwischen zwei benachbarten Segmenten (1 bis 5) während der Fahrbewegung, g) zwischen dem Fahrwerk (6 bis 11) und dem Traggerüst eines jeden Segments (1 bis 5) ist ein Querneigungsausgleich vorgesehen und h) nach dem Erreichen der Zielkoordinaten erfolgt eine Feinausrichtung aller Segmente (1 bis 5).

Description

Die Erfindung betrifft ein Konzept für die Steuerung einer aus mehreren Segmenten bestehenden und mit Einzelfahrwerken ausgerüsteten Förderbrücke zum zyklischen Verfahren (Rücken) auf einer Fläche in Geradeaus- und Kurvenfahrt für ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des 1. Patentanspruchs und eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des 6. Patentanspruchs, wobei die Segmente in der Draufsicht zusammen immer einen nahezu geradlinigen Förderweg bilden sollen. Die Förderbrücke ist mit einem durchgehenden, über alle Segmente laufenden Förderband ausgerüstet. Die Segmente sind miteinander verbunden und stützen sich beispielsweise ausgehend von einem der mittleren Segmente nachfolgend zu beiden Seiten nach außen auf dem daneben angeordneten Segment ab. Wenn eine solche Förderbrücke auf einem unebenen Gelände verfahren wird, müssen die einzelnen Segmente unterschiedliche Wegstrecken zurücklegen, um von einer gemeinsamen Ausgangslinie zu einer gemeinsamen Ziellinie zu gelangen. Dabei sind während des Rückvorgangs ständige Korrekturen der Stellungen der Segmente zueinander erforderlich. Auf Grund der großen Ausmaße einer solchen Förderbrücke ist auch darauf zu achten, dass die Segmente auch bei unebenem Untergrund/Fahrbahn immer eine senkrechte Stellung einnehmen, da sonst deren Standsicherheit nicht gewährleistet ist.
Aus der Druckschrift DE 1 262 945 ist ein aus mehreren Segmenten bestehende bestehender Förderer bekannt, der mit einer Einrichtung versehen ist, die nach dem Nachrücken des Förderers zusammen mit dem Abbaufortschritt im Bergbau eine mögliche Abweichung der Segmente von der Geraden anzeigt. Diese Einrichtung besteht aus einem gespannten Drahtseil, das mit an den Segmenten angebrachten Messstellen in funktioneller Verbindung steht und diese Messstellen einer Überwachungsperson in das Maß der Abweichungen von der Geraden anzeigen. Diese Messung kann anschließend eine Korrektur der Stellung des jeweiligen Segments veranlassen, so dass alle Segmente am Ende des Ausrichtungsprozesses in der erforderlichen Genauigkeit in einer Linie stehen.
Weiterhin ist aus der Druckschrift US 6 155 400 eine auf Raupenfahrwerken verfahrbare Förderbrücke bekannt, die aus mehreren Segmenten besteht. Sie ist mit einem Förderband ausgerüstet, das über die gesamte Länge der Förderbrücke geführt wird. Die einzelnen Segmente sind gelenkig miteinander verbunden und werden bei einem Rückvorgang um ein bestimmtes Maß gleichzeitig verfahren. Das Rücken erfolgt bei entspanntem Förderband. Bei Geradeaus- und Kurvenfahrten kann trotz einer synchronen Steuerung der Antriebe für die Raupenfahrwerke bei einem unebenen Untergrund nicht erreicht werden, dass sich alle Segmente gemeinsam während des Rückvorgangs in einer Linie bewegen. Um zwischen den einzelnen Segmenten keine zu großen Abweichungen von der Ideallinie zuzulassen, werden die Winkelabweichungen voneinander durch Sensoren gemessen. Bei einer Überschreitung einer maximal vorgegebenen Abweichung werden die Antriebe so beeinflusst, dass durch ein Verringern der Geschwindigkeit oder durch ein Anhalten der voraus eilenden Sektion und/oder eine Beschleunigung der Geschwindigkeit oder ein Weiterfahren der zurück gebliebenen Sektion eine Korrektur ihrer Stellungen zueinander herbeigeführt wird. Nach dem Erreichen der Endstellungen der beiden äußeren Sektionen erfolgt ein Feinausrichten der inneren Sektionen. Abschließend folgt ein Spannen des Förderbandes. Danach kann die Förderbrücke wieder in Betrieb genommen werden. Diese Lösung ist nicht für ein Schwenken der gesamten Förderbrücke um 180° geeignet, da die hierfür erforderliche differenzierte Steuerung der beiden äußeren Sektionen nicht gewährleistet ist.
Aus mehreren Literaturquellen ist es bekannt, in Tagebauen zur Ermittlung der Positionen von Großgeräten das Global Positioning Systems (GPS) zu nutzen. So ist z. B. in der Fachzeitschrift „BRAUNKOHLE – Surface-Mining", Jahrgang 48 (1996), Heft Nr. 4, Juli/August, Seiten 413 bis 421 ist unter dem Titel „SATAMA – Automatisiertes Tagebauaufmaß mittels hochgenauer Echtzeit-GPS-Messungen auf Schaufelradbaggern" (SATAMA – Automated Opencast Site Measuring by Means of High-Precision Real-Time GPS-Measurements an Bucket Wheel Excavators) offenbart, wie durch den Abbaufortschritt eines Gewinnungsgerätes im Gelände des Tagebaus die gebaggerten Massen ermittelt werden können. Darüber hinaus wird das Global Positioning System (GPS) inzwischen vom reinen Vermessungseinsatz in den Tagebauen dort auch in der Betriebstechnik eingesetzt. Die Anwendungen erstrecken sich dabei von der automatischen Dokumentation der jeweiligen Stellungen der Geräte, der Überwachung und Disposition ihrer Bewegungen bis hin zur Unterstützung der Steuerungsaufgaben dieser Geräte. Ein Gesamtüberblick wird in der gleichen Fachzeitschrift „BRAUNKOHLE – Surface-Mining", Jahrgang 52 (2000), Heft Nr. 5, September/Oktober, Seiten 469 bis 479 unter dem Titel „GPS – Stand der Technik und Anwendungen im Bergbau" (GPS – State of the Art and Its Applications in the Mining Industry) gegeben.
In der Druckschrift DE 10 2004 040 394 A1 wird für die Steuerung einer aus mehreren Segmenten bestehenden Förderbrücke für die Steuerung der beiden äußeren Segmente die Anwendung des Global Positioning Systems (GPS) in verallgemeinerter Form vorgesehen, wobei das Fahrwerk des einen Segmentes das Master-Fahrwerk und das Fahrwerk des anderen Segments das Slave-Fahrwerk ist, das dem Segment mit dem Master-Fahrwerk folgt. Die dazwischen angeordneten Segmente werden dabei annähernd mit der gleichen Geschwindigkeit bewegt. Durch Unebenheiten des Untergrundes und andere äußere Einflüsse nehmen die einzelnen Segmente in ihrer gesamten Linienführung zueinander während eines Rückvorgangs keine Gerade ein. Diese gemeinsame Rückbewegung gestaltet sich sogar noch schwieriger, wenn die gesamte Förderbrücke in einer bogenförmigen Bahn verfahren werden soll. Die erforderliche Korrektur aller Segmente zueinander wird erst dann vorgenommen, wenn mit den beiden äußeren Segmenten die Endstellungen erreicht wurden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Konzept zur gemeinsamen Steuerung einer aus mindestens drei Segmenten bestehenden Förderbrücke zu entwickeln, bei der die gesamte Förderbrücke mit ihren Segmenten von einer geradlinigen Ausgangsposition in eine geradlinige Endposition bewegt werden kann und dabei während des Verfahrens/Rückprozesses keines der Segmente eine ein bestimmtes Maß von der Geraden überschreitende Abweichung einnimmt.
Diese Aufgabe wird mittels einer Steuerung gelöst, bei der zunächst die Positionen der beiden äußeren der aus mehreren Segmenten bestehende und mit angetriebenen Fahrwerken ausgerüsteten Förderbrücke mittels des Global Positioning System (GPS) und danach Stellungen der einzelnen Segmente zueinander zyklisch erfaßt und bei der Überschreitung eines oberen und unteren Grenzwertes zur Herbeiführung einer ausgerichteten Stellung der Segmente der Förderbrücke bis zum Erreichen der Sollstellung eine Beeinflussung der Fahrwerke der Segmente vorgesehen ist. Zur Anwendung des nachfolgend beschriebenen Verfahrens werden einer Steuerung Daten über die jeweiligen Stellungen der Segmente der Förderbrücke zugeführt, in der Steuerung verarbeitet und es werden an die Antriebe der Fahrwerke der Segmente Befehle zur Steuerung der Fahrbewegung der Förderbrücke in eine Endstellung erteilt. Das dazu angewendete Verfahren läuft in folgenden Schritten ab:

– Die Förderbrücke befindet sich in der Ausgangsstellung. Die Segmente sind mit ihren Förderabschnitten in der Draufsicht in einer geraden Linie ausgerichtet. Davon ausgehend, brauchen zur Erfassung der Ausgangsstellung der Förderbrücke nur die Stellungen beider Enden der Förderbrücke vor dem Rückvorgang im Gelände erfasst zu werden. Das erfolgt durch die Nutzung des Global Positioning System (GPS).
– Danach werden die Zielkoordinaten, die durch ein Programm oder von Hand vorgegeben werden, für die Steuerung der Förderbrücke in dem vorgesehenen Bewegungsablauf für jedes Fahrwerk der Segmente der Förderbrücke als eine fahrwerkspezifische Anzahl von Impulsen (auch Rotorumdrehungen) in die Endstellung errechnet.
– Zum Start der Bewegung der Förderbrücke werden die Antriebe aller Fahrwerke der Segmente der Förderbrücke gleichzeitig eingeschaltet.
– Während der Bewegung werden die Antriebe aller Raupenfahrwerke mit gleicher Sollwertvorgabe gesteuert.
– Während der Vorwärtsbewegung erfolgt ein ständiges Messen der Impulse, die dem Weg entsprechen, und der Winkelabweichungen von der Geraden in der Draufsicht zwischen zwei benachbarten Segmenten während der Fahrbewegung. Mit dem Messen der Wegimpulse wird erreicht, dass alle Raupenfahrwerke den gleichen Weg zurücklegen, bei ebenem Gelände bedeutet das, dass die Förderbrücke das Ziel vollständig ausgerichtet erreicht. Zusätzlich erfolgt das Messen der Winkel, die die Längsachsen der Segmente bilden. Dadurch kann das genaue Maß des Vor- oder Nachlaufens des jeweiligen Segments errechnet werden. Werden die Grenzwerte eines definierten Fensters der Winkel (Abweichung von 180°) überschritten, wird die Fahrgeschwindigkeit des betreffenden Raupenfahrwerks erhöht, verringert bzw. beibehalten und/oder die Fahrt der übrigen Raupenfahrwerke verlangsamt oder unterbrochen. Diese Korrekturbewegung erfolgt so lange, bis der vorgegebene untere Grenzwert erreicht worden ist.
– Zur Gewährleistung jeweils einer senkrechten Stellung aller Segmente gegenüber dem Fahrplanum ist zwischen dem Fahrwerk und dem Traggerüst eines jeden Segments ein Querneigungsausgleich vorgesehen. Ein solcher Querneigungsausgleich ist aus dem Stand der Technik bekannt und braucht deshalb an dieser Stelle nicht näher beschrieben werden.
– Nachdem die beiden äußeren Segmente der Förderbrücke mit dem Erreichen der Zielkoordinaten die Endstellung der Rückbewegung eingenommen haben, erfolgt bei Bedarf eine Feinausrichtung der inneren Segmente. Während dieser Rückbewegung wird die Förderung aufrecht erhalten.

Einzelheiten des Verfahrens sind Gegenstand der Unteransprüche.
Bei Geradeausfahrt arbeiten alle Raupenfahrwerke mit gleicher Sollwertvorgabe (falls die zuvor beschriebenen Regelungen nicht greifen). Bei einer Kurvenfahrt werden auf Grund der von der Steuerung ermittelten unterschiedlichen Wege für die einzelnen Fahrwerke die Antriebe so gesteuert, dass die Segmente der Förderbrücke zu jeder Zeit eine Gerade bilden.
Durch die Erfassung der Winkeldifferenzen zwischen zwei benachbarten Segmenten auf beiden Seiten der gelenkigen Verbindung wird eine ständige Kontrolle beider Messergebnisse durch ständigen Vergleich ermöglicht. Beide Messergebnisse müssen gleich bzw. nahezu gleich sein. Bei Abweichungen über eine definierte Größe hinaus wird signalisiert, dass eine von beiden Messeinrichtungen nicht genau genug arbeitet.
Fällt eine der beiden Messeinrichtungen aus, kann die andere allein bis zu deren Reparatur allein zur Messwerterfassung benutzt werden.
Die Vorrichtung zur Anwendung des vorstehend offenbarten Verfahrens besteht aus

– einer Steuerung zur Erfassung und Verarbeitung von Messwerten und zielgerichteten Steuerung der Antriebe der Fahrwerke der Segmente,
– einem Erfassungs-, Auswertungs- und Steuerprogramm für die Steuerung,
– einer Einrichtung zur Erfassung der Stellungen der beiden Außensektionen mittels der Nutzung des Global Positioning System (GPS),
– Inkrementalgebern für jeden Antrieb eines Fahrwerkes zur Ermittlung des jeweils zurück gelegten Weges,
– jeweils einem Abstandsmesser zwischen zwei benachbarten Segmenten zur Ermittlung einer von der Geraden über ein bestimmtes Grenzmaß hinausgehenden Abweichung (Winkeldifferenz) und
– einem Querneigungsausgleich durch zwischen den Fahrwerken und den Traggerüsten der Segmente angeordneten Verstellelementen.

Der Förderbetrieb kann während des Vorrückens der Förderstrecke aufrecht erhalten werden. Da während der möglichen Korrektur von einzelnen Raupenfahrwerken nur kleine Differenzen ausgeglichen werden müssen, erfolgt dies in der der Zeit, in der der Abwurfwagen ohnehin in der Endstellung verweilt, um den Haldenrand aufzufüllen. Die stetige Materialförderung wird durch den Rückvorgang nicht beeinträchtigt.
Weitere Vorteile der Erfindung sind anhand der nachfolgenden Beschreibung und den dazugehörigen Zeichnungen erläutert, in denen ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel dargestellt ist. Es zeigen:
1 eine aus fünf Segmenten bestehende Förderbrücke in der Draufsicht,
2 die Förderbrücke nach 1 in einer Seitenansicht,
3 die Anordnung eines Meßgerätes zur Erfassung der Lage von zwei nebeneinander angeordneten Segmenten zueinander,
4 die als Koordinatensystem dargestellte Ausgangs- und Endstellung einer Förderbrücke und
5 die Förderbrücke nach 1 mit einem nachlaufenden Fahrwerk.
Nach den 1 und 2 besteht die Förderbrücke aus den Segmenten 1 bis 5. Sie sind mit Raupenfahrwerken 6 bis 11 ausgerüstet. An Stelle der Raupenfahrwerke 6 bis 11 können auch Fahrwerke mit Rädern zum Einsatz gelangen. Die tatsächliche Auswahl hängt immer vom jeweiligen speziellen Anwendungsgebiet ab. Das mittlere Segment 3 ist in diesem Beispiel mit zwei Raupenfahrwerken 8, 9 und alle anderen Segmente 1, 2, 4 und 5 sind jeweils mit einem Fahrwerk 6, 7, 10, 11 ausgerüstet. Dabei stützen sich die beiderseits des mittleren Segments 3 anliegenden Segmente 2 und 4 auf dem Segment 3 ab. Auf dem Segment 2 stützt sich wiederum das Segment 1 und auf dem Segment 4 das Segment 5 ab. Diese Abstützungen erfolgen jeweils in Kreuzgelenken, wobei das eine Gelenk in der idealen Ausgangsposition eine waagerechte und das andere Gelenk eine senkrechte Schwenkachse aufweist. Die Segmente 1, 3 und 5 werden mit einer Einrichtung zum Querneigungsausgleich ausgerüstet. Dadurch soll erreicht werden, dass in Fahrtrichtung der Segmente 1 bis 5 unter den Raupenfahrwerken 6 bis 11 vorhandene Unebenheiten ausgeglichen werden können. Dadurch bleiben alle Segmente 1 bis 5 auch beim Durchfahren solcher Unebenheiten in senkrechter Stellung. Solche Einrichtungen sind allgemein bekannt und brauchen deshalb nicht näher beschrieben zu werden. Ausgehend davon, dass es im Sinne der Erfindung wesentlich ist, eine geradlinige Ausrichtung der aus mehreren Segmenten 1 bis 5 bestehenden und mit Einzelfahrwerken 6 bis 11 ausgerüsteten Förderbrücke in der Höhe des Obertrums des Fördergurtes 16 zu erreichen, so ist es aus Sicht der Dynamik des Fördergutstromes von Bedeutung, dass die unten mittig angeordnete Tragrolle einer gemuldeten Tragrollenstation eine waagerechte Stellung einnimmt. Ansonsten würde der Fördergurt 16 außer mittig laufen.
Die Anordnung eines Entfernungsmessgerätes zur kontaktlosen Messung von Abstand und Distanz mittels Laser zur Erfassung der Stellung von zwei nebeneinander angeordneten Segmenten zueinander in der Draufsicht ist in der Zeichnung nach 3 dargestellt. An den Traggerüsten 12 zweier nebeneinander befindlicher Segmente, wie beispielsweise den Segmenten 1 und 2 sind auf der einen Seite ein Lasersensor 13 und auf der anderen Seite ein Reflektor 14 angeordnet. Mit diesem Messgerät wird die Stellung der beiden Segmente 1 und 2 zueinander durch die Veränderung der Abstände zwischen Lasersensor 13 und Reflektor 14 ermittelt. In der Zeichnung ist die mittlere Stellung von Lasersensor 13 und Reflektor 14 die ideale Stellung, bei der sich beide Segmente 1 und 2 zueinander in der Draufsicht auf einer geraden Linie befinden. Die Anordnungen mit dem größten 25 und dem kleinsten 26 Abstand von Lasersensor 13 und Reflektor 14 stellen die maximal zulässigen Abweichungen jeweils in eine der beiden möglichen Richtungen dar.
Um Staub- und Sonneneinwirkungen zu verhindern, wird die Messstrecke mittels einer dehnbaren Gummimanschette 15 gekapselt.
Die Lasersensoren 13 und Reflektoren 14 werden auf beiden Seiten der Segmentverbindungen angebracht, damit sich die Sensoren gegenseitig überwachen und bei Ausfall eines Lasersensors 13 bis zur Reparatur desselben auf den verbleibenden umgeschaltet werden kann.
Wenn eine aus den Segmenten 1 bis 5 bestehende und mit ihrem Fördergurt 16 in einer Linie ausgerichteten Förderbrücke nach von einer Ausgangslinie 17A mit den Koordinaten x_A1; y_A1 und x_A2; y_A2 um ein bestimmtes Rückmaß zu einer Ziellinie 17B mit den Koordinaten x_Z1; y_Z2 und x_Z2; y_Z2 verfahren/gerückt werden soll, wird dies nach 4 als Koordinatensystem erfasst. Sind die Linien der Förderbrücken nicht parallel zur Ordinate, so sind x_A1 und x_A2 verschieden.
Zur Bestimmung der jeweiligen Position der Förderbrücke wird das Global Positioning System (GPS) genutzt. Dazu wird nach 1 die Einrichtung einer festen Basisstation 18 für das in Frage kommende Messgebiet mit der zugehörigen Transformation vorgesehen. Weiterhin sind zwei Antennen 19 und 20 vorgesehen, von denen jeweils eine an einem, von den Segmenten 1 und 5 gebildeten Enden der Förderbrücke zum Empfang der GPS-Signale angebracht wird. Mit dieser Anlage und der dazu erforderlichen Hard- und Software kann jederzeit die von der Förderbrücke eingenommene Position ausreichend genau bestimmt werden. Damit sich die Segmente 1 bis 5 während des Verfahrens/Rückvorgangs möglichst in einer geraden Linie bewegen, werden die Antriebe der Fahrwerke 6 bis 11 synchron gesteuert. Das erfolgt mit Inkrementalencodern am Motor, Getriebe oder der Turaswelle der Raupenfahrwerke 6 bis 11. Dadurch erfolgt ein Gleichlauf aller Raupen; alle Raupenfahrwerke 6 bis 11 legen die gleiche Wegstrecke zurück.
Den kürzesten Weg hat ein Segment 1 bis 5 mit seinem Fahrwerk 6 bis 11 auf ebenen Untergrund zurückzulegen. Dieser Weg verlängert sich beim Durchfahren einer Senke oder Überfahren eines Hügels je nach Profil. Das betreffende Fahrwerk 6, 7, 8, 9, 10 oder 11 bleibt gegenüber den anderen Fahrwerken 6, 7, 8, 9, 10 oder 11 zurück. Die Segmente 1 bis 5 nehmen dann beim Verfahren von der Ausgangslinie 17A zur Ziellinie 17B keine Gerade mehr ein. Eine solche, wie beispielsweise in der 5 zwischen den Segmenten 1 und 2 dargestellte Situation wird mittels des vorstehend beschriebenen Messgerätes erkannt und durch eine zielgerichtete Beeinflussung der Fahrwerksantriebe korrigiert. Diese Korrektur kann einmal eine zeitweise Erhöhung der Fahrgeschwindigkeit des Fahrwerkes 7 des Segments 2 oder eine zeitweise Verringerung der Fahrgeschwindigkeiten der anderen Fahrwerke 6, 8, 9, 10 und 11 sein.
Die Steuerung dieser aus fünf Segmenten 1 bis 5 bestehenden verfahrbaren Förderbrücke erfolgt automatisch durch eine Steuerung nach einem bestimmten vorgegebenen Programm für die Geradeausfahrt oder Kurvenfahrt nach den Koordinaten des zurück zu legenden Weges von der Ausgangs- zur Ziellinie. Die Winkel für eine maximal zulässige Abweichung zweier nebeneinander befindlicher Segmente 1 bis 5 werden einsatzspezifisch festgelegt. Außerdem werden bei Kurvenfahrten (eine Stellung ist 17C) die individuellen Drehzahlen für jedes der Fahrwerke 6 bis 11 berechnet und als Befehle zur Steuerung der Fahrwerksantriebe für den Rückvorgang in geradliniger Formation gesendet.
Zur Auflösung besonderer Situationen oder zur Herbeiführung einer besonderen Stellung der Segmente 1 bis 5 der Förderbrücke kann von Automatikbetrieb in Handbetrieb umgeschaltet werden.
Bezugszeichenliste

1: Segment
2: Segment
3: Segment
4: Segment
5: Segment
6: Fahrwerk
7: Fahrwerk
8: Fahrwerk
9: Fahrwerk
10: Fahrwerk
11: Fahrwerk
12: Messgerätverlagerung
13: Messgerät (Beispiel: Lasersensor)
14: Reflektor/Gegenstelle
15: Schutzeinrichtung für Messstrecke/Gummimanschette
16: Fördergurt des Gurtbandförderers
17A: Ausgangslinie/bisherige Koordinaten
17B: Ziellinie/neue Koordinaten
17C: eine Position der Kurvenfahrt
18: Basisstation
19: Antenne des GPS
20: Antenne des GPS
21: minimaler Winkel
22: Sollwinkel (π)
23: maximaler Winkel
24: Sollabstand
25: maximaler Abstand
26: minimaler Abstand

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 1262945 [0002]
US 6155400 [0003]
DE 102004040394 A1 [0005]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

„BRAUNKOHLE – Surface-Mining”, Jahrgang 48 (1996), Heft Nr. 4, Juli/August, Seiten 413 bis 421 ist unter dem Titel „SATAMA – Automatisiertes Tagebauaufmaß mittels hochgenauer Echtzeit-GPS-Messungen auf Schaufelradbaggern” [0004]
„BRAUNKOHLE – Surface-Mining”, Jahrgang 52 (2000), Heft Nr. 5, September/Oktober, Seiten 469 bis 479 unter dem Titel „GPS – Stand der Technik und Anwendungen im Bergbau” [0004]

Claims

Verfahren zur gemeinsamen Steuerung einer aus mindestens drei Segmenten bestehenden Förderbrücke beim Verfahren und Rücken von einer in der Draufsicht geradlinigen Ausgangsposition in eine in der Draufsicht geradlinigen Endposition, wobei jedes Segment mit einem, zwei oder mehreren angetriebenen Raupenfahrwerken ausgerüstet ist und die Anzahl der Raupen eines Raupenfahrwerkes unterschiedlich sein kann und die Segmente untereinander gelenkig verbunden sind, gekennzeichnet durch folgende Schritte a) Erfassung der Stellungen beider Enden der in der Draufsicht in der Ausgangslinie (17A) ausgerichteten Segmente (1 bis 5) einer Förderbrücke vor dem Rückvorgang im Gelände, b) Errechnung der Zielkoordinaten für die Steuerung der Förderbrücke mit dem vorgesehenen Bewegungsablauf für jedes Fahrwerk (6 bis 11) der Segmente (1 bis 5) der Förderbrücke als eine fahrwerkspezifische Anzahl von Impulsen (auch Rotorumdrehungen), c) gleichzeitiges Einschalten der Antriebe aller Fahrwerke (6 bis 11) der Segmente (1 bis 5) der Förderbrücke, d) synchrone Steuerung der Antriebe aller Fahrwerke (6 bis 11), sofern eine übergeordnete Regelung durch die Winkelüberwachung nicht aktiviert wird e) während der Fahrbewegung ständiges Messen der von jedem Fahrwerk (6 bis 11) zurückgelegten Wegstrecke, f) ständiges Messen der Winkelabweichungen von der Geraden in der Draufsicht zwischen zwei benachbarten Segmenten (1 bis 5) während der Fahrbewegung, wobei zeitweise bei einem Zurückbleiben/Vorauseilen über ein definiertes Fenster die Fahrgeschwindigkeit des betreffenden Raupenfahrwerks (6, 7, 8, 9, 10 oder) 11 erhöht/verringert bzw. beibehalten wird und/oder die Fahrt der übrigen Raupenfahrwerke (6, 7, 8, 9, 10 bzw. 11) verlangsamt oder unterbrochen wird. g) zur Gewährleistung jeweils einer senkrechten Stellung aller Segmente (1 bis 5) gegenüber dem Fahrplanum zwischen dem Fahrwerk (6 bis 11) und dem Traggerüst eines jeden Segments (1 bis 5) ein Querneigungsausgleich vorgesehen ist, h) Feinausrichtung der inneren Segmente (2 bis 4) nach dem Erreichen der Zielkoordinaten durch die beiden äußeren Segmente (1 und 5) der Förderbrücke.
Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass die Segmente (1 bis 5) der Förderbrücke sowohl geradlinig als auch auf einer bogenförmigen Bahn bewegt werden können, wobei die Steuerung der Antriebe der Fahrwerke (6 bis 11) bei einer geradlinigen Bewegung wegesynchron und bei einer Kurvenfahrt winkelsynchron erfolgt.
Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, dass die in der Draufsicht gemessenen Lageabweichungen der Segmente (1 bis 5) zueinander Winkelabweichungen von einer Geraden sind und diese Winkelabweichungen als Abstandsdifferenzen zwischen den Segmenten (1 bis 5) erfasst (gemessen) und bei einem Gleichstand der zurück gelegten Wege der beiden äußeren Segmente (1, 5) diese Abweichungen von einer Seite aus nacheinander addiert oder subtrahiert werden und so Extremstellungen erkennbar sind, deren Auflösung vorrangig nach einem Steuerprogramm mit einer optimierten Reihenfolge vorgesehen ist.
Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, dass die Abstandsdifferenzen zwischen zwei benachbarten Segmenten (1 bis 5) auf beiden Seiten der gelenkigen Verbindung erfasst (gemessen) und zur Kontrolle der Funktion der Messeinrichtung die Messergebnisse auf Sinnfälligkeit geprüft und miteinander verglichen werden und bei Ausfall einer Messeinrichtung bis zu deren Reparatur die andere Messeinrichtung allein zur Messwerterfassung vorgesehen ist.
Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, dass die Segmente (1 bis 5) der Förderbrücke sowohl automatisch als auch manuell gesteuert werden können.
Vorrichtung zur Anwendung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 5, gekennzeichnet dadurch, dass zur Bestimmung der Stellung der beiden Endpunkte der Förderbrücke im Gelände die Nutzung des Global Positioning System (GPS) vorgesehen ist, die Messung des durch ein Fahrwerk zurück gelegten Weges durch einen Inkrementalgeber erfolgt, zur Ermittlung der Stellungen von zwei nebeneinander angeordneten Segmenten (1, 2, 3, 4 bzw. 5) jeweils ein Winkelmesser auf Basis Abstandsmessung vorgesehen ist, der Querneigungsausgleich durch zwischen den Fahrwerken (6 bis 11) und den Traggerüsten der Segmente (1 bis 5) angeordneten Verstellelementen erfolgt und zur Auswertung der Messwerte und der Steuerung der Fahrwerksantriebe eine zentrale Steuereinheit vorgesehen ist, der die Messwerte der Messeinrichtungen zugeführt werden, in der Steuereinheit die Messergebnisse mit den Sollwerten verglichen werden und bei einer Abweichung der Messergebnisse über eine oberen oder unteren Grenzwert eine Beeinflussung der Antriebe der Fahrwerke (6 bis 11) der Segmente (1 bis 5) so lange vorgesehen ist, bis die Solllage der Sektionen (1 bis 5) wieder erreicht ist.
Vorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet dadurch, dass als Winkelmesser auf Basis Abstandsmessung zwischen zwei gelenkig miteinander verbundenen Segmenten (1 bis 5) in einem bestimmten Abstand zur gelenkigen Verbindung an dem Traggerüst (12) des einen Segments (1, 2, 3, 4 oder 5) ein Abstandsmessgerät (13) und am Traggerüst des anderen Segments (2, 3, 4, 5 bzw. 1) ein mit diesem Abstandsmessgerät (13) in funktioneller Verbindung stehender Reflektor/Gegenstelle (14) angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet dadurch, dass zur manuellen Steuerung der Förderbrücke von Hand betätigbare Bedienelemente vorgesehen sind.