DE19515602C1 - Einrichtung zum Aushalten, Abfördern und Zwischenlagern von Steinen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Aushalten, Abfördern und Zwischenlagern von Steinen gemäß dem Oberbegriff des 1. Patentanspruches, die bei einem Bagger oder anderen Tagebaugroßgeräten im Fördergutstrom enthalten sein können und schädigende Auswirkungen auf die Förderer haben.

Im Fördergutstrom enthaltene Steine großer Abmessungen können bei Förderern und besonders bei Übergabestellen von einem Förderer zum anderen schädigende Wirkungen hervorrufen. Deshalb werden diese Steine möglichst zu einem frühen Zeitpunkt aus dem Förderstrom entfernt. Es ist jedoch nicht immer möglich oder zweckmäßig, diese ausgehaltenen Steine sofort vom Tagebaugroßgerät abzugeben. Sie werden deshalb zunächst zwischengespeichert, um sie dann in einer geeigneten Situation vom Gerät abgeben zu können.

Nach den Druckschriften DD 263 558 B5 und DD 263 559 A1 sind zwei Einrichtungen zum Aushalten von Steinen bei Baggern und anderen Tagebaugroßgeräten bekannt, bei denen die aufgenommenen und ausgehaltenen Steine auf einem als Förderband ausgebildeten Steinebunker abgelegt werden. Dieser Steinebunker nimmt einen großen Stein möglichst am Anfang des Förderweges auf und transportiert ihn um die Strecke weiter, die mindestens der Größe des Steines entspricht. Ist der Steinebunker nahezu gefüllt, werden diese Steine an einer geeigneten Stelle durch eine Betätigung des Antriebes über das freie Ende abgeworfen.

Die Aufnahmefähigkeit eines solchen Steinebunkers hängt von der Länge des als Speicher wirkenden Förderbandes ab. Das Speicherband ist am Gerät so angeordnet, daß es zusammen mit den ausgehaltenen Steinen als Gegengewicht wirkt. Aus Gründen der Standsicherheit des Großgerätes kann die Aufnahmefähigkeit des Speicherbandes nicht beliebig vergrößert werden.

Diese Lösungen haben weiterhin den Nachteil, daß in Abhängigkeit von der Speicherkapazität des Steineförderers und des Steineaufkommens ein Entleeren erforderlich werden kann, bevor sich eine geeignete Entlademöglichkeit ergibt.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, die Kapazität des Steinebunkers erheblich zu vergrößern.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Einrichtung zum Abfördern und Zwischenlagern von Steinen in der im kennzeichnenden Teil des 1. Patentanspruchs offenbarten Art im Zusammenwirken mit einer Steinaushaltevorrichtung gelöst.

Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Mit dieser, aus einem Abförderer, einem Senkrechtförderer und einem Speicherband bestehenden Einrichtung werden die ausgehaltenen Steine in einem Bereich nahe der Schwenkachse des Großgerätes gespeichert.

Durch diese Anordnung werden negative Einflüsse auf die Standsicherheit des Gerätes vermieden.

An einer geeigneten Stelle, die frei ist, sich außerhalb des Abbaubereiches und des Fahrweges des Tagebaugroßgerätes sowie den Standorten und den Wirkbereichen benachbarter Geräte und Anlagen befindet und keine Gefahrenquelle für das Personal darstellt, werden diese Steine abgeworfen und können von dafür vorgesehenen Geräten aufgenommen und aus dem Abbaubereich transportiert werden.

Die Erfindung ist besonders dort vorteilhaft anwendbar, wo durch die geologischen Bedingungen mit einem überdurchschnittlichen Aufkommen von Steinen in einem bestimmten Größenbereich im Fördergut zu rechnen ist und die ausgesonderten Steine nicht jederzeit, sondern nur in Zeitintervallen vom Speicher abgegeben werden können.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die dazugehörige Zeichnung zeigt die Einrichtung für einem Schaufelradbagger in schematischen Darstellung in einer Seitenansicht.

Im Rahmen des Förderprozesses werden zwangsläufig im Boden befindliche Steine 1 vom Aufnahmeorgan, dem Schaufelrad, aufgenommen und zusammen mit dem Fördergut auf dem Auslegerband 2 weitertransportiert. Die Übergabe des Fördergutes vom Auslegerband 2 auf das darunterliegende, in der Zeichnung nicht dargestellte Verladeband erfolgt im Bereich der Drehmitte 3 des Schaufelradbaggers.

Im Fördergutstrom enthaltene Steine 1 werden bei der Fördergutübergabe vom Auslegerband 2 auf das Verladeband durch das zeitweise Verschwenken eines Kipprostes 10 ausgehalten und können so zwischengespeichert werden, um sie in einer geeigneten Situation vom Gerät abzugeben.

Die Zwischenspeicherung erfolgt auf einem Steinespeicherband 7 über der Stelle der Aushaltung im Bereich der Drehachse 3 des Oberbaus des Gerätes, wo sich die Schwerachse befindet.

Zuvor werden die Steine 1 nach der Aussonderung von einem Steineabförderer 5 übernommen, an einen Steinesenkrechtförderer 6 übergeben und nach oben zum darüberliegenden Steinespeicherband 7 gefördert, von wo aus sie bei geöffneter Schließklappe 22, was in der Zeichnung durch unterbrochene Linien dargestellt ist, weitertransportiert und abgeworfen werden können.

Damit das Aushalten, Abfördern und Zwischenlagern der aufgenommenen Steine 1 wie vorgesehen erfolgen kann, werden die einzelnen Bestandteile der Einrichtung wie nachfolgend beschrieben ausgeführt.

Am Ende des Auslegerbandes 2 ist an der Übergabestelle des Fördergutes eine Prallwand 8 angeordnet. Im Unterschied zu allgemein bekannten Prallwänden kann diese mittels eines Hydraulikzylinders 9 um ca. 30° nach oben geschwenkt werden, was in der Zeichnung durch unterbrochene Linien dargestellt ist, und so einen erkannten Stein 1 in freier Flugparabel den Übergabebereich passieren lassen.

Die Prallwand 8 besteht im wesentlichen aus den Seitenwänden, der Rückwand und den an der Rückwand befestigten Reinigungszinken 23.

Nachfolgend ist die Steineaufnahmevorrichtung 4 angeordnet. Sie besteht aus dem Kipprost 10, der durch Hydraulikzylinder 11 in die Flugparabel der auszuhaltenden Steine 1 geschwenkt werden kann, was in der Zeichnung mittels durchgehender Linien dargestellt ist.

Zur Dämpfung des Steinaufpralls werden bekannte Dämpfungselemente verwendet. Die Mindestgröße der auszuhaltenden Steine 1 wird durch den Abstand der Aushaltezinken des Kipprostes 10 bestimmt.

Nachdem der Stein 1 durch die Aufnahmenvorrichtung 4 erfaßt worden ist, wird der Kipprost 10 durch die Hydraulikzylinder 11 wieder in die in unterbrochenen Linien gezeichneten Ausgangsstellung bewegt. Der Stein 1 wird so auf den Steineabförderer 5 abgelegt.

Der Steineabförderer 5 besteht aus einem robust ausgebildeten Plattenband 12, um die Aufprallenergie der rutschenden Steine 1 aufnehmen zu können und verschleißfest zu sein. Derartige Plattenbänder sind auch von Steinbrecheranlagen bekannt. Jede dritte Platte 13 wird mit Mitnehmern 14 ausgestattet, um die einwandfreie Aufnahme und den Transport der Steine 1 bei einem Neigungswinkel von etwa 25° zu gewährleisten.

Während das Fördertrum geradlinig schräg nach oben führt, besteht des Leertrum aus einem senkrechten und einem folgenden nahezu waagerechten Abschnitt. Am Ende des Förderweges des Steineabförderers 5 werden die Steine 1 an den Steinesenkrechtförderer 6 übergeben.

Als Steinesenkrechtförderer 6 kann entweder ein Stetig- oder ein Unstetigförderer vorgesehen werden. Er besteht im wesentlichen aus einem senkrecht verlaufenden Steineaufnahme- und Förderabschnitt sowie einen konkav gekrümmten Steineabgabeabschnitt, der über dem Steinespeicherband 7 endet.

Im Ausführungsbeispiel ist der Steinesenkrechtförderer 6 als Unstetigförderer ausgebildet.

Hauptbaugruppen sind drei Wagen 15a bis 15c, die Trag- und Stützkonstruktion 16 sowie die auf dem Traggerüst des Steinespeicherbandes 7 angeordneten Hubwerke 17. Grundsätzlich können die drei Wagen 15 separat verfahren werden. Der Sicherheitsabstand zueinander wird über Endschaltungen realisiert. Die Wagen sind in ihrer konstruktiven Ausbildung identisch und bestehen aus den Seitenwänden, dem Boden, der Rückwand, den Führungsrollen und der Lagerkonstruktion zur Aufnahme der Schwinge zum Hubwerk.

Die Vorwärtsbewegung der Wagen 15 erfolgt über die separaten Hubwerke 17, mit denen die Hubwerke 17 durch Drahtseile verbunden sind, wobei jedes Hubwerk 17 aus zwei miteinander verbundenen hydraulischen Winden besteht, um Gleichlauf zu erreichen.

Somit ist das Hubwerk 17 zweisträngig ausgeführt. Der infolge unterschiedlicher Seillängungen erforderliche Seilausgleich wird über eine am Wagen 15 angeordneten Schwinge ermöglicht.

Die Führungsbahnen 18, in denen sich die Wagen 15 zunächst in einer senkrechten dann in einer konkav gekrümmten Bahn bewegen, sind an der Trag- und Stützkonstruktion 16 befestigt.

Der obere, konkav gekrümmte Förderabschnitt ist zugleich die Übergabestelle der Steine 1 zum Steinespeicherband 7.

Die Lage der Wagen 15 wird durch die konkav gekrümmte Bahn so lange verändert, bis die Steine 1 durch die Schwerkraft von allein herausfallen.

Das Steinespeicherband 7 ist als robuster Gurtbandförderer ausgebildet und oberhalb der Prallwand 8 zwischen den beiden Querrahmen 19 und 20 des Baggeroberbaus angeordnet.

Es ist mit hohen Bordwänden 21 versehen. Am Ende des Speicherbandes 7 ist die Schließklappe 22 zur Steinabgabe angeordnet.

Die Funktionsweise der Einrichtung ist folgende:

Die kontinuierliche Steineaushaltung beginnt mit der Steineerkennung vorzugsweise im Bereich des Schaufelrades entweder durch den Baggerfahrer oder automatisch durch Sensoren. Durch ein manuelles oder automatisches Signal wird sofort die Steineaushaltung betätigt.

Mit der Signalgebung bei der Erkennung eines Steines 1 wird die Prallwand 8 zeitlich verzögert durch den Hydraulikzylinder 9 um etwa 30° aus dem Bereich des Fördergutstromes herausgeschwenkt, wobei die Dauer der zeitlichen Verzögerung durch die Bandgeschwindigkeit und den Förderweg bestimmt wird. Durch dieses Herausschwenken trifft der Massengutstrom nicht auf die Prallwand 8, sondern er bewegt sich in seiner normalen Flugkurve und fällt damit durch den mit Zinken versehenen Kipprost 10.

Ausgehend von der Bandgeschwindigkeit ist der Zeitpunkt des Steineaufpralls zeitlich definiert und damit bestimmend für den zeitlichen Ablauf der Drehbewegung des Kipprostes 10. Diese Drehbewegung wird durch den Hydraulikzylinder 11 ausgeführt. Die hohe Ausstellgeschwindigkeit garantiert eine schnelle und sichere Steineübergabe auf den Steinabförderer 5, welcher mit Einleitung der Schwenkbewegung der Prallwand 8 durch die Betätigung seines Antriebes in Betrieb gesetzt wird.

Sollten während dieser Zeit der Steineübergabe weitere Signale vom Baggerfahrerstand oder von den Sensoren zur Steineerfassung ausgelöst werden, weil sich noch mehr Steine 1 auf dem Auslegerband befinden, verbleibt die Prallwand 8 im ausgeschwenkten Zustand und der Kipprost 10 bewegt sich in seine Ausgangsposition zur Aufnahme neuer Steine 1. Dieser Prozeß wird je nach Steineaufkommen wiederholt.

Bleiben die Signale aus, bewegt sich die Prallwand 8 in die Ausgangsstellung, so daß der Massengutstrom wieder abgelenkt wird und günstige Bedingungen für die Schüttgutübergabe entstehen. Anschließend wird der Kipprost 10 nach unten bewegt.

Durch die an der Prallwand 8 angeordneten Reinigungszinken 23 wird eine selbsttätige Reinigung des Kipprostes 10 dann erreicht, wenn die Reinigungszinken 23 und der Kipprost 10 ineinander ragen und zueinander eine relative Bewegung ausführen.

Der Steineabförderer 5 läuft kontinuierlich so lange sich die Prallwand 8 in der Stellung außerhalb des Fördergutstromes befindet und übergibt den Stein 1 in den bereitstehenden freien Wagen 15a des Senkrechtförderers 6. Ist dieser Wagen 15a mit einem Stein 1 gefüllt, was meßtechnisch überwachbar und erfaßbar ist, wird er über die Hubwinden 17 nach oben gezogen, entleert sich auf Grund der Fahrbahnführung auf dem Steinespeicherband 7 und bewegt sich bis in seine obere Endstellung weiter. Diese Situation ist in der Zeichnung durch unterbrochene Linien der Wagen 15 dargestellt.

Während dieses Vorganges läuft das Plattenband des Steineabförderers 5 kontinuierlich weiter und füllt den nachgerückten Wagen 15b. Ist dieser Wagen 15b ebenfalls gefüllt, läuft der Prozeß analog dem Wagen 15a ab.

Dieser Ablauf wird durch die Tiefstellung der Prallwand 8 unterbrochen. Ist zu diesem Zeitpunkt der Wagen 15b nicht vollständig gefüllt, bewegt sich dieser und der Wagen 15a wieder in die Ausgangsstellung nach unten. Somit steht der Wagen 15a mit seinem vollen Ladevermögen wieder zur Verfügung.

Tritt der Fall ein, daß die Wagen 15a und b nach dem Entleerungsvorgang in den oberen Endstellungen stehen, aber weitere Steine 1 ausgehalten werden müssen, wird auch der Wagen 15c in diesen Prozeß integriert.

Im Normalfall dient jedoch der Wagen 15c zur Aufnahme des Feingutanteiles und soll die Geräteverschmutzung verhindern. Aus diesem Grund ist die Führungsbahn 18 in ihrem unteren Bereich zum Steineabförderer 5 hin gebogen und der Wagen 15c kann so zur Aufnahme des herabrieselnden Feingutanteiles aus dem Fördergutstrom mit seiner Öffnung unter den senkrecht nach unten verlaufenden Bereich des Leertrums des Steineabförderers 5 positioniert werden.

Das Steinespeicherband 7 ist größenmäßig so bemessen, daß es eine nach dem voraussichtlichen Aufkommen zu erwartende Anzahl von Steinen 1 aufnehmen kann, das heißt, es läuft immer nur so weit, wie der nächste Entleerungsvorgang eines Wagens 15 es erfordert.

Die maximale Speicherfähigkeit ist erreicht, wenn das Steinespeicherband 7 und der Wagen 15a vollständig und der Wagen 15b sowie der Steineabförderer 5 teilweise gefüllt sind.

Zur gezielten Steineabführung kann eine Rinne oder eine andere Leiteinrichtung vorgesehen werden.

Weitere Steine 1 können erst dann aufgenommen werden, nachdem vom Steinespeicherband 7 Steine 1 abgegeben worden sind.

Das Abgeben der ausgehaltenen und gespeicherten Steine 1 soll an einer Stelle erfolgen, an der sie von einem Gerät günstig aufgenommen und wegtransportiert werden zu können.

Liste der Bezugszeichen

 1 Stein
 2 Auslegerband
 3 Drehmitte des Schaufelradbaggers
 4 Steineaufnahmevorrichtung
Steinebunker bestehend aus:
 5 Steineabförderer,
 6 Steinesenkrechtförderer und
 7 Steinespeicherband
 8 Prallwand
 9 Hydraulikzylinder
10 Kipprost
11 Hydraulikzylinder
12 Plattenband
13 Platte
14 Mitnehmer
15 Wagen
16 Stützkonstruktion
17 Hubwerk
18 Führungsbahn
19 Querrahmen
20 Querrahmen
21 Bordwand
22 Schließklappe
23 Reinigungszinken

Claims (6)

1. Einrichtung zum Aushalten, Abfördern und Zwischenlagern von Steinen für Bagger und andere Tagebaugroßgeräte, die dazu vorgesehen ist, die zwischen der Abwurftrommel eines Förderbandes und der nachfolgenden Übergabeschurre aus dem Fördergutstrom ausgehaltene Steine abzuführen, zwischenzulagern und gesondert vom Gerät abzugeben, dadurch gekennzeichnet, daß in der Schwerelinie (3) des Gerätes zum Abtransport, zur Zwischenspeicherung und zur Abgabe der ausgehaltenen Steine (1) von der Aushaltevorrichtung nacheinander in Förderrichtung ein Abförderer (5), ein Senkrechtförderer (6) und ein Speicherband (7) mit separaten Antrieben vorgesehen sind und

• a) der Abförderer (5) ein robuster Stetigförderer ist und das Verbindungselement zum Senkrechtförderer (6) bildet
• b) und der Senkrechtförderer (6) entweder ein Stetigförderer oder ein Unstetigförderer mit Tragelementen (15) sein kann, wobei die Tragelemente (15) das aus Steinen (1) bestehende Fördergut in sich aufnehmen, und der Senkrechtförderer (3) einen senkrecht nach oben führenden Förderabschnitt aufweist, der in einen konkav gekrümmten Förder- und Steinübergabeabschnitt übergeht, wo die Tragelemente (15) bis zum Herausfallen der Steine (1) mit ihrer Öffnung nach unten geneigt werden, und unter dem Übergabebereich
• c) ein weiterer Bandförderer als Speicherband (7) über dem Abförderer (5) angeordnet ist, der zu einer Abwurfstelle führt, von dem die Steine (1) bei Bedarf an einem geeigneten, vorbestimmten Ort nach dem Öffnen der am Ende des Speicherbandes (7) angeordneten Ladewand (22) und dem Betätigen des Antriebes abgegeben werden können.

2. Einrichtung zum Aushalten, Abfördern und Zwischenlagern von Steinen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abförderer (5), der Senkrechtförderer (6) und das Speicherband (7) in ihrem konstruktiven Aufbau Stetigförderer sind, jedoch das Speicherband (7) zur Steinaufnahme in Intervallen bewegt wird, wobei jedes Intervall die Bewegung des Speicherbandes (7) um das Maß eines Steindurchmessers plus einem Reserve- und Abstandsmaß weiter bewegt wird und bei seinem Entleeren ein laufender Fördergutstrom vorgesehen ist, oder auch der Abförderer (2) und der Senkrechtförderer (3) durch schrittweise Weiterbewegung nach jeder neuen Steinaufnahme Speicherförderer sein können.

3. Einrichtung zum Aushalten, Abfördern und Zwischenlagern von Steinen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abförderer (2) und das Speicherband (7) in ihrem konstruktiven Aufbau Stetigförderer sind, jedoch das Speicherband (7) zur Steinaufnahme in Intervallen bewegt wird, wobei jedes Intervall die Bewegung des Förderbandes um das Maß eines Steindurchmessers plus einem Reserve- und Abstandsmaß weiter bewegt wird und beim Entleeren ein laufender Fördergutstrom vorgesehen ist, auch der Abförderer (2) durch schrittweise Weiterbewegung nach jeder neuen Steinaufnahme Speicherförderer sein kann und der Senkrechtförder (6) ein Unstetigförderer ist, der aus einer Tragkonstruktion (16) mit einer Führungsbahn (18) besteht, entlang derer mindestens zwei übereinander angeordnete, separat verfahrbare Wagen (15) angeordnet sind, jeder der Wagen (15) mindestens die Speicherkapazität für einen Stein (1) besitzt und innerhalb der Führungsbahn (18) nacheinander einen Bereitstellungs-, Belade-, Förder-, Entlade- und Ausweichabschnitt durchfahren kann, und die Wagen (15) so gesteuert werden, daß immer der in Förderrichtung erste freie Wagen (15) beladen wird und erst wenn sich dieser im Steinabtransport oder in Steinabgabestellung befindet, bei weiterem Steinaufkommen der nächste Wagen (15b) benutzt werden, wobei dann der Wagen (15a) in den oberen freien Abschnitt ausweicht.

4. Einrichtung zum Aushalten, Abfördern und Zwischenlagern und Steinen nach Anspruch 3, gekennzeichnet dadurch, daß der freie Wagen (15c) des Senkrechtförderers (6) unterhalb des nahezu senkrechten Abschnitt des Leetrums des Abförderers (5) positioniert wird und dort zur Aufnahme des an den Steinen (1) haftenden Feingutanteils vorgesehen ist.

5. Einrichtung zum Aushalten, Abfördern und Zwischenlagern von Steinen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet dadurch, daß die Aushalteeinrichtung mit Reinigungszinken ausgerüstet ist, wobei sich die Schwenkbewegungen der Reinigungszinken (23) der Prallwand (8) und des Kipprostes (10) in einem Bereich überschneiden und dort bei einer relativen Bewegung der Reinigungszinken (23) und des Kipprostes (10) zueinander ein selbsttätiges Entfernen der eingeklemmten Schüttgutanteile vorgesehen ist.

6. Einrichtung zum Aushalten, Abfördern und Zwischenlagern von Steinen nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet dadurch, daß die Position der Steine (1) an signifikanten Stellen im Förderprozeß durch Sensoren erfaßt und der gesamte Prozeß des Aushaltens, Einlagerns und Zwischenlagerns automatisch überwacht und gesteuert wird.