DE19636993A1

DE19636993A1 - System for transporting bulk materials

Info

Publication number: DE19636993A1
Application number: DE1996136993
Authority: DE
Inventors: Werner Dipl Ing Moebius
Original assignee: MOEBIUS JOSEF BAU
Current assignee: MOEBIUS JOSEF BAU
Priority date: 1996-09-12
Filing date: 1996-09-12
Publication date: 1998-03-19

Abstract

The system transports bulk materials in the earth construction to an embedding or construction site. Usually a railway (10,12) is used as a transportation system. A number of transport containers (16) with bogie assemblies (20) which have externally controllable drive devices (24). There is also a loading area (18), which is loaded from above and a first coupling device. There is at least a travelling manipulator (30) with a cantilever (32), on whose free end a second coupling device (36) is seen. It is detachably connected with the first coupling device and the transport containers can be lifted and lowered on the railway.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein System zum Transport von Massengütern im Erdbau nach dem Oberbegriff des Pa tentanspruchs 1.The invention relates to a system for transportation of bulk goods in earthwork according to the generic term of Pa claim 1.

Bei Erdbauarbeiten müssen oft große Mengen von Massengü tern, wie Bodenaushub, Sande, Kiese oder Schlämme trans portiert werden. An der Baustelle werden Erdbaugeräte zum Ein- bzw. Abbau von Material verwendet, die zumeist boden gebundene Fahrzeuge sind, wie zum Beispiel Bagger oder dergleichen. Derartige Erdbaugeräte sind jedoch nicht ge eignet, das Bodenmaterial über eine längere Strecke zu transportieren. Hierfür werden wiederum geeignete Trans portmittel eingesetzt, wie zum Beispiel gleisgebundene oder gleislose Fahrzeuge, beispielsweise Kipper oder auch Rohrsysteme beim Fördern von Schlämmen.Earthworks often require large quantities of bulk goods tern, such as excavated soil, sands, gravel or sludge trans be ported. At the construction site, earth-moving equipment is used Installation or dismantling of material used, mostly floor are bound vehicles, such as excavators or the like. Such earthworks are not ge suitable for the soil material over a longer distance transport. Suitable trans port means used, such as track-bound or trackless vehicles, such as tippers or Pipe systems when pumping sludge.

Beim Transport von Massengütern im Erdbau spielt auch der Gesamtenergieaufwand, der hierfür bereitgestellt werden muß, eine wesentliche Rolle. Bekannt ist, daß gleisgebun dene Transportsysteme wegen des geringen Reibungskoeffi zienten gegenüber anderen bodengebundenen Transportmitteln im Vorteil sind. Gleichwohl werden gleisgebundene Trans portsysteme, beispielsweise Loren, auch in Verbindung mit Hängebahnen, kaum noch eingesetzt, insbesondere nicht beim Transport über größere Strecken. Der Grund liegt zum einen darin, daß Trassen für derartige Transportbahnen schwer zu schaffen sind und die Förderkapazität begrenzt ist. Ferner kann ein derartiges schienengebundenes Transportsystem nur mit größerem Aufwand an eine sich ständig bewegende Bau stelle angepaßt werden. Schließlich ist es verhältnismäßig aufwendig, die Loren zu be- und entladen.This also plays a role when transporting bulk goods in earthworks Total energy expenditure that is provided for this must play an essential role. It is known that track-bound transport systems due to the low coefficient of friction compared to other ground-based means of transport are at an advantage. Nevertheless, track-bound trans port systems, for example Loren, also in connection with Monorails, hardly used anymore, especially not at Transport over longer distances. The reason is, on the one hand in that routes for such transport tracks are difficult to get are created and the funding capacity is limited. Further can only such a rail-bound transport system with greater effort to a constantly moving construction be adjusted. After all, it is proportionate time-consuming to load and unload the wagons.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein System zum Transport von Massengütern im Erdbau zu schaffen, das flexibel an wechselnde Gegebenheiten einer Erdbaustelle angepaßt werden kann, einen minimalen Energieaufwand er fordert und eine hohe Transportkapazität bereitstellt. The invention has for its object a system for Transport bulk goods in earthworks to create that flexible to changing circumstances of an earthworks site can be adjusted, it uses a minimal amount of energy demands and provides a high transport capacity.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.This object is achieved through the features of the patent claim 1 solved.

Das erfindungsgemäße Transportsystem setzt sich zu einem Teil aus einem gleisgebundenen System zusammen, in dem eine Vielzahl von Transportbehältern ein schienengebunde nes Fahrwerk aufweisen. Wesentlich ist jedoch, daß jeder Transportbehälter einen eigenen steuerbaren Fahrantrieb aufweist. Es ist daher möglich, die Transportbehälter mit individueller Geschwindigkeit bzw. mit individuellem Fahr verhalten auszustatten und zum Beispiel eine Reihe von Transportbehältern mit einem vorgegebenen Abstand vonein ander zu betreiben.The transport system according to the invention is one Part of a track-bound system in which a variety of transport containers a rail bound have a chassis. However, it is essential that everyone Transport containers have their own controllable travel drive having. It is therefore possible to use the transport container individual speed or with individual driving behavior and for example a number of Transport containers with a predetermined distance from one another to operate differently.

Erfindungswesentlich ist ferner, daß zum Transportsystem ein fahrbarer Manipulator gehört, der beispielsweise das Fahrwerk und den Ausleger eines Baggers aufweisen kann. Der Ausleger des fahrbaren Manipulators weist Kopplungs mittel auf, die mit Kopplungsmitteln am Transportbehälter zusammenwirken. Durch Heranfahren des Auslegers an den Transportbehälter auf dem Schienenweg kann dieser mit dem Ausleger gekoppelt und somit von dem Schienenweg abgehoben werden. Der Manipulator kann nunmehr den Inhalt des Trans portbehälters auf einen bereitstehenden Kipper oder der gleichen laden oder mit dem Transportbehälter zur mehr oder weniger nahegelegenen Baustelle fahren, um dort den Inhalt des Transportbehälters an einem vorgesehenen Ort abzuladen. Anschließend kann der Manipulator das Fahrzeug erneut auf den Schienenweg aufsetzen, damit es zum Belade ort zurückfährt. Zu diesem Zweck ist der Schienenweg zum Beispiel als Schleife ausgeführt. Alternativ können auch zwei parallele Gleise nebeneinander angeordnet sein, wobei das eine für beladene und das andere für leere Transport behälter dient. Ein derartiges System ist vor allen Dingen dann von Vorteil, wenn es zum Beispiel im Bereich eines toten Gleises eines Eisenbahnfahrwegs angeordnet werden kann. Dabei werden dann die Schienen und die Transport behälter so ausgeführt, daß sie jeweils innerhalb des Lichtraumprofils eines Eisenbahngleises bleiben. Der Eisen bahnbetrieb auf dem Nachbargleis kann daher ungehindert weitergehen.It is also essential to the invention that the transport system a mobile manipulator belongs, for example, the Chassis and the boom of an excavator can have. The boom of the mobile manipulator has coupling medium on that with coupling means on the transport container work together. By moving the boom towards the Transport containers on the railroad can be transported with the Boom coupled and thus lifted off the rail track will. The manipulator can now the content of the trans port container on a standing tipper or the Load the same or use the transport container for more or less nearby construction site to get there Contents of the transport container in a designated place unload. The manipulator can then drive the vehicle put it back on the track so that it can be loaded location returns. For this purpose, the rail route to Example executed as a loop. Alternatively, you can two parallel tracks can be arranged side by side, whereby one for loaded and the other for empty transport container serves. Above all, such a system then an advantage if, for example, in the area of a dead track of a railway track can be arranged can. Then the rails and the transport container designed so that they are each within the Stay clear of a railroad track. The iron Railway operations on the neighboring track can therefore be unhindered go on.

Der Antrieb für den Transportbehälter wird vorzugsweise von einer modular ausgebildeten Antriebseinheit gebildet. Als Antriebsmotor kann ein Elektromotor oder ein Verbren nungsmotor dienen, der über ein Getriebe auf mindestens ein angetriebenes Rad des Transportbehälters wirkt.The drive for the transport container is preferred formed by a modular drive unit. An electric motor or a combustion engine can be used as the drive motor serve as a motor that is geared to at least a driven wheel of the transport container acts.

Der Transportbehälter weist einen von oben beladbaren La deraum auf und ist nach einer Ausgestaltung der Erfindung als Schaufel oder Löffel eines Baggers ausgebildet. Da durch kann der Manipulator mit aufgenommenem Transportbe hälter wie ein üblicher Bagger arbeiten und zum Beispiel an einer Aushubstelle Bodenmaterial aufnehmen. Anschlie ßend fährt der Manipulator zum Schienenweg und setzt den gefüllten Transportbehälter auf das entsprechende Gleis.The transport container has a loadable La the room and is according to an embodiment of the invention designed as a shovel or spoon of an excavator. There through the manipulator with recorded transport can work like a conventional excavator and for example Pick up soil at an excavation site. Then The manipulator moves to the railroad track and sets it filled transport container on the corresponding track.

Für den Schienenweg können vorgefertigte Schienenroste verwendet werden, beispielsweise von einer Länge von 12 m, die leicht auf einer bereitgestellten Trasse verlegt wer den können. Die Trasse muß jedoch nicht besonders vorbe reitet werden, wenn das Gewicht der Transportbehälter nicht so hoch ist. Wird beispielsweise ein Volumen von 3 m³ in Betracht gezogen, ergibt sich als Gesamtgewicht für den Transportbehälter einschließlich modularer An triebseinheit nicht mehr als 9 t. Bei einem elektrischen Antrieb können die Versorgungsleisten geeigneterweise mit den Schienen verbunden werden.Prefabricated rail gratings can be used for the rail track be used, for example of a length of 12 m, who easily laid on a provided route that can. However, the route does not have to be particularly steep be ridden when the weight of the shipping container is not that high. For example, if a volume of Considered 3 m³ results in the total weight for the transport container including modular connector drive unit not more than 9 t. With an electrical The supply strips can be suitably driven with the rails are connected.

Durch geeignete Formgebung und Abmessung der Transportbe hälter können auftretende Hindernisse mit geringem Aufwand umgangen werden. So können Autobahnen mittels Durchpres sungen doppelstöckig unterfahren oder mit Leichtbaukon struktionen überfahren werden. Eisenbahnbaustellen können auf eingleisiger Strecke im vollen Wechselbetrieb befahren werden.By suitable shaping and dimensions of the transport be Obstacles can occur with little effort be circumvented. For example, highways can be under double-decks or with lightweight con structures are run over. Railway construction sites can Drive on the single track in full alternation will.

Durch Ansetzen bzw. Wegnehmen von Schienen können die End punkte des schienengebundenen Teils des Transportsystems in Anpassung an die jeweiligen Gegebenheiten verändert werden. Durch Einstellung der Aufeinanderfolge der Trans portbehälter läßt sich eine nahezu beliebige Kapazitätsan passung entsprechend der jeweiligen Baustelle erreichen. Bei hoher Frequenz läßt sich ein nahezu kontinuierlicher Betrieb verwirklichen. Der Einsatz der schienengebundenen Transportbehälter verringert die Beeinträchtigung der Um gebung durch Lärm und Staub. Bei elektrischen Antrieben kann eine Energierückgewinnung stattfinden, wenn Gefälle längs des Schienenweges besteht.The end points of the rail-bound part of the transport system changed in accordance with the respective circumstances will. By setting the sequence of the trans port container can be almost any capacity achieve fit according to the respective construction site. At high frequency, an almost continuous one Realize operation. The use of the rail-bound Transport container reduces the impairment of the order caused by noise and dust. With electric drives energy recovery can take place when downhill exists along the rail track.

Die Transportbehälter können mit einem flüssigkeitsdichten Laderaum versehen werden, so daß sie auch für den Flüssig transport bzw. den Transport von Schlämmen geeignet sind.The transport container can be sealed with a liquid Load space are provided so that they can also hold the liquid transport or the transport of sludge are suitable.

Die Steuerung der Fahrantriebe für die Transportbehälter muß an die Transportanforderungen angepaßt sein, d. h. nach dem Befüllen eines Transportbehälters bzw. seinem Auf setzen auf ein Gleis muß der Antriebsmotor in Gang gesetzt werden und den Transportbehälter mit einer vorgegebenen Geschwindigkeit antreiben. Am Zielort müssen Vorkehrungen vorgesehen werden, um den Transportbehälter abzubremsen und an einer vorgegebenen Stelle anzuhalten. Dies kann da durch geschehen, daß am Gleis geeignete Mittel angebracht werden, über die ein Signal auf die Steuervorrichtung für den Antrieb gegeben wird. Die Steuersignale können elek trisch übertragen werden, beispielsweise über isolierte Schienen oder separate Signalübertragungskanäle. Es ist jedoch denkbar, die Signale mechanisch zu erzeugen über entsprechende Schalter, die von Initiatoren an dem Gleis betätigt werden. Schließlich ist auch eine kontaktlose Übertragung von Steuerbefehlen möglich, beispielsweise von einer zentralen Einheit aus, welche nach einem vorgegebe nen Programm den Transport mit Hilfe einer Mehrzahl von Transportbehältern steuert. Die Mittel zur Übertragung derartiger Steuerbefehle sind an sich bekannt.The control of the travel drives for the transport containers must be adapted to the transport requirements, d. H. after filling a transport container or its opening put on a track the drive motor must be started be and the shipping container with a predetermined Drive speed. Precautions must be taken at the destination be provided to brake the transport container and stop at a predetermined point. This can happen by happening that appropriate means are attached to the track be, via which a signal to the control device for the drive is given. The control signals can elec be transmitted trically, for example via isolated Rails or separate signal transmission channels. It is however conceivable to generate the signals mechanically corresponding switches by initiators on the track be operated. Finally, there is also a contactless one Transmission of control commands possible, for example from a central unit, which according to a given program with the help of a plurality of Controls transport containers. The means of transmission such control commands are known per se.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Zeichnungen na her erläutert.The invention is na based on drawings ago explained.

Fig. 1 zeigt äußerst schematisch in Draufsicht das Trans portsystem nach der Erfindung. Fig. 1 shows an extremely schematic plan view of the trans port system according to the invention.

Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch die Darstellung nach Fig. 1 entlang der Linie 2-2. Fig. 2 shows a section through the representation of Fig. 1 along the line 2-2.

In Fig. 1 sind Gleise 10, 12 angedeutet. Sie liegen zum Beispiel parallel auf einem toten Gleis einer Eisenbahn fahrstrecke. Die Gleise 10, 12 erstrecken sich in der Nähe einer Baustelle 14, an der zum Beispiel Bodenmaterial aus zuheben ist, das zu einem anderen Ort transportiert werden soll. Auf den Gleisen 10, 12 sind Transportbehälter 16 aufgesetzt. In Fig. 1 sind drei gezeigt, es können jedoch entsprechend der vorgesehenen Länge der Gleise 10 oder 12 so viele sein, daß zum Beispiel ein Transport der Behälter im Abstand von 100 m möglich ist. Bei einer Länge von 1 km können zum Beispiel mindestens zwanzig Transportbehälter 16 vorgesehen werden.In Fig. 1, tracks 10, 12 are indicated. For example, they lie in parallel on a dead track on a railroad track. The tracks 10 , 12 extend in the vicinity of a construction site 14 at which, for example, soil material is to be lifted out which is to be transported to another location. Transport containers 16 are placed on the tracks 10 , 12 . In Fig. 1 three are shown, but there may be so many according to the intended length of the tracks 10 or 12 that, for example, the containers can be transported at a distance of 100 m. With a length of 1 km, for example, at least twenty transport containers 16 can be provided.

Ein Transportbehälter 16 ist in Fig. 2 vergrößert darge stellt. Er besitzt einen nach oben offenen Laderaum 18 und ein schienengebundenes Fahrwerk 20. Die in Fig. 2 zu er kennenden Schienräder 22 sind von einem geeigneten Antrieb 23, der modular ausgeführt ist, angetrieben. Der Antrieb befindet sich unterhalb des Laderaums 18 und wirkt über ein nicht gezeigtes Getriebe unmittelbar auf die Räder 22, um den Transportbehälter 16 mit vorgegebener Geschwindig keit auf den Schienen vorzubewegen. A transport container 16 is shown in Fig. 2 enlarged Darge. It has a loading space 18 open at the top and a rail-bound undercarriage 20 . The rail wheels 22 to be known in FIG. 2 are driven by a suitable drive 23 which is of modular design. The drive is located below the loading space 18 and acts directly on the wheels 22 via a gear, not shown, in order to advance the transport container 16 at a predetermined speed on the rails.

Man erkennt in Fig. 2 ferner, daß an der Außenwandung des Laderaums 18 ein erstes Kopplungsmittel 24 angebracht ist.It can be seen in Fig. 2 also in that a first coupling means 24 is mounted on the outer wall of the loading space 18.

Der Antrieb 23, der zum Beispiel einen Elektromotor oder einen Verbrennungsmotor aufweist, enthält auch eine Steuer vorrichtung (nicht gezeigt), mit welcher der Betrieb des Motors gesteuert werden kann, um den Transportbehälter 16 von einem Ort nahe der Baustelle 14 zu einem anderen Ort zu transportieren bzw. von diesem anderen Ort zur Bau stelle 14, und zwar mit vorgegebener Geschwindigkeit bzw. einem vorgegebenen Abstand zum voraus fahrenden Transport behälter und bei rechtzeitigem Abbremsen und Halten am gewünschten Zielort. Hierfür sind geeignete Mittel bekannt.The drive 23 , which has, for example, an electric motor or an internal combustion engine, also contains a control device (not shown) with which the operation of the motor can be controlled in order to move the transport container 16 from one location near the construction site 14 to another location transport or from this other place to construction site 14 , at a predetermined speed or a predetermined distance to the transport container ahead and with timely braking and stopping at the desired destination. Suitable means are known for this.

Im Bereich der Baustelle 14 befindet sich auch ein Manipu lator 30, der wie ein herkömmlicher Bagger mit einem Rad- oder Raupenfahrwerk ausgeführt werden kann. Er enthält demzufolge auch einen Ausleger 32, der heb- und senkbar sowie schwenkbar ist, wie durch Doppelpfeil 34 angedeutet. Der Ausleger 32 weist am freien Ende ein zweites Kopp lungsmittel 36 auf, das geeignet ist, lösbar mit dem er sten Kopplungsmittel 24 des Transportbehälters 16 in Ein griff zu treten. Mit Hilfe des Manipulators 30 ist daher möglich, die Behälter 16 von den Schienen 10 bzw. 12 abzu nehmen oder auf diese aufzusetzen. In the area of the construction site 14 there is also a manipulator 30 , which can be designed like a conventional excavator with a wheel or crawler chassis. It consequently also contains a boom 32 which can be raised, lowered and pivoted, as indicated by double arrow 34 . The arm 32 has at the free end a second coupling means 36 , which is suitable for releasably with the most coupling means 24 of the transport container 16 to step into. With the help of the manipulator 30 it is therefore possible to remove the containers 16 from the rails 10 or 12 or to place them on them.

Im beschriebenen Fall soll Bodenmaterial von der Baustelle 14 entnommen werden. Auf der Schiene 10 kommen daher leere Transportbehälter 16 an von einem Aufgabeort, der zugleich Zielort der beladenen Transportbehälter ist, und werden im Bereich der Baustelle 14 durch geeignete Mittel angehal ten. Anschließend werden die Kopplungsmittel 24, 36 in Eingriff gebracht und der Transportbehälter 16 wird vom Gleis 10 abgehoben. Da der Laderaum 16 gleichzeitig wie die Schaufel eines Baggers ausgebildet ist, kann der Mani pulator 30 als Bagger eingesetzt werden und das Material von der Baustelle 14 unmittelbar aufnehmen und anschlie ßend den Transportbehälter 16 zum Schienenweg zurückfah ren, um ihn auf das Gleis 12 aufzusetzen, damit er in der entgegengesetzten Richtung befüllt zum Entladeort fahren kann. Nach dem Aufsetzen des befüllten Transportbehälters wird wiederum durch geeignete Steuermittel der Antriebs motor in Gang gesetzt, um den Transportbehälter zum Ziel- bzw. Entladeort zu fahren. Inzwischen ist der nächste Transportbehälter am Ort der Baustelle 14 angelangt, und das beschriebene Verfahren beginnt erneut. Es versteht sich, daß auch zwischen Manipulator und Baustelle ein bo dengebundenes gleisloses Transportfahrzeug eingesetzt wer den kann, um Material von der Baustelle in die Nähe des Manipulators zu bringen. Das Entladen an der Entladestelle erfolgt wiederum mit Hilfe eines Manipulators, der den Transportbehälter von dem Gleis 12 abhebt und an einem ge eigneten Ort entlädt.In the case described, soil material is to be removed from the construction site 14 . On the rail 10 , therefore, empty transport containers 16 arrive at a task location, which is also the destination of the loaded transport container, and are stopped in the area of the construction site 14 by suitable means. Subsequently, the coupling means 24 , 36 are engaged and the transport container 16 becomes lifted off track 10 . Since the loading space 16 is designed at the same time as the shovel of an excavator, the manipulator 30 can be used as an excavator and directly pick up the material from the construction site 14 and then move the transport container 16 back to the railroad path in order to place it on the track 12 , so that he can drive filled to the unloading point in the opposite direction. After putting on the filled transport container, the drive motor is again set in motion by suitable control means in order to drive the transport container to the destination or unloading location. In the meantime, the next transport container has arrived at the site 14 and the described method begins again. It goes without saying that between the manipulator and the construction site a ground-bound trackless transport vehicle can be used to bring material from the construction site to the vicinity of the manipulator. The unloading at the unloading point is again carried out with the aid of a manipulator which lifts the transport container off the track 12 and unloads it at a suitable location.

Claims

1. System for the transport of bulk goods in earthworks to an installation site or from a dismantling site, characterized by the following features:
at least one rail track ( 10 , 12 ) made of transportable rail units,
a plurality of transport containers ( 16 ) with a rail-bound chassis ( 20 ), the
each have their own externally controllable Antriebsvor direction ( 24 ), further
a loading space ( 18 ) which can be loaded from above and
a first coupling means ( 24 ),
and at least one mobile manipulator ( 30 ) with a boom ( 32 ), at the free end of which a second coupling means ( 36 ) is provided for releasable connection to the first coupling means ( 24 ) and for lifting a transport container ( 16 ) and for placing a Transport container from or onto the rail track ( 10 , 12 ).

2. System according to claim 1, characterized in that a modular drive unit ( 24 ) is easily seen.

3. System according to claim 1 or 2, characterized in that the drive device ( 24 ) has an internal combustion engine or an electric motor.

4. System according to any one of claims 1 to 3, characterized in that two parallel rail paths ( 10 , 12 ) are seen before.

5. System according to claim 4, characterized in that the rail path and the transport container ( 16 ) are designed so that the transport container on the rail path are within the clearance profile of a railroad track.

6. System according to one of claims 1 to 5, characterized in that the transport container ( 16 ) is designed as a bag shovel or spoon.

7. System according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the first coupling means ( 24 ) on the outside of the transport container ( 16 ) are attached.

8. System according to one of claims 1 to 7, characterized in that the control signals for the drive device ( 24 ) of the transport container ( 16 ) on the rail path ( 10 , 12 ) attached control means are transmitted conditions.

9. System according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the control signals are sent from a central station and are received contactlessly on receive devices in the control device of the drive device ( 24 ).