DE3328713A1 - Auslegerschrappvorrichtung - Google Patents

Description

Beschreibung der Auslegerschrappvorrichtung

1. Stand der Technik

In Dosier- und Mischanlagen haben Sternsilos in Kombination mit Auslegerschrappgeräten (Pig. 1), die zum Fördern von Rohmaterialien und Zuschlagen mit ihrem drehbaren Chassis 1 über den Dosierventilen 14 des Aktivlagers 11 aufgestellt, sind und mit ihrem Ausleger 2 den Anladebereich, das Vorratslager 10 und das Aktivlager 11 in mehreren sternförmig angeordneten Bozen der einzelnen Materialkomponenten überragen, zwei Vorteile gegenüber der Kombination aus Behältersilos einerseits und getrennten Fordersystemen für Vorratslager und Aktivlager andererseits : 1. Die durch die Boxenwände 13 unterteilten und auf dem Boxenboden 12 angeordneten Sternsilos brauchen keine teuren metallischen Hochbehälter. 2. Sternsilos kommen mit einem einzigen Fördersystem aus.

Die derzeitigen Auslegerschrappgeräte als Fördersystem für Sternsilos haben jedoch eine ganze Reihe von Nachteilen : 1. Der schlechte Wirkungsgrad, 2. der hohe Verschleiß, 3. die Größenbegrenzung des Aktivlagers 11 und des Vorratslagers 1CL Bei den derzeitigen Auslegerschrappgeräten entfällt weniger als die Hälfte der Zykluszeit (Fig. 2) des Sciirappkübels 8 auf dien Materialtransport vom LKW-Abladeraum in das Vorratslager 10 bzw. vom. Vorratslager 10 in das Aktivlager 11. Dabei ist der Schrappkübel 8 nur zum Teil gefüllt. Als Kompromiß ist der Windenantrieb des Schrappkübels 8 für den Materialtransport vom Vorratslager 10 in das Aictivlager 11 überdimensioniert, für d^s Abtragen von hohem Schüttgut 62 im LKW-Abi ade raum des äußeren Auslegerbareichs 28b unterdimensioniert. Bei 'LKW-Abladung wird das derzeitige Auslegerschrappgerät abgeschaltet, damit nicht bei etwaigen Störungen, beispielsweise der Stromversorgung oder des Steuerusigssystems, der Schrappkübel 8 auf seiner Kübelbahn beim Rücktransport über das Materiallager 11, .10 auf den abladenden LKW 69 aufschlägt.

Durch den Abwurf des Schrappkübels 8 auf den Boxenboden 12 und das Durchwühlen von LKW-Schüttgut 62 sind Schrappkübel 8 und die Seile 7, 6 der Hub- 30 und der Grabwinde 31 (Fig. 1,3) einem hohen Verschleiß unterworfen. Dazu kommen als zusätzliche Verschleißteile automatischer Schrappgeräte die in ihrer Betriebscharakteristik temperatur- und verschleißabhängigen Federdruckbremsen der beiden Seilwinden 30, 31.

Das derzeitige Aktiv- 11 und das Vorratslager 10 sind in ihrer Größe begrenzt, so daß derzeitige Sternsilos vorzugsweise für kleinere Siloanlagen zum Einsatz kommen. Einerseits nimmt der Füllungsgrad des Schrappkübels 8 mit zunehmender Höhe 9 des Aktivlagers 11 ab, andererseits schalten bei größer werdenden Auslegerradien 4 Überstromrelais den Grabwindenantrieb ab, wenn ^: er den Schrappkübel 8 durch das LKW-Schüttgut 62 hindurchzuziehen versucht.

Bei automatischen Schrappgeräten ist bisher die Schrapptätigkeit im Überreichweitenbereich 28c, der über den Auslegerradius 4 hinausgeht, nicht möglich.

Auslegerschrappgeräte enthalten einen Anstellmotor 17 und einen Schwenkmotor 15 für die Einstellung des Anstellwinkels 5 und desi Schwenkwinkels 16 des Auslegers 2, sowie eine Grabwinde 31» eine Hufcrwinde 30 und einen Windenantrieb. . ■ . i

2. Systembeschreibung der erfindungsgemäßen Auslegerschrappvorrichtung

Die vorliegende Erfindung enthält eine Auslegerschrappvorrichtung für beliebige Höhen 9 ihrer Aufstellung über den Dosierventilen 14 des Aktivlagers 11, für beliebige Auslegerradien 4 und darüber hinausgehende Reichweiten 28c ihrsr Schrapptätigk'eit, hohe Wirkungsgrade des Fördersystems durch Minimierung der Totzeiten, Maximierung des Külaelfüllungsgrades und Einsatz der installierten motorischen Zugleistung des Schrappkübels auch für den Materialtransport vom Vorrats- 10 in das Aktivlager 11, für niedrigen Verschleiß des Schrappkübels .8 und der

Windenseile 6, 7, sowie durch entfallende Federdruekbremsen der Hub- 30 und der Grabwinde 31 der Automatikausführung.

Die erfindungsgemäße Auslegerschrappvorrichtung "besitzt ein ausfallsicheres Zweikreis-Bremssystem und eine auswählbare flache Kübelbahn 60 (Fig. 6) für den Rücktransport des Schrappkübels 8 über das Vorratslager 10. Dadurch kann ihre Schrapptätigkeit im Vorratslager 10 und ihr Ma^erialtransport in das Aktivlager 11 auch bei gleichzeitiger LKW-Entladung 69 im äußeren Auslegerbereich 28b ein- und derselben Boxe des Sirernsilos ausgeführt werden.

Die erfindungsgemäße Auslegerschrappvorrichtung verfügt über ein Mehrtasten-Zweihebel-Steuerungssystem. Dieses Steuerungssystem gestattet die Längeneinstellung des Grabseils 6 in bezug auf den Auslegeranfang 0 und des Hubseils 7 in bezug auf das Auslegerende 3> sowie die Verstellung des Schwenkwinkels 16 und des Anstellwinkels 5 des Auslegers 2. Das geschieht dadurch_; daß die Tasten des Steuerungssystems die Hub- 30 und die Grabwinde 31 auf den Zugmotor 32 "und den Rückzugmotor 34 kuppeln, sowie den Schwenkmotor 15 und den Anstellmotor 17 zur Winkelverstellung ein- und ausschalten. Dabei können die fünf motorangetriebenen Takte des Arbeitszyklus (Fig. 2) tes Schrappkübels 8 in beliebiger Weise aneinandergereiht werden : 1. Ziehe 18, 2. Zurückziehen 19, 3. Grabseilnachfuhren 20, 4. Hubseilnachführen 21, 5. Auslegerschwenken 22. Die Auslegerschrappvorrichtung besitzt die apparativen und die sensorischen Voraussetzungen für eine bedienungslose Automation. Das Antriebsund das Bremssystem der vorliegenden Erfindung reduziert die Summe aller Totzeiten der Tak'te 2 bis 5 des Schrappkübels 8 bei automatischem Ablauf auf ganz wenige Sekunden mit dem Ergebnis, das die Arbeitszyklen pro Zeiteinheit und damit die Materialtransportleistung der erfindungsgemäßen Auslegersehran: vorrichtung verdoppelt werden. ;

Auf einer weiteren auswählbaren hohen und schnellen Kübelbahn ' (Pig.8) kann der Schrappkübel 8 beim Rücktransport jede Art vo:

BAD ORIGINAL

Schüttgut 62 im LKW-Abiaderaum des äußeren Auslegerbereichs 28t» ohne Kenntnis der Hindernisse überwinden und dicht hinter dem aus Strommessungen bekannten Schüttgut 62 und dicht über dem aus Seilmessungen bekannten Boxenboden 12 des Sternsilos aufsetzen.

3. Die Komponentenbeschreibung der erfindungsgemäßen Ausleger- " schrappvorrichtung

Erfindungsgemäß enthält die Auslegerschrappvorrichtung (Fig. 3, 3a). :

Einen leistungsstarken, elektrischen Zugmotor 32 mit Motorbremse 33» der sowohl über eine Zug-Grabwindenkupplung 39 auf die Grabwinde 31 für dias Ziehen 18 (Pig. 2) als auch über eine Zug-Hubwindenkupplung 38 auf die Hubwinde 30 für das Hubseilnachfuhren 21 aufgekuppelt wird^

Einerijschnellen, elektrischen Rückzugmotor 34 mit Motorbremse 35» der sowohl über eine Rückzug-G-rabwindenkupplung 41 auf die Grab— winde 31 für das Grabs eilnachführen 20 als. auch über eine Rück- j zug-Hubwindenkupplung 40 auf die Hubwinde 30 für das Zurückziehe 19 des Schrappkübels 8 aufgekuppelt wird; Ein redundantes Zweikreis-Bremssystem, das das Grabseil 6 und da Hubseil 7 und damit- den. Schrappkübel 8 abbremst; Sensoren für die Standortbestimmung des Schrappkübels 8 durch Messung der Längen des Grabseils 6 und des Hubseils 7, des Anstellwinkels 5 und äes Schwenkwinkels 16 des Auslegers 2; j Stromsensoren des Zugmotors 32 für die Standortbestimmung des \ Schüttgutes 62 im LKW-Abladeraum 28b und des Yorratslagers 10; Eine Logiksehaltung, die bei Ausfall des Steuerungssystems über die beiden Motorbremsen 33, 35 die Hubwinde 30 und die Grabwinde 31 arretiert und damit den Schrappkübel 8 in jeder Seilposition festhält, wobei die Motorbremsen 33, 35 bekannterweise auf Störungen der Stromversorgung und der Motoren selbst ansprechen.

Erfindungsgemäß besitzen die Grabwinde 31 und die Hubwinde 30 zum Unterschied automatischer Schrappgeräte des Standes d;er Technik ungebremste Freilaufe. Der Zugmotor 32 (Fig. 3) wickelt das Grabseil 6 auf die Grabwinde 31 auf und das Hubseil 7 von

der Hubwinde 30 ab. Der Rückzugmotor 34 wickelt das Hubseil 7 auf die Hubwindie 30 auf und das Grabseil 6 von der Grabwinde 31 t Der Zugmotor 32 und der Rückzugmotor 34 haben in ihrer Wirkung auf die Grabwinde 31 einerseits und die Hubwinde 30 andererseits entgegengesetzte Drehrichtungen.

Erfindungsgemäß (Pig. 3) ist der Zugmotor 32 einerseits über das Zug-Grabwinden-Kettenrad 43 und die Zug-Grabwinden-Kupplung 39 j mit der Grabwinde 31 und andererseits über das Zug-Hubwinden- ^Kettenrad 42 und die Zug-Hubwinden-Kupplung 38 mit der Hubwinde 3! verbunden, der Rückzugmotor 34 einerseits über das Rückzug-Grab- ' winden-Kettenrad 45 und die Rückzug-Grabwinden-Kupplung 41 lait de Grabwinde 31 und andererseits über das Rückzug-Hubwinden-Kettenrc 44 und die Rüc&zug-Hubwinden-Kupplung 40 mit der Hubwinde 30 verbunden.

Erfindungsgemäß ist der Rückzugmotor 34 ein Beschleunigungsmotor mit Drehzahloberbegrenzung, der in den wenigen Sekunden seiner Taktzeiten das Hubseil 7, das Grabseil 6 und den Schrappkübel 8 ^! mit einfacher oder mehrfacher Erdbeschleunigung auf hohe Geschwir digkeitqji beschleunigt.

Erfindungsgemäß hat der Ausleger 2 (Pig. 2) einen flachen Anstell winkel 5 in der Größenordnung von --»15°·¥γ ⁺15.Pgegenüber der Horir ofn,. damit, das Auslegerende 3 im Kompromiß-Schnittpunkt der beide Materiallager-Normalen der minimalen 29a und der maximalen Yorratslagerlänge 29b liegt.

Erfindungsgemäß wird für das Heben des Sehrappkübels b im Schüttgut 62 des LKW-Abladeraumes 28b der Bück:',ugmotor 3^ m:i t Wirkung auf die Hubwinde 30 ein- und bei Erreichen der gewünschten Hubseillänge 7 ausgeschaltet.

Der Rückzugmotor 34 wird für das Heben des Schrappkübels 8 in; Vorrats- 10 und Aktivlager 11 mit Wirkung auf die Hubwinde 30 eingeschaltet. Während des Taktes des Zurückziehens 19 treibt sier Rückzugmotor 34 sowohl die Hubwinde 30 als auch die Grabwinde 31 an. Der Rückzugmotor 34 wird nach dem Taktende 23 des Zurüctziehens 19 von der Hubwinde 30 ausgekuppelt und je nach

BAD ORIGINAL ^0PY

auswählbarer Kübelbahn, die der Schrappkübel 8 während seines Rückzugs über das Materiallager 10, 11, 62 zurücklegt, zum Zeitpunkt verschiedener Seillängen-Kombinationen des Grabseils 6 und des Hubseile 7 des Schrappkübels 8 ausgeschaltet.

Pig. 6 : Der Rückzugmotor 34 wird zur Realisierung einer Hub- ι seilpendelbahn 60 als Kübelbahn bei Erreichen der Hubseillänge 26 der gewünschten Kübelbahn-Normalen kurzzeitig ausgeschaltet. Die-^! se Kübelposition erlaubt dem Schwenkmotor 15 des Auslegers 2 das Übersetzen des Schrappkübels 8 über die Boxenwände 13 des Stern- ; silos. Die HubseiIpendeIbahn 60 ist die auswählbare flache Kübel— bahn beim Rücktransport des Schrappkübels 8 über das Materiallage: 10, 11. Sie wird bei Gleichzeitigkeit von Grabtätigkeit dies . J Schrappkübels 8 im Vorratslager 10 und Materialtransport vom Vorratslager 10 in das Aktivlager 11 einerseits und bei Entladung ί

von Fahrzeugen 69 im äußeren Auslegerbereich 28b in ein- und j derselben Boxe des Sternsilos andererseits angewandt. Die Kübel- | bahn-Normale ist der kürzeste Hubseilabstand des Materiallagers 1 vom Auslegerende 3 unter Abzug der Schrappkübelmaße. Der Rückzugmotor 34 wird; zu Beginn der Hubseilpendelbahn 60 für das Grabseilnachführen 20 mit Wirkung auf die Grabwinde 31 wiedez eingeschaltet und, sobald die Grabseillänge 24 des Taktendes des Grabseilnachfuhrens 20 und damit des gewünschten Vorratslager-Fußpunktes 61 erreicht ist wieder ausgeschaltet. In einer zweiten Phase des Grabseilnachfuhrens 20 des Rückzugmotors 34 kann der Zugmotor 32 für das Hubs eilnachführe η 21 zum Zwecke des Kübelabsetzens auf einer Wurfparabelbahn 63 auf den Boxenboden 12 zugeschaltet und bei Erreichen der Hubseillänge 27; des Vorratslager-Fußpunktör. 61 wieder ausgeschaltet werden. j

Fig. 7 : lieι Rückzugmotor 34 wird zur Realisierung einer Überreichweitenbahn (66 / 67), die beim Rückzug des Schrappkübels 8 über das Auslegerende 3 hinaus bis zum 11/2-fachen und mehr des Auslegerradius 4 führen kann, bei Erreichen einer charakteristischen Hubseillänge 64 kurzzeitig ausgeschaltet. Der Rückzugmotor 34 wird zur Fortsetzung der Kübelbahn als Hubseilpendelbahn 66 der charakteristischen Hubaeillänge 64 mit Wirkung auf die Grabwinde 31 für das Grabseilnachfuhren 20 wieder eingeschaltet. Bei einer charakteristischen Grabseillänge 65 wird in einer wei-

teren Phase der Kübelbahn das freilaufende Hubseilauslassen 67 der Hubwinde 30 ausgelöst. Sobald das Habseil 7 die Hubseillänge 27 des Materiallager-Fußpunktes 61 erreicht hat, werden das Grabseilnachführen 20 und das freilaufende Hubseilauslassen 67 abgeschaltet. Der Schrappkübel 8 wird abschließend auf einer Hubseilpendelbahn 68 an den Fußpunkt 61* des Materiallagers abgesetzt.

Fig. 8 : Der Rückzrugmotor 34 wird zur Realisierung einer Wurfparabelbahn 70 als Kübelbahn bei Erreichen der Hubseillänge 27 des gewünschten Materiallager-Fußpunktes 61 von der Hubwinde 30 ausgekuppelt und nach'idem weiterlaufenden Grabseilnachführen 20 mit Wirkung auf die Grabwinde 31 dann ausgeschaltet, wenn die Grabseillänge 24 des gewünschten Materiallager-Fußpunktes 61 erreicht ist. Beim Grabseilnachführen 20 legt der Schrappkübel 8 dadurch eine Wurfparabelbahn 70 zurück, daß bei arretierter Hubseillänge 27 die Horizontalg-eschwindigkeit des Schrappkübels die sich am Taktende 23 des Zurückzieheiis 19 eingestellt hat, durch die "weiche" Grabseilbremse in dem Maße abgebremst wird, daß der Schrappkübel 8 den Materiallager-Fußpunkt 61 in horizontaler Richtung zeitlich etwas vor seinem Freien Fall in vertikaler Richtung erreicht.

Die Wurfparabalbahn 70 ist die auswählbare hohe und schnelle KübeXbahn, die den Schrappkübel 8 daB Schüttgut 62 im Entladeraum 28b der Fahrzeuge 69 ohne genaue Konturenkenntnis des Schüttgutes 62 überwinden, sowie ihn dicht hinter dem Schüttgut 62 und dicht über dem Boxenboden 12 aufsetzen läßt.

Fig. 9 i Der Rückzugmotor 34 wird zur Realisierung einer Wurf-Hubpendelbahn (70 / 60) als Kübelbahn bei Erreichen der Hubseillänge 26 der gewünschten Kübelbahn-Normalen von der Hubwinde JC ausgekuppelt und nach dem weiterlaufenden Grabseilnachführen 2C dann ausgeschaltet, wenn die Grabseillänge 24 des gewünschter. Materiallager-Fußpunktes 61 erreicht ist. Der Schrappkübel 8 legt bei arretierter Hubseillänge 26 der Kübelbahn-Normalen in einer ersten Phase der Kübelbahn eine Wurfparabelbahn 70 zurück, indem er durch die "harte" Grabaeilbremse anfänglich schnell aui diejenige horizontale Kübelgeschwindigkeit abgebremst wird, die

beim Übergang 71 auf die Hubseilpendelbahn 60 der zweiten Phase : mit der vertikalen, freifallenden Kübelgeschwindigkeit vektoriell addierbar ist. Der Schrappkübel 8 wird am Ende des Grabseilnach- ■ führens 20 bei Erreichen der Grabseillänge 24 des Materiallager-Fußpunktes 61 durch die Grabseilbremse zum Stillstand gebracht.

Die Verstellung des Schwenkwinkels 16 des Auslegers 2 innerhalb einer Boxe erfolgt während des Taktes des Zurückziehens 19, die Verstellung in die unmittelbare Nähe einer Boxenwand 13 am Taktende 24 des G-rabseilnachführens 20 immer dann, wenn der Kübel keine flache Kübelbahn zurücklegt und Kollisionsgefahr zwischen einer hohen Kübelbahn und der Boxenwand 13 besteht. Die Schwenk-I winkelfortschaltung über die Boxenwände mehrerer Boxen hinweg ! erfolgt, am Taktende 23 des Zurückziehens 19.

Der Schrappkübel 8 (Fig. 4) ist kinematisch so konstruiert, daß bei seinem Absetzen in das Schüttgut 62 des LKW-Abladeraums 28b j oder an den Fußpunkt 61 des Materiallagers das Grabseil 6 in der! Nähe des Kübelschwerpunktes 51 und das Hubseil 7 am Kübelheck 50; angreifen.'Damit, erreicht der Schrappkübel 8 mit erhobenem Heck den Boxenboden 12, das Schüttgut 62 oder den Fußpunkt 61 des Materiallagers. Anschließend wird der Schrappkübel 8 dairch den Synchronbetrieb der vom Zugmotor 32 angetriebenen Hubwinde 30 im Sinne des Hubseilnachführens 21 einerseits und der Grabwinde im Sinne des Ziehens 18 andererseits in das Schrappgut eingefahren.

Beim Heben des Schrappkübels 8 im Aktivlager 11 laufen beide ; Seilwinden 30, 31 im Antrieb beider Motoren 32, 34. Dabei treibe: der Zugmotor 32 die Grabwinde 31 im Sinne des Ziehens 18, der Rückzugmotor 34 die Hubwinde 30 im Sinne des Zurückziehen 1? an

Das erfindungagemäße redundante Zweikreis-Bremssystem der Auslegerschrapfvorrichtung besteht aus einem redundanter. Hubseilbremssystem und einem redundanten Grabseilbremssystem. Jedes der beiden Seiltremssysteme besitzt eine "weiche" Seilbremse mit einer kleineren Bremsverzögerung des Vielfachen der Erdbeschleunigung, die den Schrappkübel 8 unter dem Gesichtspunkt einer limitierten, statischen Belastungsfähigkeit insbesondere des

1) Im Sonderfall kann die Anlenkung des Grabseils 6 zwischen COPY Kübelschwerpunkt 51 und Heckangriffspunkt 50 des Hubseils

Auslegers 2 abbremst. Jedes der beiden Seilbremssysteme enthält mindestens eine "harte" Seilbremse mit einer größeren Bremsverzögerung und der Wirkung eines schnellen Abbremsens und eines kurzwegigen Seilst.illstandes des Schrappkübels 8. Alle Bremsen der beiden Seilbremssysteme substituieren sich im Störungsfall gegenseitig in ihrem Ergebnis auf das lecztljche Pesthalten des Schrappkübels 8 in arretierten Hub- 7 und Grabseilen 6.

Die erfindungsgemäßen weichen Bremsen ders Hubseil- und des Grabseilbremssystems setzen den Schrappkübel 8 im Anschluß an die be-j

kannten Bremswege des Freien Falls der Wurfparabel 70 oder der i Hubseilpendelbahn 60 weich auf den Boxenboden 12 des Sternsilos auf, dessen Grab- und Hubseillängen als Sollwerte bekannt sind und als Istwerte durch die Seilsensoren 48, 49 (Fig. 5a) gemessei werden.

Pig. 3 : Das erfindungsgemäße redundante Hubseilbremssystem enthält die Hubwindenbremse 36, sowie die Motorenbremsen 33» 35 d-es Zugmotors 32 und des Rückzugmotors 34, und das redundante Grabseilbremssystem die Grabwindenbremse 37, sowie die Motorbremsen 33 j 35 des Zug- 32 und des Rückzugmotors 34. In einer Lösung der vorliegenden Erfindung enthalten die weichen Seilbremsen die Motorbremse 35 des Rückzagmotors 34 und die harten Seilbremsen die Windenbremsen 36, 37 der Hub- 30 und der Grabwinde 31· In einer zweiten Lösung enthalten die weichen Seilbremsen die beiden Windenbremsen 36, 37 und die harten Seilbremsen die Motorbremse 33 des Zugmotors 32.

Die erfindungsgemäßen Stromsensorei: 32a dec Zugmotors sina auf unterschiedliches Stromniveau eingestellte, parallelgeschaltete Stromrelais. Sie signalisieren dem Bediener der Ausieperschrappvorrichtung durch ihre Schaltfunktion den Eintritt des·. Schrappkübels 8 in den Fußpunkt 61 des Vorratslagers 10 bzw. in das Schüttgut 62 des LKW-Abladeraumes 28b. Me Stromrelaiy geben damit dem Bediener auch diejenigen zugeordneten Hub- und Grabseillängen 24, 27 an, die als Sollwerte am Ende des Kübelrückzu{ angesteuert werden, sei es über eine wurfparabelförmifre Kübelbahn 70 an den Fuß 61 des LKW-Schüttgutes 62, sei es über eine hubseilpendelförmige Kubelbahn 60 an den Fußpunkt 61 des Vorratslagers 10.

Die erfindungsgemäßen Seilsensoren 49, 48 (Pig. 3a) für die Grab- und die Hubseillängen, sowie die Sensoren für den Schwenkwinkel 16 und den Anstellwinkel 5 des Auslegers 2 sind Zustands-Potentiometer, die dem Bediener die Istposition des Schrappkübels während der fünf Takte seines Arbeitszyklus anzeigen. Der Bediener kann die Sollposition des Schrappkübels 8 über Einstell-Potentiometer 54, 55 (Fig. 5) einstellen und den Soll-Ist-Potentiometer- ,' vergleich dem Steuerungssystem überlassen. !

Das erfindungsgemäße Steuerungssystem enthält eine Viertasten-Zweihebel-Zweirichtungs-Steuerungseinrichtung (Pig. 5) für dien. Bediener, bestehend aus einem Hubhebel 52, der Hubwinde 30, der über ein Hubpotentiometer 54 die Sollänge des Hubseils 7 ein- j stellt, einem Grabhebel 53 der Grabwinde 31» der über ein Grabpot.entiometer 55 die Sollänge des Grabseils 6 einstellt, sowie j für jeden Hebel 52, 53 eine Zugmotor-Taste 56, 58 und eine Rück- j zugmotor-Taste 57, 59- Durch Einschaltbetätigung einer Taste wird; der Zug- oder der Rückzugmotor auf die der Taste zugeordneten Seilwinde 30 oder 31 auf gekuppelt, durch Au sschalt.be tat igung dieser Taste die zugeordnete Seilwinde 30 oder 31 ausgekuppelt, sowie durch ihr Seilbremssystem abgebremst und arretiert. Sollten; bereits vor der manuellen Ausschaltbetätigung die Zustands-Poten-; tiometer 48, 49 der Seilwinden 30, 31 die gleichen Werte wie das !

Hub- 54 und das Grabpotentiometer 55 erreichen, erfolgt das Aus- I

j lösen des Abbremsens und des Arretierens der zugeordneten Seil— ■

winde automatisch. '

Durch eine ODER-Lοgiksehaltung werden die ungleichnamigen Motorentasten 5b / 17, 58 / 59 immer,56 / 59 und 57 / 58 fakultativ gegenseitig verriegelt mit der Wirkung, daß gleichzeitig immer nur ein einziger Motor 32 oder 34 auf er irre- ' Winde 30 td& 3¹· ϊε Eingriff ist, jedoch beide Winden 30, 31 gleichzeitig im Singriff eines einzigen Motors 32 oder 34 sein können.

Der Anstellwinkel 5 des Auslegers 2 kann erfindungsgemäß mit Hilf des Anstellmotors 17 während des Taktes des Ziehens 18 für den neuen Radius 4 des Materiallagers des folgenden Arbeitszyklus des Schrappkübels 8 verändert werden.

r*r> ORIGINAL

·.-.. ' copy

Claims (30)

Patentansprüche

1. Auslegerschrappvorrichtung zum Fördern von Rohmaterialien und Zuschlagen in Sternsilos von Dosier- und Mischanlagen mit Aufstellung über den Dosierventilen, enthaltend ein drehbares Chassis, einen Schwenkmotor, einen anstellbaren Ausleger, einen Anstellmotor, eine Grabwinde und eine Hubwinde mit Windenbremsen, einen Windenantrieb, einen Schrappkübel, dadurch ge- ■ kennzeichnet, daß

- ein leistungsstarker,elektrischer Zugmotor 32 mit Motorbremse 33 sowohl über./eine Zug-Grabwindenkupplung 39 auf die Grabwinde 31 -XUi?. das Ziehen '18 als auch über eine Zug-

Hubwindenkupplung 38 aüf"-'die^: Hubwinde 30 für das Hubs eilnachführen 21 auf gekuppelt*., wird;

- ein schneller, elektrischer Rückzugmotor 34 mit Motorbremse sowohl über eine Rückzug-Grabwindenkupplung 41 auf die Grabwinde 31 für das Grabseilnachführen 20 als auch über eine Rückzug-Hubwindenkupplung 40 auf die Kubwinde 30 für das Zurückziehen 19 aufge-kuppelt wird;

- der Zugmotor 32 das Grabseil 6 auf die Grabwinde 31 aufwickelt und das Hubseil 7 von der Hubwinde 30 abwickelt;

- der Rückzugmotor 34 das Hubseil 7 auf die Hubwinde 30 aufwickelt und das Grabseil 6 von der Grabwinde 31 abwickelt;

- Hub- 30 und Grabwinde 31 ungebremste Freilaufe besitzen;

- ein redundantes Zweikreis-Bremsensystem das Grab- 6 und •das Hubseil 7 abbremst und den Schrappkübel 8 in jeder Seilposition festhält;

- Sensoren für die Standortbestimmung des Schrappkübels 8 die Seillängen des Grab- 6 und des Hubseils 7, den Schwenkwinkel 16 und gegebenenfalls den Anstellwinkel 5 des Auslegers 2 messen;

- Sensoren für die Standortbestimmung des Materiallagers die Stromaufnahme des Zugmotors 32 messen;

- die Motorbremsen 33» 35 durch eine Logikschaltung bei Ausfall des Steuerungssystems die Grab- 31 und die Hubwinde 30 arretieren;

- ein Mehrtasten-Zweihebel-Steuerungssystem die manuelle Bedienungseinrichtung ist;

- der Schrappkübel 8 in den fünf motorangetriebenen Takten arbeitet : Ziehen 18, Zurückziehen 19, Grabseilnachführen 20, Hubseilnachführen 21, Auslegerschwenken 22. '

2. AuslegerschrappYorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn- ' i zeichnet, d:aß über Kettentriebe

- der Zugmotor 32 einerseits über das Zug-Grabwinden-Kettenrad 4: und die Zug-Grabwinden-Kupplung 39 mit der Grabwinde 31 und ! andererseits über das Zug-Hubwinden-Kettenrad 42 und die Zug- · Hubwinden-Kupplung 38 mit der Hubwinde 30

- der Rückzugmotor 34 einerseits über das Rückzug-Grabwinden-Kettenrad 45 und die Rückzug-Grabwinden-Kupplung 41 mit der Grabwinde 31 und andererseits über das Rückzug-Hubwinden-Kettenrad 44 und die Rückzug-Hubwinden-Kupplung 40 mit der Hubwinde 30

verbunden werden können.

3. Auslegerschrappvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zugmotor 32 und der Rückzugmotor 34 in ihrer Wirkung auf die Grabwinde 31 und die Hubwinde 30 entgegengesetzte Drehrichtungen haben.

4. Auslegerschrappvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Rückzugmotor 34 ein Beschleunigungsmotor mit Drehzahl ober begrenzung ist, der in aen weniger. Sekunden seiner Taktzeiten das Hubseil 7, das Grabseil 6 und den Schrappkübel 8 mit ein- oder mehrfacher Erdbeschleunigung auf hohe Geschwindigkeiten beschleunigt.

5. AuslegerschrappTorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Rückzugmotor 34 für das Heben de3 Schrappkübels 8 mit Wirkung auf die Hubwinde 30 ein- und bei Erreichen der gewünschten Hubseillänge ausgeschaltet wird.

6. Auslegerschrappvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Bückzugmotor 34 für das Heben des Schrappkübels 8 mit Wirkung auf die Hubwinde 30 eingeschalte" und nach dem anschließenden Zurückziehen 19, währenddessen der Rückzugmotor synchron sowohl die Hubwinde 30 als auch die Grabwinde 31 antreibt, bei Erreichen der Hubseillänge 26 der gewünschten Küb-elbahn-Normalen ausgeschaltet wird, ein Zeitpunkt, der dem Schwenkmotor 15 das Übersetzen des Schrappkübels 8 über die Boxenwände 13 des St-ernsilos erlaubt.

7. Auslegerschrappvorriehtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Rüekzugmotor 34 im Anschluß 23 an das Zurückziehen 19 für das Grabseilnachführen 20 mit Wirkung auf die Grabwinde 31 wieder eingeschaltet und, sobald das Grabseil 6 die gewünschte.Materiallagerlänge 24 erreicht hat, wieder ausgeschaltet wird.

8. Auslegerschrappvorriehtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4» dadurch gekennzeichnet, daß der Rückzugmotor 34 für das Heben des Schrappkübels 8 mit Wirkung auf die Hubwin&e 30 eingeschalte wird, Während des anschließenden Zurückziehens 19 sowohl die Hubwinde 30 als auch die Grabwinde 31 antreibt, bei Erreichen der Hubseillänge 26 der gewünschten Kübelbahn-Normalen von der Hubwinde 30 ausgekuppelt und nach dem abschließenden Grabseilnachfuhren 20 ausgeschaltet wird:, sobald die Grabseillänge 24 des gewünschten Materiallager-Fußpunktes erreicht ist.

9. Auslegerschrappvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß um Überreichweiten 28c des Schrappkübel^- 8 über das Auslegerende 3 hinaus zu erzielen, im Anschluß 23 an das Zurückziehen 19 des Schrappkübels 8 auf eine charakteristische Hubseillänge 64 der Rückzugmotor 34 mit Wirkung auf die Grabwin&e 31 für das Grabseilnachfuhren 20 wieder eingeschaltet wird, bei einer charakteristischen Grabseillänge 65 das freilaufende HuTraeilauslaseen 67 <&er Hubwinde 30 auslöst, sowie ab- | schließend das G-rabseilnachführen 20 und das freilaufende Hubseilauslassen 67 abschaltet, sobald das Grabseil 6 und das Hubseil 7 die Seillängen 24, 27 des Materiallager-Fußpunktes jenseits des Auslegerradius 4 erreicht haben.

10. Auslegerschrappvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Rückzugmotor 34 für das Heben des Schrappkübel 8 mit Wirkung auf die Hubwinde 30 eingeschaltet wird, während des anschließenden Zurückziehens 19 sowohl die Hub- 30 als auch die Grabwindie 31 antreibt, bei Erreichen der Hubseillänge 27 des ge:- wünschten Materiallager-Fußpunktes von der Hubwinde 30 ausgekuppelt und nach dem abschließenden Grabseilnachführen 20 ausgeschaltet wird, sobald die Grabseillänge 24 des gewünschten Material lage r-Puß punkte s erreicht ist.

11. Auslegerschrappvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das redundante Zweikreis-Bremsensystem aus einem redundanten Hubseilbremsensystem und einem redundanten Grabseilbremsensystem besteht, wobei jedes der beiden Seilbremsensysteme mindestens eine "weiche" Seilbremse mit einer kleineren Bremsverzogerung des Vielfachen der Erdbeschleunigung zum Abbremsen des Schrappkübels 8 zwecks limitierter Belastung des Auslegers 2 und mindestens eine "harte" Seilbremse mit einer größeren Bremsverzögerung zum kurzwegigen Seilstillstand des Schrappkübels 8 enthält, wobei sich alle Bremsen der beiden Seilbremsensysteme im Störungsfall in ihrem letztlichen Pesthalten des Schrappkübels 8 in arretierten Hub- und G-rabseilen ;

gegenseitig substituieren. |

12. Auslegerschrappvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die weichen Bremsen des Hubseil- und des Grabseilbremssystems den Schrappkübel 8 im Anschluß an die bekannten Bremswege des Freien Falls der Wurfparabelbahn 70, 63 oder der Hubseilpendelbahn 60 weich auf den Boxenboden 12 aufsetzen, wobei die Seillängen des Grabseils 6 und des Hubseils 7 des Boxenbodens 12 bekannt sind.

13. Auslegerschrappvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das redundante Hubseilbremssystem die Hubwindenbremse 36, sowie die Motorbremsen 33, 35 des Zug- und des Rückzugmotors, und das redundante Grabseilbremssystem die Grabwindenbremse 37, sowie die Motorbremsen 33, 35 des Zug- und des Rückzugmotors enthält.

14. Auslegerschrappvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die weichen Seilbremsen die Windenbremsen 36, 37 der Hub- 30 und der Grabwinde 31, sowie die harten Seilbremsen die Motorbremse 33 des Zugmotors 32 enthalten.

15· Auslegerschrappvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die weichen Seilbremsen die Motorbremse 35 des Rückzugmotors 34 und die harten Seilbremsen die l^indenbremsen 36,3 der Hub- 30 und der Grabwinde 31 enthalten.

16. AuslegerschrappTorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslegeranstellwinkel 5 zwischen 0° und 15° gegenüber der Horizontalen beträgt.

17. Auslegerschrappvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, diaß beim Absetzen des Schrappkübels 8 das ' Grabseil 6 in der Nähe des Kübelschwerpunktes 51 und das Hubseil 7 am Kübelheck 50 angreifen und daß damit der Schrappkübel 8 mit erhobenem Heck auf der Oberfläche bzw. am Fußpunkt des Materiallager· 10, 11, 61, 62 aufsetzt. :

18. Auslegerschrappvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadturch gekennzeichnet, daß die Stromsensoren des Zugmotors 32 auf unterschiedliches Stromniveau eingestellte, parallelgeschaltet Stromrelais sind, die dien Eintritt des Schrappkübels 8 in den Fußpunkt des Materiallagers 10 einerseits und in das Schüttgut 62 des LKW-Abladeräumes 28b andererseits signalisieren und damit die Schaltpunkte der Hub- 27 und der Grabseillängen 24 an: Ende des Kübelrückzugs bestimmen.

19. Auslegerschrappvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Seilsensoren 48, 49 für die Grab- und die Hubeeillängen, sowie die Sensoren für den Schwenkwinkel 1c und den Anstellwinkel 5 des Auslegers 2 Potentiometer sind, die die Istposition des Schrappkübels 8 während der 5 Takte des Arbeitszyklus des Schrappkübels 8 bestimmen.

20. Auslegerschrappvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Mehrtasten-Zweihebel-Steuerungssystem eine Viertasten-Zweihebel-Zweiriehtungs-Steuerungseinrichtung enthält, die dem Hubhebel 52 über ein Hubpotentiometer 54 die Sollänge des Hubseils 7, dem Grabhebel 53 über ein Grabpotentiometer 55 die Sollänge des Grabseils 6 zuordnet, sowie dem Hub- j

hebel 52 und dem Grabhebel 53 die Tasten 56, 58 zum Windeneinschal-

ten und -ausschalten des Zugmotors 32 in einer Windendrehrichtung ! bzw. die Tasten 57, 59 zum Windeneinschalten und -ausschalten des ! Rückzugmotors 34 in entgegengesetzter Windendrehrichtung und zum Windeneinschalten der zugeordneten Bremsen zuordnet, und diaß die ungleichnamigen Motorentasten 56/57, 58 / 59 durch eine ODER-Logikschaltung gegenseitig verriegelt sind mit der Wirkung:, daß gleichzeitig immer nur ein einziger Motor 32 oder 34 auf die beiden Winden 30 und 31 im Eingriff ist, jedoch, beide Winden 30, 31 gleichzeitig im Eingriff eines einzigen Motors 32 oder 34 sein können. ■

21. Auslegerschrappvorrichtung nach einem der Ansprüche«^ bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Zugmotor 32 den Schrappkübel 8 über die-Grabwinde 31 zieht und im Synchronbetrieb das Hubseilnachfuhren 21 über die Hubwinde 30 bewirkt, wobei der Synchronbetrieb das Ziehen 18 des Schrappkübels 8 auf dem Boxenboden 12 innerhalb des Auslegerradius 4 und auf dem Materiallager zwischen : Materiallager-Normalen 29 und Aualegerchassis 1 enthält.

22. Auslegerschrappvorrichtung nach einem der Ansprüche Sj bis 21, , dadurch gekennzeichnet, daß das Einfahren des Schrappkübels 8 in das Schrappgut 10, 11, 62 im Synchronbetrieb der vom Zugmotor 32 angetriebenen Hubwinde 30 im Sinne des Hubseilnachführens 21 einei seits und der Grabwinde 31 im Sinne des Ziehens 18 andererseits erfolgt.

23. AualegerBchrappvorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß das Heben des Schrappkübels 8 durch Parallelbetrieb der vom Zugmotor 32 angetriebenen Grabwinde 31 im Sinne des Zieaens 18 und der vom Rückzugmotor 34 angetriebenen Hubwinde "50 ii Sinne des Zurückziehens 19 erfolgt.

24. AuslegerschrappTorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß das Absetzen des Schrappkübels 8 durch Parallelbetrieb der vom Rückzugmotor 34 angetriebenen Grabwinde 31 im Sinne des Grabseilnachführens 20 und der vom Zugmotor 32 angetriebenen Hubwinde 30 im Sinne des Hubseilnachführens 21 erfolgt.

25. Auslegerschrappvorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 23 dadurch gekennzeichnet, daß der Schrappkübel 8 beim Grabseilnachführen 20 eine Wurfparabelbahn zurücklegl·, indem der. Schrappkübel bei arretierter Hubseillänge 27 des Materiallager-Fußpunktes durch das weiche Bremssystem auf die Grabseillänge 24 des Materia lager-Fußpunktes in dem Maße abgebremst wird, wie er im Freien Pail den Materiallager-Fußpunkt 61 erreicht.

26. AuslegerschrappTorrichtung nach einem der Ansprüche 7, 11 bis dadurch gekennzeichnet, daß der Schrappkübel 8 in der ersten Phas des Grabseilnachführens 20 des Rückzugmotors 34 eine Hubseilpendelbahn 60 bei arretierter Hubseillänge 26 der Kübelbahn-Normaler, und in der zweiten Phase des Grabseilnachführens 20 durch Zuschal ten des Hubseilnachführens 21 des Zugmotors 32 eine Wurfparabelbahn 70 zurücklegt, bis er bei Erreichen der Grabseil- 24 und der Hubseillängen 27 des Materiallager-Fußpunktes 61 abgebremst wird.;

27. AuslegerschrappTorrichtung nach einem der Ansprüche 8, 11 bis dadurch gekennzeichnet, daß der Schrappkübel 8 bei arretierter Hubseillänge 26 der Kübelbahn-Normalen in einer ersten Phase des Grabseilnachführens 20 eine Wurfparabelbahn 70 zurücklegt, indem er durch aas harte Bremssystem anfänglich schnell auf diejenige horizontale Kübelgeschwindigkeit abgebremst wird, die beim übergang 71 auf eine Hubseilpendelbahn 60 in der zweiten Phase des Grabseilnachführens 20 mit der vertikaler., freifallenden Kübelgeschwindigkeit vektoriell addierbar ist, und daß der Schrappkübel 8 am Ende 24 des Grabseilnachführens 20 weich oder hart abgebremst wird.

28. Auslegerschrappvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 "bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Änderung des Schwenkwinkels 16 dea Auslegers 2 innerhalb einer Boxe während des Zurückziehens 19 und über die Boxenwände 13 des Sternsilos hinweg am Taktende 23 des Zurückziehens 19 erfolgt.

29. Auslegerschrappvorrichtung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Änderung des Schwenkwinkels 16 des Auslegers 2 in die unmittelbare Nähe einer Boxenwand 13 am Taktende 24 des Grabseilnachführens 20 erfolgt.

30. Auslegerschrappvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß der Anstellmotor äen Anstellwinkel 5 des Auslegers 2 während des Ziehens 18 des Sclirappkübels 8 verändert.

16a. Auelegerschrappvorrichtung nach einem der Ansprüche 1-15, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslegeranstellwinkel 5 zwischen - 15° und + 15° gegenüber der Horizontalen beträgt.

17a. Auslegerschrappvorrichtung nach. Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Grabseil 6 zwischen dem Kübelschwerpunkt 51 und dem Heckangriffspunkt 50 des Hubseils 7 am Schrappkübel 8 angreift.