EP0688297A1 - Automatic loading bucket elevator - Google Patents

Automatic loading bucket elevator

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Publication number
EP0688297A1
EP0688297A1 EP95905126A EP95905126A EP0688297A1 EP 0688297 A1 EP0688297 A1 EP 0688297A1 EP 95905126 A EP95905126 A EP 95905126A EP 95905126 A EP95905126 A EP 95905126A EP 0688297 A1 EP0688297 A1 EP 0688297A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
bucket elevator
vertical
horizontal
cylinders
pressure
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP95905126A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Yada Huang
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ThyssenKrupp Industrial Solutions AG
Original Assignee
Krupp Foerdertechnik GmbH
PWH Anlagen and Systeme GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from DE4439867A external-priority patent/DE4439867C2/en
Application filed by Krupp Foerdertechnik GmbH, PWH Anlagen and Systeme GmbH filed Critical Krupp Foerdertechnik GmbH
Publication of EP0688297A1 publication Critical patent/EP0688297A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65GTRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G67/00Loading or unloading vehicles
    • B65G67/60Loading or unloading ships
    • B65G67/606Loading or unloading ships using devices specially adapted for bulk material

Definitions

  • the invention relates to a self-creating L-shaped bucket elevator / in particular as a ship unloader, with an endless traction element to which the buckets are fastened, with a bucket elevator foot that has a substantially vertically extending area and one that essentially extends horizontally extending region, has at least one horizontal cylinder for tensioning and / or compensating the tension member and at least one vertical cylinder for holding the bucket elevator foot.
  • a steep conveyor of the type mentioned, in particular for ship unloading, is described in EP 0 236 845 AI.
  • This steep conveyor has an upper part rotatable about a vertical axis, to the lower end of which a pivotable part is articulated.
  • Both strands of the bucket elevator are supported in the area of the articulation on the swing-out side by guides and guided at the lower end via a deflection roller so that work can be carried out in what is known as deep cutting.
  • the swing-out part has at its lower end an articulated foot part which projects in the swing-out direction and is connected to the lower part in such a way that it can be held or adjusted horizontally in each swing-out position.
  • the swing-out part is formed in particular from two arms forming a parallelogram of the joint, which is acted upon by a hydraulic cylinder connected to the upper part.
  • a tensioning device which, for example, also consists of hydraulic cylinders and which can be actuated by a control device, is used to tension the tension member.
  • the tension of the tension member is measured and adjusted in the context of a control loop. This results in delays with the risk that damage to the bucket elevator can occur.
  • DE 41 00 852 AI describes a ship unloader with an essentially vertically extending region which can be displaced on a jib and which cooperates at its lower end with an essentially horizontally extending region.
  • the chains of the bucket elevator are guided in the vertical and horizontal area via deflection elements.
  • Lifting devices are provided in the vertical area to raise the horizontal area relative to the vertical area, the changes in chain lengths being compensated for by compensating devices in the horizontal area.
  • certain sensors are used, in the form of distance detectors, pressure gauges, strain gauges, etc., which trigger actuation of the corresponding hydraulic cylinders, for example for tensioning the chains, via controls or control loops.
  • This system also has the disadvantage that unavoidable time delays occur between measuring the newly set state and the reaction (readjustment of the chain tension).
  • the necessary control is very complex and difficult to implement.
  • the invention is based on the object of further developing the steep conveyor in such a way that the movement of the bucket elevator foot is coordinated with the ship movements without great technical effort, without the desired tensioning and digging force being exceeded or undershot.
  • This object is achieved by the bucket elevator described in claim 1, which is characterized according to the invention in that the vertical and horizontal cylinders are connected to one another via a pressure line in such a way that, without active control loops, one associated with a lowering of the bucket elevator foot Extending a vertical hydraulic cylinder part causes the horizontal hydraulic cylinder part to be retracted accordingly, and conversely, retracting the vertical hydraulic cylinder part associated with the lifting of the bucket elevator foot causes the horizontal cylinder part to be extended accordingly.
  • the invention hereby has the advantage that a passive adaptation takes place without distance and / or pressure measurement and corresponding actuation of an adjusting element. Due to the resulting vertical force, the bucket elevator foot follows a downward movement of the bulk material in the ship, the piston rod of the vertical cylinder extending. The necessary length compensation is achieved by retracting the piston rod of the horizontal cylinder or the cylinder connected to the horizontal area. Conversely, with an upward movement of the ship, the piston rod of the vertical cylinder is pushed in and the piston rod of the horizontal cylinder is extended by the oil displacement associated therewith. The tensile force and the digging force between the bulk material and the bucket foot remain constant during operation. The bucket elevator foot automatically adapts to the movement of the ship, which means that the bucket elevator achieves the optimum conveying capacity.
  • the above-mentioned principle for coordinating the movement sequences between two independent systems and keeping the force acting between the systems in question constant can be averted for any system, provided that the mass of the system to be controlled is compared with the mass of the system from which the system is to be controlled the movement stops, is very small and that the movements of the larger mass occur with little acceleration or deceleration.
  • the bucket elevator foot can also automatically adapt to the fluctuation of the ship, it is preferably provided that the vertical area and the horizontal area can be rotated relative to one another about a joint by means of at least one tilt cylinder about the horizontal axis. Preferably, a change in chain length can also be compensated for by changing the inclination of the horizontal area.
  • the hydraulic medium which can additionally be pumped into the vertical hydraulic cylinder by means of a switchable pump compensates the bucket elevator weight or the pumpable hydraulic medium effects an additional pressure force on the bucket elevator foot by increasing the pressure.
  • the three possible requirements are taken into account, namely that the dead weight of the bucket foot is very large, that is, the application of a tensile force is desired so that the buckets are not unnecessarily stressed or heavy. If the dead weight of the bucket elevator foot is too small, the desired digging pressure must be generated, which can be done using the vertical cylinder piston.
  • the pump can also be designed so that it can be switched on and off depending on the pressure.
  • a check valve is installed downstream of the pump.
  • the vertical hydraulic cylinder is preferably provided on both sides with end position damping for the piston, which according to a further embodiment of the invention can be mechanical or hydraulic.
  • a mechanical end position damping consists, for example, of plate springs arranged at the ends of the cylinders, which can be arranged both inside and outside the cylinder.
  • Respective pressure accumulators in the pressure lines are connected to the cavities of the vertical cylinder, which are separated by the piston, or feed them, whereby an excellent pressure stabilization can be achieved.
  • a further pressure stabilization results from pressure limiting valves, in particular to keep the tensioning element tension force or the digging force of the cup constant. These pressure relief valves block, for example, when the desired pressure falls below or exceeds a predeterminable value, for example 5%.
  • the vertical hydraulic cylinder has a sensor for detecting a predeterminable maximum stop force and for triggering a stroke of the entire bucket elevator. When the maximum impact force is reached, the entire bucket elevator is raised to relieve the foot.
  • the present invention also provides a simpler solution for the operating phase of the "cleaning up” by switching from normal operation to "cleaning up” operation it is provided for which purpose a further or additional pressure limiting valve with other characteristic values is used alternatively or in the sense of a parallel connection.
  • additional vertical and horizontal hydraulic cylinders for changing the radius of the bucket elevator foot are parallel to the hydraulic cylinders provided for holding the bucket elevator foot on the bulk material and for tensioning and / or balancing the tension member provided.
  • FIG. 6 is a partial view of the hydraulic system of FIG. 3 with "cleaning up" switching
  • FIG. 9 shows a schematic diagram to illustrate the change in loading.
  • Fig. 12 to 14 each schematic circuit diagrams of the hydraulic
  • the bucket elevator shown in FIGS. 1 and 2 has a trunk 10 with a carriageway and a bucket foot with a vertical area 70 and a horizontal area 11.
  • the buckets 12 are moved in the horizontal area 11, in the vertical area 70 and out in the trunk 10.
  • Chain wheels 14 are provided as deflections in the horizontal area 11 and in the vertical area 70.
  • two vertical hydraulic cylinders 15 and 16 are provided, which are supported on the one hand on a support 17 of the vertical region 70 and on the other hand supports 18 and 19 of the trunk 10.
  • Hydraulic cylinders 20 and 21 arranged in the horizontal region 11 serve to adjust the chain length and to keep the tension constant.
  • the hydraulic circuit is shown in FIGS. 3 to 5.
  • FIGS. 10 and 11 in which the same parts as in the embodiment according to FIGS. 1 and 2 are provided with the same reference symbols, additionally has articulated tilt cylinders 71 and 72 between the supports 18 and 19 and the horizontal region 11, respectively which enable rotation of the horizontal region 11 about the joint 73 relative to the vertical region 70.
  • the bucket elevator foot has a high weight.
  • a tensile force is exerted on the bucket elevator foot, ie the pressure Pi in the lower part of the vertical cylinder 15 must be greater than the pressure p ⁇ of the upper space of the cylinder acting here twice.
  • a pump 23 is required, which applies the appropriate pressure. This pump is controlled in such a way that it only switches on when the outlet pressure has dropped to a predeterminable value of, for example, 0.95 p ⁇ and switches off when, for example, the pressure reaches the predetermined value p ⁇ .
  • the check valve 24 at the pump outlet ensures that the pressure cannot drop when the pump is switched off.
  • Pressure limiting valves 25, 33 and 34 protect against excess pressure or a drop in pressure p 0 and / or p ⁇ .
  • the cylinders 15 and 20 are each connected to one another on the piston side via a line 26. This ensures that the shortening of the chain strands in the vertical part (when retracting the vertical cylinder 15) is compensated for by a corresponding extension of the strands in the horizontal region 11.
  • the pressure accumulators 27 and 28 ensure almost constant oil pressures.
  • the arrow 29 indicates that the foot cannot be overstressed even after the compensation path that can be walked on by the piston 15.
  • the hoist carrying the bucket elevator receives a signal and moves the bucket elevator upwards to relieve the foot.
  • a limit switch can also perform the same function.
  • Fig. 4 shows an alternative hydraulic circuit in the event that the dead weight of the foot is just or almost as large as necessary to apply the required digging force.
  • the pressure p 0 in the upper region of the cylinder 15 must be greater than the pressure pi.
  • the pump 23 is located on the piston side of the cylinder for generating the pressure PQ.
  • the valves 32 and 31 limit the line pressure as indicated. The same applies to the parts bearing the same reference numerals as in FIG. 3 as explained for FIG. 3.
  • the pressure is determined po practically by the tensioning force F S p in the chains
  • the circuit according to FIG. 5 is suitable to take into account an excessively small dead weight of the bucket elevator foot, which not sufficient to create sufficient digging power.
  • an additional pressure force is to be generated by the vertical hydraulic cylinder 15 in order to achieve the necessary digging force together with the (too low) own weight of the foot.
  • This pressure force is generated by the pressure p ⁇ from the pump 23 on the piston side of the cylinder 15.
  • the tension force of the chain results from the difference between the hydraulic forces PoAn and p 2 A ⁇ acting on the two sides of the piston of the cylinder 20, where A Q , AI denote the respective piston surfaces.
  • the valves 32, 31 and 35, 36 ensure that the pressures pi and P2 only fluctuate by 5% up and down by the value p ⁇ and P2, respectively.
  • the pressure accumulators 37 to 39 also serve to stabilize the pressures pg, Pi and p.
  • the circuits described in FIGS. 3 to 5 are suitable for normal operation.
  • FIG. 6 shows a changeover in question by means of a directional valve 40, the additional pressure relief valve 48 protecting the hydraulic system against an impermissible pressure during "cleaning up" operation.
  • valves 31 and 32 in FIGS. 4 and 5 can be replaced by a partial circuit according to FIG. 7 by switching the valves 49 and 50 to valves 51 and 52, care being taken in each case that the conditions gung Po> Pi is not violated by the changed setting of p ⁇ ⁇ .
  • the bucket elevator foot, the horizontal region 11 can be changed in length by extending the hydraulic cylinders 42 and 43.
  • two vertical cylinders 44 and 45 are therefore necessary, which are arranged on both sides of the vertical cylinder 15.
  • the piston spaces of the additional horizontal cylinders 42 and 43 are connected to the piston spaces of the additional vertical cylinders 44 and 45 by lines 53 and 54, respectively.
  • the advantages of the device according to the invention lie in the passive adaptation of the bucket elevator foot to the movement of the ship during operation with a very large compensation path.
  • the digging force can be kept practically constant during the movement compensation, as a result of which the conveying capacity of the cups is optimized.
  • the sensitive tension adjustment in the chains can be used to use lighter chains.
  • the hydraulic system can be varied without great effort when using bucket elevator feet of different weights by combining the hydraulic circuits according to FIGS. 3, 4 and 5 and in each case setting one of the states via a changeover switch.
  • a switchover between the trench from the full bulk material and the "cleaning up" operation is readily possible.
  • the front loaders previously used can be saved for the purpose of material collection.
  • the circuit according to FIG. 12 essentially corresponds to the circuit according to FIG. 3. However, since inclination cylinders 71, 72 (with pressure P 3 ) must also be applied (see FIGS. 10, 11), a further pressure accumulator 75 is provided.
  • the cylinder 71 works similarly to the cylinder 15, with one difference, among other things, that a change in chain length when the horizontal region 11 is rotated about the joint 73 is relatively small, so that it is compensated for by the pressure accumulator.
  • valves 76, 74 are additionally provided to limit the fluctuation in the pressure P 3 by a maximum of 5%. The same applies accordingly to the circuits according to FIGS. 13 and 14, in which the same parts with the same reference numerals as used for FIGS. 4 and 5 are used.
  • the circuits according to FIGS. 15, 16 and 17 represent embodiments for the so-called "cleaning up" operation.
  • the pressures p 1 and 3 must be increased, which is achieved by pressure relief valves 48, 78 and 80 is possible.
  • 15 in the circuit according to FIG a switchover by means of three three-way valves 40, 77 and 79 is provided, all three additional pressure limiting valves protecting the higher pressures pi and P3 of the hydraulic system from excess pressure.
  • valves 31, 32 and 74, 76 in the circuits according to FIGS. 16 and 17 can be replaced by switching the valves 49, 50 and 77, 79 to valves 51, 52 and 78, 80, in each case in compliance the conditions Po> P ⁇ in Fig. 16 and Po ⁇ P ⁇ in Fig. 17th

Landscapes

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  • Ship Loading And Unloading (AREA)

Abstract

An L-shaped bucket elevator (10, 11), useful in particular to unload ships, has a vertical trunk (10) and a feed boot (11) that moves perpendicularly to the trunk and has a substantially vertical section and a substantially horizontal section. Vertical (15, 16) and if required also slanting cylinders (71) of the feed boot adapt the bucket elevator to the ship's movements. Horizontal cylinders (20, 21) stretch and/or equilibrate the traction member (13). The chains (13) may be stretched and the excavation force (Fv) may be generated in a separate and pre-adjustable manner by the horizontal cylinders (20, 21), as well as by the vertical cylinders (15, 16) and slanting cylinders (71). The length of the chain is equalised between the horizontal and vertical rods by measures such as the hydraulic coupling between the horizontal (20, 21) and vertical cylinders (15, 16), as well as by pressure accumulators (27, 28). The tumblers thus float in the horizontal direction, the horizontal section floats around a joint (18) between the vertical and horizontal sections and the whole feed boot (11) floats in the vertical direction. The chain stretching force (Fsp) and the excavation force (Fv) between the bulk material and the feed boot (11) thus remain constant during the whole operation of the bucket elevator. The feed boot (11) is automatically adapted to the ship's movements, so that the carrying capacity of the bucket elevator (12) is optimised.

Description

Beschreibung description
Selbstschöpfendes BecherwerkSelf-creating bucket elevator
Die Erfindung betrifft ein selbstschöpfendes L-förmiges Becher¬ werk/ insbesondere als Schiffsentlader, mit einem endlosen Zug¬ organ, an dem die Becher befestigt sind, mit einem Becherwerk¬ fuß, der einen sich im wesentlichen vertikal erstreckenden Bereich, und einen sich im wesentlichen horizontal erstrecken¬ den Bereich, mindestens einen Horizontalzylinder zum Spannen und/oder Ausgleichen des Zugorganes und mindestens einen Verti- kalzylinder zum Halten des Becherwerkfußes aufweist.The invention relates to a self-creating L-shaped bucket elevator / in particular as a ship unloader, with an endless traction element to which the buckets are fastened, with a bucket elevator foot that has a substantially vertically extending area and one that essentially extends horizontally extending region, has at least one horizontal cylinder for tensioning and / or compensating the tension member and at least one vertical cylinder for holding the bucket elevator foot.
Ein Steilförderer der genannten Art, insbesondere für die Schiffsentladung, wird in der EP 0 236 845 AI beschrieben. Die¬ ser Steilförderer besitzt einen oberen um eine senkrechte Achse drehbaren Teil, an dessen unterem Ende ein -ausschwenkbarer Teil angelenkt ist. Beide Trume des Becherwerkes sind im Bereich der Anlenkung ausschwenkseitig durch Führungen gestützt und am unteren Ende über eine Umlenkrolle so geführt, daß im sogenann¬ ten Tiefschnitt gearbeitet werden kann. Um eine wesentlich ver¬ größerbare Ausladung zu erzielen, weist der ausschwenkbare Teil an seinem unteren Ende einen angelenkten, in Ausschwenkrichtung vorspringenden Fußteil auf, der so mit dem unteren Teil verbunden ist, daß er in jeder Ausschwenkstellung horizontal gehalten bzw. einstellbar ist. Der ausschwenkbare Teil wird insbesondere aus zwei zusammen ein Gelenkparallelogramm bilden¬ den Lenkern gebildet, woran ein mit dem Oberteil verbundener Hydraulikzylinder angreift. Zum Spannen des Zugorganes dient eine beispielsweise ebenfalls aus Hydraulikzylindern bestehende SpannVorrichtung, die über eine Regeleinrichtung betätigt wer¬ den kann. Je nach Höhenlage des Becherwerkes und Stellung des horizontalen Auslegerteiles wird die Zugorganspannung gemessen und im Rahmen eines Regelkreises nachgestellt. Hierbei ergeben sich zeitliche Verzögerungen mit der Gefahr, daß Beschädigungen am Becherwerk auftreten können. Die DE 41 00 852 AI beschreibt einen Schiffsentlader mit einem an einem Ausleger verlagerbaren, im wesentlichen vertikal sich erstreckenden Bereich, der an seinem unteren Ende mit einem im wesentlichen horizontal sich erstreckenden Bereich zusammen¬ wirkt. Die Ketten des Becherwerkes werden im vertikalen und im horizontalen Bereich über Umlenkorgane geführt. Zum Anheben des Horizontalbereiches gegenüber dem Vertikalbereich sind Hubein¬ richtungen im Vertikalbereich vorgesehen, wobei die Änderungen der Kettenlängen durch Ausgleichseinrichtungen im Horizontal¬ bereich kompensiert werden. Hierzu bedient man sich bestimmter Sensoren, in Form von Abstandsmeldern, Druckmessern, Dehnungs¬ meßstreifen etc. , die über Steuerungen oder Regelkreise eine Betätigung der entsprechenden Hydraulikzylinder, beispielsweise zum Spannen der Ketten, auslösen.A steep conveyor of the type mentioned, in particular for ship unloading, is described in EP 0 236 845 AI. This steep conveyor has an upper part rotatable about a vertical axis, to the lower end of which a pivotable part is articulated. Both strands of the bucket elevator are supported in the area of the articulation on the swing-out side by guides and guided at the lower end via a deflection roller so that work can be carried out in what is known as deep cutting. In order to achieve a substantially larger projection, the swing-out part has at its lower end an articulated foot part which projects in the swing-out direction and is connected to the lower part in such a way that it can be held or adjusted horizontally in each swing-out position. The swing-out part is formed in particular from two arms forming a parallelogram of the joint, which is acted upon by a hydraulic cylinder connected to the upper part. A tensioning device, which, for example, also consists of hydraulic cylinders and which can be actuated by a control device, is used to tension the tension member. Depending on the height of the bucket elevator and the position of the horizontal jib section, the tension of the tension member is measured and adjusted in the context of a control loop. This results in delays with the risk that damage to the bucket elevator can occur. DE 41 00 852 AI describes a ship unloader with an essentially vertically extending region which can be displaced on a jib and which cooperates at its lower end with an essentially horizontally extending region. The chains of the bucket elevator are guided in the vertical and horizontal area via deflection elements. Lifting devices are provided in the vertical area to raise the horizontal area relative to the vertical area, the changes in chain lengths being compensated for by compensating devices in the horizontal area. For this purpose, certain sensors are used, in the form of distance detectors, pressure gauges, strain gauges, etc., which trigger actuation of the corresponding hydraulic cylinders, for example for tensioning the chains, via controls or control loops.
Auch dieses System hat den Nachteil, daß unvermeidbare Zeitver¬ zögerungen zwischen dem Messen des neu eingestellten Zustandes und der Reaktion (Nachregeln der Kettenspannung) auftreten. Darüber hinaus ist die notwendige Steuerung sehr aufwendig und schwer realisierbar.This system also has the disadvantage that unavoidable time delays occur between measuring the newly set state and the reaction (readjustment of the chain tension). In addition, the necessary control is very complex and difficult to implement.
Bei der Schiffsentladung kommt es relativ zum Becherwerkfuß zu Vertikal- und Neigungsbewegungen, die eine möglichst nicht zeitverzögerte Regulierung der Lage des Becherwerkfußes zum Schüttgut erfordern. Hierbei ist auch zu berücksichtigen, daß die Grabkraft der Becherwerke und die Spannkraft im Zugorgan möglichst konstant bleiben, um eine optimale Förderleistung zu erreichen.During ship unloading, vertical and inclination movements occur relative to the bucket elevator foot, which require the position of the bucket elevator foot to the bulk material to be regulated as quickly as possible. It must also be taken into account here that the digging force of the bucket elevators and the clamping force in the traction element remain as constant as possible in order to achieve an optimal delivery rate.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Steilförderer derart weiterzubilden, daß die Bewegung des Becherwerkfußes ohne großen technischen Aufwand mit den Schiffsbewegungen koor¬ diniert wird, ohne daß die gewünschte Spann- und Grabkraft unter- oder überschritten wird. Diese Aufgabe wird durch das im Anspruch 1 beschriebene Becher¬ werk gelöst, das erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet ist, daß der Vertikal- und der Horizontalzylinder über eine Druck¬ leitung derart miteinander verbunden ist, daß ohne aktive Regelkreise ein mit einem Absenken des Becherwerkfußes verbun¬ denes Ausfahren eines Vertikalhydraulikzylinderteiles ein ent¬ sprechendes Einfahren des Horizontalhydraulikzylinderteiles und umgekehrt ein mit dem Anheben des Becherwerkfußes verbundenes Einfahren des Vertikalhydraulikzylinderteiles ein entspre¬ chendes Ausfahren des Horizontalzylinderteiles bewirkt. Hiermit bringt die Erfindung den Vorteil, daß ohne Abstands- und/oder Druckmessung und entsprechendes Betätigen eines Verstellorganes eine passive Anpassung erfolgt. Aufgrund der resultierenden Vertikalkraft folgt der Becherwerkfuß einer Abwärtsbewegung des im Schiff befindlichen Schüttgutes, wobei die Kolbenstange des Vertikalzylinders ausfährt. Der notwendige Längenausgleich wird durch Einfahren der Kolbenstange des Horizontalzylinders bzw. des mit dem horizontalen Bereich verbundenen Zylinders bewirkt. Umgekehrt wird bei einer Aufwärtsbewegung des Schiffes die Kolbenstange des Vertikalzylinders eingeschoben und durch die hiermit verbundene ölverdrängung die Kolbenstange des Horizontalzylinders ausgefahren. Die Zugorganspannkraft und die Grabkraft zwischen dem Schüttgut und dem Becherwerkfuß bleiben während des Betriebes konstant. Der Becherwerkfuß paßt sich automatisch an die Schiffsbewegung an, wodurch das Becherwerk die optimale Förderleistung erzielt. Grundsätzlich ist das genannte Prinzip zur Koordinierung der Bewegungsabläufe zwischen zwei unabhängigen Systemen und der Konstanthaltung der zwischen den betreffenden Systemen wirkenden Kraft für belie¬ bige Systeme unter der Voraussetzung abwendbar, daß die Masse des zu steuernden Systems im Vergleich mit der Masse des Systems, von dem die Bewegung ausgeht, sehr gering ist und daß die Bewegungen der größeren Masse mit geringer Beschleunigung bzw. Verzögerung erfolgen.The invention is based on the object of further developing the steep conveyor in such a way that the movement of the bucket elevator foot is coordinated with the ship movements without great technical effort, without the desired tensioning and digging force being exceeded or undershot. This object is achieved by the bucket elevator described in claim 1, which is characterized according to the invention in that the vertical and horizontal cylinders are connected to one another via a pressure line in such a way that, without active control loops, one associated with a lowering of the bucket elevator foot Extending a vertical hydraulic cylinder part causes the horizontal hydraulic cylinder part to be retracted accordingly, and conversely, retracting the vertical hydraulic cylinder part associated with the lifting of the bucket elevator foot causes the horizontal cylinder part to be extended accordingly. The invention hereby has the advantage that a passive adaptation takes place without distance and / or pressure measurement and corresponding actuation of an adjusting element. Due to the resulting vertical force, the bucket elevator foot follows a downward movement of the bulk material in the ship, the piston rod of the vertical cylinder extending. The necessary length compensation is achieved by retracting the piston rod of the horizontal cylinder or the cylinder connected to the horizontal area. Conversely, with an upward movement of the ship, the piston rod of the vertical cylinder is pushed in and the piston rod of the horizontal cylinder is extended by the oil displacement associated therewith. The tensile force and the digging force between the bulk material and the bucket foot remain constant during operation. The bucket elevator foot automatically adapts to the movement of the ship, which means that the bucket elevator achieves the optimum conveying capacity. Basically, the above-mentioned principle for coordinating the movement sequences between two independent systems and keeping the force acting between the systems in question constant can be averted for any system, provided that the mass of the system to be controlled is compared with the mass of the system from which the system is to be controlled the movement stops, is very small and that the movements of the larger mass occur with little acceleration or deceleration.
Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben. Damit sich der Becherwerkfuß auch an die Schiffsschwankung automatisch anpassen kann, ist vorzugsweise vorgesehen, daß der vertikale Bereich und der horizontale Bereich gegeneinander um ein Gelenk mittels mindestens eines Neigungszylinders um die Horizontalachse drehbar ist. Vorzugsweise ist weiterhin auch eine Kettenlängenänderung durch Änderung der Neigung des hori¬ zontalen Bereiches kompensierbar.Developments of the invention are described in the subclaims. In order that the bucket elevator foot can also automatically adapt to the fluctuation of the ship, it is preferably provided that the vertical area and the horizontal area can be rotated relative to one another about a joint by means of at least one tilt cylinder about the horizontal axis. Preferably, a change in chain length can also be compensated for by changing the inclination of the horizontal area.
Vorzugsweise werden als Zugorgang zwei oder mehr Endlosketten verwendet.Preferably two or more endless chains are used as the train.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kompensiert das mittels einer zuschaltbaren Pumpe in den Vertikalhydraulikzy¬ linder zusätzlich pumpbare Hydraulikmedium das Becherwerkeigen¬ gewicht oder das zupumpbare Hydraulikmedium bewirkt über die Druckerhöhung einer zusätzliche Druckkraft auf den Becherwerk¬ fuß. Mit dieser Maßnahme wird den drei möglichen Voraussetzun¬ gen Rechnung getragen, nämlich daß das Eigengewicht des Becher¬ werkfußes sehr groß ist, also das Aufbringen einer Zugkraft gewünscht wird, um die Becher nicht unnötig stark zu beanspru¬ chen bzw. schwer bemessen zu müssen. Ist das Eigengewicht des Becherwerkfußes zu klein, muß der gewünschte Grabdruck erzeugt werden, was über den Vertikalzylinderkolben geschehen kann.According to a further embodiment of the invention, the hydraulic medium which can additionally be pumped into the vertical hydraulic cylinder by means of a switchable pump compensates the bucket elevator weight or the pumpable hydraulic medium effects an additional pressure force on the bucket elevator foot by increasing the pressure. With this measure, the three possible requirements are taken into account, namely that the dead weight of the bucket foot is very large, that is, the application of a tensile force is desired so that the buckets are not unnecessarily stressed or heavy. If the dead weight of the bucket elevator foot is too small, the desired digging pressure must be generated, which can be done using the vertical cylinder piston.
Die Pumpe kann auch druckabhängig ein- und ausschaltbar gestal¬ tet sein. Um zu gewährleisten, daß bei ausgeschalteter Pumpe oder abgestellter Pumpe der Druck im Vertikalzylinder nicht abfällt, ist der Pumpe ein Rückschlagventil nachgeschaltet.The pump can also be designed so that it can be switched on and off depending on the pressure. To ensure that the pressure in the vertical cylinder does not drop when the pump is switched off or the pump is switched off, a check valve is installed downstream of the pump.
Der Vertikalhydraulikzylinder wird vorzugsweise beidseitig mit einer Endlagendämpfung für den Kolben versehen, die nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung mechanisch oder hydrau¬ lisch sein kann. Eine mechanische Endlagendämpfung besteht bei¬ spielsweise aus jeweils endseitig der Zylinder angeordneten Tellerfedern, die innerhalb wie auch außerhalb des Zylinders angeordnet sein können. Jeweilige Druckspeicher in den Druckleitungen stehen mit den durch den Kolben getrennten Hohlräumen des Vertikalzylinders in Verbindung bzw. speisen diese, wodurch sich eine hervorragende Druckstabilisierung erzielen läßt. Eine weitere Druckstabili¬ sierung ergibt sich durch Druckbegrenzungsventile, insbesondere zur Konstanthaltung der Zugorganspannkraft oder der Grabkraft der Becher. Diese Druckbegrenzungsventile sperren beispielswei¬ se, wenn der gewünschte Druck einen vorgebbaren Wert, z.B. 5 %, unter- oder überschreitet.The vertical hydraulic cylinder is preferably provided on both sides with end position damping for the piston, which according to a further embodiment of the invention can be mechanical or hydraulic. A mechanical end position damping consists, for example, of plate springs arranged at the ends of the cylinders, which can be arranged both inside and outside the cylinder. Respective pressure accumulators in the pressure lines are connected to the cavities of the vertical cylinder, which are separated by the piston, or feed them, whereby an excellent pressure stabilization can be achieved. A further pressure stabilization results from pressure limiting valves, in particular to keep the tensioning element tension force or the digging force of the cup constant. These pressure relief valves block, for example, when the desired pressure falls below or exceeds a predeterminable value, for example 5%.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung besitzt der Vertikalhydraulikzylinder einen Sensor zur Erfassung einer vor¬ gebbaren maximalen Anschlagkraft und zur Auslösung eines Hubes des gesamten Becherwerkes. Bei Erreichen der maximalen Anschlagkraft wird, um den Fuß zu entlasten, das gesamte Becherwerk angehoben.According to a further embodiment of the invention, the vertical hydraulic cylinder has a sensor for detecting a predeterminable maximum stop force and for triggering a stroke of the entire bucket elevator. When the maximum impact force is reached, the entire bucket elevator is raised to relieve the foot.
Weitere Probleme ergeben sich beim sogenannten "Cleaning up", das ist die Betr-iebsphase, bei der das restliche, auf dem Schiffsboden liegende Gut aufgenommen werden soll. In dieser Phase muß mit einer geringeren Grabkraft gearbeitet werden. Nach der in der EP 0 401 406 AI beschriebenen Vorrichtung wer¬ den hierzu die Kettenglieder aus der unterseitigen Führung gelöst, so daß die Kette mit den Bechern in Form einer freien Kettenlinie durchhängt und die Schiffsbewegung durch die Nach¬ giebigkeit dieser aufgehängten Ketten ausgeglichen werden kann. Hierbei ist zwar die vertikale Bewegung der aufgehängten Ketten keine aktive Bewegung mehr, jedoch ist dieses System für den Ausgleich der Schiffsbewegung im Normalbetrieb wegen der zu geringen Grabkraft nicht verwendbar. Des weiteren sind bei dem Durchhängen der Ketten aufwendigere Antriebe und Führungen gegenüber den üblichen Kettenantrieben notwendig. Auch für die Betriebsphase des "Cleaning up" schafft die vorliegende Erfin¬ dung nach einer Weiterbildung ein einfachere Lösung, indem eine Umschaltung vom Normalbetrieb auf den "Cleaning up"-Betrieb vorgesehen ist, wozu ein weiteres oder zusätzliches Druckbe¬ grenzungsventil mit anderen Kennwerten alternativ oder im Sinne einer Parallelschaltung verwendet wird.Further problems arise with the so-called "cleaning up", that is the operating phase in which the remaining goods lying on the ship's bottom are to be picked up. In this phase, a lower digging force must be used. According to the device described in EP 0 401 406 A1, the chain links are released from the guide on the underside so that the chain with the cups sags in the form of a free chain line and the movement of the ship can be compensated for by the flexibility of these suspended chains . Although the vertical movement of the suspended chains is no longer an active movement, this system cannot be used to compensate for ship movement in normal operation due to the insufficient digging force. Furthermore, more complex drives and guides compared to the usual chain drives are necessary when the chains sag. According to a further development, the present invention also provides a simpler solution for the operating phase of the "cleaning up" by switching from normal operation to "cleaning up" operation it is provided for which purpose a further or additional pressure limiting valve with other characteristic values is used alternatively or in the sense of a parallel connection.
Um unterschiedlichen Ausladungen des horizontalen Bereiches Rechnung tragen zu können, sind zusätzlich weitere vertikal und horizontal angeordnete Hydraulikzylinder zur Änderung der Aus¬ ladung des Becherwerkfußes parallel zu den zum Halten des Becherwerkfußes auf dem Schüttgut und zum Spannen und/oder Aus¬ gleichen des Zugorganes vorgesehenen Hydraulikzylindern vorge¬ sehen.In order to be able to take into account different projections of the horizontal area, additional vertical and horizontal hydraulic cylinders for changing the radius of the bucket elevator foot are parallel to the hydraulic cylinders provided for holding the bucket elevator foot on the bulk material and for tensioning and / or balancing the tension member provided.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigenAn embodiment of the invention is shown in the drawings. Show it
Fig. 1 und 2 jeweils Teildarstellungen eines Becherwerkes in verschiedenen Ansichten,1 and 2 each partial representations of a bucket elevator in different views,
Fig. 3, 4 und 5 -jeweils Prinzipschaltskizzen des hydraulischen3, 4 and 5 - each basic circuit diagram of the hydraulic
Systemes,System,
Fig. 6 eine Teilansicht des hydraulischen Systemes nach Fig. 3 mit "Cleaning up"-Umschaltung,6 is a partial view of the hydraulic system of FIG. 3 with "cleaning up" switching,
Fig. 7 entsprechende Teilansichten zur "Cleaning up"-7 corresponding partial views for "cleaning up" -
Umschaltung in einer weiteren Ausführungsform für Schaltungen nach Fig. 4 und 5,Switching in a further embodiment for circuits according to FIGS. 4 and 5,
Fig. 8 eine Teilansicht einer weiteren "Cleaning up"-8 is a partial view of a further “cleaning up”.
Umschaltung,Switching,
Fig. 9 eine Prinzipskizze zur Darstellung der Ausla¬ dungsänderung.9 shows a schematic diagram to illustrate the change in loading.
Fig. 10 und 11 eine Seitenansicht und eine Stirnansicht einer weiteren Ausführungsform, Fig. 12 bis 14 jeweils Prinzipschaltskizzen des hydraulischen10 and 11 a side view and an end view of a further embodiment, Fig. 12 to 14 each schematic circuit diagrams of the hydraulic
Systemes für die Ausführungsform nach Fig. 10 und 11 undSystemes for the embodiment of FIGS. 10 and 11 and
Fig. 15 bis 17 jeweils eine Ansicht des hydraulischen Systemes nach Fig. 12 mit einer "cleaning up"-Umschal- tung in unterschiedlichen Ausführungen.15 to 17 each show a view of the hydraulic system according to FIG. 12 with a "cleaning up" switchover in different versions.
Das in Fig. 1 und 2 dargestellte Becherwerk besitzt einen Rüs¬ sel 10 mit einer Fahrbahn und einen Becherwerkfuß mit einem Vertikalbereich 70 und einem Horizontalbereich 11. Die Becher 12 werden mittels nur angedeuteter Ketten.13 im Horizon¬ talbereich 11, im Vertikalbereich 70 und im Rüssel 10 geführt. Im Horizontalbereich 11 sowie im Vertikalbereich 70 sind Ket¬ tenräder 14 als Umlenkungen vorgesehen. Zum Halten des Becher¬ werkfußes gegenüber dem Rüssel 10 sind zwei Vertikalhydraulik¬ zylinder 15 und 16 vorgesehen, die sich einerseits an einer Stütze 17 des Vertikalbereiches 70 und andererseits Stützen 18 und 19 des Rüssels 10 abstützen. Zur Anpassung der Kettenlänge und Konstanthaltung der Spannung dienen im Horizontalbereich 11 angeordnete Hydraulikzylinder 20 und 21, die sich einerseits an einer Stütze 22 und andererseits an dem Kettenrad 14 abstützen. Die hydraulische Schaltung ist Fig. 3 bis 5 zu entnehmen.The bucket elevator shown in FIGS. 1 and 2 has a trunk 10 with a carriageway and a bucket foot with a vertical area 70 and a horizontal area 11. The buckets 12 are moved in the horizontal area 11, in the vertical area 70 and out in the trunk 10. Chain wheels 14 are provided as deflections in the horizontal area 11 and in the vertical area 70. To hold the bucket foot opposite the trunk 10, two vertical hydraulic cylinders 15 and 16 are provided, which are supported on the one hand on a support 17 of the vertical region 70 and on the other hand supports 18 and 19 of the trunk 10. Hydraulic cylinders 20 and 21 arranged in the horizontal region 11 serve to adjust the chain length and to keep the tension constant. The hydraulic circuit is shown in FIGS. 3 to 5.
Die Ausführungsform nach Fig. 10 und 11, in der gleiche Teile wie bei der Ausführungsform nach Fig. l und 2 mit gleichen Bezugszeichen versehen sind, weist zusätzlich zwischen den Stützen 18 bzw.19 und dem Horizontalbereich 11 jeweils ange¬ lenkte Neigungszylinder 71 und 72 auf, die eine Drehung des Horizontalbereiches 11 um das Gelenk 73 gegenüber dem Vertikal¬ bereich 70 ermöglichen.The embodiment according to FIGS. 10 and 11, in which the same parts as in the embodiment according to FIGS. 1 and 2 are provided with the same reference symbols, additionally has articulated tilt cylinders 71 and 72 between the supports 18 and 19 and the horizontal region 11, respectively which enable rotation of the horizontal region 11 about the joint 73 relative to the vertical region 70.
Nach Fig. 3 wird vorausgesetzt, daß der Becherwerkfuß ein hohes Eigengewicht besitzt. Um dieses Eigengewicht so weit zu kompen¬ sieren, daß die erforderliche Grabkraft erreicht wird, muß auf den Becherwerkfuß eine Zugkraft ausgeübt werden, d.h., der Druck Pi im unteren Teil des Vertikalzylinders 15 muß größer sein als der Druck pυ des oberen Raumes des hier doppelt wir¬ kenden Zylinders. Hierzu wird eine Pumpe 23 benötigt, die den entsprechenden Druck aufbringt. Diese Pumpe ist derart gesteu¬ ert, daß sie erst dann einschaltet, wenn der Ausgangsdruck bis zu einem vorgebbaren Wert von z.B. 0,95 p^ abgesunken ist und abschaltet, wenn z.B. der Druck den vorgegebenen Wert p^ erreicht. Das Rückschlagventil 24 am Pumpenausgang sorgt dafür, daß der Druck während des Ausschaltens der Pumpe nicht abfallen kann. Druckbegrenzungsventile 25, 33 und 34 schützen vor Über¬ druck oder Druckabfall der Drücke p0 und/oder p^. Die Zylin¬ der 15 und 20 sind jeweils auf der Kolbenseite über eine Lei¬ tung 26 miteinander verbunden. Hierdurch wird gewährleistet, daß die Verkürzung der Kettenstränge im vertikalen Teil (bei Einfahren des Vertikalzylinders 15) durch eine entsprechende Verlängerung der Stränge im horizontalen Bereich 11 kompensiert wird. Die Druckspeicher 27 und 28 gewährleisten nahezu konstante Öldrücke. Der auf der anderen Seite des Kolbens 201 liegende Raum besitzt einen Druck P2 = 0.3 it is assumed that the bucket elevator foot has a high weight. In order to compensate for this own weight to such an extent that the required digging force is reached, a tensile force is exerted on the bucket elevator foot, ie the pressure Pi in the lower part of the vertical cylinder 15 must be greater than the pressure p υ of the upper space of the cylinder acting here twice. For this purpose, a pump 23 is required, which applies the appropriate pressure. This pump is controlled in such a way that it only switches on when the outlet pressure has dropped to a predeterminable value of, for example, 0.95 p ^ and switches off when, for example, the pressure reaches the predetermined value p ^. The check valve 24 at the pump outlet ensures that the pressure cannot drop when the pump is switched off. Pressure limiting valves 25, 33 and 34 protect against excess pressure or a drop in pressure p 0 and / or p ^. The cylinders 15 and 20 are each connected to one another on the piston side via a line 26. This ensures that the shortening of the chain strands in the vertical part (when retracting the vertical cylinder 15) is compensated for by a corresponding extension of the strands in the horizontal region 11. The pressure accumulators 27 and 28 ensure almost constant oil pressures. The space on the other side of the piston 201 has a pressure P2 = 0.
Durch den Pfeil 29 ist angedeutet, daß der Fuß auch nach dem durch den Kolben 15 beschreitbaren Ausgleichweg nicht zu stark beansprucht werden kann. Bei Erreichen der betreffenden Anschlagkraft erhält das das Becherwerk tragende Hubwerk ein Signal und bewegt das Becherwerk aufwärts, um den Fuß zu entla¬ sten. Dieselbe Funktion kann auch ein Endschalter übernehmen.The arrow 29 indicates that the foot cannot be overstressed even after the compensation path that can be walked on by the piston 15. When the relevant stop force is reached, the hoist carrying the bucket elevator receives a signal and moves the bucket elevator upwards to relieve the foot. A limit switch can also perform the same function.
Im einzelnen sind folgende Bezeichnungen gewählt worden:The following names have been chosen:
Fa Anschlagkraft (-Faι<Fa≤Fa )F a impact force (-F a ι <F a ≤F a )
F0 Obere FederkraftF 0 Upper spring force
Fι Untere FederkraftFι Lower spring force
Fsp Spannkraft in den KettenF sp tension in the chains
Fc Kraft in der Kolbenstange des vertikaleF c force in the piston rod of the vertical
Zylinders FH Horizontal-Grabwiderstand auf den BechernCylinders FH horizontal digging resistance on the cups
Fy Grabkraft des BecherwerkesFy digging power of the bucket elevator
W Eigengewicht des FußesW dead weight of the foot
PO/ Pi, P2 ÖldruckPO / Pi, P2 oil pressure
AQ, AI Druckfläche auf dem KolbenAQ, AI pressure area on the piston
Fig. 4 zeigt eine alternative hydraulische Schaltung für den Fall, daß das Eigengewicht des Fußes gerade oder nahezu so groß wie notwendig ist, um die erforderliche Grabkraft aufzubringen. In diesem Falle muß der Druck p0 im oberen Bereich des Zylin¬ ders 15 größer sein als der Druck pi. Dementsprechend befindet sich die Pumpe 23 auf der Kolbenseite des Zylinders zur Erzeu¬ gung des Druckes PQ. Die Ventile 32 und 31 begrenzen den Lei¬ tungsdruck wie angegeben. Für die die gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 3 tragenden Teile gilt Entsprechendes wie zu Fig. 3 erläutert.Fig. 4 shows an alternative hydraulic circuit in the event that the dead weight of the foot is just or almost as large as necessary to apply the required digging force. In this case, the pressure p 0 in the upper region of the cylinder 15 must be greater than the pressure pi. Accordingly, the pump 23 is located on the piston side of the cylinder for generating the pressure PQ. The valves 32 and 31 limit the line pressure as indicated. The same applies to the parts bearing the same reference numerals as in FIG. 3 as explained for FIG. 3.
Während nach Schaltung gemäß Fig. 3 und 4 der Druck po prak¬ tisch durch die -Spannkraft FSp in den Ketten bestimmt wird, ist die Schaltung nach Fig. 5 dazu geeignet, ein zu kleines Eigen¬ gewicht des Becherwerkfußes zu berücksichtigen, das für die Schaffung einer ausreichenden Grabkraft nicht ausreicht. Hier ist eine zusätzliche Druckkraft von dem Vertikalhydraulikzy¬ linder 15 zu erzeugen, um zusammen mit dem (zu geringen) Eigengewicht des Fußes die notwendige Grabkraft zu erreichen. Diese Druckkraft wird durch den Druck pυ von der Pumpe 23 auf der Kolbenseite des Zylinders 15 erzeugt. Die Spannkraft der Kette ergibt sich aus der Differenz der auf die beiden Seiten des Kolbens des Zylinders 20 wirkenden Hydraulikkräfte PoAn und p2Aι, wobei AQ, AI die jeweiligen Kolbenflächen bezeichnen. Die Ventile 32, 31 und 35, 36 sorgen dafür, daß die Drücke pi und P2 nur jeweils um 5 % nach oben und unten um den Wert p^ bzw. P2 schwanken. Die Druckspeicher 37 bis 39 dienen weiterhin der Stabilisierung der jeweils in den Leitungen herrschenden Drücke pg, Pi und p • Die.in den Fig. 3 bis 5 beschriebenen Schaltungen sind für den Normalbetrieb geeignet.3 and 4, the pressure is determined po practically by the tensioning force F S p in the chains, the circuit according to FIG. 5 is suitable to take into account an excessively small dead weight of the bucket elevator foot, which not sufficient to create sufficient digging power. Here an additional pressure force is to be generated by the vertical hydraulic cylinder 15 in order to achieve the necessary digging force together with the (too low) own weight of the foot. This pressure force is generated by the pressure p υ from the pump 23 on the piston side of the cylinder 15. The tension force of the chain results from the difference between the hydraulic forces PoAn and p 2 Aι acting on the two sides of the piston of the cylinder 20, where A Q , AI denote the respective piston surfaces. The valves 32, 31 and 35, 36 ensure that the pressures pi and P2 only fluctuate by 5% up and down by the value p ^ and P2, respectively. The pressure accumulators 37 to 39 also serve to stabilize the pressures pg, Pi and p. The circuits described in FIGS. 3 to 5 are suitable for normal operation.
Für den "Cleaning up"-Betrieb benötigt man jedoch eine kleinere Grabkraft. Um diesem geringeren Kraftbedarf Rechnung zu tragen, muß der Druck _ _ in der Schaltung nach Fig. 3 vergrößert wer¬ den, was durch ein anderes Druckbegrenzungsventil 48 zur Erzeu¬ gung eines höheren Druckes p^ möglich ist. Fig. 6 zeigt eine betreffende Umschaltung mittels eines Wegeventiles 40, wobei das zusätzliche Druckbegrenzungsventil 48 das Hydrauliksystem vor einem unzulässigen Druck bei dem "Cleaning up"-Betrieb schützt.However, a smaller digging force is required for "cleaning up" operation. To take account of this lower power requirement calculation, the pressure _ _ in the circuit of Fig. 3 must be increased wer¬ to what supply by another pressure-limiting valve 48 to the Erzeu¬ a higher pressure p ^ is possible. FIG. 6 shows a changeover in question by means of a directional valve 40, the additional pressure relief valve 48 protecting the hydraulic system against an impermissible pressure during "cleaning up" operation.
In entsprechender Weise können auch die Ventile 31 und 32 in den Fig. 4 und 5 durch eine Teilschaltung nach Fig. 7 durch Umschaltung der Ventile 49 und 50 auf Ventile 51 und 52 ersetzt werden, wobei jeweils darauf zu achten ist, daß die Bedin¬ gung Po > Pi auch durch die geänderte Einstellung von p^ι nicht verletzt wird.Correspondingly, the valves 31 and 32 in FIGS. 4 and 5 can be replaced by a partial circuit according to FIG. 7 by switching the valves 49 and 50 to valves 51 and 52, care being taken in each case that the conditions gung Po> Pi is not violated by the changed setting of p ^ ι.
Der Fall, daß der geänderte Druck p^ι größer als pυ in den Schaltungen nach Fig. 4 und 5 sein soll, ist in Fig. 8 dadurch berücksichtigt, daß die Pumpe 23 in dem ölkreis mit dem höch¬ sten Öldruck angeordnet ist.The case in which the changed pressure p ^ ι should be greater than p υ in the circuits according to FIGS. 4 and 5 is taken into account in FIG. 8 in that the pump 23 is arranged in the oil circuit with the highest oil pressure.
Nach Fig. 9 kann der Becherwerkfuß, der Horizontalbereich 11 in der Länge verändert werden, indem die Hydraulikzylinder 42 und 43 ausgefahren werden. Um die Kettenlänge während der Änderung der Ausladung zu kompensieren, sind daher zwei Vertikalzylin- der 44 und 45 erforderlich, die an beiden Seiten des Vertikal¬ zylinders 15 angeordnet sind. Die Kolbenräume der zusätzlichen Horizontalzylinder 42 bzw. 43 sind mit den Kolbenräumen der zusätzlichen Vertikalzylinder 44 bzw. 45 durch Leitungen 53 bzw. 54 verbunden. Die Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung liegen in der passiven Anpassung des Becherwerkfußes an die Schiffsbewegung während des Betriebes mit sehr großem Ausgleichsweg. Die Grab¬ kraft kann während des Bewegungsausgleiches praktisch konstant gehalten werden, wodurch die Förderleistung der Becher opti¬ miert wird. Die feinfühlige Spannkrafteinstellung in den Ketten kann zu Verwendung leichterer Ketten ausgenutzt werden. Das hydraulische System kann ohne großen Aufwand bei Verwendung unterschiedlich schwerer Becherwerkfüße variiert werden, indem die hydraulischen Schaltungen nach Fig. 3, 4 und 5 kombiniert und jeweils über einen Umschalter einer der Zustände einge¬ stellt wird. Mittels der dargestellten Schaltungserweiterungen ist eine Umschaltung zwischen dem Graben aus dem vollen Schütt¬ gut und dem "Cleaning up"-Betrieb ohne weiteres möglich. Hier¬ durch können die bisher einzusetzenden Frontlader zum Zweck der MaterialSammlung eingespart werden.9, the bucket elevator foot, the horizontal region 11 can be changed in length by extending the hydraulic cylinders 42 and 43. In order to compensate for the chain length during the change in the throat, two vertical cylinders 44 and 45 are therefore necessary, which are arranged on both sides of the vertical cylinder 15. The piston spaces of the additional horizontal cylinders 42 and 43 are connected to the piston spaces of the additional vertical cylinders 44 and 45 by lines 53 and 54, respectively. The advantages of the device according to the invention lie in the passive adaptation of the bucket elevator foot to the movement of the ship during operation with a very large compensation path. The digging force can be kept practically constant during the movement compensation, as a result of which the conveying capacity of the cups is optimized. The sensitive tension adjustment in the chains can be used to use lighter chains. The hydraulic system can be varied without great effort when using bucket elevator feet of different weights by combining the hydraulic circuits according to FIGS. 3, 4 and 5 and in each case setting one of the states via a changeover switch. By means of the circuit expansions shown, a switchover between the trench from the full bulk material and the "cleaning up" operation is readily possible. As a result, the front loaders previously used can be saved for the purpose of material collection.
Die Schaltung nach Fig. 12 entspricht im wesentlichen der Schaltung nach Fig. 3. Da jedoch zusätzlich (siehe Fig. 10, 11) Neigungszylinder 71, 72 (mit Druck P3) beaufschlagt werden müs¬ sen, ist ein weiterer Druckspeicher 75 vorgesehen. Der Zylin¬ der 71 arbeitet ähnlich dem Zylinder 15, ein Unterschied besteht u.a. darin, daß eine Kettenlängenänderung bei Drehung des Horizontalbereiches 11 um das Gelenk 73 relativ klein ist, so daß sie durch den Druckspeicher kompensiert wird. In ent¬ sprechender Weise sind zusätzlich Ventile 76, 74 zur Begrenzung der Schwankung des Drucken P3 um maximal 5 % vorgesehen. Ent¬ sprechendes gilt für die Schaltungen nach Fig. 13 und 14, in denen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen wie zu Fig. 4 und 5 angegeben, verwendet werden.The circuit according to FIG. 12 essentially corresponds to the circuit according to FIG. 3. However, since inclination cylinders 71, 72 (with pressure P 3 ) must also be applied (see FIGS. 10, 11), a further pressure accumulator 75 is provided. The cylinder 71 works similarly to the cylinder 15, with one difference, among other things, that a change in chain length when the horizontal region 11 is rotated about the joint 73 is relatively small, so that it is compensated for by the pressure accumulator. In a corresponding manner, valves 76, 74 are additionally provided to limit the fluctuation in the pressure P 3 by a maximum of 5%. The same applies accordingly to the circuits according to FIGS. 13 and 14, in which the same parts with the same reference numerals as used for FIGS. 4 and 5 are used.
Die Schaltungen nach Fig. 15, 16 und 17 stellen Ausführungsfor¬ men für den sogenannten "cleaning up"-Betrieb dar. Um dem geringeren Kraftbedarf Rechnung zu tragen, müssen die Drücke p^ und 3 vergrößert werden, was durch Druckbegrenzungsventile 48, 78 und 80 möglich ist. Bei der Schaltung nach Fig. 15 ist eine Umschaltung mittels 3 Dreiwegeventilen 40, 77 und 79 vorgesehen, wobei alle drei zusätzlichen Druckbegrenzungsven¬ tile die höheren Drücke pi und P3 des Hydrauliksystemes vor Überdruck schützen.The circuits according to FIGS. 15, 16 and 17 represent embodiments for the so-called "cleaning up" operation. In order to take into account the lower power requirement, the pressures p 1 and 3 must be increased, which is achieved by pressure relief valves 48, 78 and 80 is possible. 15 in the circuit according to FIG a switchover by means of three three-way valves 40, 77 and 79 is provided, all three additional pressure limiting valves protecting the higher pressures pi and P3 of the hydraulic system from excess pressure.
In entsprechender Weise können die Ventile 31, 32 und 74, 76 in den Schaltungen nach Fig. 16 und 17 durch Umschalten der Ven¬ tile 49, 50 und 77, 79 auf Ventile 51, 52 und 78, 80 ersetzt werden, jeweils unter Einhaltung der Bedingungen Po>Pι in Fig. 16 und Po<Pι in Fig. 17. Correspondingly, the valves 31, 32 and 74, 76 in the circuits according to FIGS. 16 and 17 can be replaced by switching the valves 49, 50 and 77, 79 to valves 51, 52 and 78, 80, in each case in compliance the conditions Po> Pι in Fig. 16 and Po <Pι in Fig. 17th

Claims

Patentansprüche claims
1. L-förmiges Becherwerk, insbesondere als Schiffsentlader, mit einem endlosen Zugorgan (13), an dem die Becher (12) befestigt sind, mit einem Becherwerkfuß, der einen sich im wesentlichen vertikal erstreckenden Bereich (70) und einen sich im wesentlichen horizontal erstreckenden1. L-shaped bucket elevator, in particular as a ship unloader, with an endless traction element (13) to which the buckets (12) are fastened, with a bucket elevator foot that has a substantially vertically extending area (70) and a substantially horizontal extending
Bereich (11), mindestens einen Horizontalzylinder (20, 21) zum Spannen und/oder Ausgleichen des Zugorganes (13) und mindestens einen Vertikalzylinder (15, 16) zum Halten des Becherwerkfußes aufweist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Vertikal- und der Horizontalzylinder (15, 16; 20, 21) über eine Druckleitung (26) derart miteinander verbun¬ den sind, daß ohne aktive Regelkreise ein mit einem Absenken des Becherwerkfußes (11) verbundenes Ausfahren eines Vertikalhydraulikzylinderteiles ein entsprechendes Einfahren des Horizontalhydraulikzylinderteiles und umge¬ kehrt ein mit dem Anheben des Becherwerkfußes verbundenes Einfahren des Vertikalhydraulikzylinderteiles ein entspre¬ chendes Ausfahren des Horizontalzylinderteiles bewirkt.Area (11), at least one horizontal cylinder (20, 21) for tensioning and / or compensating the traction element (13) and at least one vertical cylinder (15, 16) for holding the bucket elevator foot, characterized in that the vertical and horizontal cylinders (15 , 16; 20, 21) are connected to one another via a pressure line (26) in such a way that, without active control loops, an extension of a vertical hydraulic cylinder part associated with a lowering of the bucket elevator foot (11), a corresponding retraction of the horizontal hydraulic cylinder part and vice versa with lifting retraction of the vertical hydraulic cylinder part connected to the bucket elevator foot brings about a corresponding extension of the horizontal cylinder part.
2. Becherwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der vertikale Bereich (70) und der horizontale2. Bucket elevator according to claim 1, characterized in that the vertical region (70) and the horizontal
Bereich (11) gegeneinander um ein Gelenk (73) mittels min¬ destens eines Neigungszylinders (71, 72) um eine Horizon¬ talachse drehbar angeordnet sind.The area (11) can be rotated relative to one another about a joint (73) by means of at least one inclination cylinder (71, 72) about a horizontal axis.
3. Becherwerk nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß auch eine Kettenlängenänderung durch Neigungsänderung des horizontalen Bereiches (11) kompensierbar ist.3. Bucket elevator according to claim 2, characterized in that a change in chain length by changing the inclination of the horizontal region (11) can be compensated.
4. Becherwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Zugorgan aus zwei oder mehr End¬ losketten (13) besteht. 4. bucket elevator according to one of claims 1 to 3, characterized in that the traction member consists of two or more End¬ losketten (13).
5. Becherwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das mittels einer zuschaltbaren Pumpe (23) in den Vertikalhydraulikzylinder (15, 16) zusätzlich pumpbare Hydraulikmedium das Becherwerkeigenge¬ wicht kompensiert oder eine zusätzliche Druckkraft (p^) auf den Becherwerkfuß (11) ausübt.5. Bucket elevator according to one of claims 1 to 4, characterized in that by means of a switchable pump (23) in the vertical hydraulic cylinder (15, 16) additionally pumpable hydraulic medium compensates for the bucket elevator weight or an additional pressure force (p ^) on the bucket elevator base (11) exercises.
6. Becherwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der zuschaltbaren Pumpe (23) ein Rück¬ schlagventil (24) nachgeschaltet ist und/oder die6. Bucket elevator according to one of claims 1 to 5, characterized in that the switchable pump (23) is followed by a check valve (24) and / or the
Pumpe (23) druckabhängig ein- und ausschaltet.Pump (23) switches on and off depending on the pressure.
7. Becherwerk nach einem der Ansprüche l bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Vertikalhydraulikzylinder (15, 16) beidseitig mit einer Endlagendämpfung (46, 47) für den Kolben versehen ist.7. bucket elevator according to one of claims l to 6, characterized in that the vertical hydraulic cylinder (15, 16) is provided on both sides with end position damping (46, 47) for the piston.
8. Becherwerk nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch eine hydraulische oder mechanische Enddämpfung, vorzugsweise über jeweils endseitig der Zylinder (15, 16) angeordnete Tellerfedern (46, 47).8. bucket elevator according to claim 7, characterized by a hydraulic or mechanical final damping, preferably via respective ends of the cylinders (15, 16) arranged disc springs (46, 47).
9. Becherwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeich¬ net durch jeweilige Druckspeicher (27, 28; 37, 38, 39, 75) in den Druckleitungen, die mit den durch den Kolben getrennten Hohlräumen des Vertikalhydraulikzylinders (15, 16) und/oder des Horizontalhydraulikzylinders (20, 21) und/oder des Neigungszylinders (71, 72) in Verbindung stehen bzw. diese speisen.9. bucket elevator according to one of claims 1 to 8, gekennzeich¬ net by respective pressure accumulator (27, 28; 37, 38, 39, 75) in the pressure lines which with the cavities of the vertical hydraulic cylinder (15, 16) and separated by the piston / or the horizontal hydraulic cylinder (20, 21) and / or the tilt cylinder (71, 72) are connected or feed them.
10. Becherwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils Druckbegrenzungsventile (25, 31 bis 36, 48, 51, 52, 74, 76, 78, 80) zur Druckstabili- sierung, nämlich zum Längenausgleich des Zugorganes (13) oder der Grabkraft der Becher vorgesehen sind. 10. Bucket elevator according to one of claims 1 to 9, characterized in that pressure relief valves (25, 31 to 36, 48, 51, 52, 74, 76, 78, 80) for pressure stabilization, namely for length compensation of the tension member (13 ) or the digging power of the cups are provided.
11. Becherwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Vertikalhydraulikzylinder (15, 16) einen Sensor zur Erfassung einer vorgebbaren maximalen Anschlagkraft (29) und/oder der Höhenlage des Becherwerk¬ fußes und/oder und zur Auslösung eines Hubes des gesamten Becherwerkes (11) aufweist.11. Bucket elevator according to one of claims 1 to 10, characterized in that the vertical hydraulic cylinder (15, 16) has a sensor for detecting a predetermined maximum stop force (29) and / or the height of the bucket elevator foot and / or for triggering a stroke of the entire bucket elevator (11).
12. Becherwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß zum Fördern von auf dem Boden liegen¬ dem Restgut (cleaning up) eine Umschaltung auf mindestens ein weiteres oder zusätzliches Druckbegrenzungsventil (48, 51, 52, 78, 80) vorgesehen ist.12. Bucket elevator according to one of claims 1 to 10, characterized in that a switch to at least one further or additional pressure relief valve (48, 51, 52, 78, 80) is provided for conveying lying on the floor is.
13. Becherwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß weitere vertikal und horizontal ange¬ ordnete Hydraulikzylinder (42 bis 45) zur Änderung der Ausladung des Becherwerkfußes (11) parallel zu den zum Halten des Becherwerkfußes (11) und zum Spannen und/oder Ausgleichen des Zugorganes vorgesehenen Hydraulikzylin¬ dern (15, 16, 20, 21) vorgesehen sind.13. Bucket elevator according to one of claims 1 to 12, characterized in that further vertically and horizontally arranged hydraulic cylinders (42 to 45) for changing the projection of the bucket elevator foot (11) parallel to that for holding the bucket elevator foot (11) and for tensioning and / or compensation of the hydraulic cylinders (15, 16, 20, 21) provided.
14. Becherwerk nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenräume der weiteren horizontal angeordneten Hydraulikzylinder (42, 43) mit den Kolbenräumen der zusätzlichen Vertikalzylinder (44, 45) durch Leitun¬ gen (53, 54) verbunden sind. 14. Bucket elevator according to claim 13, characterized in that the piston spaces of the further horizontally arranged hydraulic cylinders (42, 43) are connected to the piston spaces of the additional vertical cylinders (44, 45) by lines (53, 54).
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