EP1949131A1 - Verfahren zur übergabe von schüttgut - Google Patents

Verfahren zur übergabe von schüttgut

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Publication number
EP1949131A1
EP1949131A1 EP06807728A EP06807728A EP1949131A1 EP 1949131 A1 EP1949131 A1 EP 1949131A1 EP 06807728 A EP06807728 A EP 06807728A EP 06807728 A EP06807728 A EP 06807728A EP 1949131 A1 EP1949131 A1 EP 1949131A1
Authority
EP
European Patent Office
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transfer device
movable
determined
transfer
movable transfer
Prior art date
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Ceased
Application number
EP06807728A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Karl-Heinz Gerlach
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.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Priority to DE202006020911U priority Critical patent/DE202006020911U1/de
Publication of EP1949131A1 publication Critical patent/EP1949131A1/de
Ceased legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/87—Combinations of radar systems, e.g. primary radar and secondary radar
    • G01S13/876—Combination of several spaced transponders or reflectors of known location for determining the position of a receiver
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21C—MINING OR QUARRYING
    • E21C47/00—Machines for obtaining or the removal of materials in open-pit mines
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21F—SAFETY DEVICES, TRANSPORT, FILLING-UP, RESCUE, VENTILATION, OR DRAINING IN OR OF MINES OR TUNNELS
    • E21F17/00—Methods or devices for use in mines or tunnels, not covered elsewhere
    • E21F17/18—Special adaptations of signalling or alarm devices
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/87—Combinations of radar systems, e.g. primary radar and secondary radar
    • G01S13/874—Combination of several systems for attitude determination
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S5/00—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
    • G01S5/02—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using radio waves
    • G01S5/0284—Relative positioning

Definitions

  • the invention relates to a method for transferring bulk ⁇ well, in particular for the transfer of rendem in surface mining to transportie ⁇ bulk material, wherein the handover between a first movable transfer device and a second movable transfer device takes place.
  • the invention also relates to a transfer system for such bulk material with a first movable transfer device and with a second movable transfer device.
  • the invention also relates to an open pit mining system.
  • transport devices such as belt conveyors are used to transport bulk goods.
  • lignite opencast devices such example ⁇ as bucket wheel or bucket chain excavators used.
  • Bucket wheel excavators are also used for example for the removal of kaolin, clay, sand, clay, chalk, gravel, coal, limestone or overburden.
  • the excavated by means of an open-pit device such as a bucket wheel excavator Good is usually passed in the form of bulk material to a transport device.
  • Bulk material is transferred in opencast mining at many points, for example from a transport device to another transport device, from an open pit device to a transport device or from a transport device to an open pit device.
  • the transfer of bulk material is usually carried out with the help of at least two movable transfer devices. If the transfer of bulk material should not be interrupted when one of the transfer devices is moved, the other transfer device must be tracked for this movement. Presently, this tracking is controlled measure of operating personnel by eye and is therefore not always sufficient ge ⁇ precisely.
  • the object of the invention is to allow a more efficient and safer transfer of bulk material in the open pit.
  • This object is achieved by a method for transferring bulk material, in particular for transferring bulk material to be transported in opencast mining between a first movable transfer device and a second movable transfer device, wherein a base station arranged on the second movable transfer device sends out a base signal, wherein a plurality of transponders which are associated with reference points of the first movable transfer device, the base signal receives and transponder signals ⁇ outside, which are received by the base station, wherein the relative position of the two transfer devices is determined to each other with the aid of the transponder signals.
  • the position of the two transfer devices relative to one another can always be reliably and precisely determined. This is also the case when position determination is made more difficult by the rough conditions often encountered in open pit mining.
  • the method according to the invention also works in clearly limited visibility conditions, such as open-pit mining, e.g. Dusting is common, extremely reliable.
  • the relative speed of the two transfer devices to each other can be determined under the help of the transponder signals.
  • the reliability of the method of the invention is invested in expanding ⁇ .
  • the relative position or the relative speed of the two transfer devices can be determined according to the principle of three-dimensional triangulation.
  • the accuracy of the method is further improved.
  • one transponder can be used for each reference point of the first movable transfer device.
  • At least three, preferably eight, transponders are used, depending on the device geometry.
  • active transponders are used.
  • a reliable functioning of the method can be ensured, in particular in the case of disturbing influences.
  • passive transponders can be used.
  • the installation costs for the transponder can be reduced, since in particular no separate energy supply for the transponder must be provided.
  • about 1 can be used as base signal and a transponder signal microwave signals, preferably with a wavelength Zvi ⁇ rule mm and about I m can be used.
  • radio wave signals can be used as the base signal and as the transponder signal, preferably with a wavelength between about 10 "1 m and about 10 4 m.
  • the relative position and / or the relative speed of the two transfer devices can be displayed on a display device.
  • the operator of the first and / or the second transfer device is provided with better and possibly also clearer information.
  • the second movable transfer device of the movement of the first movable transfer device can be tracked taking into account the determined relative position and / or relative speed.
  • at least one actuating signal for at least one actuator of the second movable transfer device can be determined for automatic tracking of the second movable transfer device taking into account the determined relative position and / or relative speed.
  • At least one actuating signal for a chassis of the second movable transfer device can be determined with the aid of a control device.
  • At least one control signal for at least one actuator of the first movable transfer device is determined for automatic tracking of the second movable transfer device taking into account the determined relative position and / or relative speed.
  • Advantageously bulk material can from the first mobile Matterga ⁇ before direction become the second movable transfer device passed.
  • the object underlying the invention is also achieved by a transfer system for bulk material in open pit with a first movable transfer device and a second movable transfer device, wherein the second movable transfer device comprises a base station for emitting a base signal and for receiving transponder signals, wherein the first movable transfer device has a multiplicity of transponders for receiving the base signal and for transmitting transponder signals, wherein means for determining the relative position of the two transfer destinations directions are provided to each other taking into account the transponder signals.
  • the transfer system for carrying out the method described above is formed in one or more of its characteristics.
  • a control device may be provided, which, taking into account the determined relative position and / or relative speed, is designed to give actuating signals to at least one actuator of the second movable transfer device.
  • the object underlying the invention is also achieved by an open pit system with one or more of the transfer systems described above, with at least one transport device, which at least one first
  • the transport device may be a belt system.
  • the transport device can be a tripper car, the transfer device a discharge conveyor, the open-plan construction device a stripping device and the second transfer device a receiving carriage.
  • the first transfer device may be a loading table, the open pit device a mining device and the second transfer device a loading trolley.
  • the open pit device may be a bucket wheel excavator.
  • the open-pit system may have a control device which, taking account of the determined relative position and / or relative speed, is designed to give actuating signals to at least one actuator of the first movable transfer device.
  • an open pit apparatus which is designed for use in an open pit mining system described above and which has a transfer device, a base station for emitting a base signal and for receiving transponder signals and a control device.
  • FIG 1 shows a schematic example of the construction of a Questionga ⁇ be
  • FIG 2 is a schematic example of the arrangement of compo ⁇ components of the system for determining position
  • FIG. 3 shows an example of a configuration of a system for determining and controlling Posi ⁇ tion.
  • the transport system 1 shows a transport system 1 with a transport device 2.
  • the transport system 1 can be designed as a conveyor system, for example as Abraumbandstrom.
  • the transport device 2 may, for example, be a tripper car with a discharge belt as the first movable transfer device 4.
  • the open-pit construction device 3 can be, for example, a spreader with a receiving trolley or support trolley as a movable transfer device 5.
  • the second movable transfer device 5 has a receiving hopper 6 by means of which bulk material from the first movable Transfer device 4 is passed to the second movable transfer device 5.
  • the open pit device 3 has in the example shown a belt device 11 for transporting the bulk material, which is formed by two conveyor belts.
  • the transport device 2 e.g. the tripper car
  • the open pit apparatus 3 here e.g. the spreader, has a main landing gear 8 and a secondary chassis 7 associated with the second mobile transfer device 5.
  • FIG. 2 shows-schematically illustrated-the transport device 2 with the first movable transfer device 4.
  • three reference points 9 are arranged on the transport device 2 or on the first movable transfer device 4.
  • a base station 10, not shown in detail in FIG. 2 (see FIG. 3), is arranged on the open pit device 3 (see FIG. 1) or on the second movable transfer device 5.
  • the base station 10 or the receiving and transmitting unit of the base station 10 is assigned to the origin of a relative coordinate system with the spatial coordinates X, Y, Z.
  • FIG. 3 shows a plurality of transponders 13 which are assigned to the reference points 9 (see FIG. 2) of the transport device 2 or the first transfer device 4 of the transport device 2 in a manner not shown in detail, and correspondingly to the transport device 2 or to the transfer device 4 are arranged.
  • the transponders 13 can be active and / or passive, if appropriate also semi-active.
  • the base station 10 sends signals to the transponders 13, which at least partially send the transponders 13 back to the base station 10.
  • the bearings between the base station 10 and the transponders 13 are preferably converted into vectors in a relative coordinate system in the location system.
  • This evaluation is carried out advantageously in an evaluation unit of the Ba ⁇ sisstation 10.
  • the evaluation unit may for example, also as part of the control device 12 or as one with the base station 10 and with the control device 12 gekop- pelte unit may be provided. Based on the values being ⁇ th data of the bearings adjustment signals can be determined for actuators 3 of one or both transfer devices 4, 5 and the transport apparatus 2 and / or the open-cast mining apparatus.
  • the results of the bearings are converted in a control device 12 into control commands for the movement of the second movable transfer device 5 and for the movement of the open pit device 3, respectively.
  • Such control signals can reasoning apparatus 12 are given to a secondary suspension 7 of the second movable transfer device 5, for example of the Steue ⁇ .
  • the location system may use radio wave signals alternatively or in addition to microwave signals.
  • the relative Po ⁇ sition, the movement direction and / or the speed of the transfer devices 4, 5 are each other thereby pre- preferably determined on the basis of signal propagation times.
  • Signals passing from the base station 10 to the transponders 13 are referred to as a base signal.
  • Signals passing from the transponders 13 to the base station 10 are referred to as transponder signals.
  • the locating system works with methods of signal processing known from radar technology, in particular with the determination of signal propagation times.
  • the opencast mining device 3 may, for example, have a secondary chassis 7 configured as a crawler chassis for the second movable transfer device 5.
  • a secondary chassis 7 configured as a crawler chassis for the second movable transfer device 5.
  • control signals can be ge of the control device 12 of the second movable transfer device 5, for example, gege ⁇ ben to such a crawler.
  • Control signals can be given by the control device 12 but not only to a chassis 7, but alternatively and / or additionally to other involved actuators of the open pit device 3, the transport device 2 and the transfer devices 4, 5.
  • the control device 12 for example, control signals for Influencing the inclination of a first transfer device 4, designed as a discharge belt, of a transport device 2 designed as a tripper car.
  • the locating system described may, in cooperation with one or more suitable control devices 12 and / or one or more suitable display devices, at least partially replace and / or assist the operator to support the work.
  • the components need one of at least two over ⁇ transfer devices 4, no longer manually downstream 5 having transfer system by operators in cabs leads are. It is besipiellus an automatic Nach ⁇ leadership of the loading carriage on the bucket wheel excavator after the movement of a loading table on Strossenband allows.
  • the on ⁇ take- car of a spreader can be tracked the movement of a tripper car.
  • components such as loading wagons and / or support or receiving wagons are equipped with chain suspensions.
  • a multiplicity of reference points 9 are defined on the transport device 2, on which transponders 13 are arranged on the transport device 2 or on the first transfer device 4.
  • the base station 10 is preferably mounted as a combined Emp ⁇ catching and evaluation.
  • reference points 9 can be defined on a tripper car, transponders 13 can be attached accordingly and a base station 10 can be attached to the support car of the striker.
  • reference points 9 can be defined on Bela ⁇ detrichter a Strosssenbands and it can be a base station 10 are preferably arranged on the loading carriage of a Schau ⁇ felradbaggers.
  • the number of reference points 9 and, accordingly, the number 13 on ⁇ must be reasonable fit to the local, in particular the design conditions depending on the system in general, the transponders. It is preferable to ensure that a connection between at least three reference points 9 and the respective base station 10 can always be established.
  • the relative position data is preferably in the form of vectors, the magnitude of a vector measure of Relativge ⁇ is speed.
  • control commands for the open-pit mine are generated from the relative position data.
  • Device 3, in particular for the movable Kochgabevor ⁇ direction 5 of the open pit device 3 is determined, which are preferably placed by means of software parallel to any manual operating signals of the open pit device 3. This ensures that if, for example, the
  • Trolley of a surface mining system is moved, the pickup trolley of the Absetzers automatically follows the discharge belt of the tripper car. Analogously, is also a positi ⁇ tioning of a Beladewagens the bucket wheel, the movements of the loading of the loading will be tracked.
  • the invention relates to a method for transferring bulk ⁇ well opencast between a first movable transfer device 4 and a second movable transfer device 5, wherein a is arranged on the second movable transfer device base station 10 transmits a base signal ches WEL of a plurality of transponders 13, the respective reference points 9 of the first movable transfer device 4 are assigned, is received, wherein the transponder 13 transmit transponder signals to the base station 10.
  • the relative position, the relative movement direction and / or the relative Ge ⁇ speed of the two transfer devices 4, 5 intended to each other and there will be a basis of which control signals for the movement of at least one of the two transfer devices 4, 5, preferably in Control device 12, determined. According to a safe, reliable and efficient transfer of bulk material in the open pit, especially in adverse circumstances allows.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Übergabe von Schüttgut im Tagebau zwischen einer ersten beweglichen Übergabevorrichtung (4) und einer zweiten beweglichen Übergabevorrichtung (5), wobei eine an der zweiten beweglichen Übergabevorrichtung angeordnete Basisstation (10) ein Basissignal aussendet, welches von einer Vielzahl von Transpondern (13), die jeweils Referenzpunkten (9) der ersten beweglichen Übergabevorrichtung (4) zugeordnet sind, empfangen wird, wobei die Transponder (13) Transpondersignale an die Basisstation (10) senden. Unter zur Hilfenahme der Signallaufzeiten werden die relative Position, die relative Bewegungsrichtung und/oder die relative Geschwindigkeit der beiden Übergabevorrichtungen (4, 5) zueinander bestimmt und es werden aufgrund dessen Stellsignale für die Bewegung mindestens einer der beiden Übergabevorrichtungen (4, 5), vorzugsweise in einer Steuerungsvorrichtung (12), ermittelt. Erfindungsgemäß wird eine sichere, zuverlässige und effiziente Übergabe von Schüttgut im Tagebau, insbesondere bei widrigen Umständen, ermöglicht.

Description

Beschreibung
Verfahren zur Übergabe von Schüttgut
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Übergabe von Schütt¬ gut, insbesondere zur Übergabe von im Tagebau zu transportie¬ rendem Schüttgut, wobei die Übergabe zwischen einer ersten beweglichen Übergabevorrichtung und einer zweiten beweglichen Übergabevorrichtung erfolgt. Die Erfindung betrifft auch ein Übergabesystem für derartiges Schüttgut mit einer ersten beweglichen Übergabevorrichtung und mit einer zweiten beweglichen Übergabevorrichtung. Die Erfindung betrifft auch ein Tagebausystem bzw. eine Tagebauvorrichtung.
Im Tagebau werden Transportvorrichtungen wie Bandanlagen zum Transport von Schüttgut verwendet. Zum Abbau von beispiels¬ weise Braunkohle werden Tagebauvorrichtungen wie beispiels¬ weise Schaufelradbagger oder Eimerkettenbagger verwendet. Schaufelradbagger werden beispielsweise auch zum Abbau von Kaolin, Ton, Sand, Lehm, Kreide, Kies, Kohle, Kalkstein bzw. Abraum verwendet. Das mit Hilfe einer Tagebauvorrichtung wie beispielsweise einem Schaufelradbagger abgebaute Gut wird in der Regel in Form von Schüttgut an eine Transportvorrichtung übergeben. Schüttgut wird im Tagebau an vielen Stellen über- geben, so beispielsweise von einer Transportvorrichtung zu einer weiteren Transportvorrichtung, von einer Tagebauvorrichtung zu einer Transportvorrichtung bzw. von einer Transportvorrichtung zu einer Tagebauvorrichtung. Die Übergabe von Schüttgut erfolgt dabei in der Regel unter zu Hilfenahme von mindestens zwei beweglichen Übergabevorrichtungen. Soll die Übergabe von Schüttgut nicht unterbrochen werden, wenn eine der Übergabevorrichtungen bewegt wird, so muss die andere Ü- bergabevorrichtung dieser Bewegung nachgeführt werden. Gegenwärtig wird dieses Nachführen von Bedienpersonal nach Augen- maß gesteuert und erfolgt daher nicht immer hinreichend ge¬ nau . Aufgabe der Erfindung ist es eine effizientere und sicherere Übergabe von Schüttgut im Tagebau zu ermöglichen.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Übergabe von Schüttgut, insbesondere zur Übergabe von im Tagebau zu transportierendem Schüttgut zwischen einer ersten beweglichen Übergabevorrichtung und einer zweiten beweglichen Übergabevorrichtung, wobei eine an der zweiten beweglichen Übergabevorrichtung angeordnete Basisstation ein Basissignal aussen- det, wobei eine Vielzahl von Transpondern, die Referenzpunkten der ersten beweglichen Übergabevorrichtung zugeordnet sind, das Basissignal empfängt und Transpondersignale aussen¬ det, die von der Basisstation empfangen werden, wobei unter zur Hilfenahme der Transpondersignale die relative Position der beiden Übergabevorrichtungen zueinander bestimmt wird.
Derart kann die Position der beiden Übergabevorrichtungen zueinander stets zuverlässig und präzise bestimmt werden. Dies ist auch dann der Fall, wenn die Positionsbestimmung durch die im Tagebau häufig auftretenden rauen Bedingungen er- schwert wird. Das erfindungsgemäße Verfahren arbeitet auch bei deutlich eingeschränkten Sichtbedingungen, die im Tagebau z.B. durch Staubbildung häufig auftreten, äußerst zuverlässig.
Mit Vorteil kann auch die Relativgeschwindigkeit der beiden Übergabevorrichtungen zueinander unter zur Hilfenahme der Transpondersignale bestimmt werden. Durch Bestimmung der Re¬ lativgeschwindigkeit der beiden Übergabevorrichtungen, d.h. durch Bestimmung von Bewegungsrichtung und Geschwindigkeit der beiden Übergabevorrichtungen zueinander, wird die Zuverlässigkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens weiter verbes¬ sert .
Mit Vorteil können die Relativposition oder die Relativge- schwindigkeit der beiden Übergabevorrichtungen nach dem Prinzip der drei-dimensionalen Triangulation bestimmt werden. Derart wird die Genauigkeit des Verfahrens weiter verbessert. Mit Vorteil kann für jeweils einen Referenzpunkt der ersten beweglichen Übergabevorrichtung jeweils ein Transponder verwendet werden.
Mit Vorteil werden mindestens drei, vorzugsweise acht, Transponder verwendet, abhängig von der Gerätegeometrie.
Mit Vorteil werden aktive Transponder verwendet. Derart kann insbesondere bei Störeinflüssen ein sicheres Funktionieren des Verfahrens gewährleistet werden.
Mit Vorteil können passive Transponder verwendet werden. Derart kann z.B. der Installationsaufwand für die Transponder verringert werden, da insbesondere keine eigene Energiever- sorgung für die Transponder vorgesehen werden muss.
Mit Vorteil können als Basissignal und als Transpondersignal Mikrowellensignale, vorzugsweise mit einer Wellenlänge zwi¬ schen ca. 1 mm und ca. I m, verwendet werden.
Mit Vorteil können als Basissignal und als Transpondersignal Radiowellensignale verwendet werden, vorzugsweise mit einer Wellenlänge zwischen ca. 10"1 m und ca.104 m.
Mit Vorteil kann die relative Position und/oder die Relativgeschwindigkeit der beiden Übergabevorrichtungen auf einer Anzeigevorrichtung dargestellt werden. Derart werden dem Bedienpersonal der ersten und/oder der zweiten Übergabevorrichtung bessere und ggf. auch klarer dargestellte Informationen bereitgestellt.
Mit Vorteil kann die zweite bewegliche Übergabevorrichtung der Bewegung der ersten beweglichen Übergabevorrichtung unter Berücksichtigung der ermittelten relativen Position und/oder Relativgeschwindigkeit nachgeführt werden. Derart ist eine besonders schnelle zuverlässige und genaue Nachführung und somit eine sichere Übergabe von Schüttgut zwischen den Über¬ gabevorrichtungen gewährleistet. Mit Vorteil kann zur automatischen Nachführung der zweiten beweglichen Übergabevorrichtung unter Berücksichtigung der ermittelten relativen Position und/oder Relativgeschwindigkeit mindestens ein Stellsignal für mindestens ein Stellglied der zweiten beweglichen Übergabevorrichtung ermittelt werden.
Mit Vorteil kann zur automatischen Nachführung der zweiten beweglichen Übergabevorrichtung unter Berücksichtigung der ermittelten relativen Position und/oder Relativgeschwindig- keit mindestens ein Stellsignal für ein Fahrwerk der zweiten beweglichen Übergabevorrichtung unter Zuhilfenahme einer Steuerungsvorrichtung ermittelt werden.
Mit Vorteil kann zur automatischen Nachführung der zweiten beweglichen Übergabevorrichtung unter Berücksichtigung der ermittelten relativen Position und/oder Relativgeschwindigkeit mindestens ein Stellsignal für mindestens ein Stellglied der ersten beweglichen Übergabevorrichtung ermittelt wird.
Mit Vorteil kann Schüttgut von der ersten beweglichen Überga¬ bevorrichtung zu der zweiten beweglichen Übergabevorrichtung übergeben werden.
Mit Vorteil kann Schüttgut von der zweiten beweglichen Über- gabevorrichtung zu der ersten beweglichen Übergabevorrichtung übergeben werden.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird auch gelöst, durch ein Übergabesystem für Schüttgut im Tagebau mit einer ersten beweglichen Übergabevorrichtung und mit einer zweiten beweglichen Übergabevorrichtung, wobei die zweite bewegliche Übergabevorrichtung eine Basisstation zum Aussenden eines Basissignals und zum Empfangen von Transpondersignalen aufweist, wobei die erste bewegliche Übergabevorrichtung eine Vielzahl von Transpondern zum Empfangen des Basissignals und zum Aussenden von Transpondersignalen aufweist, wobei Mittel zum Bestimmen der relativen Position der beiden Übergabevor- richtungen zueinander unter Berücksichtigung der Transponder- signale vorgesehen sind.
Die Vorteile des erfindungsgemäßen Übergabesystems ergeben sich analog zu denen des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Mit Vorteil ist das Übergabesystem zur Durchführung des vorangehend beschriebenen Verfahrens in einer oder mehreren seiner Ausprägungen ausgebildet.
Mit Vorteil kann eine Steuerungsvorrichtung vorgesehen sein, die unter Berücksichtigung der ermittelten relativen Position und/oder Relativgeschwindigkeit ermittelte Stellsignale an mindestens ein Stellglied der zweiten beweglichen Übergabe- Vorrichtung gebend ausgebildet ist.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird auch gelöst durch ein Tagebausystem mit einem oder mehreren der vorangehend beschriebenen Übergabesysteme, mit mindestens einer Transportvorrichtung, welche mindestens eine erste
Übergabevorrichtung aufweist und mit mindestens einer Tage¬ bauvorrichtung, welche mindestens eine zweite Übergabevorrichtung aufweist.
Mit Vorteil kann die Transportvorrichtung eine Bandanlage sein .
Mit Vorteil kann die Transportvorrichtung einen Bandschleifenwagen, die Übergabevorrichtung ein Abwurfband, die Tage- bauvorrichtung ein Absetzer und die zweite Übergabevorrichtung ein Aufnahmewagen sein.
Mit Vorteil kann die erste Übergabevorrichtung ein Beladetisch, die Tagebauvorrichtung eine Abbauvorrichtung und die zweite Übergabevorrichtung ein Beladewagen sein.
Mit Vorteil kann die Tagebauvorrichtung ein Schaufelradbagger sein . Mit Vorteil kann das Tagebausystem eine Steuerungsvorrichtung aufweisen, die unter Berücksichtigung der ermittelten relativen Position und/oder Relativgeschwindigkeit ermittelte Stellsignale an mindestens ein Stellglied der ersten bewegli- chen Übergabevorrichtung gebend ausgebildet ist.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird auch gelöst, durch eine Tagebauvorrichtung die zum Einsatz in einem vorangehend beschriebenen Tagebausystem ausgestaltet ist und die eine Übergabevorrichtung, eine Basisstation zum Aussenden eines Basissignals und zum Empfangen von Transpondersignalen und eine Steuerungsvorrichtung aufweist.
Nachfolgend werden Einzelheiten und weitere Vorteile der Er- findung in Form von Beispielen anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
FIG 1 ein schematisches Beispiel für den Aufbau einer Überga¬ be, FIG 2 ein schematisches Beispiel für die Anordnung von Kompo¬ nenten des Systems zur Positionsbestimmung,
FIG 3 beispielhaft eine Konfiguration eines Systems zur Posi¬ tionsbestimmung und Steuerung.
FIG 1 zeigt ein Transportsystem 1 mit einer Transportvorrichtung 2. Das Transportsystem 1 kann als Bandanlage, z.B. als Abraumbandanlage ausgebildet sein. Die Transportvorrichtung 2 kann beispielsweise ein Bandschleifenwagen mit einem Abwurf- band als erster beweglicher Übergabevorrichtung 4 sein. Im gezeigten Beispiel wird Schüttgut von der ersten beweglichen Übergabevorrichtung 4 der Transportvorrichtung 2 an die zweite bewegliche Übergabevorrichtung 5 der Tagebauvorrichtung 3 übergeben. Die Tagebauvorrichtung 3 kann dementsprechend beispielsweise ein Absetzer mit einem Aufnahmewagen bzw. Stütz- wagen als beweglicher Übergabevorrichtung 5 sein. Die zweite bewegliche Übergabevorrichtung 5 weist einen Aufnahmetrichter 6 auf mit Hilfe dessen Schüttgut von der ersten beweglichen Übergabevorrichtung 4 zur zweiten beweglichen Übergabevorrichtung 5 übergeben wird. Die Tagebauvorrichtung 3 weist im gezeigten Beispiel eine Bandvorrichtung 11 zum Transport des Schüttguts auf, die durch zwei Transportbänder gebildet ist.
Im gezeigten Beispiel ist die Transportvorrichtung 2, z.B. der Bandschleifenwagen, mit Hilfe eines Fahrwerks 14 entlang des Transportsystems 1 beweglich und weist einen Trichter 15 auf, durch den Schüttgut zur ersten beweglichen Übergabevor- richtung 4 gelangt. Die Tagebauvorrichtung 3, hier z.B. der Absetzer, weist ein Hauptfahrwerk 8 und ein der zweiten beweglichen Übergabevorrichtung 5 zugeordnetes sekundäres Fahrwerk 7 auf.
FIG 2 zeigt - schematisch dargestellt - die Transportvorrichtung 2 mit der ersten beweglichen Übergabevorrichtung 4. Im gezeigten Beispiel sind an der Transportvorrichtung 2 bzw. an der ersten beweglichen Übergabevorrichtung 4 drei Referenzpunkte 9 angeordnet. Eine in FIG 2 nicht näher dargestellte Basisstation 10 (siehe FIG 3) ist an der Tagebauvorrichtung 3 (siehe FIG 1) bzw. an der zweiten beweglichen Übergabevorrichtung 5 angeordnet. Die Basisstation 10 bzw. die Empfangs und Sendeeinheit der Basisstation 10 wird dem Ursprung eines relativen Koordinatensystems mit den Raumkoordinaten X, Y, Z zugeordnet.
Für den Fall, dass Schüttgut von der Transportvorrichtung 2 mit Hilfe der Übergabevorrichtungen 4, 5 an die Tagebauvorrichtung 3 (siehe FIG 1) übergeben wird, ist die Bewegungs- richtung des Schüttguts in FIG 2 symbolisch angedeutet. Für diesen Fall ist auch der Aufnahmetrichter 6 der zweiten Übergabevorrichtung 5 symbolisch dargestellt.
FIG 3 zeigt mehrere Transponder 13, die in nicht näher darge- stellter Weise den Referenzpunkten 9 (siehe FIG 2) der Transportvorrichtung 2 bzw. der ersten Übergabevorrichtung 4 der Transportvorrichtung 2 zugeordnet sind und entsprechend an der Transportvorrichtung 2 bzw. an der Übergabevorrichtung 4 angeordnet sind. Die Transponder 13 können aktiv und/oder passiv, gegebenenfalls auch semiaktiv ausgebildet sein. Die Basisstation 10 sendet Signale an die Transponder 13, welche die Transponder 13 zumindest teilweise an die Basisstation 10 zurücksenden.
Die Basisstation 10 und die Transponder 13 bilden gemeinsam mit nicht näher dargestellten Mitteln zur Auswertung ein Ortungssystem, vorzugsweise auf Mikrowellenbasis, mit Hilfe dessen die relative Position, die Bewegungsrichtung und die
Geschwindigkeit der beiden Übergabevorrichtungen 4, 5 relativ zueinander sehr genau ermittelt werden können. Die zwischen der Basisstation 10 und den Transpondern 13 erfolgenden Peilungen werden in dem Ortungssystem vorzugsweise in Vektoren in einem relativen Koordinatensystem umgerechnet. Diese Auswertung erfolgt mit Vorteil in einer Auswerteeinheit der Ba¬ sisstation 10. Die Auswerteeinheit kann beispielsweise auch als Teil der Steuerungsvorrichtung 12 oder als eine mit der Basisstation 10 und mit der Steuerungsvorrichtung 12 gekop- pelte Einheit vorgesehen sein. Auf Grundlage der ausgewerte¬ ten Daten der Peilungen können Stellsignale für Stellglieder einer oder beider Übergabevorrichtungen 4, 5 bzw. der Transportvorrichtung 2 und/oder der Tagebauvorrichtung 3 ermittelt werden .
Vorzugsweise werden die Ergebnisse der Peilungen in einer Steuerungsvorrichtung 12 in Steuerbefehle bzw. Stellsignale für die Bewegung der zweiten beweglichen Übergabevorrichtung 5 bzw. für die Bewegung der Tagebauvorrichtung 3 umgewandelt.
Derartige Stellsignale können beispielsweise von der Steue¬ rungsvorrichtung 12 an ein sekundäres Fahrwerk 7 der zweiten beweglichen Übergabevorrichtung 5 gegeben werden.
Das Ortungssystem kann alternativ oder zusätzlich zu Mikrowellensignalen Radiowellensignale verwenden. Die relative Po¬ sition, die Bewegungsrichtung und/oder die Geschwindigkeit der Übergabevorrichtungen 4, 5 zueinander werden dabei vor- zugsweise aufgrund von Signallaufzeiten ermittelt. Signale, die von der Basisstation 10 zu den Transpondern 13 laufen, werden als Basissignal bezeichnet. Signale die von den Transpondern 13 zur Basisstation 10 laufen, werden als Transpondersignale bezeichnet. Das Ortungssystem arbeitet mit aus der Radartechnik bekannten Methoden der Signalverarbeitung, insbesondere mit der Ermittlung von Signallaufzeiten.
Die Tagebauvorrichtung 3 kann beispielsweise ein als Raupen- fahrwerk ausgebildetes sekundäres Fahrwerk 7 für die zweite bewegliche Übergabevorrichtung 5 aufweisen. Insbesondere Schaufelradbagger und Absetzer sind häufig mit Raupenfahrwerken ausgestattete Tagebauvorrichtungen 3. Aufgrund des Or¬ tungssystems ermittelte Stellsignale können von der Steue- rungsvorrichtung 12 der zweiten beweglichen Übergabevorrichtung 5 beispielsweise an ein derartiges Raupenfahrwerk gege¬ ben werden. Stellsignale können von der Steuerungsvorrichtung 12 jedoch nicht nur an ein Fahrwerk 7 gegeben werden, sondern alternativ und/oder zusätzlich auch an andere beteiligte Stellglieder der Tagebauvorrichtung 3, der Transportvorrichtung 2 bzw. der Übergabevorrichtungen 4, 5. So kann die Steuerungsvorrichtung 12 beispielsweise Stellsignale zur Beeinflussung der Neigung einer als Abwurfband ausgebildeten ersten Übergabevorrichtung 4 einer als Bandschleifenwagen ausge- bildeten Transportvorrichtung 2 geben.
Mit Hilfe des beschriebenen Verfahrens kann beispielsweise die Übergabe von Schüttgut von einer als Schaufelradbagger ausgebildeten Tagebauvorrichtung 3 zu einer als Strossenband ausgebildeten Transportvorrichtung 2 und/oder die Übergabe von einer als Bandschleifenwagen eines Abraumbandes ausgebil¬ deten Transportvorrichtung 2 an den Aufnahme- bzw. Stützwagen eines Absetzers automatisiert werden.
Das beschriebene Ortungssystem kann im Zusammenwirken mit einer oder mehreren geeigneten Steuerungsvorrichtungen 12 und/oder einer oder mehreren geeigneten Anzeigevorrichtungen das Bedienpersonal zumindest teilweise ersetzen und/oder bei der Arbeit unterstützen. Im Gegensatz zu herkömmlichen Anlagen müssen die eines Komponenten eines mindestens zwei Über¬ gabevorrichtungen 4, 5 aufweisenden Übergabesystems nicht mehr manuell durch Bedienpersonal in Führerkabinen nachge- führt werden. Es wird besipielsweise eine automatische Nach¬ führung des Beladewagens am Schaufelradbagger nach der Bewegung eines Beladetischs am Strossenband ermöglicht. Der Auf¬ nahmewagen eines Absetzers kann der Bewegung eines Bandschleifenwagens nachgeführt werden. In der Regel sind Kompo- nenten wie Beladewagen und/oder Stütz- bzw. Aufnahmewagen mit Kettenfahrwerken ausgerüstet .
Zur technischen Ausführung des zuvor beschriebenen Ortungssystems werden an der Transportvorrichtung 2 eine Vielzahl von Referenzpunkten 9 definiert, an denen an der Transportvorrichtung 2 bzw. an der ersten Übergabevorrichtung 4 Transponder 13 angeordnet werden. An der Tagebauvorrichtung 3 wird die Basisstation 10 vorzugsweise als kombinierte Emp¬ fangs- und Auswerteeinheit montiert. So können beispielsweise Referenzpunkte 9 an einem Bandschleifenwagen definiert, es können entsprechend Transponder 13 angebracht werden und es kann eine Basisstation 10 am Stützwagen des Absetzers angebracht werden. Analog können auch Referenzpunkte 9 am Bela¬ detrichter eines Strossenbands definiert werden und es kann eine Basisstation 10 vorzugsweise am Beladewagen eines Schau¬ felradbaggers angeordnet werden.
Die Anzahl der Referenzpunkte 9 und dementsprechend die An¬ zahl der Transponder 13 muss je nach Anlage in der Regel den örtlichen, insbesondere den konstruktiven Gegebenheiten ange- passt werden. Vorzugsweise ist dabei sicherzustellen, dass stets eine Verbindung zwischen mindestens drei Referenzpunkten 9 und der jeweiligen Basisstation 10 aufgebaut werden kann. Von der Basisstation 10 erhält die Steuerungsvorrich- tung 12 die relativen Positionsdaten vorzugsweise in Form von Vektoren, wobei der Betrag eines Vektors Maß der Relativge¬ schwindigkeit ist. In der Steuerungsvorrichtung 12 werden aus den relativen Positionsdaten Steuerbefehle für die Tagebau- Vorrichtung 3, insbesondere für die bewegliche Übergabevor¬ richtung 5 der Tagebauvorrichtung 3 ermittelt, die vorzugsweise mittels einer Software parallel zu etwaigen manuellen Bedienungssignalen der Tagebauvorrichtung 3 aufgelegt werden. Derart wird sichergestellt, dass wenn beispielsweise der
Bandschleifenwagen eines Tagebausystems verfahren wird, der Aufnahmewagen des Absetzers dem Abwurfband des Bandschleifenwagens automatisch folgt. Sinngemäß erfolgt auch eine Positi¬ onierung eines Beladewagens am Schaufelradbagger, der den Be- wegungen des Beladetisches nachgeführt wird.
Ein für die Erfindung wesentlicher Gedanke lässt sich wie folgt zusammenfassen:
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Übergabe von Schütt¬ gut im Tagebau zwischen einer ersten beweglichen Übergabevorrichtung 4 und einer zweiten beweglichen Übergabevorrichtung 5, wobei eine an der zweiten beweglichen Übergabevorrichtung angeordnete Basisstation 10 ein Basissignal aussendet, wel- ches von einer Vielzahl von Transpondern 13, die jeweils Referenzpunkten 9 der ersten beweglichen Übergabevorrichtung 4 zugeordnet sind, empfangen wird, wobei die Transponder 13 Transpondersignale an die Basisstation 10 senden. Unter zur Hilfenahme der Signallaufzeiten werden die relative Position, die relative Bewegungsrichtung und/oder die relative Ge¬ schwindigkeit der beiden Übergabevorrichtungen 4, 5 zueinander bestimmt und es werden aufgrund dessen Stellsignale für die Bewegung mindestens einer der beiden Übergabevorrichtungen 4, 5, vorzugsweise in einer Steuerungsvorrichtung 12, er- mittelt. Erfindungsgemäß wird eine sichere, zuverlässige und effiziente Übergabe von Schüttgut im Tagebau, insbesondere bei widrigen Umständen ermöglicht.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Übergabe von Schüttgut, insbesondere zur Übergabe von im Tagebau zu transportierendem Schüttgut, zwi- sehen einer ersten beweglichen Übergabevorrichtung (4) und einer zweiten beweglichen Übergabevorrichtung (5), dadurch gekennzeichnet, dass eine an der zweiten beweglichen Überga¬ bevorrichtung (5) angeordnete Basisstation (10) ein Basissignal aussendet, dass eine Vielzahl von Transpondern (13), die Referenzpunkten (9) der ersten beweglichen Übergabevorrichtung (4) zugeordnet sind, das Basissignal empfängt und Transpondersignale aussendet, die von der Basisstation (10) empfangen werden, und dass unter Zuhilfenahme der Transpondersignale die relative Position der beiden Übergabevorrich- tungen (4, 5) zueinander bestimmt wird.
2. Verfahren nach Patentanspruch 1, wobei die Relativgeschwindigkeit der beiden Übergabevorrichtungen (4, 5), d.h. Bewegungsrichtung und Geschwindigkeit der beiden Übergabevor- richtungen (4, 5) zueinander, unter Zuhilfenahme der Transpondersignale bestimmt wird.
3. Verfahren nach Patentanspruch 1 oder 2, wobei die relative Position und/oder die Relativgeschwindigkeit der beiden Über- gabevorrichtungen (4, 5) nach dem Prinzip der dreidimensionalen Triangulation bestimmt wird.
4. Verfahren nach einem der vorangehenden Patentansprüche, wobei für jeweils einen Referenzpunkt (9) der ersten bewegli- chen Übergabevorrichtung (4) jeweils ein Transponder (13) verwendet wird.
5. Verfahren nach Patentanspruch 4, wobei mindestens drei, vorzugsweise acht, Transponder (13) verwendet werden.
6. Verfahren nach einem der vorangehenden Patentansprüche, wobei aktive Transponder (13) verwendet werden.
7. Verfahren nach einem der vorangehenden Patentansprüche, wobei passive Transponder (13) verwendet werden.
8. Verfahren nach einem der vorangehenden Patentansprüche, wobei Basissignal und Transpondersignale Mikrowellensignale sind.
9. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 7, wobei Basissignal und Transpondersignale Radiowellensignale sind.
10. Verfahren nach einem der vorangehenden Patentansprüche, wobei die relative Position und/oder die Relativgeschwindig¬ keit der beiden Übergabevorrichtungen (4, 5) auf einer Anzeigevorrichtung dargestellt werden.
11. Verfahren nach einem der vorangehenden Patentansprüche, wobei die zweite bewegliche Übergabevorrichtung (5) der Bewe¬ gung der ersten beweglichen Übergabevorrichtung (4) unter Berücksichtigung der ermittelten relativen Position und/oder Relativgeschwindigkeit nachgeführt wird.
12. Verfahren nach Patentanspruch 11, wobei zur automatischen Nachführung der zweiten beweglichen Übergabevorrichtung (5) unter Berücksichtigung der ermittelten relativen Position und/oder Relativgeschwindigkeit mindestens ein Stellsignal für mindestens ein Stellglied der zweiten beweglichen Überga¬ bevorrichtung (5) ermittelt wird.
13. Verfahren nach Patentanspruch 12, wobei zur automatischen Nachführung der zweiten beweglichen Übergabevorrichtung (5) unter Berücksichtigung der ermittelten relativen Position und/oder Relativgeschwindigkeit mindestens ein Stellsignal für ein Fahrwerk (7) der zweiten beweglichen Übergabevorrichtung (5) unter Zuhilfenahme einer Steuerungsvorrichtung (12) ermittelt werden.
14. Verfahren nach einem der Patentansprüche 11 bis 13, wobei zur automatischen Nachführung der zweiten beweglichen Überga- bevorrichtung (5) unter Berücksichtigung der ermittelten relativen Position und/oder Relativgeschwindigkeit mindestens ein Stellsignal für mindestens ein Stellglied der ersten be¬ weglichen Übergabevorrichtung (4) ermittelt wird.
15. Verfahren nach einem der vorangehenden Patentansprüche, wobei Schüttgut von der ersten beweglichen Übergabevorrichtung (4) zu der zweiten beweglichen Übergabevorrichtung (5) übergeben wird.
16. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 14, wobei Schüttgut von der zweiten beweglichen Übergabevorrichtung (5) zu der ersten beweglichen Übergabevorrichtung (4) übergeben wird.
17. Übergabesystem für Schüttgut im Tagebau mit einer ersten beweglichen Übergabevorrichtung (4) und mit einer zweiten beweglichen Übergabevorrichtung (5), dadurch gekennzeichnet, dass die zweite bewegliche Übergabevorrichtung (5) eine Ba- sisstation (10) zum Aussenden eines Basissignals und zum Empfangen von Transpondersignalen aufweist, dass die erste bewegliche Übergabevorrichtung (4) eine Vielzahl von Transpon- dern (13) zum Empfang des Basissignals und zum Aussenden von Transpondersignalen aufweist, und dass Mittel zum Bestimmen der relativen Position der beiden Übergabevorrichtungen (4, 5) zueinander unter Berücksichtung der Transpondersignale vorgesehen sind.
18. Übergabesystem nach Patentanspruch 17 zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Patentansprüche 1 bis 16.
19. Übergabesystem nach Patentanspruch 18, wobei eine Steuerungsvorrichtung (12) vorgesehen ist, die unter Berücksichtigung der ermittelten relativen Position und/oder Relativge- schwindigkeit ermittelte Stellsignale an mindestens ein
Stellglied der zweiten beweglichen Übergabevorrichtung (5) gebend ausgebildet ist.
20. Tagebausystem mit einem Übergabesystem nach einem der Patentansprüche 17 bis 19, mit einer Transportvorrichtung (2), welche die erste Übergabevorrichtung (4) aufweist, und mit einer Tagebauvorrichtung (3), welche die zweite Übergabevor- richtung (5) aufweist.
21. Tagebausystem nach Patentanspruch 20, wobei die Transportvorrichtung (2) eine Bandanlage ist.
22. Tagebausystem nach Patentanspruch 21, wobei die Transportvorrichtung (2) eine Bandanlage mit Bandschleifenwagen, die Übergabevorrichtung (4) ein Abwurfband, die Tagebauvorrichtung (3) ein Absetzer, und die zweite Übergabevorrichtung (5) ein Aufnahmewagen ist.
23. Tagebausystem nach Patentanspruch 21, wobei die erste Übergabevorrichtung (4) ein Beladetisch, die Tagebauvorrichtung (3) eine Abbauvorrichtung, und die zweite Übergabevorrichtung (5) ein Beladewagen ist.
24. Tagebausystem nach Patentanspruch 23, wobei die Tagebauvorrichtung (3) ein Schaufelradbagger ist.
25. Tagebausystem mit einem Übergabesystem nach einem der Pa- tentansprüche 18 bis 24, wobei eine Steuerungsvorrichtung
(12) vorgesehen ist, die unter Berücksichtigung der ermittelten relativen Position und/oder Relativgeschwindigkeit ermit¬ telte Stellsignale an mindestens ein Stellglied der ersten beweglichen Übergabevorrichtung (4) gebend ausgebildet ist.
26. Tagebauvorrichtung (3) mit einer Übergabevorrichtung (5), die eine Basisstation (10) zum Aussenden eines Basissignals und zum Empfangen von Transpondersignalen aufweist, und mit mindestens einer Steuerungsvorrichtung (12), ausgestaltet als Tagebauvorrichtung (3) zum Einsatz in einem Tagebausystem gemäß einem der Patentansprüche 19 bis 25.
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