DD244821A1 - Verfahren zur steuerung von baggern und transporteinrichtungen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung von Baggern und Transporteinrichtungen, insbesondere von Eimerkettenbaggern zur Unterscheidung von visuell nicht unterscheidbaren Materialien, beispielsweise von der Kohle und kohligem und tonigem Nebengestein, vorzugsweise im Tagebaubetrieb. Um die Verluste an Nutzmineral zu senken, soll ein Verfahren auch stofflich stark gemischte Materialien sicher zu erkennen vermoegen und Signale zur Anzeige des Foerdermaterials und/oder zur Steuerung von dessen Beschaffenheit bereitzustellen gestatten. Die Aufgabe, eine selektive Reflexion an stofflich vermischten Materialien zu gewinnen, wird geloest, indem die interessierende Schicht unmittelbar nach dem Freischneiden mit einer schmalbandigen Wechsellichtstrahlung eines Wellenlaengenbereiches von groesser als 700 nm und einer Frequenz von insbesondere 65 s 1 auf einer Flaeche von groesser als 10 000 mm2 beaufschlagt und die reflektierte Strahlung einem Fotoempfaenger mit nachgeschalteter Auswerteeinrichtung zugefuehrt wird.

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Verfahren zur Steuerung von Baggern und Transporteinrichtungen, insbesondere von Eimerkettenbaggern zur Unterscheidung von visuell nicht unterscheidbaren Materialien, beispielsweise von der Kohle und kohligen und tonigen Nebengestein, vorzugsweise im Tagebaubetrieb.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Es ist bekannt, daß visuell nicht unterscheidbare Stoffe mit Hilfe optischer Reflexionsverfahren unterschieden werden können. So wird nach DE-OS 10 00 615 aus einem Teilstrom von Kesselrauchgasen eine Flugaschemenge stetig ausgeschieden und in der Ausscheidung der Gehalt von unverbranntem Gut durch Messung der Intensität eines an der Flugasche reflektierten Lichtstrahlenbündels ein Wert für die Regelung der Kesselfeuerung gewonnen. Der Aschegehalt von Kohle wird nach DE-OS 1523074 anhand einer Kohleprobe mit Hilfe einer Sättigungsrücksteuerung einer Röntgenstrahlung eines ausgewählten Strahlungshärtebereiches gemessen. Ein Gerät zum berührungsiosen Messen der Konzentration von Substanzen in bewegten Meßgutbahnen wird durch die CH-PS 472029 beschrieben.

Ein auf Förderbändern transportiertes Schüttgut wird zunächst von einer ersten elektromagnetischen Strahlung und danach von einer zweiten elektromagnetischen Strahlung unterschiedlicher Wellenlänge beaufschlagt. Durch die Beeinflussung des über das Schüttgut gewonnenen Empfangs wird über eine Informationsverarbeitung die Konzentration der transportierten Substanzen ermittelt. Nach DD-PS 135337 wird ein Verfahren und eine zur Ausübung des Verfahrens geeignete Anordnung offenbart, durch welche eine Unterscheidung von Kohle und Kohlenebengestein über die Messung der natürlichen Ratioaktivität der Mineralien erfolgt, wobei davon ausgegangen wird, das Sedimentgesteine im unterschiedlichen Grade radioaktive Substanzen besitzen, deren Radioaktivität im allgemeinen von hellen zu dunklen Gesteinen hin zunimmt. Allen diesen Überwachungsverfahren haftet der Nachteil an, daß bei einer Überwachung eines Kohleflözes im Grenzbereich von beispielsweise schluffiger Kohle und kohligen Ton oder auch schwach kohligen oder kohligen Schluff ein auswertbares, das jeweilige Mineral charakterisierende Signal nicht gewonnen werden kann. Das trifft auch für die Unterscheidung mit Hilfe von Überwachungseinrichtungen auf der Grundlage der Messung der natürlichen Radioaktivität der Mineralien zu, deren Intensität nicht in allen Lagerstätten — abhängig von geologischen Verhältnissen — so groß ist, daß eine Auswertung mit den zur Verfügung stehenden technischen Mitteln erfolgreich ist.

Letztlich wurden auch bereits Versuche bekannt, visuell nicht unterscheidbare Mineralien mit Hilfe von Licht einer geeigneten Wellenlänge zu bestrahlen und das reflektierte Licht über einen Fptoempfänger abzubilden. Dazu wird durch eine mit Wechselspannung betriebene Lichtquelle ein Wechsellicht erzeugt, das über ein Monochromatfilter abgestrahlt wird und dessen Rückstreuung, abhängig vom Reflexionsfaktor der interessierenden Materialien durch einen Fotoempfänger gemessen wird. Da jedoch die notwendigerweise zu selektiven Materialien in der Regel stofflich sehr vermischt sind, gelang es im praktischen Versuch bisher ebenfalls mit diesem Verfahren nicht, auswertbare, zu einer zuverlässigen Anzeige oder Steuerung eines Gerätes brauchbare Meßwerte zu gewinnen. Versuche dieser Art wurden deshalb nicht fortgeführt.

Ziel der Erfindung

Es ist deshalb Ziel der Erfindung, ein Verfahren zur Unterscheidung von visuell nicht unterscheidbaren, insbesondere in Grenzbereichen stofflich stark gemischten Materialien zu entwickeln, durch welches Signale zur Anzeige des Fördermaterials und/oder zur Steuerung von dessen Beschaffenheit an Baggern und Transporteinrichtungen gewonnen werden können, so daß die Verluste von Nutzmineral erheblich zu senken sind.

Das Wesen der Erfindung

Der Erfindung liegt die Augabe zug runde, ein Verfahren zu entwickeln, welches eine selektive Reflexion an stofflich vermischten Materialien, insbesondere an Mischungen aus kohligen und tonigen Nebengestein und Kohle in einer Weise ermöglicht, die auswertbare Signale bereits bei geringen Abweichungen der stofflichen Beschaffenheit zu erzeugen vermag. Es wurde nun gefunden, daß ein solches Verfahren den gewünschten Erfolg ermöglicht, bei dem die interessierende Schicht unmittelbar nach ihrem Freischneiden — also in einem von äußeren Einflüssen, wie beispielsweise von Oberflächenfeuchte durch Regen, unbeeinflußten Zustand — durch eine Lichtstrahlung mit folgenden erfindungsgemäßen physikalischen Eigenschaften beaufschlagt und die reflektierte Strahlung einem Fotoempfänger mit nachgeschalteter Auswerteeinrichtung zugeführt wird: Die Lichtstrahlung ist als schmalbandige Wechsellichtstrahlung eines Wellenlängenbereiches von größer als 700 nm bis insbesondere 1 000 nm und einer Frequenz, die nicht einem ganzzahligen Vielfachen der Netzfrequenz entspricht, vorzugsweise einer Frequenz von 65s"¹ zu erzeugen, wobei die Bereitstellung der Wechsellichtstrahlung zweckmäßig mit Hilfe einer unterhalb der Nennspannung betriebenen Glühlampe erfolgt. Die von der Strahlungsquelle beaufschlagte Schicht wird auf eine Fläche von größer als 10000mm² angestrahlt. Um die interessierende Schicht unmittelbar nach dem Freischneiden der Strahlung auszusetzen, wird die Messung intermittierend zwischen den durchlaufenden Eimern oder Schaufeln durchgeführt. Das Erkennen des Eimers oder der Schaufeln erfolgt erfindungsgemäß durch jeweils den Meßwert, der vom erlaubten Wertevorrat der Meßgröße abweicht. Dazu erfolgt eine Zwischenspeicherung der Meßwerte während des Vorbeilaufens des Eimers oder der Schaufel.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.

Innerhalb der Eimerleiter eines Baggers, zweckmäßig in deren Planierstück ist eine Beleuchtungseinrichtung angeordnet, die insbesondere aus einer mit Unterspannung betriebenen Halogenlampe besteht, deren Betriebsfrequenz mit 65 s"¹ festgelegt ist.

Die Betriebsspannung der Halogenlampe ist so bemessen, daß von ihr eine Lichtstrahlung einer Wellenlänge von größer als 700nm ausgeht, welche über eine Abbildungspolitik eine freigeschnittene Fläche von mehr als 10000mm² bestrahlt.

Die reflektierte Strahlung wird einem Fotoempfänger zugeführt, der den Wellenlängenbereich auf etwa 1000 nm begrenzt, wobei die nachgeschaltete Auswerteeinrichtung die gewonnenen Meßwerte für eine Anzeige der jeweils unterschiedenen Bodenschicht bereitstellt und eine Zwischenspeicherung vornimmt, welche das Erkennen des jeweils vorbeilaufenden Eimers dadurch ermöglicht, daß ein vom erlaubten Wertevorrat der Meßgröße abweichender Wert bestimmt wird und ein Ausblenden der verfälschten Wertegruppe, die lediglich die Oberfläche des Eimers repräsentiert, veranlaßt.

Claims (3)

1. Erfindungsanspruch:

   1. Verfahren zur Steuerung von Baggern und Transporteinrichtungen, insbesondere von Eimerkettenbaggern zur Unterscheidung von visuell nicht unterscheidbaren Materialien unter Verwendung eines optischen Reflexionsverfahrens, gekennzeichnet dadurch, daß die interessierende Schicht unmittelbar nach ihrem Freischneiden mit einer schmalbandigen Wechsellichtstrahlung eines Wellenlängenbereiches von größer als 700 nm bis insbesondere 1 000 nm und einer Frequenz, die nicht einem ganzzahligen Vielfachen der Netzfrequenz entspricht, vorzugsweise einer Frequenz von 65s~¹ auf einer Fläche von größer als 10000mm² beaufschlagt und die von der angestrahlten Schicht reflektierte Strahlung einem Fotoempfänger mit nachgeschalteter Auswerteeinrichtung zugeführt wird.
2. 2. Verfahren zur Steuerung von Baggern nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Messung intermittierend zwischen den durchlaufenden Eimern oder Schaufeln durchgeführt wird, wobei das Erkennen des Eimers oder der Schaufeln durch einen vom erlaubten Wertevorrat der Meßgröße abweichenden Wert bestimmt und eine Zwischenspeicherung der Meßwerte während des Vorbeilaufs des Eimers oder der Schaufel erfolgt.
3. 3. Verfahren zur Steuerung von Baggern nach Punkt 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß die Wechsellichtstrahlung durch eine unterhalb ihrer Nennspannung betriebene Glühlampe erzeugt wird.