Bei Tagebauanlagen werden Rohstoffe, wie z. B. Kohle, oft vie- le Kilometer auf Förderbändern bzw. förderbandähnlichen Ein- richtungen transportiert. Bei diesem Transport wird viel elektrische Energie verbraucht.

Dementsprechend ist es Aufgabe der Erfindung, eine Förderein- richtung für Tagebauanlagen anzugeben, bei der der Energie- verbrauch gegenüber bekannten Fördereinrichtungen für Tage- bauanlagen merklich gesenkt werden kann. Zudem ist es beson- ders wünschenswert, den Instandhaltungsaufwand für Förderein- richtungen zu reduzieren.

Die Aufgabe wird durch eine Fördereinrichtung der obengenann- ten Art gelöst, wobei diese eine Steuerung bzw. Regelung auf- weist, die die Geschwindigkeit des Förderbandes in Abhängig- keit der Menge des zu transportierenden Abraums bzw. der transportierenden Rohstoffe einstellend, ausgebildet ist.

Während Förderbänder bei bekannten Fördereinrichtungen für Tagebauanlagen ständig mit einer Geschwindigkeit gefahren werden, die im wesentlichen einer Geschwindigkeit entspricht, die für eine maximale Förderleistung notwendig ist, wird er- findungsgemaß die Geschwindigkeit an den Förderstrom ange- paßt, wodurch sich auch der Bedarf an elektrischer Energie verringert. In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung stellt die Steuerung bzw. die Regelung die Geschwindigkeit des Förderbandes derart ein, daß es voll oder weitgehend voll

ausgelastet ist. Dieser Betriebspunkt entspricht in dem Sinne einem Optimum, als die Energieersparnis maximal ist. Da die Laufleistung bei gleicher Fördermenge herabgesetzt wird, wird zum einen eine Erhöhung der Lebensdauer und zum anderen eine Verringerung des Instandhaltungsaufwands erreicht.

In weiterer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist diese eine Uberwachungseinrichtung auf, die das Förderband, insbesondere zeitlich vorausschauend auf Uberlast uberwachend und Uberlast des Förderbandes verhindernd, ausgebildet ist.

Auf diese Weise wird durch die erfindungsgemaße Geschwindig- keitsanhebung eine Uberlastung des Förderbandes vermieden.

Besonders wichtig ist dabei die vorausschauende Uberwachung, die es ermöglicht, das Förderband trotz seiner großen Träg- heit rechtzeitig zu beschleunigen, um auf Lastspitzen in be- zug auf den zu transportierenden Abraum oder die Rohstoffe zu reagieren.

Dabei richtet sich in vorteilhafter Ausgestaltung der Erfin- dung die Geschwindigkeit des Förderbandes nach dem Maximal- wert des zu transportierenden Abraums bzw. Rohrstoffs in ei- nem bestimmt-en Zeitintervall richtet. Auf diese Weise werden heftige Regelbewegungen in den Antrieben sowie mögliche Uber- last aufgrund der Tragheit des Förderbandes verhindert. Das Zeitintervall ist dabei vorteilhafterweise gruger als die Zeit für einen Hochlauf des Förderbandes auf maximale Ge- schwindigkeit.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung weist die Fördereinrichtung zumindest eine Meßeinrichtung auf, mit- tels der die Menge des zu transportierenden Rohstoffes gemes- sen wird. Dabei erfolgt die Messung vorteilhafterweise so fruh, daß Sprunge in bezug auf die zu transportierende Menge von Abraum oder Rohstoffen so rechtzeitig detektiert werden, daß das Förderband auf eine Geschwindigkeit beschleunigt wer- den kann, die dem neuen Belastungszustand entspricht.

Um kostenintensive Schäden an der Fördereinrichtung zu ver- hindern, sind Steuerungen bzw. Regelung und/oder die Meßein- richtung zumindest zweifach redundant ausgeführt, wobei die von ihnen gelieferten Werte gegeneinander verglichen werden.

Weichen diese bei Zweifachredundanz voneinander ab, so wird das Förderband auf seine Maximalgeschwindigkeit beschleunigt.

Bei einer Mehrfachredundanz kann die fehlerhafte Komponente identifiziert und ausgegliedert werden.

In weiterer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die Fördereinrichtung drehzahlgeregelte Antriebe, insbesonde- re drehzahlgeregelte Drehstrommotoren auf.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird die Drehmomentzeitkurve der Umrichterantriebe dahingehend überwacht, daß unmittelbare schnelle Drehmomentänderungen er- kannt werden und daß diese zum Erkennen von Gleitschlupf (Entlastung des Antriebs) oder als Blockierung erkannt wer- den. Dies hat sich als besonders vorteilhafte Maßnahme zur Schlupferkennung erwiesen. Wird aufgrund dieser Maßnahmen Gleitschlupf identifiziert, so wird in vorteilhafter Ausge- staltung der Erfindung das getriebene Drehmoment durch uber- lagerte Regelung der verfügbaren Kraftubertragung (Reibungs- winkel, Eytelweinsche Gleichung) kurzzeitig angepaßt. Auf diese Weise ist es möglich. Gleitschlupf in Bandantrieben weitestgehend auszuschließen. Damit können vorteilhafterweise die Antriebe unter allen Betriebsbedingungen (dynamische Gurtspannänderungen, Anfahrschlupf, Schnee, Regen, Verschleiß und damit unterschiedliche Trommeldurchmesser am gleichen Sy- stem u. a.) kraftschlüssig das verfügbare Drehmoment (Reib- winkel, Erfüllung der Eytelweinschen Gleichung) ubertragen.

Unter diesen Voraussetzungen werden auch die zu übertragenden Drehmomente der Einzelantriebe für das Mehrantriebsystem ei- ner Bandanlage ausgeregelt. Dies führt letztendlich zu einer besseren Ausnutzung der Antriebe sowie einer Verringerung von Verschleiß.

Die Energieeinsparung durch die erfindungsgemaße Fõrderein- richtung ergibt sich wie folgt : Einsparung von Verlustenergie W je Anlauf in Läuferwiderstän- den, Flüssigkeits-oder Wirbelstromkupplungen herkömmlicher Antriebe beim Anlaufen mit Schlupfsteuerung : W 0'5 PN f tA (1) 3600 Dabei ist PN die Nennleistung der Motoren in kW, f die Anlaß- schwere, d. h. das mittlere Anlaufmoment, und tA die Anlauf- zeit in Sekunden.

Die aquivalente Verlustleistung Pvz wahrend der Betriebszeit TB errechnet sich wie folgt : Za W Pvz = (2) TB Dabei ist Za die Anzahl der Anläufe pro Jahr.

Für die auf die Nennleistung PN bezogene Verlustleistung gilt nach den Gleichungen (1) und (2) 0,5fZatA(3)Pvz= PN 3600 TB Unter Berücksichtigung der Bedarfsleistung PB und des Lastgrades gilt für die Einsparung von Verlustleistung PVD verursacht durch den Dauerschlupf SD ohne Motorschlupf : PVD = #L k SD (4) PN Dabei ist NL der Lastgrad, d. h. die mittlere Förderleistung QM bezogen auf die Nennförderleistung QN und k die Bedarfs- leistung PB bei Nennförderleistung bezogen auf die Nennlei- stung PN, d. h. K = PB/PN. Es ergibt sich eine Einsparung von Reibungs-und Walkleistung durch Anpassen der Bandgeschwin-

digkeit V an den Förderstrom Q gemaß den folgenden Berechnun- gen : Die Reibungs-und Walkleistung bei konstanter Bandgeschwin- digkeit VN, also für V = VN = const., ist : m(5)Q= QN mN Dabei ist Q der Förderstrom, m die Masse des Förderguts auf dem Förderband und mon die Masse des Förderguts auf dem För- derband bei Nennbelastung.

Allgemein gilt für die Reibungsleistung PR = FR V Fur V = VN = const. gilt mit Gleichung (5) : Dabei ist PRN die Reibungs-bzw. Walkleistung bei Nennförder- leistung, FR die Reibungs-und Walkkraft und FRN die Nennrei- bungs-und Walkkraft.

Die Funktion kann nach Gleichung (6) angenähert durch folgen- de Formel beschrieben werden: PR/PRN =#v + #v)Q/QN(7)- wobei sich durch Messungen ein Wert für Xv zwischen 0,3 und 0,6, insbesondere ein Wert von # v = 0,53, als besonders ge- eignet herausgestellt hat.

Für die Reibungs-und Walkleistung bei const. Beladung mN für m = mN = const. gilt: Q/QNQ/QN= (8) mit PR = FR V folgt :

-5-= = FR V (9) PRN FRN VN Die Funktion FR = f (V) kann in erster Näherung durch folgende Formel dargestellt werden. Mit Gleichung (8) gilt : FR = xm + Q (10) RNN wobei sich durch Messung ein Wert um 4 = 0,79 als besonders geeignet erwiesen hat.

Nach den Gleichungen (9) und (10) gilt für die Reibungs-und Walkleistung : Das Einsparen APR von Reibungs-und Walkleistung abhängig von der Förderleistung, ergibt sich aus der Differenz der Glei- chungen (7) und (11). die eingesparte Reibungs-und Walkleistung bezogen auf die Nennleistung der Motoren ergibt sich Für die Bedarfsleistung PB der Antriebsmotoren gilt folgende Gleichung : PB = PHN + PRN = K PN (14)

Dabei ist PHN die Nenn-Hubleistung bei Nennförderleistung QN, d. h. PHN = g H QN, wobei g die Fallbeschleunigung und H die Hubhöhe ist.

Gleichung (14) nach PRN aufgelöst ergibt : Gleichung (15) in Gleichung (12) eingesetzt ergibt : Die eingesparte Leistung ergibt sich aus dem arithmetischen Mittelwert der Gleichung (16) wahrend der Betriebszeit-te.

In erster Naherung kann der Mittelwert APRM durch Einsetzen der mittleren Förderleistung Qm = EL QN in Gleichung (16) be- stimmt werden.

Daher gilt für die eingesparte Energie : Für eine durchschnittliche Fördermenge NL = 0,75 ergibt sich demnach eine Energieersparnis von bis zu 17 %.

Weitere Vorteile und erfindungsgemäße Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbei- spielen, anhand der Zeichnungen und in Verbindung mit den Un- teransprüchen. Im einzelnen zeigen :

FIG 1 ein Ausführungsbeispiel für den Einsatz einer erfin- dungsgemaßen Fördereinrichtung, FIG 2 die prinzipielle Arbeitsweise einer berührungslos ar- beitenden Bandwaage.

FIG 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel für den Einsatz einer er- findungsgemaßen Fördereinrichtung. Dabei werden Rohstoffe, insbesondere Kohle, durch Abbaugerate 7,8,9,10, z. B. Bagger, abgebaut und auf ein Förderband 1 gegeben. Mittels des För- derbandes 1 und weiterer Förderbänder 2,3,4 werden die Roh- stoffe zu einer Verladeeinrichtung 5 transportiert. In der beispielhaften Ausgestaltung wird das Förderband 1 mit einer Geschwindigkeit betrieben, die für den Abtransport der Roh- stoffe bei Maximalbetrieb der Abbaugeräte 7,8,9,10 notwendig ist. Die Förderleistung wird mittels einer Meßeinrichtung, die insbesondere redundant aufgebaut ist, bestimmt. Die För- derbander 2,3 und 4 werden dann entsprechend zeitverzögert in ihrer Geschwindigkeit an den Massenstrom angepaßt. Ist z. B. das Fördergerät 7 zunachst nicht im Betrieb und wird dann wahrend des Betriebes der Abbaugeräte 8,9,10 in Betrieb ge- nommen, so kommt es auf dem Förderband 1 zu einer Zunahme der Förderleistung, d. h. daß bei konstanter Geschwindigkeit des Förderbandes 1 die Füllhöhe im Förderband steigt. Diese Zu- nahme wird in der Meßeinrichtung 6 detektiert und die Förder- bänder 2,3 und 4 werden beschleunigt. Die Meßeinrichtung 6 kann z. B. eine Bandwaage, oder eine berührungslos arbeitende Bandwaage gemäß FIG 2 sein.

FIG 2 zeigt die prinzipielle Arbeitsweise einer berührungslos arbeitenden Bandwaage zur Messung des Massestroms oder der geförderten Masse eines Schüttgutes 21, d. h. Rohstoffen oder Abraum, auf einem Förderband 20. Die erfindungsgemäße Band- waage weist eine Füllhöhenmeßeinrichtung 22 sowie eine Dich- temeßeinrichtung auf. Die Dichtemeßeinrichtung weist eine Strahlenquelle 24 und einen Strahlenempfanger 25 auf. Die von der Strahlungsquelle 24 ausgesandte und vom Strahlenempfänger 25 empfangene Strahlung 26 durchdringt Förderband 20 und

Schuttgut 21. Zur Auswertung sind die Füllhöhenmeßeinrichtung 22 und die Dichtemeßeinrichtung mit einer Auswerteeinheit 23 verbunden. Eine Auswertung kann jedoch auch in der Dichte- meßeinrichtung oder in der Füllhöhenmeßeinrichtung 22 erfol- gen. Die datentechnische Verbindung zwischen Dichtemeßein- richtung, Füllhöhenmeßeinrichtung und Auswerteeinheit 23 kann tuber ein Bussystem oder über Punkt-zu-Punkt-Verbindungen er- folgen.