Mineralbearbeitunqsanlaqe

Die Erfindung betrifft eine Mineralbearbeitungsanlage zum Zerkleinern von mineralischem Gut oder dergleichen mit einer Brecheinrichtung und einem Verbrennungsmotor, wobei der Verbrennungsmotor in einem ersten Betriebsmodus mechanisch mit der Brecheinrichtung verbunden ist, um diese anzutreiben, wobei ein Generator vorgesehen ist, der mit dem Verbrennungsmotor mechanisch gekoppelt ist, um diesen Generator anzutreiben und wobei der Generator an ein oder mehrere Nebenaggregate angekoppelt ist, um diese mit elektrischer Energie zu versorgen.

Erfindungsgemäße Mineralbearbeitungsanlagen werden zu verschiedenen Zwecken eingesetzt. Sie dienen beispielsweise zum Zerkleinern und gegebenenfalls zum Aussieben von Recycling- und/oder Gesteinsmaterial in einem Aufbereitungsprozess. Diese Maschinen lassen sich entweder als mobile oder als stationäre Anlagen einsetzen. Über eine Aufgabeeinheit wird das zu bearbeitende Gut in die Anlage eingefüllt. Hierzu werden üblicherweise Bagger oder Radlader eingesetzt. Der Bagger legt das zu brechende bzw. auszusiebende Gut in einer Förderrinne der Aufgabeeinheit ab. Ausgehend von der Aufgabeeinheit wird das zu bearbeitende Material mit einer Fördereinrichtung in Förderrichtung zu einer nachfolgenden Brecheinheit geführt. H ier wird dann das Material gebrochen.

Im Rahmen der Erfindung kann ein Brechaggregat insbesondere ein Backenbrecher- Aggregat sein, das zwei Brechbacken aufweist, wobei vorzugsweise eine der Brechbacken fest und die andere beweglich ist. Zwischen den beiden Brechbacken wird der Brechraum zumindest bereichsweise gebildet. Vorzugsweise ist es so, dass die Brechbacken einander so zugeordnet sind, dass sich ein verjüngender Brechraum ergibt. Die beiden Brechbacken stehen sich im Bereich eines Brecherauslasses einander gegenüber, wobei der Brecherauslass von einem Brechspalt gebildet sein kann.

Das Brechaggregat kann auch einen Rotationsprallbrecher, einen Walzenbrecher oder einen Kegelbrecher aufweisen.

Aus der US 2021/0079837 A1 ist eine Materialbearbeitungseinrichtung mit einer Flauptbearbeitungseinheit, beispielsweise einem Brecher bekannt.

Weiter sind ein Verbrennungsmotor, ein mechanisches Übertragungssystem, mindestens ein Motorgenerator (Elektromotor, der auch einen Generatorbetrieb ermöglicht), ein elektrisches System und elektrisch betriebene Nebenaggregate vorgesehen.

In einem stationären ersten Betriebsmodus ist der Verbrennungsmotor über das mechanische Übertragungssystem mit der Flauptbearbeitungseinheit und den Motorgeneratoren gekoppelt und treibt diese an. Die hierbei von den Motorgeneratoren bereitgestellte elektrische Leistung versorgt über das elektrische System die Nebenaggregate.

Weiter ist ein Stromanschluss für eine externe Stromversorgung der Materialbearbeitungseinrichtung in einem weiteren stationären Betriebsmodus vorgesehen (zweiter Betriebsmodus). Die extern zur Verfügung gestellte elektrische Leistung versorgt dabei die Nebenaggregate und treibt die Motorgeneratoren an. Über das mechanische Übertragungssystem treiben die Motorgeneratoren die Hauptbearbeitungseinrichtung an, während der Verbrennungsmotor in diesem Betriebsmodus von dem mechanischen Übertragungssystem abgekoppelt ist.

Zum Verfahren der Materialbearbeitungseinrichtung wird der Verbrennungsmotor mechanisch von der Hauptbearbeitungseinrichtung abgekoppelt und treibt einen Motorgenerator an. Die elektrische Ausgangsleistung des Motorgenerators dient zum Betrieb der Fahrantriebe.

Die Motorgeneratoren müssen für den zweiten Betriebsmodus ausreichend leistungsfähig dimensioniert werden, um die Hauptbearbeitungseinrichtung bei externer Stromversorgung antreiben zu können. Für den Generatorbetrieb sind die Motorgeneratoren deshalb jedoch überdimensioniert. Hieraus ergibt sich ein ungünstiger Wirkungsgrad im Generatorbetrieb.

Mobile Mineralbearbeitungsanlagen werden sowohl an Einsatzorten betrieben, an denen ein lokal emissionsfreier Betrieb möglich und erwünscht oder vorgeschrieben ist, als auch an Orten, an denen keine Möglichkeit zur Fremdeinspeisung vorhanden ist. Es wäre daher wünschenswert, über eine Mineralbearbeitungsanlage zu verfügen, die unabhängig von der Betriebsweise einen optimal energieeffizienten Betrieb ermöglicht.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Mineralbearbeitungsanlage der eingangs erwähnten Art bereitzustellen, die einen energieeffizienteren Betrieb ermöglicht.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass getrennt von dem Generator ein Elektromotor vorgesehen ist, der in einem zweiten Betriebsmodus mechanisch mit der Brecheinrichtung gekoppelt ist, um die Brecheinrichtung anzutreiben.

Dadurch, dass der Elektromotor und der Generator getrennt vorgesehen sind, können diese jeweils, den Anforderungen entsprechend optimiert ausgelegt werden. Hierdurch kann eine Über- oder Unterdimensionierung von Elektromotor und Generator vermieden werden, wodurch die Energieeffizienz der Mineralbearbeitungsanlage gesteigert wird.

Bevorzugt kann vorgesehen sein, dass im ersten Betriebsmodus der Generator mit dem Verbrennungsmotor mechanisch gekoppelt ist und dass der Elektromotor mittels einer schaltbaren Kupplung von dem Generator und/oder dem Verbrennungsmotor mechanisch getrennt ist.

Der Generator kann so von dem Verbrennungsmotor angetrieben werden, ohne dass der Elektromotor mitgeschleppt wird. Somit können Schleppleistungsverluste vermieden und die Energieeffizienz der Mineralbearbeitungsanlage weiter gesteigert werden.

Eine denkbare Erfindungsvariante ist derart, dass der Elektromotor mit der Brecheinrichtung über eine zweite schaltbare Kupplung koppelbar ist, dass im ersten Betriebsmodus der Elektromotor von der Brecheinrichtung mittels der zweiten schaltbaren Kupplung getrennt und im zweiten Betriebsmodus der Elektromotor mittels der zweiten schaltbaren Kupplung mit der Brecheinrichtung verbunden ist.

Auf diese Weise muss der Elektromotor im ersten Betriebsmodus nicht mitgeschleppt werden, wodurch eine Verlustleistung vermieden werden kann. Darüber hinaus kann im zweiten Betriebsmodus ein lokal emissionsfreier Betrieb erreicht werden.

Erfindungsgemäß kann es auch vorgesehen sein, dass in einem dritten Betriebsmodus der Elektromotor und der Verbrennungsmotor zur Lastübertragung gemeinsam mit der Brecheinrichtung verbunden sind.

Der Elektromotor kann so bei Belastungsspitzen den Verbrennungsmotor unterstützen. Der Verbrennungsmotor kann kleiner und somit kompakter und kostengünstiger dimensioniert werden, da seine maximale Leistungsabgabe nur den durchschnittlichen Leistungsbedarf der Mineralbearbeitungsanlage abdecken muss. Zudem kann die Auslegung des Verbrennungsmotors auf den durchschnittlichen Leistungsbedarf der Mineralbearbeitungsanlage optimiert erfolgen, wobei keine oder nur geringe Leistungsreserven für Belastungsspitzen vorgesehen werden müssen. Hierdurch kann die Energieeffizienz des Verbrennungsmotors gesteigert werden.

Zusätzlich oder alternativ kann es auch vorgesehen sein, dass während des ersten Betriebsmodus ein Energiespeicher, insbesondere ein Akkumulator, von dem Generator geladen wird, und dass im dritten Betriebsmodus der Elektromotor von dem Energiespeicher und/oder einer Fremdeinspeisung mit elektrischer Energie versorgt wird.

Der Energiespeicher kann bei geringer Belastung der Mineralbearbeitungsanlage oder im Standby über den Generator (oder über eine Fremdeinspeisung) geladen werden. Bei Belastungsspitzen kann dem Elektromotor zusätzlich Energie aus dem Energiespeicher zugeführt werden. Außerdem kann der Fahrantrieb über den Energiespeicher mit elektrischer Energie versorgt werden, um die Mineralbearbeitungsanlage lokal emissionsfrei bewegen zu können.

Wenn vorgesehen ist, dass zwischen dem Verbrennungsmotor und der Brecheinrichtung eine erste schaltbare Kupplung angeordnet ist, wobei die erste schaltbare Kupplung im ersten Betriebsmodus den Verbrennungsmotor mit der Brecheinrichtung koppelt und im zweiten Betriebsmodus den Verbrennungsmotor von der Brecheinrichtung trennt, kann der Verbrennungsmotor im zweiten Betriebsmodus unabhängig betrieben werden.

Der Verbrennungsmotor kann beispielsweise abgeschaltet werden, muss jedoch nicht mitgeschleppt werden, wodurch die Energieeffizienz der Mineralbearbeitungsanlage weiter gesteigert werden kann. Denkbar ist auch, dass der Verbrennungsmotor im zweiten Betriebsmodus den Generator antreibt, wodurch wiederum die Versorgung der Nebenaggregate mit elektrischer Leistung oder das Aufladen des Energiespeichers bewerkstelligt werden kann.

Eine besonders bevorzugte Erfindungsausgestaltung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Verbrennungsmotor im ersten Betriebsmodus über ein erstes Getriebe mit der Brecheinrichtung verbunden ist und/oder über ein zweites Getriebe mit dem Generator verbunden ist.

Das erste und/oder das zweite Getriebe können dann unabhängig voneinander für ihren Einsatzzweck optimiert werden. In Abhängigkeit von der Leistungscharakteristik des Verbrennungsmotors und des Generators kann das zweite Getriebe optimal ausgelegt werden, wodurch einerseits getriebeseitige Leistungsverluste minimiert werden können und andererseits Verbrennungsmotor und Generator in günstigen Betriebszuständen gefahren werden können. Hierdurch ergibt sich eine gesteigerte Energieeffizienz der Mineralbearbeitungsanlage. In ähnlicher Weise kann das erste Getriebe optimal an die Anforderungen an die Leistungsübertragung zwischen Verbrennungsmotor und Brecheinrichtung angepasst werden. Ein besonders kompakter, kostengünstiger und einfacher Aufbau ergibt sich, wenn Generator und zweites Getriebe als Getriebe-Generator eine Baueinheit bilden.

Eine erfindungsgemäße Mineralbearbeitungsanlage kann dadurch gekennzeichnet sein, dass das erste Getriebe im Antriebsstrang zwischen dem Verbrennungsmotor und der Brecheinrichtung integriert ist, und dass das erste Getriebe auch im Antriebsstrang zwischen dem Elektromotor und der Brecheinrichtung integriert ist.

Es kann somit ein Getriebe verwendet werden, um den Elektromotor und den Verbrennungsmotor mit der Brecheinrichtung zu koppeln. Hierdurch ergibt sich ein kompakter und kostengünstiger Aufbau. Das erste Getriebe kann auf die Anforderungen des Brechers hin optimiert ausgelegt werden. Darüber hinaus ermöglicht das erste Getriebe das gemeinsame Wirken von Elektromotor und Verbrennungsmotor auf die Brecheinrichtung, sodass auftretende Leistungsspitzen effizient bewältigt werden können.

Wenn vorgesehen ist, dass im Antriebsstrang zwischen dem Verbrennungsmotor und dem ersten Getriebe die erste schaltbare Kupplung und im Antriebsstrang zwischen dem Elektromotor und dem ersten Getriebe die zweite schaltbare Kupplung integriert ist, können der Elektromotor und der Verbrennungsmotor unabhängig voneinander an die Brecheinrichtung angekoppelt werden. Je nach Betriebsmodus und/oder Leistungsbedarf der Brecheinrichtung kann die Brecheinrichtung so von dem Elektromotor, dem Verbrennungsmotor oder beiden Motoren angetrieben werden. Wenn kein Bedarf besteht, beide Motoren zum Antrieb zu verwenden, kann der jeweils nicht für den Antrieb der Brecheinrichtung verwendete Motor von der Brecheinrichtung abgekoppelt werden und muss nicht mitgeschleppt werden, wodurch die Mineralbearbeitungsanlage effizienter betrieben werden kann.

Eine denkbare Erfindungsvariante ist derart, dass die Brecheinrichtung von einem Maschinenchassis aufgenommen ist, welches mittels eines oder mehrerer elektrischer bzw. elektro-hydraulischer Fahrantriebe verfahrbar ist, dass zumindest einer der Fahrantriebe von dem Generator und/oder einer Fremdeinspeisung und/oder einem Energiespeicher mit Strom versorgt wird.

Die Brecheinrichtung kann so zu ihrem Einsatzort oder zwischen wechselnden Einsatzorten verfahren werden. Denkbar ist auch ein Verfahren der Brecheinrichtung während des Brechens von mineralischem Gut oder dergleichen. Das Verfahren der Brecheinrichtung kann dabei lokal emissionsfrei geschehen, wenn die Stromversorgung durch den Energiespeicher oder die Fremdeinspeisung bereitgestellt wird.

Im Rahmen der Erfindung kann es auch vorgesehen sein, dass eine Steuereinrichtung vorgesehen ist, dass der Generator und/oder eine Fremdeinspeisung und/oder der Energiespeicher Strom in die Steuereinrichtung einleiten, und dass die Steuereinrichtung die Nebenaggregate, den Elektromotor und/oder den zumindest einen Fahrantrieb mit elektrischer Energie versorgt.

Hieraus ergeben sich ein einfacher Aufbau und eine vereinfachte Handhabung der Mineralbearbeitungsanlage. Die Einstellung des Betriebsmodus sowie das Zu- und Abschalten von Aggregaten kann dann zentral über die Steuereinrichtung erfolgen. Die Steuereinrichtung kann dabei so positioniert werden, dass vorhandener Bauraum optimal genutzt wird. Denkbar ist auch, die Steuereinrichtung an einer gut zugänglichen Stelle vorzusehen, wodurch Wartung und Bedienung erleichtert werden.

Eine besonders bevorzugte Erfindungsausgestaltung ist dadurch gekennzeichnet, dass an dem ersten und/oder zweiten Getriebe eine Hydraulikpumpe angeordnet ist, die von dem ersten und/oder zweiten Getriebe angetrieben wird, und dass die Hydraulikpumpe über eine Hydraulikleitung an einem Hydraulikmotor eines Hydraulikaggregats angeschlossen ist, vorzugsweise an einem Lüfter, insbesondere zur Kühlung des Verbrennungs- und/oder des Elektromotors.

Somit kann durch das jeweilige Getriebe über die Hydraulikpumpe mechanische Leistung beispielsweise für weitere Hilfsaggregate bereitgestellt werden. Die Verwendung einer Hydraulikleitung ermöglicht einen verlustarmen Transport dieser Leistung. Vorteilhaft kann ein mit einem Hydraulikmotor angetriebener Lüfter die Verlustwärme von dem Elektro- und/oder dem Verbrennungsmotor abführen.

Im Rahmen der Erfindung kann es insbesondere vorgesehen sein, dass die maximale Dauerleistungsabgabe des Verbrennungsmotors 3 mal P beträgt, dass die maximale Nennleistungsaufnahme des Elektromotors mit einer Toleranz von 30 % 2 mal P beträgt, und dass die maximale Nennleistungsabgabe des Generators mit einer Toleranz von 30 % 1 mal P beträgt.

Auf diese Weise kann der Verbrennungsmotor den gesamten Leistungsbedarf der Anlage abdecken. Der Elektromotor kann dann derart dimensioniert sein, dass er die Antriebsleistung der Brecheinrichtung bereitstellen kann. Der Generator kann hinsichtlich des Leistungsbedarfs der Nebenaggregate optimiert vorgesehen werden. Verbrennungsmotor, Elektromotor und Generator können somit auf den jeweiligen Leistungsbedarf optimal und energieeffizient ausgelegt werden.

Ein kompakter Aufbau der Mineralbearbeitungsanlage ergibt sich, wenn vorgesehen ist, dass die erste schaltbare Kupplung und die zweite schaltbare Kupplung in Form einer Doppelkupplung in einer Baugruppe vereinigt sind, wobei die Kupplungen vorzugsweise als Fluid-, Klauen-, Lamellen- Reib- oder als Freilaufkupplungen ausgebildet sind.

Eine erfindungsgemäße Mineralbearbeitungsanlage kann dadurch gekennzeichnet sein, dass in einem Startmodus bei still stehender Brecheinrichtung der Verbrennungsmotor gestartet und auf eine Betriebsdrehzahl gebracht wird, und dass anschließend die Kraftübertragung über ein Zeitintervall, vorzugsweise kontinuierlich, aufgebaut wird oder dass die stehende Brecheinrichtung zunächst mittels des Elektromotors angefahren wird und dass dann der Verbrennungsmotor mit der Brecheinrichtung, vorzugsweise über die erste Kupplung, gekoppelt wird.

Hierdurch kann ein einfacher und effizienter Anfahrprozess verwirklicht werden. Wenn die Brecheinrichtung mit dem Elektromotor angefahren wird, kann der Verbrennungsmotor mit der bereits angefahrenen Brecheinrichtung gekoppelt werden, wobei hier beide Kupplungen einfach und kostengünstig als hart schaltende Kupplungen, beispielsweise Klauenkupplungen, ausgebildet sein können.

Die Aufgabe der Erfindung wird auch gelöst mit einem Verfahren gemäß Anspruch 16.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 in einer vereinfachten Blockdarstellung eine Mineralbearbeitungsanlage und

Fig. 2 in einer vereinfachten schematischen Darstellung den Aufbau einer Mineralbearbeitungsanlage.

Figur 1 zeigt eine vereinfachte Blockdarstellung einer Mineralbearbeitungsanlage mit einer Brecheinrichtung 13 und einem Verbrennungsmotor 10. Die Brecheinrichtung 13 ist vorliegend ein Backenbrecher, denkbar ist aber auch der Einsatz eines andersartigen Brechers, wie eines Rotationsprallbrechers, eines Walzenbrechers oder eines Kegelbrechers. Als Verbrennungsmotor 10 kann ein Dieselmotor oder ein anders gearteter Motor wie beispielsweise ein Benzinmotor oder ein Gasmotor zum Einsatz kommen.

Wie in Figur 1 zu sehen ist, kann der Verbrennungsmotor 10 mechanisch mit der Brecheinrichtung 13 gekoppelt werden. Auf diese Weise kann der Verbrennungsmotor 10 die Brecheinrichtung 13 antreiben.

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist im Antriebsstrang zwischen dem Verbrennungsmotor 10 und der Brecheinrichtung 13 ein erstes Getriebe 12 vorgesehen, das mittels eines Antriebs 12.1 mit der Brecheinrichtung 13 gekoppelt ist. Mittels des ersten Getriebes 12 können Drehmoment und Drehzahl an die Brecheinrichtung 13 angepasst werden.

Der Antrieb 12.1 kann beispielsweise als Riementrieb ausgestaltet sein, der mit der Abtriebswelle des Getriebes 12 und der Antriebswelle der Brecheinrichtung 13 verbunden ist.

Weiter ist im Antriebsstrang vorliegend eine erste schaltbare Kupplung 11 zwischen dem Verbrennungsmotor 10 und dem ersten Getriebe 12 vorgesehen. Die erste schaltbare Kupplung 11 stellt dabei eine mechanische Verbindung zwischen der Abtriebswelle des Verbrennungsmotors 10 und der Antriebswelle des Getriebes 12 her. Diese mechanische Verbindung kann mittels der ersten schaltbaren Kupplung 11 allerdings auch getrennt werden.

Ferner ist der Verbrennungsmotor 10 mechanisch mit einem Generator 15 gekoppelt. Auf diese Weise kann der Verbrennungsmotor 10 den Generator 15 antreiben. Mittels des Generators 15 kann mechanische Ausgangsleistung des Verbrennungsmotors 10 in elektrische Leistung gewandelt werden. Vorliegend ist zwischen dem Verbrennungsmotor 10 und dem Generator 15 ein zweites Getriebe 14 angeordnet. Die Abtriebswelle des Verbrennungsmotors 10 ist dabei an die Antriebswelle des zweiten Getriebes 14 angekoppelt, die Abtriebswelle des zweiten Getriebes 14 an die Antriebswelle des Generators 15. Das zweite Getriebe 14 ermöglicht die Anpassung der Drehzahl an der Antriebswelle des Generators 15. Vorliegend sind das zweite Getriebe 14 und der Generator 15 als eigenständige Baugruppen vorgesehen. Es ist aber auch denkbar, eine gemeinsame Baueinheit vorzusehen, beispielsweise in Form eines Getriebe-Generators.

Wie in Figur 1 weiter zu erkennen ist, ist an der Brecheinrichtung 13 auch ein Elektromotor 20 mechanisch angekoppelt. Vorliegend ist der Elektromotor 20 über eine zweite schaltbare Kupplung 19 mit dem ersten Getriebe 12 verbunden. Somit kann die Brecheinrichtung 13 von dem Verbrennungsmotor 10 und/oder dem Elektromotor 20 angetrieben werden, wenn jeweils über die erste schaltbare Kupplung 11 und/oder die zweite schaltbare Kupplung 19 eine Verbindung mit dem ersten Getriebe 12 hergestellt wird.

Die erste schaltbare Kupplung 11 und die zweite schaltbare Kupplung 19 können baugleich ausgeführt sein und/oder auf die jeweils zu übertragende Leistung ausgelegt sein. Es ist auch denkbar, unterschiedliche Kupplungstypen zu verwenden, wobei beispielsweise Fluid-, Klauen-, Lamellen- und/oder Freilaufkupplungen möglich sind. Darüber hinaus können die erste schaltbare Kupplung 11 und die zweite schaltbare Kupplung 19 auch gemeinsam als Baueinheit ausgestaltet sein, vorzugsweise in Form einer Doppelkupplung.

Der Generator 15 kann, wie in dem in Figur 1 gezeigten Ausführungsbeispiel, elektrisch mit einer Steuereinrichtung 18 verbunden sein. Auf diese Weise wird die vom Generator 15 zur Verfügung gestellte elektrische Leistung zumindest teilweise zu der Steuereinrichtung 18 geleitet. Die Steuereinrichtung 18 dient zur Steuerung und Stromversorgung des Elektromotors 20 und ist mit diesem elektrisch verbunden, wie dies aus Figur 1 hervorgeht. Darüber hinaus kann es auch vorgesehen sein, dass die Steuereinrichtung 18 in dem dargestellten Ausführungsbeispiel Nebenaggregate 17 der Mineralbearbeitungsanlage steuert und/oder diese mit elektrischer Leistung versorgt.

Weiterhin kann ein Fahrantrieb 16 der Mineralbearbeitungsanlage vorgesehen sein der elektrisch mit der Steuereinrichtung 18 verbunden ist. Die Mineralbearbeitungsanlage kann mit einem einzigen Fahrantrieb 16 ausgestattet sein. Es ist aber auch denkbar, mehrere Fahrantriebe 16 vorzusehen, um beispielsweise einzelne Achsen, Räder oder Kettentriebe der Mineralbearbeitungsanlage separat ansteuern und antreiben zu können. Der Fahrantrieb 16 oder die Fahrantriebe 16 dient bzw. dienen der Fortbewegung der Mineralbearbeitungsanlage.

Vorliegend kann auch eine Fremdeinspeisung 30 vorgesehen sein, mit der die Mineralbearbeitungsanlage mit elektrischer Leistung versorgt werden kann. Hierzu kann beispielsweise ein Netzanschluss dienen. Die Fremdeinspeisung 30 ist elektrisch mit der Steuereinrichtung 18 verbunden.

Die vorliegend dargestellte Mineralbearbeitungsanlage kann zudem einen Energiespeicher 40 aufweisen, der an die Steuereinrichtung 18, an die Fremdeinspeisung 30, an den Generator 15 und/oder an den Elektromotor 20 elektrisch angekoppelt sein kann.

Der Energiespeicher 40 ist vorzugsweise als Akkumulator ausgeführt. Der Energiespeicher 40 kann über die Fremdeinspeisung 30 oder über den Generator 15 geladen werden. Die im Energiespeicher 40 gespeicherte Energie kann dann zum Antrieb des Elektromotors 20 dienen. Darüber hinaus lassen sich mit der gespeicherten Energie des Energiespeichers 40 über die Steuereinrichtung 18 Nebenaggregate 17 der Mineralbearbeitungsanlage betreiben. Auch der Fahrantrieb 16 kann aus dem Energiespeicher 40 versorgt werden, sodass auch ohne Fremdeinspeisung 30 ein lokal emissionsfreies Bewegen der Mineralbearbeitungsanlage möglich ist. Der Energiespeicher 40 kann direkt mit dem Generator 15, dem Elektromotor 20 und der Fremdeinspeisung 30 verbunden sein. Denkbar ist jedoch auch, die Verbindung des Energiespeichers 40 zu allen oder einzelnen dieser Komponenten mittelbar, beispielsweise über die Steuereinrichtung 18, zu gestalten.

Die Steuereinrichtung 18 kann vergleichsweise einfache und/oder auch komplexe elektrische und/oder elektronische Schaltungen und Elemente enthalten. Es ist auch denkbar, der Steuereinrichtung 18 die gesamte Steuerung und/oder Regelung der Mineralbearbeitungsanlage einschließlich beispielsweise aller Haupt- und/oder Nebenaggregate und/oder mechanischer Komponenten wie Getriebe 12, 14 und/oder Kupplungen 11 , 19 und/oder der elektrischen Energieversorgung durch die Fremdeinspeisung 30 und/oder des Energiespeichers 40 und/oder der Steuerschaltung 41 zu übertragen. Die durch die Steuereinrichtung 18 verwirklichte Steuerung und/oder Regelung kann dabei vollständig oder teilweise automatisiert sein, beispielsweise durch vorab festgelegte Bearbeitungsprogramme. Denkbar ist aber auch, dass ein Maschinenbediener die Ansteuerung und/oder Steuerung und/oder Regelung der Komponenten und/oder Aggregate der Mineralbearbeitungsanlage ganz oder teilweise über die Steuereinrichtung 18 vornimmt.

Wie der Figur 1 weiter zu entnehmen ist, ist an dem ersten Getriebe 12 eine Hydraulikpumpe 50 angekoppelt. Über die Kopplung kann der Hydraulikpumpe 50 mechanische Leistung aus dem ersten Getriebe 12 zugeführt werden. Die Hydraulikpumpe 50 ist beispielsweise über eine Hydraulikleitung mit einem Hydraulikaggregat 51 verbunden, sodass dieses angetrieben werden kann. Bei dem Hydraulikaggregat 51 kann es sich um einen Lüfter handeln. Auf diese Weise kann mit dem Hydraulikaggregat 51 Verlustwärme beispielsweise des Verbrennungsmotors 10 und/oder des Elektromotors 20 abgeführt werden.

An dem zweiten Getriebe 14 kann ebenfalls eine Hydraulikpumpe 50 angekoppelt sein. Diese versorgt ein weiteres Hydraulikaggregat 51. Hierbei kann es sich ebenfalls um einen Lüfter handeln. Denkbar ist, dass dieser Lüfter die Verlustwärme des Generators 15 abführt. Ebenfalls möglich ist es, nur am ersten Getriebe 12 oder nur am zweiten Getriebe 14 eine Hydraulikpumpe 50 und ein Hydraulikaggregat 51 vorzusehen. Vorstellbar ist es auch, nur eine Hydraulikpumpe 50 vorzusehen, mittels der ein oder mehrere Hydraulikaggregate 51 versorgt werden.

Figur 2 zeigt die in Figur 1 dargestellte Mineralbearbeitungsanlage in einer schematischen Darstellung.

Wie bereits erwähnt, kann die Mineralbearbeitungsanlage ein oder mehrere Nebenaggregate 17 aufweisen.

Hierbei kann es sich, wie in der Figur 2 zu sehen, um eine Hilfshydraulik mit einer Hydraulikeinheit 17.5, einem Hydraulikventil 17.7 und einer Stelleinrichtung 17.6 handeln. Denkbar ist auch, dass eine oder mehrere Hilfshydrauliken vorgesehen sind, die jeweils alle oder nur einige der genannten Hydraulikkomponenten beinhalten.

Die in Figur 2 dargestellten Nebenaggregate 17 können weiterhin ein Förderband 17.2, eine Förderrinne 17.3 und/oder ein Sieb 17.4 beinhalten. Nicht alle dieser Nebenaggregate 17 müssen vorhanden sein. Denkbar ist auch, diese Nebenaggregate 17 in unterschiedlicher Anzahl an der Mineralbearbeitungsanlage vorzusehen.

Wie Figur 2 weiter zeigt, kann eine Steuerschaltung 41 zur Anbindung an den Energiespeicher 40 vorgesehen sein. Vorliegend ist dieser als separate Baueinheit ausgebildet. Der Einsatz eines Energiespeichers 40 mit einer integrierten

Steuerschaltung 41 ist aber ebenfalls denkbar. In dem gezeigten

Ausführungsbeispiel ist der Energiespeicher 40 als Akkumulator ausgeführt. Die Steuerschaltung 41 übernimmt das Batteriemanagement, beispielsweise zur Steuerung der Lade- und Entladevorgänge des Energiespeichers 40. Der Antrieb 12.1 ist gemäß Figur 2 als umlaufender Riementrieb gestaltet. Denkbar sind aber auch andere Antriebsformen wie ein Kettentrieb oder eine Antriebswelle.

Ebenso sind vorliegend das erste Getriebe 12 und das zweite Getriebe 14 als Riemengetriebe vorgesehen. Beide Getriebe 12, 14 können aber auch anderer Bauart sein, wie beispielsweise Zahnradgetriebe oder hydraulische Getriebe. Darüber hinaus kann für das zweite Getriebe 14 auch ein andersartiges Getriebe als für das erste Getriebe 12 vorgesehen sein.

Wie Figur 2 zu entnehmen ist, sind der Generator 15 und der Verbrennungsmotor 10 direkt mit dem zweiten Getriebe 14 verbunden und über dieses miteinander gekoppelt.

Ebenso wird ersichtlich, dass der Antrieb 12.1 direkt mit dem Abtrieb des ersten Getriebes 12 verbunden ist. Der Elektromotor 20 und der Verbrennungsmotor 10 können über die erste bzw. über die zweite schaltbare Kupplung 11, 19 mit dem ersten Getriebe 12 gekoppelt werden.

Vorliegend ist die Brecheinrichtung 13 als Backenbrecher-Aggregat ausgeführt, das zwei Brechbacken aufweist. Die Brecheinrichtung 13 kann auch einen Rotationsprallbrecher, einen Walzenbrecher oder einen Kegelbrecher aufweisen.

Der Betrieb der dargestellten Mineralbearbeitungsanlage wird im Folgenden beschrieben.

In einem ersten Betriebsmodus ist der Verbrennungsmotor 10 mit der Brecheinrichtung 13 mechanisch verbunden und treibt diese an. Die Verbindung wird hierzu vorliegend durch die erste schaltbare Kupplung 11 mit dem ersten Getriebe 12 hergestellt. Auf diese Weise treibt der Verbrennungsmotor 10 die Brecheinrichtung 13 mit seiner mechanischen Ausgangsleistung direkt an, ohne dass Wandlungsverluste, beispielsweise durch die Wandlung mechanischer in elektrische Leistung, in Kauf genommen werden müssen. Somit lässt sich ein optimaler Wirkungsgrad erreichen. Gleichzeitig ist der Verbrennungsmotor 10 über das zweite Getriebe 14 mit dem Generator 15 verbunden und treibt diesen an. Der Generator 15 wandelt dabei die ihm vom Verbrennungsmotor 10 übertragene mechanische Leistung in elektrische Leistung um. Die elektrische Ausgangsleistung des Generators 15 wird zumindest teilweise über die Steuereinrichtung 18 den Nebenaggregaten 17 zur Verfügung gestellt. Gleichzeitig kann es vorgesehen sein, dass zumindest ein Teil der elektrischen Ausgangsleistung des Generators 15 in den Energiespeicher 40 eingespeist wird, um diesen zu laden.

In diesem ersten Betriebsmodus ist der Elektromotor 20 mechanisch von der Brecheinrichtung 13 getrennt. Die zweite schaltbare Kupplung 19 trennt vorliegend den Elektromotor 20 mechanisch von dem ersten Getriebe 12. Somit trägt der Elektromotor 20 nicht zum Antrieb der Brecheinrichtung 13 bei und kann energiesparend abgeschaltet sein. Durch die mechanische Trennung vom Antriebsstrang muss der Elektromotor 20 auch nicht mitgeschleppt werden.

Dadurch, dass der Verbrennungsmotor 10 den Generator 15 antreibt, wird aus einem Teil der mechanischen Antriebsleistung des Verbrennungsmotors 10 elektrische Leistung gewandelt, die über die Steuereinrichtung 18 teilweise auch dem Fahrantrieb 16 zugeführt werden kann. Somit ist es auch möglich, während des Brechbetriebs in diesem ersten Betriebsmodus die Mineralbearbeitungsanlage zu verfahren. Dies ist jedoch nicht immer erwünscht, weshalb die Mineralbearbeitungsanlage während dieses ersten Betriebsmodus auch stationär verbleiben kann.

In einem zweiten Betriebsmodus ist der Elektromotor 20 mechanisch mit der Brecheinrichtung 13 verbunden. Die zweite schaltbare Kupplung 19 verbindet vorliegend den Elektromotor 20 mechanisch mit dem ersten Getriebe 12. Somit bewerkstelligt der Elektromotor 20 in diesem zweiten Betriebsmodus den Antrieb der Brecheinrichtung 13. Der Verbrennungsmotor 10 ist in diesem zweiten Betriebsmodus von der Brecheinrichtung 13 mechanisch getrennt. Die Trennung wird hierzu vorliegend durch die erste schaltbare Kupplung 11 bewirkt. Gleichzeitig ist der Verbrennungsmotor 10 über das zweite Getriebe 14 mit dem Generator 15 verbunden und kann diesen antreiben.

Die Mineralbearbeitungsanlage kann über die Fremdeinspeisung 30 mit elektrischer Leistung versorgt werden. Beispielsweise kann über die Fremdeinspeisung 30 ausreichend elektrische Leistung zur Verfügung gestellt werden, sodass der Verbrennungsmotor 10 abgeschaltet werden kann. Auf diese Weise wird ein lokal emissionsfreier Betrieb der Mineralbearbeitungsanlage erreicht. Dadurch, dass der Verbrennungsmotor 10 über die erste schaltbare Kupplung 11 von dem Antriebsstrang getrennt ist, entstehen hierbei keine Schleppverluste. Auf diese Weise wird ein lokal emissionsfreier Betrieb ermöglicht.

Es ist aber auch möglich, dass der Verbrennungsmotor 10 in diesem zweiten Betriebsmodus betrieben wird, um den Generator 15 zwecks der Gewinnung von elektrischer Leistung anzutreiben.

Die elektrische Ausgangsleistung des Generators 15 wird dann zumindest teilweise über die Steuereinrichtung 18 dem Elektromotor 20 zur Verfügung gestellt, um diesen anzutreiben. Gleichzeitig kann auch zumindest ein Teil der elektrischen Ausgangsleistung des Generators 15 Nebenaggregaten 17 zur Verfügung gestellt und/oder in den Energiespeicher 40 eingespeist werden. Das Aufladen des Energiespeichers 40 kann dabei vorzugsweise bei geringer Belastung der Mineralbearbeitungsanlage erfolgen.

Auf diese Weise lässt sich ein von der Fremdeinspeisung 30 unabhängiger autarker Betrieb der Mineralbearbeitungsanlage realisieren.

Denkbar ist aber auch, dass über die Fremdeinspeisung 30 nur ein Teil der benötigten elektrischen Leistung bereitgestellt wird. In diesem Fall kann der verbleibende Bedarf an elektrischer Leistung dadurch gedeckt werden, dass zusätzlich der Verbrennungsmotor 10 betrieben wird und den Generator 15 antreibt. Dadurch, dass der Verbrennungsmotor 10 mit der ersten schaltbaren Kupplung 11 mechanisch von der Brecheinrichtung 13 getrennt ist, kann der Verbrennungsmotor 10 hierbei beispielsweise in Teillast, abgestimmt auf den Bedarf an zusätzlicher elektrischer Leistung, gefahren werden.

Hierbei kann insbesondere für das Verfahren der Mineralbearbeitungsanlage der Fahrantrieb 16 ausschließlich oder teilweise über den Verbrennungsmotor 10 und den Generator 15 mit elektrischer Leistung versorgt werden. Denkbar ist auch, den elektrischen Leistungsbedarf des Fahrantriebs 16 über die Fremdeinspeisung 30 zu decken. Den zurückzulegenden Strecken können hierbei aber beispielsweise durch eine begrenzte verfügbare Kabellänge Grenzen gesetzt sein.

Auch im zweiten Betriebsmodus ist es möglich, den Energiespeicher 40 zu laden. Die hierfür benötigte elektrische Energie kann dabei über die Fremdeinspeisung 30 und/oder, wenn der Verbrennungsmotor 10 betrieben wird, über den Generator 15 bereitgestellt werden. Vorzugsweise wird der Energiespeicher 40 bei geringer Belastung der Mineralbearbeitungsanlage geladen

In einem dritten Betriebsmodus sind sowohl der Verbrennungsmotor 10 als auch der Elektromotor 20 mechanisch mit der Brecheinrichtung 13 verbunden. Die Verbindung des Verbrennungsmotors 10 und des Elektromotors 20 wird dabei vorliegend über die erste schaltbare Kupplung 11 und die zweite schaltbare Kupplung 19 realisiert. Somit wirken sowohl der Verbrennungsmotor 10 als auch der Elektromotor 20 mit ihrer mechanischen Ausgangsleistung über das erste Getriebe 12 und den Antrieb 12.1 auf die Brecheinrichtung 13 ein.

Hierbei ist es denkbar, dass der Verbrennungsmotor 10 so ausgelegt ist, dass er den durchschnittlichen Leistungsbedarf der Mineralbearbeitungsanlage decken kann. Im Betrieb auftretende Belastungsspitzen können durch den Elektromotor 20 abgefangen werden. Auf diese Weise kann der Verbrennungsmotor 10 kleiner dimensioniert werden. Insbesondere kann der Elektromotor 20 im dritten Modus mit elektrischer Energie aus dem Energiespeicher 40 betrieben werden. Alternativ oder zusätzlich kann hierfür auch die Fremdeinspeisung 30 verwendet werden.

Dadurch, dass der Verbrennungsmotor 10 mechanisch mit dem Generator 15 gekoppelt ist und diesen antreibt, wird auch im dritten Betriebsmodus elektrische Leistung vom Generator 15 bereitgestellt. Diese kann zur Versorgung der Nebenaggregate 17 und/oder des Fahrantriebs 16 und/oder zum Laden des Energiespeichers 40 verwendet werden.

In allen genannten Betriebsmodi ist es möglich, die jeweils betriebenen Aggregate, wie Verbrennungsmotor 10 und/oder Elektromotor 20, mittels der über die Hydraulikpumpe 50 mit dem jeweiligen Getriebe 12, 14 verbundenen

Hydraulikaggregate 51 zu kühlen.

Die Brecheinrichtung 13 benötigt zum Anfahren aus dem Stillstand ein hohes Drehmoment. Dieses Drehmoment kann durch den Elektromotor 20 zur Verfügung gestellt werden, wenn dieser über die Fremdeinspeisung 30 und/oder den Energiespeicher 40 und/oder den Generator 15 mit elektrischer Leistung versorgt wird. Hierbei ist der Verbrennungsmotor 10 mittels der ersten schaltbaren Kupplung 11 mechanisch von der Brecheinrichtung 13 getrennt. Falls erwünscht, kann nach erfolgtem Anfahren der Brecheinrichtung 13 der Verbrennungsmotor 10 mit der Brecheinrichtung 13 mechanisch gekoppelt werden.

Es ist auch möglich, dass in einem Startmodus bei stillstehender Brecheinrichtung 13 der Verbrennungsmotor 10 gestartet und auf eine Betriebsdrehzahl gebracht wird. Hierbei ist die mechanische Verbindung zu der Brecheinrichtung 13 durch die erste schaltbare Kupplung 11 zunächst unterbrochen. Der Kraftfluss zwischen dem Verbrennungsmotor 10 und der Brecheinrichtung 13 wird dann, ähnlich wie bei einem Kraftfahrzeug mit manuellem Schaltgetriebe, allmählich über die erste schaltbare Kupplung 11 hergestellt.