CN1249329C - 用于电动液压开采机控制的控制设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于电动液压开采机控制的控制设备，它具有一个装有控制电路的机壳，多个用于连接控制线，从机壳外侧面可接近的接插连接器，以及连接于电路的，可操作的控制元件。为了避免在单个手工可操作的，引起磨损的控制元件不再正常工作时拆卸整个控制设备并用一个新的控制设备替代，本发明建议将控制元件综合成多个装在机壳中的更换模块，它们在装在机壳中的安装状态下用接插连接件与电路电连接和相互间电连接，并且更换模块可相互独立地更换。

Description

用于电动液压开采机控制的控制设备
技术领域
本发明涉及一种用于电动液压开采机控制的控制设备，它具有一个装着电气和/或电子的控制电路的机壳，多个从机壳外侧面可接近的、用于连接开采机受控部件控制线的接插连接器，以及连接于所述电路的、可被操纵的控制元件。
背景技术
这种用于电动液压开采机控制的控制设备配置给地下煤矿的各个开采台。在单个控制设备的接插连接器上连接着用于供电、传输数据到相邻开采台的控制设备和/或中央计算机的连接线、用于传输传感器的电信号的连接线和用于电磁阀电路控制的连接线。
DE-OE 19751007公开了一种上述方式的控制设备，其中敏感电路被设计成电路板形式，它载有接插连接器，并且它被装在一个设计在机壳中的、由控制元件封闭的安装小盒中并且被灌注物质密封所有侧面，这样地下煤矿中的污秽和潮气不会进入敏感电路，并且为避免污秽和潮气侵入，接插连接器也被密封在灌注物质中。
在现有控制设备中电路和接插连接器的保护已被证实是很有效的，现有控制设备使用的、被密封的电路的使用寿命相对于老的实施形式(DE 3708902，DE 3533659)有明显的延长。然而问题在于，控制设备的其余部分，即可操纵的控制元件，由于其经常的非偶尔的硬性操纵已被磨损或损伤而不再工作或不可靠地继续工作，同时控制设备的最重要，也是最昂贵的部分，即电气和电子电路部分还在正常工作，在现有控制设备中上述情况要求整个更换控制设备。整个控制设备的更换不仅是昂贵的，而且拆卸及更新所花费的时间相对地长，在维护中相应开采台不能继续工作，所以经常为了更换一个控制设备整个煤矿必须停工。
发明内容
本发明的目的在于克服上述缺点并且提出本说明书开始处所述的控制设备，它在仅仅其基本组件故障或磨损时不需要整个被更换。
本发明的任务通过以下技术方案实现，控制设备的控制元件和/或电路组成多个安放在机壳中的更换模块，它们在装配在机壳中时借助于接插连接器相互连接并与电路相连接，并且在机壳中可相互独立地更换。按照本发明，控制设备具有模块化结构，其中多个不相同的、功能相关的控制元件组成分立的更换模块，并且电路也可作为更换模块设计，每个更换模块可以从机壳中取出并更换一个新模块，而不一定要拆卸或更换其它模块，并且通常被控制的开采台及煤矿的工作不必中断。
本发明的有优点的设计是第一个更换模块设计为一个具有操作键盘的控制模块，并且第二个更换模块设计为一个具有一个紧急关断开关的紧急关断模块。第一个更换模块除了具有操作键盘之外还可有一个显示单元，用它可看到被控制的开采台的运行状态。在这种设计下经常使用的操作键以操作键盘形式综合在一个模块中，同时用于各个开采台的紧急关断开关在一个独立的更换模块中。这种设计提供了下述可能：具有操作键盘和必要时具有显示单元的组件单元以控制模块的形式从控制设备中取出，并且更换为具有新键盘和显示单元的新控制模块，同时由紧急关断开关构成的紧急控制保持与电路的连接，这样在更换的同时，由控制设备控制的开采台可继续工作，在更换键盘时不必完全停止工作，而是在更换时只是没有新的手工输入的控制命令能被收到。
更换模块装在独立的模块盒中是有好处的，它们被密封装在盒中。当它们从控制设备机壳中取出时或在装入机壳之前，模块盒中的更换模块也能可靠地抵御污秽和潮气。
用于控制模块和/或紧急关断模块的接插连接单元最好主要由安装在其背面及模块盒背面的多脚插头组成，它们可与机壳中或电路上的插座连接。装配可以如此进行：在推入更换模块到控制设备机壳中时多脚插头被插入插座中；然而也可以在更换模块上的多脚插头和机壳中或电路上的插座之间用一根连接电缆，它是如此之长，使得控制模块、紧急关断模块或者其它更换模块可完全从设备机壳中取出而不断开与电气及电子电路的连接，这样在几秒钟内一个新的控制模块或紧急关断模块可连接到连接线上，并且在相应更换模块重新完全装入机壳中之前就允许手工输入控制命令。
用螺钉将更换模块固定在机壳中是有用的。机壳中和电路上安装的插座可配置一个保护罩，它们在取出更换模块时可插到空出的插座上，这样它们在可能出现的下述情况下也不会被污染：虽然控制模块已被卸下，然而没有立即用一新更换模块来代替，在一段时间内控制设备及相应开采台不能用手工输入控制命令。保护罩可以用简单的固定带或类似物固定在机壳中，使其不会落下，并且当模块从机壳中取走时总处于备用状态。
在本发明的一个特别有优点的设计中机壳基本上由一个前面和后面开放的机壳框架组成，构成更换模块、装有电路、并且在其背面具有连接控制线的接插连接器的电路模块从后面装入其中，控制模块和/或紧急关断模块可从前面装入其中。在这种设计下电路自身也构成更换模块，并且能独立于控制模块和/或紧急-关断-模块从后面自机壳中取出。为了保证各种更换模块的正确位置，最好在机壳或机壳框架中存在用于定位更换模块的止挡件。尤其对于可从控制设备前侧更换的更换模块止挡件由机壳侧面之间行进的止挡条组成，止挡条带有用于固定螺钉的螺孔。为了可以特别简单地将更换模块从设备机壳中取出，更换模块最好具有把手或类似物，在松开固定螺钉后它们容易被拉出。
附图说明
从以下说明和附图可看出本发明的其它特征和优点，下面详细说明本发明的一个优选实施例。附图中：
图1是本发明控制设备前视图；
图2是图1所示控制设备水平截面示意图；
图3是本发明控制设备第二种实施形式水平截面图，设备处于部分地分离状态下。
具体实施方式
图1示出的用于地下煤矿电动液压开采机控制的控制设备10具有由不锈钢做成的机壳11，它用二个图1中示出的支架12以没有详尽示出的方式例如安放在开采台的上顶盖上。
在所示控制设备的实施形式中机壳11由上面的、下面的和连接在机壳侧面上的机壳框架12构成。从机壳11的图1所示前侧面可以接近手工可操作的控制设备10的控制元件13，在机壳的右半部是用于紧急关断控制开采台的开关14，15，在机壳左半部是用于触发开采台的各种功能的操作键17组成的键盘区16以及一个显示单元18，它显示相应开采台的各种工作状态。
在机壳背面19有多个插接连接器20，其上连接对被控制开采台组件的控制线。
从图2可清楚看出，不同的控制元件，即一方面用于紧急-关断-电路的开关14和15，另一方面具有操作键17的键盘区16和显示单元18被安装在独立的模块盒21，22中，并且盒中被填充密封。以类似的方式，接插连接器20与安装在计算机板23上的控制设备电子电路24放在第三个模块盒25中，并且其中用灌注物质26灌注密封。三个内部装有控制设备组件的模块盒构成更换模块27，它们可以相互独立地从机壳框架12中取出并更换为新模块。
由图2可清楚看出，控制模块28和紧急关断模块29在其模块盒21，22的背面通过接插连接件30电连接到电路模块31。在图2所示实施例中接插连接件30由安装在盒背面上的多脚插头32组成，在模块28，29，31的安装状态下它们插入安装在电路模块31前侧面33上的插座内。
控制设备的三个模块27用螺钉紧固在机壳框架12中。其安装是这样的：电路模块31从后面，即机壳背面19放入机壳框架12中，直到其前侧面33抵达安装在机壳中、向内突出的、环绕的止挡条34。在此位置上它可用固定螺钉35固定，它们通过机壳侧面36，37拧入电路模块31的模块盒25中。
控制设备中由于不符合操作规则和粗心的操作而比电路模块更快地磨损的部分，即控制模块28和紧急关断模块29可从机壳前侧面38接近和被更换。它们用从前面可接近的螺钉固定，它们通过前板40插入控制模块28和紧急关断模块29，并且拧入固定隔板41中，固定隔板被焊在机壳11中机壳框架12的上侧面和下侧面之间，沿着机壳侧板36，37和两个从前面可接近的更换模块27之间处。
容易看出，各个更换模块27，尤其是控制模块28或紧急关断模块29可以很低的代价从控制设备的机壳中取出，而无需全部拆卸控制设备，在至今所有控制设备中为此要从接插连接器20去掉所有连接线并且从开采台取下控制设备。在本发明控制设备中例如要更换控制模块28，仅需松开前面的固定螺钉35并且将模块向前方从机壳框架12内拉出。为了容易拉出，控制模块在其前侧面右边和左边邻近键盘区16处有两个把手42，可以容易地抓住它并从机壳中拉出。这时多脚插头32被从电路模块31上的相应插座自动拉出，这也是肯定可以的：被控制设备开动的开采台不停止工作，而是继续工作。在从机壳中完全取出控制模块28之后最短时间内可以放入一个新模块；然而这期间相应的开采台不是无条件地响应键盘发出的指示，而是经常用相邻开采台的控制设备来控制(相邻控制)，这也是可能的：修复取出的控制模块28并接着重新装入。为了在此情况下避免电路模块前侧面上的用于控制模块的插座被污染，在插座附近用电路模块31的前侧面33上的固定带44安放一个保护罩43，它在卸下控制模块后被插在插座上来抵御潮气和污秽。
与控制模块28类似，紧急关断模块在松开相应的固定螺钉后也能向前从机壳中被取出。因为紧急关断开关14，15尺寸大，可抓住其四周，在紧急关断模块上可不设置另外的把手。
图3示出本发明的第二个、容易改动的实施形式，其中控制模块和紧急-关断-模块与电路模块之间的接插连接不直接放置在模块上和通过插入插座的多脚插头实现，而是在电路模块与控制模块及紧急关断模块之间具有连接电缆45，它们允许从机壳11中取出控制模块28和紧急关断模块29而无需断开与电路模块的电气连接。在此实施形式下，当更换模块已从机壳中取出时仍保持控制设备的全部功能，可以经操作键盘输入控制命令并操作紧急-关断-开关，控制设备的这些功能仅中断少数几秒钟，在此必要的时间内断开电缆45与插座或多脚插头32的连接并连接一个新的模块。这还具有以下优点：在放新模块到机壳中并用固定螺钉固定之前可以检查此新更换模块的全部功能。
本发明不局限于上面所示和说明的实施例，它有多种变动和补充而不超出本发明的范围。例如可以设想键盘区16和显示单元18不放在控制模块中，而是分开为两个或更多的模块，如果在某情况下这是有意义的话。因为电路模块31实际上在操作时不受磨损，通常能无故障地长期工作，因此本发明控制设备的一个简单形式是可能的：电路模块不能被更换，整个电路24与接插连接器20一起固定集成在机壳中。机壳中更换模块27的固定可用合适的插拔固定件(Steckarretierelemente)，如插拔支架(Steckgabeln)或类似物来替代固定螺钉35，这样可排除在对污物敏感的固定螺钉的螺纹中进入煤尘或类似物，从而造成的操作困难。

Claims (14)

1.用于电动液压开采机控制的控制设备，该控制设备具有一个装有电气的和/或电子的控制电路的机壳，多个接插连接器，以及连接于电路的、可操作的控制元件，其中所述插接连接器用于连接被控制的开采台的组件的控制线，并且可从机壳外部够及，其特征在于，控制元件、紧急关断开关(14，15)、带有操作键(17)和显示单元(18)的键盘区(16)和/或控制电路(24)被组合成多个放在机壳(11)中的更换模块(27)，在装在机壳(11)中的安装状态下这些更换模块相互间用接插连接件(30)连接，并且在机壳(11)中可以相互独立地被更换。
2.如权利要求1所述的控制设备，其特征在于，第一个更换模块被设计为一个具有操作键盘(16)的控制模块(28)，并且第二个更换模块被设计成一个具有紧急关断开关(14，15)的紧急关断模块(29)。
3.如权利要求2所述的控制设备，其特征在于，第一个更换模块除操作键盘(16)外还具有一个显示单元(18)。
4.如权利要求1所述的控制设备，其特征在于，更换模块(27)被装在分开的模块盒(25)中。
5.如权利要求4所述的控制设备，其特征在于，更换模块(27)在所述模块盒(25)中被密封。
6.如权利要求4或5所述的控制设备，其特征在于，更换模块(27)在所述模块盒(25)中被灌注。
7.如权利要求2所述的控制设备，其特征在于，用于控制模块(28)的和/或用于紧急关断模块(29)的接插连接件(30)由安装在接插连接件背面及接插连接件的模块盒背面的多脚插头(32)组成，这些多脚插头可与机壳(11)或电路(24)上的插座连接。
8.如权利要求1所述的控制设备，其特征在于，更换模块(27)可用螺钉(35)固定在机壳(11)中。
9.如权利要求1所述的控制设备，其特征在于，对安装在机壳(11)中及电路(24)上的插座配置保护罩(43)，这些保护罩可在取走更换模块(27)时插在插座上。
10.如权利要求9所述的控制设备，其特征在于，所述保护罩(43)用固定带(44)固定在机壳(11)中。
11.如权利要求1所述的控制设备，其特征在于，机壳(11)由一个前面和后面开放的机壳框架(12)构成，在其中可从后面放入构成更换模块(27)、装有电路(24)的电路模块(31)，并且在电路模块(31)的背面装有用于连接控制线的接插连接器(20)，并且/或者前面可放入紧急关断模块(29)。
12.如权利要求11所述的控制设备，其特征在于，在机壳(11)或机壳框架(12)中存在用于定位更换模块(27)的止挡件(34，41)。
13.如权利要求12所述的控制设备，其特征在于，用于定位更换模块(27)的止挡件(34，41)由在机壳各侧面间行进的、带有螺孔的止挡条(41)构成，其中所述更换模块(27)可以从控制设备的前侧面被更换。
14.如权利要求1所述的控制设备，其特征在于，更换模块(27)具有把手(42)。
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