-
Die Erfindung betrifft eine Hydraulische Schaltung für den Strebausbau mittels einer Ausbaueinrichtung (Ausbauschild) für den Untertage-Bergbau nach dem Oberbegriff des Anspruch 1.
-
Eine derartige Schaltungen ist bekannt durch
PCT/DE 2010/000685 =
WO 2011006461 A2 (Anspruch 7). Durch die vorgesehene Drucküberwachung werden auch im Fall von Störungen der Pumpenlage, auch bei Not-Ausschaltung der gesamten elektrischen und hydraulischen Steuerung und auch bei sehr hohen Gebirgsdrücken, denen die Lasthalteventile nicht gewachsen sind, unvorhergesehene Betriebszustände, bei denen Druckverhältnisse zustande kommen, die für die hydraulische Vorsteuerung, d. h. Öffnung wichtiger Ventile ausreichen, verhindert.
-
Durch die Ausgestaltung der
WO 2011006461 A2 nach Anspruch 7 wird auch die Ringkolben-Leitung einer jeden Zylinder/Kolbeneinheit durch einen Drucksensor überwacht. Durch diesen wird bei Erreichen eines vorgegebenen Höchstdrucks das ganze Streb drucklos geschaltet, so dass insbesondere die Entsperrung der den Gebirgsdruck haltenden Rückschlagventile nicht mehr erfolgen kann. Dabei kann es jedoch ebenfalls zu Betriebszuständen kommen, in denen eine Steuerung der Anlage – sei es von Hand, sei es automatisch – erforderlich ist. Aufgabe der Erfindung ist es, die hydraulische Schaltung so auszugestalten, dass eine umfassende Überwachung der Anlage und jeder erforderliche Eingriff in die Steuerung möglich bleibt.
-
Die Losung ergibt sich aus Anspruch 1.
-
Anspruch 2 enthält eine ergänzende Weiterbildung, die einen – sozusagen – negativen Notfallbetrieb ermöglicht, die Steuerung also ermöglicht, wenn aufgrund des Drucksignals des Druckwächters nach Anspruch 1 ein Notsignal zum Ausfall der Anlage führen würde.
-
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels beschrieben. Dabei wird auf die Zeichnungsbeschreibung zu den
1A,
1B und
2 der
WO 2011006461 A2 und insbesondere zu
1B und deren Beschreibung ausdrücklich Bezug genommen.
-
Die verwandten Begriffe und deren Bezugszeichen werden in dieser Anmeldung übernommen; Abweichungen werden in der nachfolgenden Beschreibung der 1 dieser Anmeldung ausdrücklich erwähnt.
-
Die elektrisch/hydraulische Schaltung eines Ausbaugestells in einem Streb enthält nach der
WO 2011006461 A2 folgende Elemente, die auch in der Zeichnung dargestellt oder angedeutet sind:
- 1. die Strebversorgungsleitung 1 (Pumpen-Sammelleitung, Vorlauf), die sich über einen Teil des Strebs oder die gesamte Streblänge erstreckt und die an die Pumpenstation – ohne Bezugszeichen – angeschlossen ist.
- 2. die Sammelrücklaufleitung 2 (Rücklauf-Sammelleitung, Rücklauf), welche sich über einen Teil der Streblänge oder die gesamte Streblänge erstreckt und mit dem Tank – ohne Bezugszeichen – der Pumpenstation verbunden ist.
- 3. die hydraulische Steuereinrichtung der Schildsteuereinrichtung für einen Ausbauschild. Gezeigt ist einer der Kraftgeber 4. Die hydraulische Steuereinrichtung 3 ist über die Vorlauf-Stichleitung 12 mit dem Vorlauf und über die Rücklauf-Stichleitung 13 mit dem Rücklauf verbunden.
- 4. Einen Kraftgeber, hier als Zylinder-Kolbeneinheit 4 dargestellt.
- 5. die elektrische Steuereinrichtung 5 der Schildsteuereinrichtung zu Ansteuerung der hydraulischen Steuereinrichtung 3. Die hydraulischen Steuereinrichtung 3 und die elektrische Steuereinrichtung 5 bilden zusammen das Ausbausteuergerät, das selbst zur Eingabe von Schalt und Kontrollbefehlen eingerichtet ist, seine Kontroll- und Schaltbefehle aber auch von der zentralen Strebsteuereinrichtung 15 erhalten kann.
-
Weiterhin vorhandene Hilfsventile, insbesondere Rückschlagventile, sind nicht dargestellt oder näher beschrieben.
-
Zu der hydraulischen Steuereinrichtung gehören mehrere Ventile. Grundsätzlich ist die Verbindung jedes Kraftgebers
4 mit der Pumpensammelleitung des Strebs zwischen dem durch den Gebirgsdruck belasteten Ausgang des Kraftgebers und der hydraulischen Steuereinrichtung
5 durch ein als entsperrbares Rückschlagventil ausgebildetes Lasthalteventil
14 gesperrt, so dass bei Ausfall oder Abschalten des Pumpendruckes der Lastdruck des Kraftgebers auf dem dicht schließenden Rückschlagventil
14 aufliegt. Dieses Rückschlagventil
14 ist durch hydraulische Vorsteuerung durch den Systemdruck entsperrbar, wenn die Druckdifferenz aus Lastdruck und Vorsteuerdruck unter einen durch die Ventilkonstruktion vorgegebenen Wert fällt. Das Rückschlagventil
14 ist hydraulisch so geschaltet, dass bei hydraulischer Entsperrung der Arbeitsraum des Kraftgebers über Auslaß
6 und die Rücklaufstichleitung mit der Rücklauf-Sammelleitung verbunden wird. Ein derartiges entsperrbares Rückschlagventil ist z. B. bekannt durch die
DE 38 04 848 A1 .
-
Durch die Drucküberwachungseinrichtung
19 wird verhindert, dass der Druck zwischen dem entsperrbaren Rückschlagventil
14 und dem Zylinder-Ringraum bzw. der hydraulischen Steuereinrichtung
3 eine Höhe erreicht, die zu unbeabsichtigter Entsperrung (Aufsteuerung) des als Lasthalteventil wirkenden Rückschlagventils
14 führen kann. siehe hierzu
WO 2011006461 A2 .
-
In der Detailskizze nach 1 sind die einzelnen Ventile der hydraulischen Steuereinrichtung 3 dargestellt.
-
Das Vorsteuerventil 16.1 für das Setzen des Kraftgebers und Vorsteuerventil 16.2 für das Rauben des Kraftgebers werden über Busleitung 20 durch die elektrische Steuereinrichtung 5 des Ausbauschildes bzw. durch die zentrale Strebsteuereinrichtung 15 über die Signalleitung 21 angesteuert und schalten hydraulisch das Hauptventil 17.1 für das Setzen des Kraftgebers und Hauptventil 17.2 für das Rauben des Kraftgebers zwischen zwei Stellungen.
-
Durch Kodierung der Schaltsignale sind die Magnete der Vorsteuerventil in folgender Weise gegeneinander verriegelt:
- • bei hydraulischer Ansteuerung im Sinne des Setzens (Anheben):
- – Hauptventil 17.1 öffnet die Verbindung (Vorlauf-Stichleitung 12, Setzen-Leitung 22) zwischen Strebversorgungsleitung (Pumpleitung, Druckleitung) 1 und Kraftgeber-Eingang 6;
- – Hauptventil 17.2 gibt die Verbindung (Ringkolben-Leitung 10, Rücklauflauf-Stichleitung 13) des Ringraums 24 zur Sammelrücklaufleitung 2 frei.
- – Der Kolben des Kraftgebers 4 und die darauf ruhende Last werden angehoben.
- • bei Stillstand:
- – Hauptventil 17.1 sperrt die Verbindung zwischen Anschluß 6 des Kraftgebers und Strebversorgungsleitung (Pumpleitung, Druckleitung) 1 und öffnet die Verbindung zu der Sammelrücklaufleitung 2
- – Hauptventil 17.2 gibt die Verbindung des Ringraums 23 zur Sammelrücklaufleitung 2 frei.
- – Die auf dem Kolben des Kraftgebers ruhende Last wird durch das gesperrte Rückschlagventil 14/Lasthalteventil gehalten.
- • bei hydraulischer Ansteuerung im Sinne des Rauben (Absenken des Kolbens):
- – Hauptventil 17.1 sperrt die Verbindung zwischen Strebversorgungsleitung (Pumpleitung, Druckleitung) 1 und öffnet die Verbindung zu der Sammelrücklaufleitung 2
- – Hauptventil 17.2 gibt die Verbindung des Ringraums 23 zur Strebversorgungsleitung (Pumpleitung, Druckleitung) 1 frei.
- – Die auf dem Kolben des Kraftgebers ruhende Last wird durch das gesperrte Rückschlagventil 14/Lasthalteventil gehalten, bis das Rückschlagventil 14 durch den steigenden Druck in der Ringkolben-Leitung 10 über Stichleitung 24 entsperrt wird.
- – Die auf dem Kolben des Kraftgebers ruhende Last sinkt ab.
-
Der Stillstand ist ein kritischer Zustand, da hier Personen im Streb sind, die durch ungewollte Bewegungen der Ausbaugeräte gefährdet werden. Diese Gefährdung wird vermieden durch den Drucksensor 19, der in die Ringkolben-Leitung 10 einer jeden Zylinder/Kolbeneinheit 4 eingeschaltet ist. Jeder dieser Drucksensoren 19 ist über eine weitere Busleitung 20 dem Strebabschaltventil 11 über die Zentrale Strebsteuereinrichtung 15 derart aufgeschaltet, dass bei Erreichen eines vorgegebenen Höchstdrucks in der Ringkolben-Leitung 10 das ganze Streb drucklos schaltbar ist. Auch hiermit wird gewährleistet, dass ein Eigendruck, durch welchen das Entsperren der den Gebirgsdruck haltenden Rückschlagventile erfolgen könnte, nicht mehr vorhanden ist. Daher wird der zulässige Höchstdruck, bei welchem alle Ausbaugestelle des Strebs drucklos geschaltet werden, deutlich und zwar mindestens 20% geringer z. B. auf 50 bar Druck angesetzt, als der zur Entsperrung des Rückschlagventils ausreichende Eigendruck von z. B. 80 bar.
-
Es können nun allerdings Betriebszustände vorkommen, bei denen ein Eingriff in die Steuerung wünschenswert oder sogar erforderlich ist. Aus diesem Grunde ist vorgesehen, dass das Abschatten des Strebabschaltventils 11 nur dann erfolgen kann, wenn kein Ansteuersignal für die Hauptventile 16.1, 16.2 vorliegt. Aus diesem Grunde erfolgt die Aktivierung der zentralen Strebsteuereinrichtung 15 über ein UND-Glied 26, das nur dann ein positives Ausgangssignal abgibt, wenn das Drucksignal des Drucksensors 19 positiv und gleichzeitig das Signal zur Ansteuerung der Vorsteuerventile 16.1, 16.2 negativ ist. Das ist hier durch einen Negativ(NAND-)Glied 26 dargestellt, das mit der Signalleitung 21 verbunden ist und nur bei negativem Eingangssignal ein positives Ausgangssignal an das UND-Glied 25 der Strebsteuereinrichtung 15 abgibt. Auf diese Weise wird vermieden, dass der Drucksensor 19 in einen beabsichtigten, von Hand oder automatisch gesteuerten Betriebszustand oder Bewegungsablauf des Kraftgebers eingreift. Eine solche Situation könnte nämlich wiederum zu Gefahren führen.
-
Es ist weiterhin vorgesehen, dass die Funktion des Drucksensors 19 vollständig außer Betrieb gesetzt werden kann. Diesem Zweck dient ein Tastschalter 28, der in die Leitung zwischen Strebsteuereinrichtung 15 und Strebabschaltventil 11 eingeschaltet ist. Dieser Tastschalter kann bei Bedarf geöffnet werden, wenn ein unbeabsichtigtes Abschalten des ganzen Strebs unerwünscht ist. Ebenso ist es möglich, den Drucksensor durch eine hier nicht dargestellte Schaltung zu umgehen.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Strebversorgungsleitung, 1
- 2
- Sammelrücklaufleitung, 2
- 3
- Schildsteuereinrichtung, hydraulische Steuereinrichtung, Schildsteuerventils Steuerblock 3
- 4
- Kraftgeber Zylinder-Kolbeneinheit 4
- 5
- elektrische Steuereinheit Schildsteuereinrichtung 5
- 6
- Druckleitung, Ausgang, Auslaß 6
- 7
- Drucküberwachungseinrichtung Drucksensoren 7
- 8
- Überwachungseinheit Überwachungsbauteil 8
- 9
- Überwachungsbusleitung 9
- 10
- Ringkolben-Leitung
- 11
- Strebabschaltventil Schildsteuereinrichtung 11
- 12
- Vorlauf-Stichleitung 12
- 13
- Rücklauf-Stichleitung 13
- 14
- Lasthalteventil, entsperrbares Rückschlagventil
- 15
- Zentrale Strebsteuereinrichtung 15
- 16
- Vorsteuerventil 16
- 17
- Hauptventil 17
- 18
- Drukbegrenzungsventil 18
- 19
- Drucksensor
- 20
- Busleitung 20
- 21
- Signalleitung 21, Ansteuersignal 21
- 22
- Setzen-Leitung 22
- 23
- Ringraum 23
- 24
- Stichleitung 24
- 25
- UND-Glied 25
- 26
- Negativ(NAND-)Glied
- 27
- Tastschalter 27
- 28
- Druckwarnsignal 28
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- DE 2010/000685 [0002]
- Wo 2011006461 A2 [0002]
- WO 2011006461 A2 [0003, 0006, 0008, 0011]
- DE 3804848 A1 [0010]
