DE1583073B1 - Selbsttaetige Steuerung zum Ausrichten und Schwenken eines Strebes im Bergbau - Google Patents

Selbsttaetige Steuerung zum Ausrichten und Schwenken eines Strebes im Bergbau

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DE1583073B1
DE1583073B1 DE19671583073 DE1583073A DE1583073B1 DE 1583073 B1 DE1583073 B1 DE 1583073B1 DE 19671583073 DE19671583073 DE 19671583073 DE 1583073 A DE1583073 A DE 1583073A DE 1583073 B1 DE1583073 B1 DE 1583073B1
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Dipl-Phys Helmut Schmidt
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    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21DSHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D23/00Mine roof supports for step- by- step movement, e.g. in combination with provisions for shifting of conveyors, mining machines, or guides therefor
    • E21D23/006Mine roof supports for step- by- step movement, e.g. in combination with provisions for shifting of conveyors, mining machines, or guides therefor provided with essential hydraulic devices
    • E21D23/0065Mine roof supports for step- by- step movement, e.g. in combination with provisions for shifting of conveyors, mining machines, or guides therefor provided with essential hydraulic devices driven, or automatically, e.g. electrically-hydraulically controlled

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Description

  • Die Erfindung betrifft eine selbsttätige Steuereinrichtung zum Ausrichten und Schwenken eines Strebes im Bergbau, dessen Sollverlauf eine Gerade oder Kurve darstellt und dessen Istverlauf sich durch positive oder negative Stichmaße zum Sollverlauf ergibt, wobei je nach den festgestellten Werten die Steuereinrichtungen der Vorrichtungen betätigt werden, die den Istverlauf mit dem Sollverlauf des Strebes durch örtlich differenziertes Bearbeiten des Abbaustoßes in übereinstimmung bringen können.
  • Das örtlich differenzierte Bearbeiten des Abbaustoßes kann beispielsweise bei Verwendung einer Gewinnungsmaschine, namentlich eines Kohlenhobels, in für sich bekannter Weise durch Abschalten der Rückzylinder an den Stellen des Strebes, an denen der Abbaustoß zurückbleiben soll, erfolgen; es kann aber auch, wie ebenfalls bekannt, dadurch erreicht werden, daß die Gewinnungsmaschine an den Enden einer bestimmten Streblänge längs der durch mehrfaches Bearbeiten des Abbaustoßes der Streb vorgesetzt werden soll, umgesteuert wird. Die Steuerung gibt zu diesem Zweck dann örtlich differenzierte Steuersignale ab, um die Rückzylinder zu- und abzuschalten oder eine Wendesteuerung zu betätigen.
  • Selbsttätige Steuerungen dieser Art gehören noch nicht zum Stand der Technik. Bisher wird vielmehr durch örtliches Beobachten ein vom Sollverlauf abweichender Istverlauf des Strebes festzustellen versucht, um demnach die erforderlichen Steuersignale zumeist von Hand auszulösen. Derartige Handsteuerungen sind in mannlosen, d. h. ohne menschliche Arbeitskräfte betriebenen Streben ausgeschlossen. Sie verhindern aber auch in allen anderen Fällen optimale Abbaufortschritte, namentlich wegen der Umständlichkeit der Informationsvermittlung. Außerdem ist es häufig gar nicht möglich, die Abweichung des Strebes vom Sollverlauf früh genug festzustellen, um Betriebsstörungen zu verhindern.
  • Die technische Aufgabe, eine den Verlauf des Strebes selbstätig erfassende und diesen in seine ihm vorgegebene Fluchtlinie ausrichtende bzw. schwenkende Einrichtung zu schaffen, liegt einem älteren und noch nicht zum Stand der Technik gehörigen Vorschlag zugrunde, der vorsieht, eine im wesentlichen fortlaufend festgestellte Überschreitung des unteren Grenzwertes der konstanten oder zum Schwenken des Strebes veränderlichen Stichmaße vom Sollverlauf zum Istverlauf des Strebes als Eingangsgrößen für die Steuerung zu benutzen, wobei die Stichmaße als Differenz der Schreitwege der Baue ausgedrückt werden.
  • Die Erfindung löst demgegenüber die speziellere Aufgabe der Schaffung einer Steuerung, der die Stichmaße unmittelbar als Informationen vermittelt werden können und die ihrerseits nach Art eines Reglers den jeweiligen Istverlauf des Strebes dem Sollverlauf anpaßt.
  • Die Lösung dieses Problems erfolgt grundsätzlich dadurch, daß in bestimmten Abschnitten des Strebes Meßstellen zugeordnet sind, an welchen jeweils Meßvorrichtungen angeordnet sind, die das Stichmaß in digitale Vorwärts- oder Rückwärtsimpulse zerlegen, und daß eine logische Schaltung vorgesehen ist, in der jeder Meßstelle eine Auswerteeinheit mit Speichern zugeordnet ist, die die Meßsignale empfängt und zu einem Steuersignal für das örtlich differenzierte Bearbeiten des Abbaustoßes verarbeitet und in der die Auswerteeinheiten untereinander mit einer Speicherabfrage- und -rücksetzleitung verbunden sind.
  • In den Meßstellen werden zweckmäßig jeweils wenigstens zwei benachbarte Meßeinrichtungen, die jeweils einem Bau zugeordnet sein können, verwendet. Die Meßeinrichtung kann aus einem Schubkolbengetriebe bestehen, dessen Kolben nach Durchfahren jeweils einer bestimmten Teillänge einen binären Rückwärts- oder Vorwärtsimpuls je nach Art der Kolbenrichtung auslöst. Mit Hilfe von logischen Verknüpfungsgliedern werden die die Vorwärts- und Rückwärtsimpulse den Speichern zuführenden Signalleitungen auf den jeweils verspannten Bau und dessen Meßeinrichtung geschaltet. Dadurch werden Fehler ausgeschaltet, die die der selbsttätigen Steuerung vermittelten Informationen verfälschen könnten.
  • Die diese Informationen erzeugenden Schubkolbengetriebe können die Zylinder sein, die sich bei manchen Ausbausystemen unmittelbar an den Rahmen, Gespannen oder Ausbauböcken als Schreit-und/oder Rückzylinder befinden. Schubkolbengetriebe mit durch Signale identifizierbaren Teillängen ihres Kolbenweges sind als solche bekannt. Auch für den Bergbau sind sie zur Erzeugung pneumatischer Binärsignale im Rahmen einer noch nicht zum Stand der Technik gehörigen Erfindung bereits vorgeschlagen worden.
  • Falls es sich bei den Schubkolbengetrieben um Rückzylinder handelt, würden sich bei Entlastung des betreffenden Baues Änderungen der Lage des Strebförderers, der beispielsweise als Schreitwiderlager dient, ergeben. Die dadurch bei der Messung des Istverlaufes entstehenden Fehler werden vermieden, weil die Signalleitungen jeweils auf den verspannten Bau geschaltet sind.
  • Insbesondere zur Vermeidung der Brand- und Explosionsgefahr, aber auch aus anderen Gründen arbeitet die neue Steuerung zweckmäßig pneumatisch. Praktisch wird dann die Steuerung so ausgebildet, daß die jeder Meßstelle zugeordnete Auswerteeinheit ein Zweirichtungsschieberegister aufweist, das die die Meßsignale aufnehmenden Speicher enthält und in dem jeder Vorwärtsimpuls einen weiteren Speicher signalführend macht, um damit das Signal im Register vorzuschieben und jeder Rückwärtsimpuls das Signal im Register um einen Speicher zurückschiebt, während im Zweirichtungsschieberegister ein den Sollwert markierender Speicher, ein diesem in Vorwärtsrichtung folgender, das Steuersignal abgebender Speicher und ein Abfragespeicher mit der an ihn angeschlossenen Speicherabfrageleitung ausgewählt sind, und- daß auf der Speicherabfrageleitung ein Signal ansteht, sobald alle Abfragespeicher signalführend sind und das Signal auf der Strebrückstelleitung ein Rückstellsignal auslöst, das an den Registern zu einem Rückstellimpuls führt.
  • Das Signal im Schieberegister läßt sich nur durch Impulse verschieben. Pneumatische Impulse können aber anders als elektrische Impulse nicht über praktisch beliebig lange Strecken übertragen werden. Deshalb wird bei der pneumatischen Ausführungsform der Erfindung aus einem über weite Strecken zu erzeugenden Signal ein Impuls gemacht. Das geschieht zweckmäßig so, daß vor der ersten und hinter der letzten Auswerteeinheit die Speicherabfrage- und Rücksetzleitung miteinander verknüpft sind, und daß an einer der Verknüpfungen das Rückstellsignal das Abfragesignal löscht, um an der anderen Verknüpfung das Rückstellsignal zu löschen, wobei die Löschung des Rückstellsignals ein neues Abfragesignal erzeugt.
  • Wegen der verhältnismäßig langen Laufzeit pneumatischer Signale kann die Möglichkeit nicht ausgeschlossen werden, daß mehrere Impulse simultan an den Speichereingängen erscheinen. Eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen selbsttätigen Steuerung ermöglicht es, die Impulse getrennt zu halten. Dazu sind für alle Impulse Speicher vorgesehen, die den Registereingängen vorgeschaltet und gegeneinander verriegelt sind, so daß simultan eintreffende Impulse nacheinander dem Register aufgegeben werden.
  • Bei der erfindungsgemäßen Steuerung lösen signalführende Speicher gleicher oder verschiedener Ordnungszahlen in den Registern die jeweiligen Steuersignale für das differenzierte Bearbeiten des Abbaustoßes aus. Eine weitere Ausführungsform kennzeichnet sich durch weitere Signaleingänge in die Schieberegister zum willkürlichen Verschieben der Signale. Es besteht dann die Möglichkeit, die das Steuersignal auslösenden Speicher willkürlich zu erreichen und anzuwählen. Dadurch läßt sich der Sollverlauf des Strebes ändern, z. B. kann der Streb geschwenkt werden.
  • Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. Es zeigt F i g. 1 schematisch einen Ausschnitt aus einem Streb mit der erfindungsgemäßen selbsttätigen Steuerung im bankrechten und streichenden Schnitt, F i g. 2 die logische Schaltung an den Meßstellen, F i g. 3 einen Speicher mit seiner logischen Verschaltung, F i g. 4 die logische Schaltung einer Auswerteeinheit, die das Schieberegister enthält, F i g. 5 die logische Verschaltung mehrerer Schieberegister und F i g. 6 die schematischen Wiedergaben verschiedener Voreinstellungen der Schieberegister.
  • Längs einer Kohlenfront 1 ist eine an sich bekannte Gewinnungs- und Förderanlage verlegt, die bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel aus einem Doppelkettenkratzförderer 2 besteht, an dessen Kohlenstoßseite ein Kohlenhobel 3 geführt ist. An der Versatzseite trägt der Förderer Anschlüsse für die Kolbenstangen 4 von Rück- und Schreitzylindern, die an Ausbauböcken 6 befestigt sind. Die Art des Ausbaus ist beliebig. Für die nachfolgend erläuterte selbsttätige Steuerung ist es allerdings Voraussetzung, daß benachbarte Böcke 6 nicht gleichzeitig, sondern nacheinander schreiten.
  • In Abständen sind im Streb bei dem in F i g.1 dargestellten Ausführungsbeispiel Meßstellen eingerichtet, die aus jeweils an den mit I und II bezeichneten Bauen angeordneten Meßeinrichtungen bestehen. Zwischen diesen Meßbauen liegen Normalbaue, an denen keine Messungen erfolgen und an denen der Strebverlauf interpoliert wird. Der Sollverlauf entspricht einer Geraden 8, könnte aber auch einer Kurve folgen. Der Istverlauf des Strebes ist durch Stichmaße bestimmt, die von den Meßstellen gemessen werden und deren Interpolierung die gestrichelte Linie 9 in F i g.1 ergibt.
  • Wie sich aus der Darstellung nach F i g.1 ergibt, ist der zwischen der Meßstelle k=1 und der Meßstelle k=3 befindliche Strebteil zurückgeblieben. Um die Kurven 9 mit der Linie 8 zur übereinstimmung zu bringen, besteht die Möglichkeit, zwischen den Meßstellen k =1 und k = 3 den Hobel 3 mehrfach hin- und herlaufen zu lassen, bis an der Meßstelle k=2 der Streb hinreichend weit vorgesetzt worden ist.
  • Es besteht auch die Möglichkeit, die Rückzylinder links der Meßstelle k=1 und rechts der Meßstelle k=3 abzuschalten, wodurch der Hobel 3 seinen Andruck an den Kohlenstoß verliert und ausschließlich den Strebbereich zwischen den Meßstellen k=1 und k=3 bearbeitet.
  • In beiden Fällen liefert die nachfolgend beschriebene selbsttätige Steuerung die erforderlichen Steuersignale. Bei der Beschreibung wird im übrigen von der letztgenannten Möglichkeit ausgegangen, d. h., die Steuersignale dienen zum Zu- und Abschalten der Rückzylinder.
  • Die hydraulische Schubkolbengetriebe darstellenden Rückzylinder in den Bauen I und II jeder Meßstelle sind bei verspannten Bauen dauernd beaufschlagt. Infolgedessen ergibt die jeweils ausgezogene Länge der Kolbenstange das Stichmaß vom Istverlauf 9 zum Sollverlauf B. Die jeweils ausgezogene Länge der Kolbenstange des Schubkolbengetriebes ist in Teillängen zerlegt, denen digitale Impulse zugeordnet sind. Unterschieden werden digitale Vorwärts-und Rückwärtsimpulse. Wenn z. B. der Hobel 3 den Förderer 2 zurückdrückt, ergibt sich eine entsprechende Zahl von Rückwärtsimpulsen, drückt der Kolben den Förderer vor, entstehen Vorwärtsimpulse.
  • In den die diese Impulse auswählenden und verarbeitenden logischen Schaltungen wiedergebenden Schaltbildern der F i g. 2 bis 5 sind die üblichen Symbole für die Speicher- und Verknüpfungsglieder benutzt worden. Dabei ist die Steuerung als pneumatische Steuerung eingerichtet und arbeitet mit entsprechenden Geräten.
  • Gesteuert wird mit binären Signalen, d. h. Ja-Nein-Meldungen, die mit L und 0 bezeichnet sind. Wenn aus einem L-Signal ein 0-Signal entstehen soll, handelt es sich um eine Negation, die durch einen Punkt an der betreffenden Funktion wiedergegeben wird.
  • Befindet sich der Negationspunkt auf der Ausgangsseite, ist das Ergebnis der logischen Verknüpfung zu negieren, befindet er sich an einer Eingangsleitung, ist das betreffende Signal zuerst zu negieren und dann mit den anderen Eingangssignalen logisch zu verknüpfen.
  • 1. Gewinnung und Weitergabe des Stichmaßes (F i g. 2) Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird davon ausgegangen, daß der Bau I im Regelfall mit seinem ein Schubkolbengetriebe darstellenden Rückzylinder die Messung übernimmt, d. h. nur dann nicht mißt, wenn er zum Vorschreiten entlastet ist. In diesem Falle übernimmt der Rückzylinder des Baues II die Messung.
  • Hat der Kolben des messenden Rückzylinders eine Teillänge des Ausfahrweges durchfahren, so gibt z. B. eine mit Hilfe der Kolbenstange verdrehte Lochscheibe einen Luftstrom frei. Deshalb kann bei ungünstiger Stellung der Kolbenstange statt eines Impulses ein Dauersignal entstehen. Um dies zu verhindern, werden sämtliche von dem betreffenden Schubkolbengetriebe kommenden Vorwärts- und Rückwärtsimpulse in gleich lange und tunlichst möglichst kurze Impulse umgewandelt. Nach dem Ausführungsbeispiel der F i g. 2 erfolgt dies unter Zuhilfenahme einer Zeitfunktion, die links oben in der F i g. 2 dargestellt ist. Aus dem Schaltverhalten ist ersichtlich, daß ein Eingangssignal E durch eine Zeitfunktion t,, am Ausgang A um die Zeitspanne t,, verzögert wird. Die logische Schaltung dieses Impulsformers ist links unten in F i g. 2 wiedergegeben.
  • Das auf der Leitung 200 bei E ankommende Signal läuft über die Verzweigung 201 zu der Zeitfunktion 204 und zum UND-Glied 202. Am Ausgang A erscheint sofort Signal, da wegen der Einschaltverzögerung durch 204 am Eingang der Negation 205 zunächst kein Signal ansteht und somit der Ausgang 206 Signal führt. Hat die Zeitfunktion 204 aber durchgeschaltet, wird das Signal bei 206 und somit auch das Ausgangssignal bei A wieder gelöscht, so daß also aus einem Dauersignal ein Impuls erzeugt wurde. Ein neuer Impuls kann erst nach Ab- und wieder Zuschalten des Signals bei E erzeugt werden. In F i g. 2 links Mitte ist das Symbol und das Schaltverhalten des Impulsformers angedeutet.
  • Die Schubkolbengetriebe der Baue I und II liefern Vorwärts- und Rückwärtsimpulse.
  • Solange der Meßbau 1I verspannt ist, liefert sein Schubkolbengetriebe ein Signal in die Leitung 300. Ein Rückwärtsimpuls RII aus dem Schubkolbengetriebe des Meßbaues II gelangt über die Leitung 301 an den nicht negierten Eingang einer UND-Funktion 302. Da über die Zweigleitung 303 auch die Leitung 304 Dauersignal und damit der negierte Eingang der UND-Funktion 302 kein Signal führen, erscheint am Ausgang der UND-Funktion 302 bei 305 kein Signal. Folglich entsteht an der ODER-Funktion 306 mit dem Ausgang 307 zunächst kein Signal. Wenn jedoch von dem die Messung durchführenden Meßbau ein Rückwärtsimpuls R, auf der Leitung 309 erscheint, entsteht auf dem Ausgang 310 einer UND-Funktion 311 ein Signal, weil das bei 300 anstehende Signal in den zweiten nicht negierten Eingang 312 der UND-Funktion 311 gelangt. Bei der ODER-Funktion 306 entsteht dann auf der Leitung 307 ein Ausgangssignal.
  • Sobald auf der Leitung 300 das Signal zusammenbricht, entsteht bei 307 ein Signal, wenn bei 301 ein Impuls erscheint, -der nur von dem Meßbau 1I kommen kann.
  • Die für die Rückwärtsimpulse R, und RII erläuterte Schaltung ist die gleiche, wie sie auch für die Vorwärtsimpulse VI und VII verwirklicht wird.
  • Die für die Vorwärtsimpulse verwirklichte logische Schaltung ist mit denselben Bezugszeichen versehen, wie die Schaltung für die Rückwärtsimpulse, wobei lediglich der Buchstabe a zugesetzt ist.
  • Im Gegensatz zu dem in F i g. 2 dargestellten und vorstehend im einzelnen beschriebenen Ausführungsbeispiel besteht auch die Möglichkeit, die Meßbaue I und II alternativ und gleichberechtigt für die Messung des Stichmaßes einzusetzen. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, die von den hydraulischen Schubkolbengetrieben beider Baue I und II kommenden Impulse simultan auszuwerten.
  • Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ergibt sich jedoch, daß das Umschalten von Meßbau I auf den Meßbau II und umgekehrt unabhängig davon ist, ob das hydraulische Schubkolbengetriebe am Ausbaurahmen befestigt ist oder in anderer Weise verspannt wird, um von Zeit zu Zeit nachgezogen zu werden. Es muß lediglich die Bedingung erfüllt werden, daß von den beiden benachbarten Schubkolbengetrieben der Baue I und II immer nur ein Schubkolbengetriebe entspannt und vorgezogen wird. 2. Informationsverarbeitung in Zweiwegeschieberegistern (F i g. 3 und 4) Die von den Schubkolbengetrieben der Meßbaue I und II kommenden binären Vorwärts- und Rückwärtsimpulse sind nach den vorstehenden Erläuterungen Impulse vorbestimmter und verhältnismäßig kurzer Dauer. Sie stellen die Informationseingänge einer logischen Schaltung dar, die nachfolgend erläutert werden soll.
  • Eines der Hauptelemente dieser Steuerung ist ein Zweirichtungsschieberegister. Jeder Meßstelle, d. h. zwei benachbarten Meßbauen I und II, ist nach F i g. 1 ein Schieberegister k zugeordnet, d. h. Schieberegister k=1, k=2,k=3 ... k=n sind in der Schaltung vorhanden. Eine schematische Darstellung der Schieberegister ist in F i g. 3 rechts wiedergegeben.
  • Das Schieberegister besteht bei dem dort dargestellten Ausführungsbeispiel aus N=7 Speichern. Das Schieberegister hat bei 400 einen Eingang für die Vorwärtsimpulse und bei 401 einen Eingang für die Rückwärtsimpulse aus der Meßstelle. Das Schieberegister hat am Speicher n=3 einen Signalabgang 402, der bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel zum Abschalten der Rückzylinder der der Meßstelle zugeordneten Normalebene dient. Außerdem hat das Schieberegister einen weiteren Signaleingang 403 für Impulse zu seiner Vorwärtseinstellung.
  • Nach F i g. 3 werden die Vorwärtsimpulse allen Speichern im Schieberegister über eine Leitung 410 simultan zugeführt. Ein Vorwärtsimpuls auf der Leitung 410 gelangt daher über die Leitung 411 an die UND-Funktion 412. Die Rückwärtsimpulse der Meßeinrichtungen erscheinen für alle Speicher eines Schieberegisters simultan auf der Leitung 413 und gelangen mithin über die Leitung 414 an den Eingang einer UND-Funktion 415.
  • Ein Vorwärtsimpuls gelangt auf einen Speicher nur dann, wenn der Vorwärtsimpuls auf der Leitung 410 ansteht und wenn außerdem aus dem vorausgehenden Speicher (n -1) bei 417 ein Signal ansteht. Dann erscheint auf der Leitung418 und damit an der ODER-Funktion 419 ein Impuls, den der Speicher S" aufnimmt. Der Speicher kann bei 420 X" abgefragt werden.
  • Die Weiterleitung des Ja-Impulses erfolgt über eine Zeitfunktion T" auf die Leitung 417 a zum Speicher (n+1). Die Weitergabe des Speichersignals wird also so lange verzögert, bis der gegenwärtige Vorwärtsimpuls abgeklungen ist.
  • Es ist ohne weitere Erläuterungen verständlich, daß die analoge Schaltung die gleichen Wirkungen für die Rückwärtsimpulse ergibt.
  • Die ODER-Funktion 419 und 419a besitzen außerdem Eingänge C" und C,s. über diese Eingänge läßt sich der Speicher unter Umgehung der Meßeinrichtungen beliebig vor- und zurückstellen.
  • Bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 3 erscheint auf der Leitung 402 ein Signal, wenn mindestens die Speicher n=1, n=2, n=3 mit einem Signal besetzt sind. Kein Signal erscheint auf der Leitung 402, wenn der Speicher n=3 kein Signal enthält.
  • Die Gesamtschaltung einer Meßstelle ist in F i g. 4 wiedergegeben.
  • Eine Strebsignalleitung 500 verbindet sämtliche Zweirichtungsschieberegister k = 1, k = 2 ... k = n. Wenn auf der Leitung 500 ein Signal erscheint, gelangt das Signal auf einen Impulsformer 1k, der auf der Leitung 501 einen Impuls erscheinen läßt. Dieser Impuls gelangt auf einen Speicher Ak 1.
  • Für die einlaufenden Vorwärts- und Rückwärtsimpulse der Meßstelle sind Speicher Ak . und Aki vorgesehen. Hat der Speicher Ak l ein Signal aufgenommen und über die UND-Funktion Bk 1 weitergegeben, werden über die UND-Funktionen Bk 2 und Bk 3 die Ausgänge der Speicher Ak 2 und Ak 3 verriegelt, so daß simultan eintreffende Impulse nacheinander bearbeitet werden. Das bei Bk 1 erscheinende Ausgangssignal läuft über eine ODER-Funktion in den E-Eingang des Schieberegisters und setzt das Register um eine Einheit zurück. Gleichzeitig wird das Signal über die Zeitfunktion Tk 1 auf den Löscheingang von Ak 1 zurückgeführt und löscht Ak l nach einer durch Tk l festgelegten Zeit, so daß nun eventuell in Akt oder Aki gespeicherte Impulse verarbeitet werden können. In gleicher Weise verriegeln die Speicher Ak 2 und Ak 3 den Speicher Ak 1. Eine Verriegelung zwischen Ak 2 und 43 ist nicht nötig, da Vorwärts- und Rückwärtsimpulse nicht gleichzeitig eintreffen können.
  • In F i g. 3 b sind als Beispiel drei Schieberegister angedeutet, deren Signalzustand betrachtet werden soll. Im oberen Fall ist der Streb längs einer Geraden ausgerichtet, da alle Speicher S, Signal führen, während alle Speicher SE kein Signal führen. Im unteren Fall ist der Streb an den Stellen k=1 und k=3 vorgeeilt, was durch Abfrage der Speicher S2 festgestellt werden kann. Führt ein Speicher S2 Signal, muß also der zugehörige Rückzylinder abgestellt werden; führt er kein Signal, ist er wieder anzustellen.
  • An Stelle des Schieberegisters kann natürlich auch eine geeignete Impuls-Zählschaltung verwendet werden.
  • 3. Abfrage und Rücksetzen der Schieberegister (F i g. 5) In F i g. 4, die nur die zum Verständnis notwendigen Elemente zeigt, sind die Schieberegister k=1, k=2 und k=3, eine Abfrageleitung mit 501, die Strebsignalleitung mit 500 und die Impulsformereingänge zu den einzelnen Meßstellen mit Il, 12, 13 bezeichnet.
  • Zu Beginn ist der Streb auf seine Sollinie 9 ausgerichtet. Alle Speicher S, führen Signal, während die nachfolgenden Speicher kein Signal zeigen. An der Stelle X der Strebabfrageleitung kann erst dann ein Signal erscheinen, wenn alle Speicher S2 durchgeschaltet haben, d. h., wenn der Streb an allen Stellen um eine digitale Einheit vorgerückt ist. Bei gegebenem Signalverlauf bei X haben die Stellen X, Y, Y den in F i g. 4 rechts angegebenen Verlauf. Daraus ergibt sich folgendes: Ist ein Abfragesignal bei X angekommen, entsteht auch bei Y ein Signal, das über die Strebsignalleitung 500 läuft und die Schieberegister nacheinander zurücksetzt. Das erste Schieberegister wird sofort zurückgesetzt. Dann kann das Signal bei X durch Schließen der UND-Funktion Ui abgeschaltet werden. Die Elemente N2, To und N3 bewirken aber eine Abschaltverzögerung, um das Signal auf der Strebsignalleitung 500 so lange aufrechtzuerhalten, bis es die letzte Meßstelle passiert hat und alle Schieberegister zurückgestellt hat. Ist das Rücksetzsignal auf der Strebsignalleitung bis zum Punkt 0 gekommen, wird über die Negation N, das UND-Glied U., so lange abgeschaltet, bis das Rücksetzsignal an 0 verschwunden ist; nun öffnet U3 wieder, und ein neuer Abfragezyklus kann beginnen. Nach F i g. 5 werden Rückzylinder abgestellt, wenn die zugehörigen Speicher S4 und damit die Ausgänge Zk Signal führen.
  • Aus der F i g. 4 ist ersichtlich, daß die Signalhöhe in den Schieberegistern ein Maß für den Abstand des Panzerförderers von der Strebbezugsgeraden ist. Das Ausrichten auf eine Gerade wird dadurch erreicht, daß jeweils die gleichen Speicher, z. B. alle S.-Speicher, in den Schieberegistern abgefragt werden. Durch eine Änderung der Abfrage kann man auch auf eine nichtlineare Bezugslinie ausrichten, z. B. auf konvexen oder konkaven Strebverlauf.
  • Ebenso läßt sich durch eine Änderung der Voreinstellung der Register der Sollverlauf ändern.
  • Die Änderung der Sollinie erhält man durch Vorstellen der Schieberegister. In F i g. 6 sind zwei Beispiele hierfür gezeichnet. In F i g. 6 links wird durch die angegebene Einstellung erreicht, daß die Rückzylinder für k=2 und k=3 so lange abgestellt werden, bis die Reduktion der Schieberegister durchgeführt ist. Dann ist aber der Streb an der Stelle k=1 um zwei Einheiten und an der Stelle k=2 um eine Einheit vorgerückt, d. h., es hat sich der gestrichelt eingezeichnete Strebverlauf eingestellt. In F i g. 6 rechts erhält man durch die angegebene Einstellung einen konvexen Strebverlauf.
  • Die Änderung des Strebverlaufs wird also dadurch erreicht, daß an den Stellen, an denen der Streb zurückbleiben soll, eine entsprechende Zahl von V-Impulsen in die zugehörigen Schieberegister eingegeben werden. Die Eingabe dieser Impulse kann entweder von Hand an den einzelnen Meßstellen oder über zusätzliche Signalleitungen von einer Strebzentrale aus erfolgen.

Claims (6)

  1. Patentansprüche: 1. Selbsttätige Steuereinrichtung zum Ausrichten und Schwenken eines Strebes im Bergbau, dessen Sollverlauf eine Gerade oder Kurve darstellt und dessen Istverlauf sich durch positive oder negative Stichmaße zum Sollverlauf ergibt, wobei je nach den festgestellten Werten die Steuereinrichtungen der Vorrichtungen betätigt werden, die den Istverlauf mit dem Sollverlauf des Strebes durch örtlich differenziertes Bearbeiten des Abbaustoßes in übereinstimmung bringen können, dadurch gekennzeichnet, daß bestimmten Abschnitten des Strebes Meßstellen zugeordnet sind, an welchen jeweils Meßvorrichtungen angeordnet sind, die das Stichmaß in digitale Vorwärts- oder Rückwärtsimpulse zerlegen, und daß eine logische Schaltung vorgesehen ist, in der jeder Meßstelle eine Auswerteeinheit mit Speichern zugeordnet ist, die die Meßsignale empfängt und zu einem Steuersignal für das örtlich differenzierte Bearbeiten des Abbaustoßes verarbeitet und in der die Auswerteeinheiten untereinander mit einer Speicherabfrage-und -rücksetzleitung verbunden sind.
  2. 2. Steuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an jeder Meßstelle zwei je einem von zwei benachbarten Bauen zugeordnete Meßeinrichtungen vorgesehen sind und daß jede Meßeinrichtung aus einem Schubkolbengetriebe besteht, dessen Kolbenweg in Teillängen aufgeteilt ist, nach denen der Kolben jeweils einen der binären Rückwärts- oder Vorwärtsimpulse auslöst, je nachdem, ob der Kolben ein- oder ausfährt, und daß die die Vorwärts- und Rückwärtsimpulse den. Speichern zuführenden Signalleitungen mit Hilfe logischer Verknüpfungsglieder auf den jeweils verspannten Bau und dessen Meßeinrichtung geschaltet sind.
  3. 3. Steuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die jeder Meßstelle zugeordnete Auswerteeinheit ein Zweirichtungsschieberegister (k) aufweist, das die die Meßsignale aufnehmenden Speicher enthält und in dem jeder Vorwärtsimpuls einen weiteren Speicher signalführend macht, um damit das Signal im Register vorzuschieben -und- jeder Rückwärtsimpuls das Signal im Register um einen Speicher zurückschiebt, während im Zweirichtungsschieberegister ein- den Sollwert markierender Speicher, ein dieseln in Vorwärtsrichtung folgender, das Steuersignal abgebender Speicher und ein Abfrage-Speicher mit der an ihn angeschlossenen Speicherabfrageleitung ausgewählt sind, und daß auf der Speicherabfrageleitung ein Signal entsteht, sobald alle Abfragespeicher signalführend sind, und das Signal auf der Strebrückstelleitung ein Rückstellsignal auslöst, das an den Registern einen Rückstellimpuls auslöst.
  4. 4. Steuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vor der ersten und hinter der letzten Auswerteeinheit die Speicherabfrage- und -rücksetzleitung miteinander verknüpft sind, und daß an einer der Verknüpfungen das Rückstellsignal das Abfragesignal löscht, um an der anderen Verknüpfung das Rückstellsignal zu löschen, wobei die Löschung des Rückstellsignals ein neues Abfragesignal erzeugt.
  5. 5. Steuerung nach Anspruch 1 und wenigstens einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß für die aus der Strebleitung kommenden Rücksetzimpulse und die von der Meßeinrichtung kommenden Vorwärts- und Rückwärtsimpulse Speicher (Aki, Ak 2, Ak 3) vorgesehen sind, die den Registereingängen vorgeschaltet und gegeneinander verriegelt sind, um simultan eintreffende Impulse nacheinander dem Register aufzugeben.
  6. 6. Steuerung nach Anspruch 1 und einem oder mehreren der vorausgehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch weitere Signaleingänge (C") in die Schieberegister zum willkürlichen Verschieben der Signale.
DE19671583073 1967-12-14 1967-12-14 Selbsttaetige Steuerung zum Ausrichten und Schwenken eines Strebes im Bergbau Withdrawn DE1583073B1 (de)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2655087A1 (de) * 1975-12-23 1977-07-07 Gullick Dobson Ltd Vorrichtung zum erfassen der relativen stellungen einer reihe von ausbaugestellen im untertagebergbau

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DE2655087A1 (de) * 1975-12-23 1977-07-07 Gullick Dobson Ltd Vorrichtung zum erfassen der relativen stellungen einer reihe von ausbaugestellen im untertagebergbau

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