DE19528644A1 - Strebausrüstung mit Ausbausteuerung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Strebausrüstung für einen Gewinnungsbetrieb im Untertage-Bergbau, wobei die einzelnen hydraulisch betriebenen Ausbaueinheiten eine mit elektrischer Energie versorgte und in einem Gehäuse mit schlagwetter- oder sondergeschützter Kapselung angeordnete Lampe als Strebbeleuchtung aufweisen und für die einzelnen Ausbaueinheiten jeweils ein Ausbausteuergerät mit einem integrierten Baustein und einer zugehörigen Sensor/Ventilleiste für die Erfassung der Betriebszustände und die Ansteuerung der Hydraulik sowie mit einer Bedienungstastatur vorgesehen ist und die Ausbausteuergeräte über zwischen den einzelnen Ausbaueinheiten verlaufende Datenübertragungsleitungen miteinander verbunden sind.

Ein Konzept für eine derartige Strebausrüstung ist in der Veröffentlichung "Anwenderspezifischer integrierter Baustein für herstellerneutrale elektrohydraulische Ausbausteuerungen" in Glückauf-Forschungshefte 53 (1992) Nr. 5, S. 197/198 beschrieben. Danach ist für die einzelnen Ausbaueinheiten ein Steuergerät vorgesehen, dessen zentrale Bestandteile ein integrierter Baustein, auf dem sämtliche Basis-Hard- und -Software enthalten sind, ein Sensorsystem mit den einzelnen Zylindern der Ausbaueinheit zugeordneten Sensoren sowie ein Ventilsystem mit ansteuerbaren Ventilen für die vorgenannten Zylinder sind. Sensorsystem und Ventilsystem sind jeweils über Datenübertragungsleitungen an eine sogenannte Sensor-Ventilleiste als zentrale Informationsverarbeitung angeschlossen, welche ihrerseits in einer datenmäßigen Verknüpfung mit dem integrierten Baustein des zugehörigen Steuergerätes steht. Die datenmäßige Verknüpfung - auch zwischen den einzelnen Steuergeräten selbst - erfolgt über unterschiedliche BUS-Systeme wie Strebbus, Sensorbus oder Ventilbus mit zugehörigen Schnittstellen. Da die Vorschrift besteht, daß ein Steuergerät jeweils nur eine benachbarte Ausbaueinheit ansteuern darf, kommt eine an sich bekannte Nachbarsteuerung von wenigstens einer Ausbaueinheit hinzu, die jedoch auch auf mehrere Ausbaueinheiten ausgedehnt werden kann. Weiterhin ist bei dem Konzept bereits vorgesehen, eine vom Steuergerät losgelöste Tastatur zu verwenden, die an die sogenannte Sensor/Ventilleiste als Informationsverarbeitung ansetzbar ist, so daß ein Austausch von Steuerbefehlen und Rück­ meldungen gegeben ist und über das Bedienfeld die Ansteuerung der jeweiligen Ausbaueinheit vorgenommen werden kann.

Es versteht sich, daß ein derartiges Konzept weiterhin moderne und durch Benutzung bekannte Ausbaueinheiten voraussetzt, welche jede für sich mit einer Lichtquelle ausgerüstet sind, welche aus einer in einem Gehäuse mit schlagwetter- oder sondergeschützter Kapselung angeordneten Lampe besteht; die Verwendung von sogenannten Energiesparlampen macht auch im untertägigen Steinkohlenbergbau heute den Einsatz von 230 Volt-Lampen möglich, so daß die Lampen der einzelnen Ausbaueinheiten über ein 230 Volt-Energieversorgungskabel miteinander verbunden sind.

Soweit das Konzept zur Ausbausteuerung von dem Einsatz beschriebener Steuergeräte ausgeht, so müssen aufgrund bergbehördlicher Vorschrift die entsprechenden Geräte eigensicher ausgeführt sein, so daß zur Vermeidung von zündfähigen Funken im Störungsfall eine schlagwetter- oder sondergeschützte Kapselung der betreffenden Bauteile vorzusehen ist; hinzu kommt, daß entsprechende Steuergeräte mit den angeschlossenen Funktionsaggregaten nur mit einer Spannung von 12 Volt betrieben werden dürfen, so daß sich zusätzlich das Problem der Energieversorgung über zugeordnete Netzgeräte stellt, die ihrerseits wiederum eine eigensichere Ausführung erfordern würden.

Die Verwirklichung eines Ausbausteuerungs-Konzeptes wie vorstehend beschrieben, würde demzufolge die Aufstellung zusätzlicher Geräte und die Einrichtung zusätzlicher Leitungsverbindungen erfordern, was bei den ohnehin beengten Raumverhältnissen in untertägigen Gewinnungsbe­ trieben nachteilig ist. Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen, und es liegt ihr daher die Aufgabe zugrunde, eine Strebausrüstung mit den gattungsgemäßen Merkmalen derart zu verbessern, daß die Ausbausteuerung mit geringem zusätzlichen Aufwand an Gerät und Leitungsverbindungen realisierbar ist.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich einschließlich vorteilhafter Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung aus dem Inhalt der Patentansprüche, welche dieser Beschreibung nachgestellt sind.

Die Erfindung sieht in ihrem Grundgedanken vor, daß der integrierte Baustein des Ausbausteuergerätes sowie ein erforderliches, der Energieversorgung des integrierten Bausteins zugeordnetes Netzgerät in dem mit einer schlagwetter- oder sondergeschützten Kapselung versehenen Gehäuse der einer Ausbaueinheit zugeordneten Lampe angeordnet und Leitungsverbindungen von dem integrierten Baustein zur Sensor/Ventilleiste aus dem Gehäuse herausgeführt sind und daß die zwischen den integrierten Bausteinen mehrerer Ausbausteuergeräte erforderlichen Datenübertragungsleitungen Bestandteil des zwischen den Lampen verlaufenden Energieversorgungskabels sind. Mit der Erfindung ist der Vorteil verbunden, daß der integrierte Baustein mit dem zu seiner Energieversorgung wie auch zur Energieversorgung der Sensor/Ventilleiste erforderlichen Netzgerät in ein ohnehin im Rahmen der Ausbaueinheiten vorhandenes Bauteil, nämlich die Lampe beziehungsweise deren druckfestes Gehäuse zu integrieren sind, wobei heute übliche Lampengehäuse nicht einmal größer ausgelegt werden müßten, vielmehr in ihren heutigen Abmessungen die Integration des Bausteins und des Netzgerätes bereits zulassen; da weiterhin in das zwischen den Lampen verlaufende Energieversorgungskabel eine Datenübertragungsleitung zwischen den einzelnen integrierten Bausteinen zu integrieren ist, braucht als einzige zusätzliche Leitung lediglich eine Leitungsverbindung von dem integrierten Baustein zur Sensor/Ventilleiste eingerichtet werden.

Nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung weist das Energieversorgungskabel eine Lichtleitfaser für die Datenübertragung auf; im Rahmen der Erfindung können auch andere physikalische Leitungsübertragungen vorgesehen sein.

Soweit sich das Konzept für die Ausbausteuerung darauf richtet, mehrere Ausbaueinheiten mit ihren zugehörigen Sensor/Ventilleisten in Reihe an ein für die Steuerung mehrerer Ausbaueinheiten eingerichtetes Ausbausteuergerät mit einem integrierten Baustein anzuschließen, ist nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung vorgesehen, daß zusätzlich zu dem Energieversorgungskabel Leitungsverbindungen für die Datenübertragung und die Energiezufuhr zwischen den Sensor/Ventilleisten der einzelnen Ausbaueinheiten bis zum Anschluß an ein mit integriertem Baustein und Netzgerät ausgerüstetes Lampengehäuse eingerichtet sind.

Alternativ kann bei einer gleichen Anordnung auch jedes Lampengehäuse einer jeden Ausbaueinheit mit einem Netzgerät versehen sein, an welches die zugehörige Sensor/Ventilleiste zur Energieversorgung mittels einer gesonderten Leitung angeschlossen ist und wobei eine gesonderte Verbindungsleitung zwischen den Sensor/Ventilleisten und dem zu der Steuerung zugehörigen integrierten Baustein in dem mit einer schlagwetter- oder sondergeschützten Kapselung versehenen Lampengehäuse angeordnet ist.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung wiedergegeben, welche nachstehend beschrieben sind. Es zeigen:

Fig. 1 eine Anordnung von Lampe und Ausbausteuerung in einer schematischen Darstellung,

Fig. 2 den Gegenstand der Fig. 1 in einer anderen Ausführungsform,

Fig. 3 den Gegenstand der Fig. 1 in einer weiteren Ausführungsform.

Wie der Fig. 1 zu entnehmen ist, ist den nicht dargestellten Ausbaueinheiten jeweils ein Gehäuse 10 zugeordnet, welches als Gehäuse mit einer schlagwetter- oder sondergeschützten Kapselung ausgeführt ist. In dem Gehäuse 10 ist einerseits eine Lampe 11 untergebracht, welche als Energiesparlampe mit einer Spannungsversorgung von 230 Volt ausgelegt sein kann; weiterhin befindet sich in dem Gehäuse 10 ein Netzgerät 12, in welchem die Lampenspannung auf 12 Volt transformiert wird, und an das Netzgerät 12 ist ein integrierter Baustein 13 im Rahmen der Ausbausteuerung angeschlossen. Zur Ausbausteuerung zählt weiterhin eine Sensor/Ventilleiste 14, an die ein Bedienfeld 15, beispielsweise über eine Magnethalterung, ansetzbar und über induktive Energieversorgung anzuschließen ist. Die einzelnen Lampengehäuse 10 beziehungsweise die darin angeordneten Lampen 11 beziehungsweise die im Gehäuse sitzenden Netzgeräte 12 sind jeweils über ein 230 Volt-Energieversorgungskabel miteinander verbunden.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist in jedem Lampengehäuse 10 ein Netzgerät 12 mit integriertem Baustein 13 untergebracht, und es ist an den integrierten Baustein 13 jeweils eine der Ausbaueinheit zugeordnete Sensor/Ventilleiste 14 zugeordnet; zwischen den einzelnen integrierten Bausteinen 13 verläuft eine Datenleitung 17, die beispielsweise als in dem Energieversorgungskabel 16 untergebrachte Lichtleitfaser verwirklicht sein kann. Ferner besteht eine Leitungsverbindung 18 zwischen dem Baustein 13 und der Sensor/Ventilleiste 14.

Bei einer in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform der Erfindung weist beispielsweise nur jedes dritte Lampengehäuse 10 eine Ausrüstung mit Netzgerät 12 und integriertem Baustein 13 auf, wobei jeweils die beiden benachbarten Ausbaueinheiten zusätzlich über eine Leitungsverbindung 18 für die Datenübertragung und Energieversorgung zwischen dem zentralen integrierten Baustein 13 und den zugehörigen Sensor/Ventilleisten 14 der weiteren Ausbaueinheiten besteht. Eine zentrale Datenleitung zwischen den einzelnen integrierten Bausteinen 13 einer solchen Gruppensteuerung im Rahmen der Strebausrüstung ist weiterhin vorhanden.

In Fig. 3 ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung wiedergegeben, bei welcher zwar die einzelnen Lampengehäuse 10 grundsätzlich auch mit einem Netzgerät 12 versehen sind, um den Aufwand für die Herstellung der Lampen beziehungsweise deren Gehäuse 10 zu vereinfachen, bei welcher aber wiederum nur in jeder dritten Gehäuseeinheit ein integrierter Baustein 13 untergebracht ist, mittels dessen weitere Ausbaueinheiten gesteuert werden können. Bei diesem Ausführungsbeispiel besteht zwischen der Sensor/Ventilleiste 14 der jeweiligen Ausbaueinheit und dem in dem zugehörigen Gehäuse 10 sitzenden Netzgerät 12 derselben Ausbaueinheit eine Energieleitung 20, während die Datenübertragungsleitungen 19 von den einzelnen Sensor/Ventilleisten 14 der einzelnen Ausbaueinheiten zu dem integrierten Baustein 13 des übergeordneten Ausbausteuergerätes gesondert zwischen den einzelnen Ausbaueinheiten verlaufen.

Zur Verwirklichung der Erfindung gehören auch schlagwetter- oder sondergeschützte Steckersysteme, welche die Kombination von Energieleitung und Steuerleitung beziehungsweise Datenleitung beinhalten und welche so ausgeführt sind, daß der Einsatz des Steckersystems ohne besondere Aufwand an den Geräten durchgeführt werden kann.

Die in der vorstehenden Beschreibung, den Patentansprüchen, der Zusammenfassung und der Zeichnung offenbarten Merkmale des Gegenstandes dieser Unterlagen können einzeln als auch in beliebigen Kombinationen untereinander für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.

Claims (4)

1. Strebausrüstung für einen Gewinnungsbetrieb im Untertage-Bergbau, wobei die einzelnen hydraulisch betriebenen Ausbaueinheiten eine mit elektrischer Energie versorgte und in einem Gehäuse mit schlagwetter- oder sondergeschützte Kapselung angeordnete Lampe als Strebbeleuchtung aufweisen und für die einzelnen Ausbaueinheiten jeweils ein Ausbausteuergerät mit einem integrierten Baustein und einer zugehörigen Sensor/Ventilleiste für die Erfassung der Betriebszustände und die Ansteuerung der Hydraulik sowie mit einer Bedienungstastatur vorgesehen ist und die Ausbausteuergeräte über zwischen den einzelnen Ausbaueinheiten verlaufende Datenübertragungsleitungen miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß der integrierte Baustein (13) des Ausbausteuergerätes sowie ein erforderliches, der Energieversorgung des integrierten Bausteins (13) zugeordnetes Netzgerät (12) in dem mit einer schlagwetter- oder sondergeschützten Kapselung versehenen Gehäuse (10) der einer Ausbaueinheit zugeordneten Lampe (11) angeordnet und Leitungsverbindungen von dem integrierten Baustein (13) zur Sensor/Ventilleiste (14) aus dem Gehäuse (10) herausgeführt sind und daß die zwischen den integrierten Bausteinen (13) mehrerer Ausbausteuergeräte erforderlichen Datenübertragungsleitungen (17) Bestandteil des zwischen den Lampen (11) verlaufenden Energieversorgungskabels (16) sind.

2. Strebausrüstung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Energieversorgungskabel (16) eine Lichtleitfaser für die Datenübertragung aufweist.

3. Strebausrüstung nach Anspruch 1 oder 2, wobei mehrere Ausbaueinheiten mit ihren zugehörigen Sensor/Ventil­ leisten in Reihe an ein für die Steuerung mehrerer Ausbaueinheiten eingerichtetes Steuergerät mit einem integrierten Baustein angeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zu dem Energieversorgungskabel (16) Leitungsverbindungen (18) für die Datenübertragung und die Energiezufuhr zwischen den Sensor/Ventilleisten (14) der einzelnen Ausbaueinheiten bis zum Anschluß an ein mit integriertem Baustein (13) und Netzgerät (12) ausgerüstetes Lampengehäuse (10) eingerichtet sind.

4. Strebausrüstung nach Anspruch 1 oder 2, wobei mehrere Ausbaueinheiten mit ihren zugehörigen Sensor/Ventil­ leisten in Reihe an ein für die Steuerung mehrere Ausbaueinheiten eingerichtetes Steuergerät mit einem integrierten Baustein angeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Lampengehäuse (10) einer jeden Ausbaueinheit mit einem Netzgerät (12) versehen ist, an welches die zugehörige Sensor/Ventilleiste zur Energieversorgung mittels einer gesonderten Leitung (20) angeschlossen ist und daß eine gesonderte Verbindungsleitung (19) zwischen den Sensor/Ventilleisten und dem zu der Steuerung zugehörigen integrierten Baustein (13) in dem mit einer schlagwetter- oder sondergeschützten Kapselung versehenen Lampengehäuse (10) angeordnet ist.