DE19905461A1 - Meßeinrichtung zur kontinuierlichen Erfassung der Kettenzugkräfte im Kettenband eines Kettenkratzförderers - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Meßeinrichtung zur kontinuierlichen Erfassung der Kettenzugkräfte im Kettenband eines Kettenkratzförderers im Strebbereich des Steinkohlenbergbaus und ein zugehöriges Verfahren. DOLLAR A Das Verfahren beruht darauf, daß die unter Zugbelastung in Kettenstrangrichtung verursachte Querbewegung der Kettengliedschenkel zueinander als Abstandsänderung gegenüber dem Entlastungszustand erfaßt, innerhalb der Meßeinrichtung in ein elektrisches, drahtlos übertragbares Meßsignal umgeformt und an ein Anzeigegerät zur nahezu simultanen Ausgabe des Belastungswertes zur Kennzeichnung der Kettenstrangbelastung übermittelt wird. DOLLAR A Mit den in den Merkmalen der Unteransprüche angegebenen Sensorensystemen sind besonders geeignete Ausführungen von Meßeinrichtungen zur stetigen und zeitnahen Belastungsinformation möglich. DOLLAR A Eine drahtlose Übertragung der aufbereiteten Meßsignale erfolgt dabei mit marktüblichen, bergbaulich erprobten Sender-/Empfängereinrichtungen und nachgeschalteten Verarbeitungs- und Ausgabeeinheiten.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Meßein­ richtung zur Erfassung, Übertragung, Umformung und Verar­ beitung einer, die momentane Kettenstrangbelastung einer Fördererkette abbildende Meßgröße bis zur zahlenmäßigen und/oder zeichnerischen Ausgabe der Kettenstrangbelastung als Belastungsinformation für einen im Streb als Stetigför­ derer betriebenen Kettenkratzerförderer, dessen Kettenzug­ kräfte im Steinkohlenbergbau vom Fördererantrieb über Ket­ tensterne in das Kettenband eingeleitet werden.

Bekannte Meßeinrichtungen zur Erfassung von Verformungen an einem Kettenglied eines bewegten Kettenstranges und daraus ableitbaren Kräften in der Kette beruhen z. B. auf dem An­ bringen eines ohmschen Meßwertaufnehmers an einem Ketten­ glied, dem Meßkörper, bei welchem aus der am Kettenglied hervorgerufenen Längsdehnung ein zu dieser Wirkung propor­ tionales Meßsignal erzeugt wird.

Dabei wird die relative Längenänderung eines Ketten­ gliedschenkels von einem oder mehreren auf dem Meßkörper befestigten Draht- oder Halbleiter-Dehnungsmeßstreifen mit­ vollzogen, die dann durch eine entsprechende Schaltungsan­ ordnung einer Meßschaltung ein der relativen Widerstandsän­ derung verhältnisgleiches elektrisches Meßsignal bewirken, welches über Meßleitungen einem die Meßstelle begleitenden, speicherfähigen, transportablen Meßsignalaufnehmer zuge­ führt, aufgenommen und weiterverarbeitet wird bis zur Aus­ gabe auf einem Endgerät.

Auf diese Art und Weise wird mit erheblichem Zeitver­ zug eine Auswertung der empfangenen Meßsignale, z. B. an einem PC-Arbeitsplatz, möglich.

Derartige Meßeinrichtungen eignen sich für Betriebsuntersu­ chungen hinsichtlich des ortsabhängigen Belastungsausmaßes der Fördererkette und gegebenenfalls des Fördererantriebes.

Die Nachteile sind für vorgesehene Belastungsinforma­ tionen im Dauerbetrieb offensichtlich, denn jede erlangte Belastungsinformation, beruhend auf der Meßsignalauswertung zur Kettenbelastung und damit zum Betriebsgeschehen kommt erheblich verspätet einem Entscheidungsträger zur Kenntnis und verhindert somit einen zur aktuellen Belastung zeitge­ rechten Betriebseingriff für eine eventuell erforderliche, belastungssgerechte Anpassung an den aktuellen Belastungs­ zustand.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, ein Verfahren und Meßeinrichtungen anzugeben, die es ermögli­ chen, an einem im Betrieb bewegten Kettenband eines im Ge­ winnungsbetrieb eingerichteten Kettenkratzförderers, die Kettenzugkräfte indirekt oder direkt, stetig zu erfassen, um das Belastungsausmaß an einem oder mehreren Kettensträn­ gen des Kettenbandes in Bezug auf die zulässige Belastung nahezu simultan zur momentanen Belastung zu erfahren und ausgeben zu können.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die unter Zugbe­ lastung in Kettenstrangrichtung verursachte oder verhinder­ te Querbewegung zweier zusammengehöriger, einander gegen­ überliegender Kettengliedschenkel eines Kettengliedes di­ rekt oder indirekt als Abstandsänderung gegenüber dem ent­ lasteten Zustand mittels eines Sensorsystems erfaßt wird, dessen zugrundeliegendes physikalisches Wirkprinzip stabile statische und gute dynamische Übertragungseigenschaften aufweist und innerhalb der Meßeinrichtung eine Umformung des Sensorsignales in ein elektrisches, drahtlos übertrag­ bares Meßsignal erfolgt, das nach Sendung an und Empfang durch einen Meßsignalempfänger, an eine diesem nachgeschal­ tete Verarbeitungs- und Ausgabeeinheit zur möglichst simul­ tanen Ausgabe der augenblicklichen Kettenstrangbelastung weiterübermittelt wird.

Die im Gesamtsystem der Meßeinrichtung als Endgerät der Meßkette angeordnete Anzeigeeinheit kann sich z. B. im Steuerstandbereich im Grubengebäude oder in einer Gruben­ warte Übertage befinden.

Die zur Anwendung des Verfahrens besonders geeigneten Meß­ einrichtungen sind durch die Merkmale in den Unteransprü­ chen gekennzeichnet.

Zur drahtlosen Übertragung selbst werden im Bergbau markt­ übliche Übertragungssysteme verwendet.

Diejenigen Teile der Meßeinrichtung, die innerhalb des Gru­ bengebäudes, also Untertage, eingesetzt werden, erfordern aus Sicherheitsgründen eine eigensichere Ausführung.

Claims (8)

1. Verfahren zur Erfassung, Übertragung, Umformung und Verarbeitung einer, die momentane Kettenstrangbela­ stung einer Fördererkette abbildende Meßgröße bis zur zahlenmäßigen und/oder zeichnerischen Ausgabe der Ket­ tenstrangbelastung als Belastungsinformation für einen im Streb als Stetigförderer betriebenen Kettenkratz­ förderer, dessen Kettenzugkräfte im Steinkohlenbergbau vom Fördererantrieb über Kettensterne in das Ketten­ band eingeleitet werden, dadurch gekennzeichnet, daß die unter Zugbelastung in Kettenstrangrich­ tung verursachte oder verhinderte Querbewegung zweier zusammengehöriger, einander gegenüberliegender Ketten­ gliedschenkel eines Kettengliedes direkt oder indirekt als Abstandsänderung gegenüber dem entlasteten Zustand mittels eines Sensorsystems erfaßt wird, dessen zu­ grundeliegendes physikalisches Wirkprinzip stabile statische und gute dynamische Übertragungseigenschaf­ ten aufweist und innerhalb der Meßeinrichtung eine Um­ formung des Sensorsignales in ein elektrisches, draht­ los übertragbares Meßsignal erfolgt, das nach Sendung an und Empfang durch einen Meßsignalempfänger an eine diesem nachgeschaltete Verarbeitungs- und Ausgabeein­ heit zu einer möglichst simultanen Ausgabe der augen­ blicklichen Kettenstrangbelastung weiterübermittelt wird.

2. Meßeinrichtung zur Erfassung, Übertragung, Umformung und Verarbeitung einer, die momentane Kettenstrang­ belastung einer Fördererkette abbildende Meßgröße bis zur zahlenmäßigen und/oder zeichnerischen Ausgabe der Kettenstrangbelastung als Belastungsinformation für einen im Streb als Stetigförderer betriebenen Ketten­ kratzförderer, dessen Kettenzugkräfte im Steinkohlen­ bergbau vom Fördererantrieb über Kettensterne in das Kettenband eingeleitet werden, dadurch gekennzeichnet, daß die unter Zugbelastung in Kettenstrangrich­ tung verursachte oder verhinderte Querbewegung zweier zusammengehöriger, einander gegenüberliegender Ketten­ gliedschenkel eines Kettengliedes direkt oder indirekt als Abstandsänderung gegenüber dem entlasteten Zustand mittels eines Sensorsystems erfaßt wird, dessen zu­ grundeliegendes physikalisches Wirkprinzip stabile statische und gute dynamische Übertragungseigenschaf­ ten aufweist und innerhalb der Meßeinrichtung eine Um­ formung des Sensorsignales in ein elektrisches, draht­ los übertragbares Meßsignal erfolgt, das nach Sendung an und Empfang durch einen Meßsignalempfänger an eine diesem nachgeschaltete Verarbeitungs- und Ausgabeein­ heit zu einer möglichst simultanen Ausgabe der augen­ blicklichen Kettenstrangbelastung weiterübermittelt wird.

3. Meßeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die verhinderte Abstandsänderung zwischen den Kettengliedschenkeln über zwischen den Ketten­ gliedschenkeln angeordnete piezoelektrische Sensoren oder Aufnehmer mit elektronischem Analogausgang in Form einer Ladung indirekt über den Druck- oder die Krafteinwirkung der beiden Kettengliedschenkel zueinander erfaßt wird.

4. Meßeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandsänderung zwischen den Ketten­ gliedschenkeln durch zwischen den Kettengliedschenkeln angeordnete piezoresitive Sensoren oder Aufnehmer mit elektronischem Analogausgang in Form einer Widerstandsänderung oder Spannung indirekt über den Druck- oder die Krafteinwirkung der beiden Kettengliedschenkel zueinander erfaßt wird.

5. Meßeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandsänderung zwischen den Ketten­ gliedschenkeln durch zwischen den Kettengliedschenkeln angeordnete induktive Sensoren mit Tauchanker mit elektronischem Analogausgang in Form einer Induktivitätsänderung oder einer Wechselspannung direkt über den Weg der beiden Kettengliedschenkel zueinander erfaßt wird.

6. Meßeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandsänderung zwischen den Ketten­ gliedschenkeln durch zwischen den Kettengliedschenkeln angeordnete induktive Sensoren mit Queranker mit elektronischem Analogausgang in Form einer Induktivität indirekt über den Weg der beiden Kettengliedschenkel zueinander erfaßt wird.

7. Meßeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die verhinderte Abstandsänderung zwischen den Kettengliedschenkeln durch zwischen den Ket­ tengliedschenkeln angeordnete magnetoelastische Sensoren mit elektronischem Analogausgang in Form einer Permeabilitätsänderung indirekt über die Kraft der beiden Kettengliedschenkel zueinander erfaßt wird.

8. Meßeinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die im Untertagebetrieb eingesetzte Meß­ einrichtung eigensicher ausgeführt ist.