DE202005018614U1

DE202005018614U1 - Gleitschuh für Bergbaugewinnungsgerät

Info

Publication number: DE202005018614U1
Application number: DE202005018614U
Authority: DE
Original assignee: DBT GmbH
Current assignee: Caterpillar Global Mining Europe GmbH
Priority date: 2005-11-28
Filing date: 2005-11-28
Publication date: 2007-01-11
Anticipated expiration: 2015-11-29
Also published as: MXPA06013738A; ZA200609888B; GB2432603B; RU64690U1; AU2006241361B2; AU2006241361A1; CN201080826Y; GB0623775D0; PL116474U1; US20070194618A1; GB2432603A; US7431401B2; PL63864Y1

Abstract

Gleitschuh zur Abstützung und/oder Führung eines Bergbaugewinnungsgerätes an einer Gleitführung, mit einem Gleitschuhkörper, der auswechselbar an dem Bergbaugewinnungsgerät festlegbar ist und eine mit einer Verschleißdicke ausgeführte Gleitfläche aufweist, deren Dicke sich im Betriebseinsatz verschleißbedingt vermindert, dadurch gekennzeichnet, daß der Gleitfläche (51) wenigstens ein durch drahtlose Signalübertragung abtastbarer Sensor (57) zugeordnet ist, der sein Sensorsignal bei Verminderung der Dicke der Gleitfläche (51) unter eine Mindestdicke (56) ändert.

Description

Die Erfindung betrifft einen Gleitschuh zur Abstützung und/oder Führung eines Bergbaugewinnungsgerätes, insbesondere eines Walzenladers, an einer Gleitführung, mit einem Gleitschuhkörper, der auswechselbar an dem Bergbaugewinnungsgerät festlegbar ist und eine mit einer Verschleißdicke ausgeführte Gleitfläche aufweist, deren Dicke sich im Betriebseinsatz verschleißbedingt vermindert.
Im untertägigen Bergbau führen sich Bergbaugewinnungsgeräte wie insbesondere Kohlenhobel oder Walzenlader an Führungen, die versatzseitig und/oder abbaustoßseitig an einem Förderer angebaut sind. Bei modernen Walzenladern ist es üblich, an der dem Kohlenstoß abgewandten (versatz-)Seite des Förderers ein Triebstockelement anzuordnen, das beispielsweise aus Zahn- oder Triebstockstangen oder bevorzugt aus einer Triebstockkette besteht und in das ein am Körper des Walzenladers gelagertes Antriebsrad eingreift. Gleichzeitig wird der Walzenlader sowohl versatzseitig als auch abbaustoßseitig mittels Führungselementen, die insbesondere aus Führungsschuhen bestehen können, an einer geeigneten Maschinenführung in Höhen- und Seitenrichtung geführt.
Aus der DE 195 31 729 A1 beispielsweise ist es für einen Walzenlader bekannt, daß die abbaustoßseitigen Führungselemente sowohl aus Gleitschuhen als auch aus Führungsrollen bestehen können. Aus der DE 20 2004 00516 U1 ist ein Gleitschuh bzw. eine Gleitkufe für einen Gewinnungshobel bekannt.
Wenigstens einer der Gleitschuhe, mit denen sich das Bergbaugewinnungsgeräte an einer Führung führt, muß einen Großteil des Gewichtes des Gewinnungsgerätes tragen. Diese das Gewicht abstützenden Gleitschuhe unterliegen daher besonders hohem Verschleiß und die Gleitfläche dieser Gleitschuhe wird mit einer ausreichenden Verschleißdicke ausgeführt, die sich im Betriebseinsatz verschleißabhängig vermindert. Der Verschleiß an diesen gewichtsbelasteten Gleitschuhen ist häufig besonders hoch, da zum Teil Gesteinsbrocken od.dgl. zwischen die Gleitschuhe und die Führung geraten, die im Gegensatz zu Kohle keine Gleitschmierung bewirken. Die Standzeit der Gleitschuhe ist daher selbst mittels intensiven Berechnungen nicht abschätzbar. Da gleichzeitig die Gleitschuhe nur umständlich zugänglich sind und eine Sichtprüfung kaum möglich ist, müssen relativ kurze Verschleißintervalle für die Gleitschuhe gewählt werden. Es werden daher häufig Gleitschuhe ausgetauscht, bei denen noch ausreichend Verschleißdicke vorhanden gewesen wäre.
Aufgabe der Erfindung ist es, Gleitschuhe für Bergbaugewinnungsgeräte zu schaffen, bei denen die vorgenannten Probleme behoben sind.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Gleitfläche des Gleitschuhs wenigstens ein durch drahtlose Signalübertragung abtastbarer Sensor zugeordnet ist, der sein Sensorsignal zumindest bei Verminderung der Verschleißdicke der Gleitfläche unter eine Mindestdicke ändert. Bei der erfindungsgemäßen Lösung werden die Gleitschuhe durch das Anbringen von Sensoren derart instrumentiert bzw. automatisch ablesbar, daß das Überschreiten einer Verschleißgrenze durch Unterschreiten einer Mindestdicke automatisch erkannt werden kann. Durch eine drahtlose Signalübertragung wird sichergestellt, daß das Auslesen des Zustandes des Sensors mit ausreichendem Abstand und damit fehlerfrei und störungsunanfällig erfolgen kann, wodurch der Sensor nicht der Gefahr unterliegt, in irgendeiner Weise von dem Abtastgerät od.dgl. getrennt zu werden. Der Gleitschuh selbst kann mithin ein konstruktiv einfach aufgebautes Bauteil ohne Anschlußleitungen, Stecker, Steckeranschlüsse u.dgl. bleiben, da die Signalübertragung drahtlos (wireless) erfolgt.
Gemäß einer insbesondere bevorzugten Ausgestaltung ist der Sensor als Zerstörungsfühler ausgelegt, der bei Unterschreiten der Mindestdicke zerstört wird. Die Verwendung eines derartigen Zerstörungssensors oder Zerstörungsfühlers hat den besonderen Vorteil, daß sämtliche Signalzustände des Sensors sicher bestimmt werden können, mithin immer eine Information vorliegen kann, ob der Sensor noch ein Signal anzeigt, ggf. ein Kurzschlußzustand vorliegt oder aber die Mindestdicke wegen Zerstörung des Sensors unterschritten wurde.
Gemäß einer insbesondere bevorzugten Ausgestaltung ist dem Sensor eine Sensorelektronik zugeordnet, die in vorgegebenen Zeitintervallen den Sensor vorzugsweise regelmäßig abtastet. Der Sensor kann beispielsweise im Ein- oder Mehrminutentakt abgetastet werden und hierbei ein Datenpaket mit Signalen seines Betriebsstatus und beispielsweise einer Identifikationsnummer mit der Sensorelektronik austauschen, die dann drahtlos das entsprechende Sensorsignal an eine dem Gewinnungsgerät, Ausbauschilden oder dem Endbereich von Streben zugeordnete Steuereinheit übermittelt. Vorzugsweise ist hierbei die Sensorelektronik mit einer Batterie versehen, mit der auch der Sensor gespeist wird. Die Lebensdauer der Batterie sollte ausreichend sein, daß ein Gleitschuh ab erstmaliger Aktivierung des Sensors eine ausreichende Lebensdauer hat. Die Batterien können aus einfachen, ggf. sogar handelsüblichen Batteriezellen wie beispielsweise Mikrozellen bestehen. Weiter vorzugsweise kann die Sensorelektronik mit einem Prozessor und/oder einer Antenne, insbesondere einer in die Elektronik integrierten Antenne wie einer PCB-Antenne versehen sein, so daß mit geringem elektronischen Aufwand die Signale des Sensor ausgewertet und als Datenpaket drahtlos übertragen werden können. Die Sensorelektronik ist vorzugsweise beabstandet vom Sensor in einer Aufnahme oder Ausfräsung im Gleitkörperschuh angeordnet. Der Sensor und/oder die Sensorelektronik können insbesondere in einer Ausnehmung, Ausfräsung oder Bohrung angeordnet sein, die sich in einem rückwärtig der Gleitfläche angeordneten Abschnitt des Gleitschuhkörpers erstreckt. Vorteilhafterweise reicht nur der Sensor mit seiner bei Erreichen der Mindestdicke zur Zerstörung vorgesehenen Sensorspitze bis an die Mindestdicke der Gleitfläche heran.
Weiter vorzugsweise kann die Sensorelektronik drahtlos aktivierbar/deaktivierbar sein, um die Lebensdauer der Batterie zu verlängern. Ferner ist vorteilhaft, wenn der Sensor und/oder die Sensorelektronik in Vergußmasse eingegossen sind.
Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines schematisch in der Zeichnung gezeigten Ausführungsbeispiels eines Walzenladers mit erfindungsgemäßem Gleitschuh. In der Zeichnung zeigen:
1 in einer Ansicht in Längsrichtung eines Förderers schematisch vereinfacht einen an einem Förderer versatzseitig und abbaustoßseitig in Führungen geführten Walzenlader; und
2 schematisch einen erfindungsgemäßen Gleitschuh mit integriertem Verschleißsensor.
1 zeigt stark schematisch vereinfacht eine an sich bekannt Bergbaugewinnungsanlage mit einem Walzenlader 1 als Bergbaugewinnungsgerät und einem Förderer 2, der innerhalb des untertägigen Gewinnungsbetriebs vor einem nicht dargestellten Kohlenstoß, an dem Kohle abgebaut wird, auf dem Liegenden 3 angeordnet ist. Von dem Walzenlader 1 ist im wesentlichen nur sein Maschinenkörper 4 gezeigt, der den Förderer 2 portalartig übergreift und der auf der dem Kohlenstoß zugewandten Seite des Förderers 2 mittels Gleitschuhen 50 auf einer Laufschiene 6 abgestützt ist, die seitlich am Förderer 2 fest angeordnet ist. Die Übersichtszeichnung in 1 zeigt hierbei nur den vorderen von meist mehreren Gleitschuhen 50. Die Gleitschuhe 50 sind in Grenzen schwenkbeweglich mittels eines Bolzens 14 an einem abbaustoßseitigen Führungsarm 5 abgestützt und ein Großteil des Gewichtes des Maschinenkörpers 4 des Walzenladers 1 wird über die im Betriebseinsatz entlang der Gleitführung 6 entlanggleitenden Gleitschuhe 50 abgestützt.
Auf der gegenüberliegenden Seite (Versatzseite) weist der Maschinenkörper 4 im Bereich seiner beiden Enden jeweils einen Führungsarm 7 auf, an dessen unteren Enden jeweils ein Führungsschuh 8 schwenkbar angeordnet ist, der sich an einer Führungsleiste 9 insbesondere als seitliche Führung für den Walzenlader 1 führt. Der Walzenlader 1 weist an seinem Maschinenkörper 4 ferner einen Fahrantrieb mit mindestens einem angetriebenen Zahn- bzw. Triebstockrad 10 auf, das im Zahneingriff mit einer Triebstockkette 11 steht, die an einer Tragschiene 12 gelagert ist. Die Tragschiene 12 bildet im gezeigten Ausführungsbeispiel zugleich die Führungsleiste 9 für die seitliche Führung des Walzenladers 1. Die Tragschiene 12 ist auf Konsolen 13 fest angeordnet, die versatzseitig am Förderer 2 angebaut sind. Zur seitlichen Führung des Walzenladers 1 mittels des Führungsschuhs 8 weist dieser an seiner Unterseite eine Hakenleiste 22 mit einem aufragenden Führungshaken 23 auf, der die Führungsleiste 9 in einer Schlitzausnehmung hinterfaßt.
Insbesondere die abbaustoßseitigen, auf der Gleitführung 6 entlanggleitenden Gleitschuhe 50 unterliegen besonders hohem Verschleiß, da das mit dem Walzenlader 1 abgebaute Material auch die Gleitführung 6 zusetzen kann. Die Gleitschuhe 50 weisen daher eine mit ausreichender Verschleißdicke ausgebildete Gleitfläche 51 an ihrer Unterseite auf, wobei diese Verschleißschicht vorzugsweise aus verschleißfesterem Material oder verschleißfesteren Einsätzen od.dgl bestehen kann, die sich vollständig oder nur partiell über die Gleitfläche 51 erstrecken.
Die Gleitschuhe 50 sind erfindungsgemäß mit einer in 1 nicht dargestellten Sensoreinrichtung versehen, die eine drahtlose Erkennung der Dicke der Gleitfläche 51 bzw. des Verschleißzustandes der Gleitfläche 51 ermöglicht. Der Aufbau und die Anordnung dieser Sensoreinrichtung wird nun unter Bezugnahme auf 2 erläutert.
2 zeigt rein schematisch einen erfindungsgemäßen Gleitschuh 50 insbesondere für einen Walzenlader. Der Gleitschuh 50 umfaßt einen relativ massiven Gleitschuhkörper 52 mit einer hier relativ dick dargestellten Gleitfläche 51 an seiner Unterseite. Die Gleitfläche 51 kann auch aus einer Auftragsschicht oder einem Verschleißeinsatz od.dgl. bestehen. Die Aufnahme für einen Führungsarm des Bergbaugewinnungsgerätes und/oder einen Schwenkbolzen od.dgl. ist nicht dargestellt. An der Oberseite 53 des Gleitschuhkörpers 52 ist eine Ausfräsung oder Ausnehmung 54 ausgebildet, von der eine Vertikalbohrung 55 bis an die hier als Linie eingezeichnete Grenze 56 zwischen Gleitschuhkörper 52 und Beginn der Gleitfläche 51 heranreicht. Die Linie 56 symbolisiert hier eine Mindestdicke für die Verschleißdicke der Gleitfläche 51. Am Grund der Bohrung 51 ist ein Sensorelement 57 angeordnet, welches aus einem Zerstörungssensor besteht, der ausgelegt ist, beschädigt bzw. zerstört zu werden, wenn die Gleitfläche 51 stärker abgenutzt wird als die vorgegebene Mindestdicke, mithin die Linie 56 durch verschleißbedingte Abnutzung überschritten wird. Der Sensor 57 ist über ein Verbindungskabel od.dgl. an eine Sensorelektronik 58 angeschlossen, welche einen Kleinprozessor und/oder eine Transceiverelektronik auf einer Schaltplatine od.dgl. umfaßt. Die Sensorelektronik 58 wird mittels einer Batterie 59 gespeist, welche zusammen mit der Schaltplatine in einer Ausnehmung oder Ausfräsung 54 an der Oberseite des Gleitschuhkörpers 52 angeordnet ist. Außerdem ist die Sensorelektronik 58 mit einer schematisch dargestellten PCB-Antenne 60 ausgestattet, damit die am Sensor 57 durch die Sensorelektronik 58 in bestimmten Zeitintervallen abgefragten Sensorsignale drahtlos an einen Empfänger übertragen werden können, der beispielsweise einem Steuergerät des Bergbaugewinnungsgerätes oder den Steuergeräten von Ausbauschilden od.dgl. zugeordnet ist. Solange der Sensor 57 ein Signal absendet bzw. ein Antwortsignal abgibt, kann die Sensorelektronik 58 über die Antenne 60 diese Information an die Auswerteelektronik weiterleiten, und ein Austausch des Gleitschuhs 50 ist nicht erforderlich. Sinkt jedoch die Gleitfläche 51 unter die Mindestverschleißdicke (Linie 56), wird der Sensor 57 in einer Weise zerstört, dass er kein Signal mehr abgibt. Das Ausbleiben des Signals wird dann erkannt und die Auswertelektronik kann dem Bedienpersonal anzeigen, daß nunmehr ein Austausch der Gleitschuhe 50 stattfinden muß. Es versteht sich, daß dann immer noch eine ausreichende Sicherheitsdicke an der Gleitfläche 51 vorhanden sein sollte, die einen Betrieb des Gewinnungsgerätes zumindest bis zur nächsten Wartungsschicht sicherstellen kann.
Die Batterien können beispielsweise für eine bestimmte Lebensdauer von zwei bis drei Jahren ausgelegt sein, wobei eine entsprechend lange Lebensdauer der Batterien 59 dadurch gewährleistet werden kann, daß der Stromverbrauch der Sensorelektronik und des Sensors 57 bei bestimmten Abfrageintervallen ausreichend gering ist. Die Sensorelektronik könnte jedoch auch mit einer Zu- oder Abschaltautomatik eingerichtet sein, die zu Beginn eines Betriebseinsatzes des Gleitschuhs aktiviert werden muß. Auch dieses Aktivieren kann vorzugsweise drahtlos erfolgen.
Für den Fachmann ergeben sich zahlreiche Modifikationen, die in den Schutzbereich der anhängenden Ansprüche fallen sollen. Die Figuren zeigen einen abbaustoßseitigen Gleitschuh an einem Walzenlader. Erfindungsgemäße Verschleißsensoren könnte auch am versatzseitigen Führungsschuh und/oder an Gleitschuhen oder Gleitkufen von Gewinnungshobeln eingesetzt werden. Am Gleitschuh könnten auch mehrere Sensoren angeordnet sein, um auch bei ungleichmäßiger Abnutzung der Gleitfläche einen verschleißbedingten Ersatz des Gleitschuhs sicher anzeigen zu können.

Claims

Gleitschuh zur Abstützung und/oder Führung eines Bergbaugewinnungsgerätes an einer Gleitführung, mit einem Gleitschuhkörper, der auswechselbar an dem Bergbaugewinnungsgerät festlegbar ist und eine mit einer Verschleißdicke ausgeführte Gleitfläche aufweist, deren Dicke sich im Betriebseinsatz verschleißbedingt vermindert, dadurch gekennzeichnet, daß der Gleitfläche (51) wenigstens ein durch drahtlose Signalübertragung abtastbarer Sensor (57) zugeordnet ist, der sein Sensorsignal bei Verminderung der Dicke der Gleitfläche (51) unter eine Mindestdicke (56) ändert.
Gleitschuh nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (57) als Zerstörungsfühler ausgelegt ist, der bei Unterschreiten der Mindestdicke zerstört wird.
Gleitschuh nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem Sensor (57) eine Sensorelektronik (58) zugeordnet ist, die in vorgegebenen Zeitintervallen den Sensor (57) abtastet.
Gleitschuh nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensorelektronik (58) mit einer Batterie versehen ist.
Gleitschuh nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensorelektronik mit einem Prozessor und/oder einer Antenne (60), insbesondere einer in die Elektronik integrierten Antenne versehen ist.
Gleitschuh nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensorelektronik (58) beabstandet vom Sensor (57) in einer Aufnahme oder Ausfräsung (54) im Gleitschuhkörper (52) angeordnet ist.
Gleitschuh nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (57) und/oder die Sensorelektronik (58) in einer Ausnehmung, Ausfräsung (54) oder Bohrung (55) angeordnet ist, die sich in einem rückwärtig der Gleitfläche (51) angeordneten Abschnitt des Gleitschuhkörpers (52) erstreckt.
Gleitschuh nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensorelektronik drahtlos ein- und/oder ausschaltbar ist.
Gleitschuh nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor und/oder die Sensorelektronik in Vergußmasse eingegossen sind.