DE2751244A1

DE2751244A1 - Teufenzeiger fuer foerderanlagen im bergbau

Info

Publication number: DE2751244A1
Application number: DE19772751244
Authority: DE
Inventors: Herbert Held; Helmut Wolters
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1977-11-16
Filing date: 1977-11-16
Publication date: 1979-05-17
Also published as: NO783777L; ZA786338B; YU265978A; FR2409222A1; BE872047A; DE2751244B2; IN151392B; FR2409222B1

Description

SIEMENSAKTIENGESELLSCHAPT ünaer Zeichen 27 § 1 2 A4 Berlin und München ^ VPA 77 p 3 2 8 5 BRD

Teufenzeiger für Förderanlagen im Bergbau

Sie Erfindung betrifft einen Teufenzeiger für Förderanlagen im Bergbau, mit einer die Grob- und Feinanzeige steuernden elektronischen Schaltungsanordnung, der die Ausgangsimpulse eines mit dem Antrieb der Förderanlage verbundenen Winkelschrittgebers zugeführt sind.

Ein bekannter Teufenzeiger dieser Art enthält einen Schrittmotor, der über eine Ansteuerelektronik durch die Impulse eines mit der Maschinenwelle gekuppelten Impulsgebers betrieben wird ("Siemens-Zeitschrift·', 1971, Heft 12, Seiten 923 bis 925). Der Schrittmotor ist mit der Feinanzeige direkt und mit der Grobanzeige über ein Getriebe verbunden. Während die Feinanzeige als Rundanzeige mit umlaufendem Zeiger oder als Ziffernanzeige ausgeführt ist, besteht die Grobanzeige aus einer Trommel, auf der eine Schraubenlinie abgetragen ist, und einem parallel zur Trommelachse in der Skalenabdeckung angeordneten Sichtschlitz. Dieser Teufenzeiger kann zwar an einer beliebigen, vom Aufstellungsort der Fördermaschine getrennten Stelle aufgestellt werden, jedoch müssen die mechanischen Teile laufend gewartet werden und mit zunehmendem Verschleiß dieser Teile verringert sich die Anzeigegenauigkeit. Auf längere Sicht ist daher eine einwandfreie Funktion des Teufenzeiger nicht sichergestellt. Außerdem besteht die Möglichkeit, daß der Schrittmotor Impulse "verschluckt¹¹.

Hk 2 Di/8.11.1977

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen verschleißfreien, mit hoher Anzeigegenauigkeit arbeitenden Teufenzeiger zu schaffen.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß zumindest der Skala für die Grobanzeige durch die Schaltungsanordnung nacheinander einschaltbare Leuchtdioden zugeordnet sind.

Durch die vollelektronische digitale Arbeitsweise des Teufenzeigers wird eine genaue Erfassung des Fördermittelweges und in Verbindung mit den Leuchtdioden eine genaue analoge Anzeige erzielt. In Anpassung an die häufig noch verwendeten mechanischen Hundteufenzeiger sind die für die Grobanzeige eingesetzten Leuchtdioden auf einer ersten und weitere für die Feinanzeige eingesetzte Leuchtdioden auf einer zweiten, zur ersten konzentrischen Kreisbahn aneinander gereiht. In einer bevorzugten Ausführung sind die Leuchtdioden für die Grobanzeige in vertikaler Anordnung aneinander gereiht, während für die Feinanzeige eine digitale Ziffernanzeige vorgesehen ist. In beiden Ausführungen ergibt sich ein Teufenzeiger mit leicht überschaubarer Anzeige, der an beliebiger Stelle, beispielsweise in einem Steuerpult angeordnet werden kann.

An Hand von in der Zeichnung dargestellten Ausfuhrungebeispielen wird die Erfindung im folgenden näher erläutert.

Figur 1 zeigt die Frontansicht eines Teufenzeiger mit Rundanzeige. Für die Grobanzeige 1 sind auf einer Kreisbahn beispielsweise hundertvierzig Leuchtdioden 2 angeordnet, von denen je fünf der Übertreibanzeige 3, 4 dienen. Für die Feinanzeige 5 sind auf einer weiteren, konzentrisch zur Grobanzeige verlaufenden Kreisbahn beispieleweise hundert Leuchtdioden 6 gleichmäßig verteilt aneinander gereiht. Für Grob- und Feinanzeige sind vorzugsweise gelb strahlende und für die Ubertreibanzeige rot strahlende Leuchtdioden 7 mit hoher Leuchtstärke

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eingesetzt. Die Leuchtdioden werden zweckmäßigerweise nacheinander ein- und ausgeschaltet, so daß sich auf beiden Bahnen das Bild je eines wandernden Lichtpunktes ergibt. Ein Umlauf des Lichtpunktes der Feinanzeige entspricht beispielsweise dem Umfang des Treibmittels. Jeder Anzeige 1, 5 kann ein eigenes oder beiden Anzeigen gemeinsames, entsprechend der Anordnung der Leuchtdioden gelochtes, entsprechend der jeweiligen Teufe beziffertes Skalenblatt 8 zugeordnet sein. Zur Kennzeichnung von vorgegebenen Haltepunkten für die anzufahrenden Sohlen sind auf dem Skalenblatt selbethaftende, z.B. magnetisch haftende Marken 9 vorgesehen.

In Figur 2 ist ein Querschnitt durch den Teufenzeiger dargestellt. Ein Gehäuseunterteil 10 nimmt eine Platine 11 auf, die mit den die elektronische Schaltungsanordnung bildenden Bauelementen und den Leuchtdioden 2, 6 und 7 bestückt ist. Sie Platine enthält ferner eine Messerkontaktleiste 12 für einen vielpoligen Anschlußstecker 13 (gegenüber Fig. 1 um 90° versetzt gezeichnet), dessen Zuleitungskabel 14 mittels einer Gewindemuffe 15 durch den Gehäuseboden 16 eingeführt 1st. Sie Platine ist mittels Abstandsbuchsen 17 und Schrauben 18 mit Muttern 19 an einer Platte 20 befestigt, die durch Schrauben an im Gehäuse angeordneten Winkelleisten 22 festgelegt und mit einer der Anzahl und Anordnung der Leuchtdioden entsprechenden Anzahl von Bohrungen 23 versehen ist. Diese Platte dient vorteilhafterweise als Schablone für die Bestückung der Platine mit den Leuchtdioden. Nach Lösen der Schrauben 21 kann die Platte zusammen mit der Platine als Baueinheit vom Gehäuseunterteil abgenommen werden. Eine defekte Platine kann daher schnell durch eine neue ersetzt werden. Die Länge der Abstandsbuchsen 17 ist so bemessen, daß die in die Bohrungen 23 ragenden Leuchtdioden infolge der Abdeckung durch die Platte als im wesentlichen punktfOrmige Lichtquellen erscheinen. Die Platte trägt ferner ein für die Grob- und Feinanzeige gemeinsames Skalenblatt 8, das entsprechend der Anzahl und Anordnung der Leucht-

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dioden gelocht ist. Ein Rahmen 25 mit eingesetztem entspiegeltem Schauglas 26 schließt als Deckel die Frontseite des Gehäuses ab. Die aus der Fiateine 11 und der Platte 20 bestehende Baueinheit und der Deckel 25, 26 sind zweckmäßigerweise an einer Vertikalseite des Gehäuses mittels Scharnieren 24 angeschlagen und an der anderen Vertikalseite mittels Schrauben in der Schließstellung gehalten. Zum staubdichten Abschluß des Gehäuses ist im Rahmen 25 ein Dichtungsring 27 aus elastischem Material angeordnet.
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In den Figuren 3 und 4 ist ein Teufenzeiger mit vertikaler Grobanzeige für eine zweitrümige Förderanlage dargestellt. Von der Ausführung nach den Figuren 1 und 2 unterscheidet sich dieser Teufenzeiger, abgesehen vom konstruktiven Aufbau des Gehäuses, im wesentlichen dadurch, daß für die Grobanzeige Leuchtdioden 26 paarweise vertikal aneinander gereiht sind, während für die Feinanzeige digitale LED-Ziffernanzeigeeinheiten 29 eingesetzt sind. Durch die paarweise Anordnung der Leuchtdioden 28 wird eine Unterbrechung der Grobanzeige verhindert, wenn eine Leuchtdiode eines Paares ausfällt. Je eine über den Anzeigeeinheiten angeordnete Leuchtdiode 28 a zeigt jeweils die Bündigstellung des Fördermittels an. Für jedes Trum enthält der Teufenzeiger eine Platine 30, die mit den zugehörigen elektronischen Bauelementen, Leuchtdioden und Anzeigeeinheiten bestückt ist. Die Platinen 30 sind mittels Schraubverbindungen einerseits mit dem Boden 31 des Teufenzeigergehäuses und andererseits mit je einer Blende 32, die mit Ausschnitten für die Anzeigeeinheiten 29 und die Leuchtdioden 28, 28a versehen ist und daher während der Bestückung der Platine als Schablone für die Ausrichtung der Leuchtdioden dient, jeweils unter Zwischenlage von Abstandshaltern 33 verbunden. Nach Lösen der Blende läßt sich eine defekte Platine ohne wesentlichen Zeitaufwand ersetzen. Die Länge der Abstandshalter ist so gewählt, daß die Leuchtdioden nur geringfügig über die Oberfläche der Blenden 32 herausragen. Auf der Oberfläche der Blenden 32 ist je ein Skalenblatt 41 befestigt. Zur Kennzeichnung von Halte-

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punkten (Sohlen) eind selbsthaftende, vorzugsweise magnetisch haftende Marken 9 vorgesehen. Die Seitenwände des Gehäuses sind aus Winkelleisten 34 gebildet. An der einen Seitenwand ist mittels Scharnieren 35 ein Gehäusedeckel befestigt, der aus einen Rahmen 36 und einem mit diesem über ein Profilband 37 aus elastischem Material verbundenen, entspiegelten Schauglas 38 zusammengesetzt ist. Zur Abdichtung des Gehäuses ist auf der Innenfläche des Rahmens 36 ein Streifen 39 aus elastischem Material angeordnet, der bei geschlossenem Deckel gegen die Kante der Seitenwände gepreßt wird. Anschläge 42 verhindern eine Schrägstellung des Deckels und eine Abscherung des Dichtungsstreifens 39· In seiner Schließstellung wird der Deckel durch Schrauben 40 gehalten. Durch Ausnehmungen im Gehäuseboden 31 sind Anschlußkörper 43 mit Kontaktfedern 44 für den Anschluß, z.B. Crimp-Anschluß, der elektrischen Verbindungeleitungen eingeführt.

Das Gehäuse für einen einfachen, für eine eintrümige Förderanlage bestimmten Teufenzeiger kann den gleichen Aufbau mit entsprechend angepaßten Abmessungen erhalten.

Mit Hilfe von Spannstücken 45 mit Schrauben 46 kann der Teufenzeiger z.B. in ein Steuerpult eingebaut werden.

Die elektronische Schaltungsanordnung für die Ansteuerung der Leuchtdioden enthält statische Code-Umsetzer, die die ankommenden wegproportionalen Impulse in BCD-codierte Zahlen umsetzen. Für die Feinanzeige ist beispielsweise eine Decodierung in "1 aus 100" und für die Grobanzeige eine Decodierung in ι·ι _aU8 140" vorgesehen.

Figur 5 zeigt den Aufbau einer Schaltung für eine direkte Ansteuerung eines Rundteufenzeigers mit Leuchtdiodenanzeige. «Ein mit dem Treibmittel der Förderanlage gekuppelter Winkelschrittgeber 47 liefert zwei gegeneinander versetzte Impulsreihen, die einer Impuls-Auswertestufe 48 zur Bestimmung der

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Fahrtrichtung zugeführt werden. An die Auswertestufe sind je ein Frequenzuntersetzer 49 und 50 zur optimalen Anpassung der Grobanzeige 1 bzw. der Feinanzeige 5 des Teufenzeiger und eine Synchronisierstufe 51 angeschlossen, deren Eingang mit einem im Schacht angeordneten Synchronisierschalter 52 verbunden ist. Das Untersetzungsverhältnis der Frequenzuntersetzer 49» 50 ist mittels einer eine Untersetzungskonstante vorgebenden Stufe 53 bzw. 54 einstellbar. Die untersetzte Impulsfrequenz wird einem Vorwärts-Rückwärte-Zähler 55 bzw. 56 zugeführt. Der dem Aufstellungsort des Synchronisierschalters 52 entsprechende Wegistwert ist in einen Speicher 57 bzw. 58 gesetzt und korrigiert gegebenenfalls den im Zeitpunkt der Abgabe des Synchronisiersignale erreichten Zählerstand. Der Ausgang der Zähler 55, 56 ist mit den Code-Umsetzern für die Grobanzeige 1 bzw. die Feinanzeige 5 und mit je einem Remanenzspeicher 59 bzw. 40 verbunden, in den vor einer Abschaltung der Förderanlage der Zählerstand gesetzt wird und der im Zeitpunkt der Wiedereinschaltung den Zählerstand selbsttätig vorgibt, so daß die lage des Fördermittels vom Teufenzeiger wieder richtig angezeigt wird.

Nach Figur 6 werden die Impulse für die Grobanzeige 1 und die Feinanzeige 5 eines Rundteufenzeigers von dem in einem Fahrtregler 61 enthaltenen Schachtzähler 62 abgeleitet. Für die Feinanzeige 5 werden der elektronischen Schaltungsanordnung des Teufenzeigers die Ausgangalmpulse des Schachtzählers direkt zugeführt, während für die Grobanzeige 1 dem Schachtzähler ein Addierer 63 und ein Rechenglied 64 nachgeschaltet sind. Der Fahrtregler ist so geeicht, daß ein Umlauf der Feinanzeige einer Umdrehung des Treibmittels entspricht. Dem Addierer 63 wird die anzuzeigende Übertreibweglänge von einem aus Zahleneinstellern zusammengesetzten Baustein 65 vorgegeben. Die Rechenkonstante für das als Multiplizierer geschaltete Rechenglied 64 ist mittels einer Bitschalter enthaltenden Anpaßstufe 66 einstellbar, so daß die Grobanzeige an die jeweilige Teufe angepaßt werden kann.

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Da der Schachtzähler im Laufe jedes Förderzuges durch einen Schachtschalter synchronisiert wird, wirkt sich ein Seilklettern oder ein Seilrutsch auf die Wegerfassung nicht aus. Eine Vorrichtung zur Nachstellung des Teufenzeigers, wie sie bisher bei mechanischen und elektromechanischen Teufenzeigern üblich war, ist daher nicht erforderlich. Der Zählerstand des SchachtZählers wird im Fahrtregler im Falle einer Abschaltung oder eines Ausfalls der Stromversorgung der Förderanlage remanent gespeichert und nach dem Einschalten automatisch wieder in den Zähler eingegeben, so daß der Teufenzeiger nach dem Einschalten die richtige Teufe anzeigt.

10 Patentansprüche
6 Figuren

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Claims

Patentansprüche

1. ITeufenzeiger für Förderanlagen im Bergbau, mit einer die - und Feinanzeige steuernden elektronischen Schaltungsanordnung, der die Ausgangsimpulse eines mit dem Antrieb der Förderanlage verbundenen Winkelsehrittgebers zugeführt sind, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest der Skala (8) für die Grobanzeige (1) durch die Schaltungsanordnung nacheinander einschaltbare Leuchtdioden (2,6,7,28) zugeordnet sind.

2. Teufenzeiger nach Anspruch 1, <* aurch gekennzeichnet, daß die statische Code-Umsetzer en ⁺ : leitende elektronische Schaltungsanordnung unmittelbar an ei:.^n Fahrtregler (61) angeschlossen ist.

3. Teufenzeiger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an den Winkelschrittgeber (47) über je einen Frequenzuntereetzer (49,50) mit einstellbarer Untersetzungekonstante je ein Vorwärts-Rückwärtszähler (55,56) für die Grob- bzw. Feinanzeige angeschlossen ist, dessen Zählerstand durch den dem Aufetellungsort eines Schachtschalters (52) entsprechenden Wegistwert korrigierbar ist, und daß der Ausgang der Zähler (55,56) mit der statische Code-Umsetzer enthaltenden elektronischen Schaltungsanordnung verbunden ist.

4. Teufenzeiger nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Leuchtdioden (28) für die Grobanzeige in vertikaler Anordnung aneinander gereiht sind, während für die Feinanzeige eine digitale Ziffernanzeige (29) vorgesehen ist.

5. Teufenzeiger nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die für die Grobanzeige (1) eingesetzten Leuchtdioden (2,7) auf einer ersten und weitere für die Fein-

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anzeige (5) eingesetzte Leuchtdioden (6) auf einer zweiten zur ersten konzentrischen Kreisbahn aneinander gereiht sind.

6. Teufenzeiger nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine die Leuchtdioden (2,6,7) bzw. eine die Leuchtdioden

(28) einschließlich der Ziffernanzeige (29) und die Schaltungsanordnung tragende Platine (11 bzw. 30) in ein staubdichtes, durch einen verglasten Deckel (25,26 bzw. 36,37,38) abgeschlossenes Gehäuse eingesetzt ist.
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7. Teufenzeiger nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Platine (11 bzw. 30) mittels Abstandshaltern (17 bzw. 33) mit einer entsprechend der Anzahl und Anordnung der Leuchtdioden (2,6,7 bzw. 28) mit Bohrungen (23) bzw. Ausschnitten versehenen Blende (20 bzw. 32) verbunden ist, die als Schablone für die Bestückung der Platine mit den Leuchtdioden dient.

8. Teufenzeiger nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der Abstandshalter (20 bzw. 32) derart auf die Abmessungen der Leuchtdioden (2,6,7 bzw. 32) abgestimmt ist, daß die Blende (20 bzw. 32) eine im wesentlichen punktföriaige Abstrahlung des Lichtes erzwingt.

9. Teufenzeiger nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,

daß auf der Blende (20 bzw. 3?), die zusammen mit der Platine (11 bzw. 30) eine in das Gehäuse eingesetzte Baueinheit bildet, ein oder zwei entsprechend der Anordnung der Leuchtdioden gestaltete Skalenblätter (8 bzw. 41) lösbar befestigt sind.

10. Teufenzeiger nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß vorgegebene Wegpunkte, insbesondere Haltepunkte, auf dem bzw. den Skalenblättern (8 bzw. 41) durch selbsthaftende, vorzugsweise magnetisch haftende Marken (1) abbildbar sind.

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