DE2822129C2

DE2822129C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Regeln der Zugkraft eines Haspels, der über ein Zugorgan mit dem Kabelwagen einer Gewinnungsmaschine verbunden ist

Info

Publication number: DE2822129C2
Application number: DE2822129A
Authority: DE
Inventors: Karl-Heinz Dipl.-Ing. 5810 Witten Weber
Original assignee: Gebr Eickhoff Maschinenfabrik u Eisengiesserei GmbH
Current assignee: Gebr Eickhoff Maschinenfabrik u Eisengiesserei GmbH
Priority date: 1978-05-20
Filing date: 1978-05-20
Publication date: 1983-03-31
Also published as: JPS5720715Y2; GB2021507A; US4260191A; DE2822129A1; PL123029B1; PL215061A1; JPS54170581U; GB2021507B

Description

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Die Erfindung befaßt sich mit einem Verfahren und der zugehörigen Vorrichtung zum Verhindern der Zugbeanspruchung eines Schrämkabels und/oder Wasserschlauches einer in einem geneigt gelagerten Flöz eingesetzten Gewinnungsmaschine, die mit Hilfe eines von einem Haspel zur unteren Strecke gezogenen Kabelwagens schleifenförmig geführt sind.

Durch die deutsche Auslegeschrift 12 42541 ist eine am Kohlenstoß hin und her verfahrbare Gewinnungsmaschine bekanntgeworden. Sie schleppt ihr Kabel und ihre Druckmittelleitung, die in einem auf der Stoßseite des Strebfördermittels befindlichen Kanal angeordnet sind, nach. Das elektrische Kabel läuft der Gewinnungsmaschine von einem Strebende und der Dmckmittelschlauch vom anderen Strebende aus zu. Sowohl das Kabel als auch der Druckmittelschlauch sind an den Strebenden über Umlenkrollen in die Strecke hineingeführt und werden hier auf Trommeln aufgewickelt Nur das elektrische Kabel ist innerhalb der Strecke schleifenförmig geführt, und es wird die mit Hilfe einer verschiebbar gelagerten Rolle gebildete Kabelschleife über ein Seil von einer Winde gespannt

In der britischen Patentschrift 11 09 531 ist eine Kohlengewinnungsmaschine beschrieben und dargestellt der die Energie mittels einer Kabelkette zugeführt wird. Das elektrische Kabel tritt in der Längsmitte des Strebes in die hier mit einem Ende am Strebfördermittel befestigte Kabelkette ein, die um die Rolle des Kabelwagens herumgeführt und an der Maschine befestigt ist. Ein weiteres Kabel oder ein Wasserschlauch wird der Gewinnungsmaschine über eine Kabelkette und über einen Kabelwagen vom entgegengesetzten Strebende aus zugeführt. Beide Kabelwagen sind in ein Zugseil eingeschert, das an beiden Strebenden Umlenkrollen umläuft, und dessen Untertrurr in einem gesonderten Kanal, unterhalb der unteren Kabelkettentrume, verlegt ist.

Schließlich ist es durch die britische Patentschrift 9 77 614 bekannt, Energiezuleitungen oder Schläuche einer Gewinnungsmaschine über einen der Maschine nach- oder vorweglaufenden Schlitten oder Wagen zuzuführen. Auch dieser Schlitten, der mit Umlenkrollen versehen ist, führt das Kabel und den Wasserschlauch schleifenförmig. Er wird mit Hilfe eines Zugseiles von einem nicht dargestellten, am Strebende aufgestellten Haspel gezogen und spannt die Kabelschleife.

Außerdem sind durch die DE-OS 25 50 729 Kabelwagen bekannt, die über ein Zugorgan mit einem am Strebende aufgestellten Haspel verbunden, an einer Seitenbracke geführt und mit einer um eine zum Liegenden parallele Achse drehbaren Rolle ausgerüstet sind, mit der sie die in einem Kanal der Seitenbracke liegende Schrämleitung und den hier befindlichen Wasserschlauch einer Walzenschrämmaschine schleifenförmig führen und spannen. Dabei ist der Kabelwagen mit seinem Zugorgan innerhalb des Kabelkanals der Seitenbracke angeordnet und hier in Streblängsrichtung verfahrbar geführt.

Setzt man die in den genannten Vorveröffentlichungen erläuterten Einrichtungen in steil gelagerten Flözen ein, so unterliegt die innerhalb der Kabeleinführung wirksame Haltekraft großen Schwankungen. Verwendet man einen Kabelwagen, um das Schrämkabel einer in einem geneigt gelagerten Flöz eingesetzten Walzenschrämmaschine schleifenförmig zu führen und zu spannen, so treten je nach Standort des Kabelwagens unterschiedliche Zugkräfte innerhalb des Schrämkabels auf. Diese Kabelzugkräfte werden einmal durch die Spannkraft des Haspels hervorgerufen und über den Kabelwagen in die beiden Trume des schleifenförmig geführten Schrämkabels eingeleitet, zum anderen aber durch die vom Gewicht des Schrämkabels herrührende Hangabtriebskraft verursacht. Je nach Länge des von der Kabeleinführung der Walzenschrämmaschine ausgehenden und zum Kabelwagen führenden Schrämka-

belabschnittes und der Flözneigung hat die Hangabtriebskraft unterschiedliche Größe. Sie erreicht ihren Größtwert, wenn sich die Walzenschrämmaschine am oberen Ende ihres Fahrweges befindet, wo Kabelwagen und Maschine ihren größten Abstand voneinander haben, und ihren Kleinstwert, wenn dieser Abstand am unteren Ende des Maschinenfahrweges am geringsten ist Zusammen mit dem auf diesen Kabelabschnitt entfallenden Anteil der konstanten Zugkraft des Haspels muß diese Hangabtriebskraft von dar Kabeleinführung der Walzenschrämmaschine aufgenommen werden. Infolgedessen ändert sich beim Fahren der Walzenschrämmaschine ständig mit dem Standort des Kabelwagens auch die an der Kabeleinführung der Schrämmaschine auftretende Zugkraft des Schrämkabels. Weil durch diese Zugbeanspruchung die Lebensdauer eines Schrämkabels stark beeinflußt wird, ist man bestrebt, den Größtwert der Zugkraft, vor allem aber die Zugkraftschwankungen, klein zu halten. Es liegt auf der Hand, daß das Schrämkabel ganz besonders im Bereich der Kabeleinführung, wo es in einer scharfen 90° Krümmung in den Maschinenkörper übergeführt wird, durch die sich ständig ändernden Zugbeanspruchungen stark belastet und in seiner Lebensdauer beeinträchtigt wird.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, die in einem geneigt gelagerten Flöz bei schleifenförmiger Führung in einem Schrämkabel und/oder Wasserschlauch einer Gewinnungsmaschine auftretende maximale Zugkraft und auch die Zugkraftänderungen im Bereich der Kabeleinführung zu reduzieren.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Zugkraft des Haspels stets eine dem Abstand Kabelwagen — Gewinnungsmaschine umgekehrt proportionale Größe hat und die Zugkraft des Haspelantriebes durch ein diesem Abstand oder durch ein dem Kehrwert dieses Abstandes entsprechendes Signal gesteuert wird.

Ein derart betriebener Haspel paßt seine Zugkraft weitgehend der Hangabtriebskraft an, die in dem von der Gewinnungsmaschine ausgehenden und zum Kabelwagen verlaufenden Abschnitt des Schrämkabels auftritt. Er reduziert somit seine Zugkraft mit zunehmendem Abstand Gewinnungsmaschine — Kabelwagen und steigert seine Zugkraft bei abnehmender Länge des zwischen Gewinnungsmaschine und Kabelwagen verlaufenden Kabelabschnittes. Da die von der Kabeleinführung aufzunehmende Zugkraft des Schrämkabels von der Hangabtriebskraft und der Spannkraft des Haspels bestimmt wird, bleibt die in diesem Schrämkabelbereich auftretende Zugkraft weitgehend konstant, zumindest aber nehmen die Zugkraftschwankungen im Bereich der Kabeleinführung beträchtlich ab, was sich auf die Lebensdauer eines Schrämkabels positiv auswirkt.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann die Zugkraft des Haspels stets eine dem Abstand Kabelwagen — Gewinnungsmaschine umgekehrt proportionale Größe haben und die Zugkraft des Haspelantriebs durch ein der Zugbeanspruchung des Schrämkabels und/oder Wasserschlauches im Bereich der Kabeleinführung der Gewinnungsmaschine proportionales bzw. umgekehrt proportionales Signal gesteuert werden. Ein solches Signal berücksichtigt auch die auf den Kabelabschnitt einwirkenden Reibungskräfte sowie die dynamischen Kräfte, also die tatsächlich wirksame Hangabtriebskraft des Kabelabschnittes und nicht nur die dem Abstand Kabelwagen — Gewinnungsmaschine entsprechende Länge dps Kabelabschnittes.

Zweckmäßigerweise ist dazu die Gewinnungsmaschine bzw. der Kabelwagen mit einer Standortanzeige oder der Haspel mit einer nach Art eines Teufenanzeigers arbeitenden Anzeigevorrichtung versehen, die ein dem Maschinen- oder Kabelwagenstandort entsprechendes elektrisches Signal erzeugen, das steuernd auf die Thyristoren des den Haspel antreibenden Elektromotors bzw. steuernd auf den hydraulischen Arbeitskreislauf des Haspelantriebes einwirken. Da der augenblickliche Standort der Gewinnungsmaschine immer einen bestimmten Standort des Kabelwagens bedingt und umgekehrt, der jeweilige Standort des Kabelwagens immer einen bstimmten Maschinenstandort erfordert, kann aus dem zur Verfügung stehenden Standortsignal ohne weiteres ein dem Abstand Kabelwagen — Gewinnungsmaschine proportionales Signal gebildet und dieses Signal entweder in ein reziprokes Signal umgewandelt oder aber direkt zur umgekehrten Steuerung des den Haspel antreibenden Elektromotors bzw. des den Haspel antreibenden Hydraulikantriebs genutzt werden.

Es ist aber auch möglich, die Kabeleinführung der Gewinnungsmaschine mit einer Zugabfangbüchse auszustatten, die sich an einem mit dem Haspelantrieb elektrisch verbundenen Kraftaufnehmer abstützt, der ein der Zugbeanspruchung des Schrämkabels und/oder Wasserschlauches proportionales elektrisches Signal erzeugt, das steuernd auf die Thyristoren des den Haspel antreibenden Elektromotors bzw. steuernd auf den hydraulischen Arbeitskreislauf des Haspelantriebes einwirkt. Auch das auf diese Weise erzeugte, der Zugkraft proportionale Signal kann zunächst in ein reziprokes Signal umgewandelt und dann zur Steuerung des Haspelantriebes verwendet werden.

Es empfiehlt sich, den den Haspel antreibenden Elektromotor als Stillstandsmotor auszubilden. Ein solcher Motor gibt auch im Stillstand ein hinreichend großes Moment an das Untersetzungsgetriebe des Haspels ab und ist deshalb für den vorgesehenen Zweck besonders geeignet.

In den Figuren sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt und im folgenden Beschreibungsteil näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine in einem geneigt gelagerten Flöz arbeitende Doppelwalzenschrämmaschine, deren Schrämkabel mit Hilfe eines Kabelwagens schleifenförmig geführt undgespannt wird;
F i g. 2 eine der F i g. 1 entsprechende Abbildung eines anderen Ausführungsbeispiels;

Fig.3 die teilweise geschnittene Kabeleinführung einer Walzenschrämmaschine als Einzelheit.

Die das Flöz 1 in beiden Fahrtrichtungen lösende Walzenschrämmaschine 2 ist auf dem Strebfördermittel 3 verfahrbar geführt und wird von der nicht dargestellten oberen Flözstrecke aus über das Schrämkabel 4 mit der zu ihrem Betrieb notwendigen elektrischen Antriebsenergie versorgt. Wie aus den Fig. 1 und 2 hervorgeht, dient ein unterhalb der Walzenschrämmaschine 2 befindlicher Kabelwagen 5 zur schleifenförmigen Führung des Schrämkabels 4 und dazu, die beiden Abschnitte a, b der Schrämkabelschleife zu spannen. Er ist deshalb mit einer vom Schrämkabel umschlungenen Rolle 6 ausgerüstet, die um eine quer zur Streblängsrichtung verlaufende, zum Liegenden parallele Achse 7 drehbar gelagert ist. Geführt wird dieser auf der Versatzseite des Strebfördermittels 3 befindliche Kabelwagen 5 an der nicht dargestellten

Seitenbracke des Strebfördermittels 3 bzw. innerhalb des Kabelkanals dieser Seitenbracke. Über ein Seil 8 steht er mit dem in der unteren Flözstrecke aufgestellten Haspel 9 in Verbindung, der die zum Spannen des Schrämkabels 4 erforderliche Spannkraft aufbringt, über das Seil 8 in den Kabelwagen 5 einleitet und auf diesen ständig eine zur unteren, nicht dargestellten Abbaustrecke gerichtete Zugkraft ausübt.

In beiden Ausführungsbeispielen wird der Haspel 9 von einem Elektromotor 10 angetrieben, dem die elektrische Energie über die Leitungen RST mit Hilfe des Thyristors 11 gesteuert zugeführt wird. Dieser Haspel 9, der sich in beiden Ausführungsbeispielen in der unteren Flözstrecke befindet, kann aber auch von einem Hydraulikantrieb angetrieben werden, wie er für den hier vorgesehenen Zweck beispielsweise in der DP 11 83 040 beschrieben ist.

Der den Antriebsmotor 10 des Haspels 9 steuernde Thyristor 11, aber auch der nicht dargestellte Hydraulikantrieb des Haspels 9 stehen über eine Steuerleitung 12 mit einem Verstärker 13 in Verbindung, dem in dem Ausführungsbeispiel nach der Fig. 1 ein Impulsformer 14 vorgeschaltet ist. Bei der Fahrt der Walzenschrämmaschine 2 gehen diesem Impulsformer 14 ständig die Signale zweier Initiatoren 15 zu, die dem Antriebsrad 16 der Maschinenwinde 17 zugeordnet sind und hier pro Umdrehung des Antriebsrades 16 je ein Signal erzeugen und über die Leitungen 18 dem Impulsformer 14 zuführen. Die im Rhythmus dieser Signalfolge auftretenden Ausgangssignale des Impulsformers 14 stehen vor dem Verstärker 13 an, der diese Signale auch speichert. Bei diesem Speichervorgang werden die Impulse in Abhängigkeit von der Maschinenfahrtrichtung gezählt, und es wird ein der Summe der Impulse, also dem zunehmenden Speicherinhalt, oder beim Fahrtrichtungswechsel der Walzenschrämmaschine 2, ein dem abnehmenden Speicherinhalt entsprechendes Ausgangssignal des Verstärkers 13 erzeugt, das dem Abstand Kabelwagen 5 — Walzenschrämmaschine 2 direkt proportional ist und zur Steuerung der den Antriebsmotor 10 des Haspels 9 antreibenden Thyristoren 11 benutzt werden kann, wenn man es umgekehrt steuernd auf den nicht dargestellten Taktgeber des Thyristors 11 einwirken läßt. Deshalb nimmt das Drehmoment des Haspels 9 zu, wenn die Summe der im Verstärker gespeicherten Impulse abnimmt und umgekehrt. Infolgedessen verringert sich die Zugkraft des Haspels 9 stets dann, wenn die Walzenschrämmaschine > 2 bergauf fährt und sich der Abstand zwischen ihr und dem Kabelwagen 5 vergrößert. Andererseits nimmt die Zugkraft des Haspels 9 stetig zu, wenn die Walzenschrämmaschine 2 bergab fährt und der Abstand zwischen ihr und dem Kabelwagen 5 kleiner wird. Ihren in Kleinstwert erreicht die Haspelzugkraft immer dann, wenn die Walzenschrämmaschine 2 sich am oberen Ende ihres Fahrweges befindet, während der Zugkraftgrößtwert stets am unteren Ende des Maschinenfahrweges erreicht wird, wo die Hangabtriebskraft des ι '> zwischen Kabelwagen 5 und Walzenschrämmaschine 2 vorhandenen Schrämkabelabschnittes a am kleinsten _: ist.

In dem Ausführungsbeispiel nach den F i g. 2 und 3 ist die Kabeleinführung 19 der Walzenschrämmaschine 2 -Ό mit einer verschiebbar gelagerten Zugabfangbüchse 20 ausgestattet. Sie stützt ?ich an einem mit dem Thyristor 11 des Haspelantriebsmotors 10 bzw. mit dem Hydraulikantrieb des Haspels 9 über den Verstärker 13 elektrisch verbundenen Kraftaufnehmer 21 ab. Dieser 2i Kraftaufnehmer 21, beispielsweise eine Kraftmeßdose, liefert daher ständig ein der Zugkraft des zwischen Kabelwagen 5 und Walzenschrämmaschine 2 verlaufenden Kabelabschnittes a im Bereich der Zugabfangbüchse 20 direkt proprotionales Signal. Mit Hilfe dieses id Signals steuert der Kraftaufnehmer 21 den Thyristor 11 des Elektromotors 10 bzw. den hydraulischen Antrieb Γ des Haspels 9 derart, daß die Haspelzugkraft mit ' zunehmender Belastung der Zugabfangbüchse abnimmt und zunimmt, wenn deren Belastung sich verkleinert. i) Auch hier wirkt das der Belastung direkt proportionale Signal umgekehrt steuernd auf den elektrischen oder hydraulischen Haspelantrieb ein. Es ist aber auch möglich, in beiden Ausführungsbeispielen den Haspelantrieb mit Hilfe eines Signals zu steuern, das dem ■ο Kehrwert des Abstandes Kabelwagen 5 — Walzenschrämmaschine 2 oder dem Kehrwert der Belastung der Zugabfangbüchse 20 entspricht und mit Hilfe eines solchen Signals den Haspelantrieb direkt zu steuern.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche: IfSi £'■;·

1. Verfahren zum Vermindern der Zugbeanspruchung eines Schrämkabels und/oder Wasserschlauches einer in einem geneigt gelagerten Flöz eingesetzten Gewinnungsmaschine, die mit Hilfe eines von einem Haspel zur unteren Strecke gezogenen Kabelwagens schleifenförmig geführt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugkraft des Haspels (9) stets eine dem Abstand Kabelwagen (5) — Gewinnungsmaschine (2) umgekehrt proportionale Größe hat und die Zugkraft des Haspelantriebes (10) durch ein diesem Abstand oder durch ein dem Kehrwert dieses Abstandes entsprechendes Signal gesteuert wird.

2. Verfahren zum Vermindern der Zugbeanspruchung eines Schrämkabels und/oder Wasserschlauches einer in einem geneigt gelagerten Flöz eingesetzten Gewinnungsmaschine, die mit Hilfe eines von einem Haspel zur unteren Strecke gezogenen Kabelwagens schleifenförmig geführt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugkraft des Haspels (9) stets eine dem Abstand Kabelwagen (5)

— Gewinnungsmaschine (2) umgekehrt proportionale Größe hat und die Zugkraft des Haspelantriebes (10) durch ein der Zugbeanspruchung des Schrämkabels und/oder Wasserschlauches im Bereich der Kabeleinführung (19) der Gewinnungsmaschine (2) proportionales bzw. umgekehrt proportionales Signal gesteuert wird.

3. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewinnungsmaschine (2) bzw. der Kabelwagen (5) eine Standortanzeige oder der Haspel (9) eine nach Art eines Teufenanzeiger arbeitende Anzeigevorrichtung besitzt, die ein dem Maschinen- oder Kabelwagenstandort entsprechendes elektrisches Signal erzeugen, das steuernd auf die Thyristoren (11) des den Haspel (9) antreibenden Elektromotors (10) bzw. steuernd auf den hydraulischen Arbeitskreislauf des Haspelantriebes einwirkt.

4. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kabeleinführung (19) der Gewinnungsmaschine (2) mit einer Zugabfangbüchse (20) ausgestattet ist, die sich an einem mit dem Haspelantrieb (10) elektrisch verbundenen Kraftaufnehmer (21) abstützt, der ein der Zugbeanspruchung des Schrämkabels (4) und/ oder Wasserschlauches proportionales elektrisches Signal erzeugt, das steuernd auf die Thyristoren (11) des den Haspel (9) antreibenden Elektromotors (10) bzw. steuernd auf den hydraulischen Arbeitskreislauf des Haspelantriebes einwirkt.

5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der den Haspel (9) antreibende Elektromotor (10) ein Stillstandsmotor ist.