DE2917609C2

DE2917609C2 - Einrichtung zur Steuerung der Vorpfändkappen eines Schreitausbaus in Abhängigkeit vom Abbaufortschritt

Info

Publication number: DE2917609C2
Application number: DE2917609A
Authority: DE
Inventors: Kunibert 4760 Werl Becker; Harry 4710 Lüdinghausen Rosenberg; Walter 4600 Dortmund Weirich
Original assignee: Gewerkschaft Eisenhutte Westfalia GmbH
Current assignee: Gewerkschaft Eisenhutte Westfalia GmbH
Priority date: 1979-05-02
Filing date: 1979-05-02
Publication date: 1985-12-19
Also published as: GB2048354B; PL223902A1; FR2499172A1; DE2917609A1; ZA802639B; US4307981A; FR2457963A1; GB2048354A; AU5805880A; AU535741B2; SU1132794A3; FR2499172B1; FR2457963B1; BE883062A; PL124607B1; PL127479B1; US4427321A

Description

Die Erfindung betrifft eine Steuereinrichtung der im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen Art.

Es ist bekannt, einen z. B. aus Ausbauböcken, Ausbaurahmen oder Ausbauschilden u.dgl. bestehenden hydraulischen Schreitausbau mit Vorpfändkappen auszurüsten, die mittels hydraulischer Vorschubzylinder gegen den Abbaustoß ausfahrbar sind, um das Hangende in dem kritischen Bereich des Gewinnungs- und Fahrfeldes zu unterfangen. Das Ausfahren der Vorpfändkappen erfolgt dabei entweder durch Handsteuerung oder aber auf automatischem Wege in Abhängigkeit von dem vorrückenden Abbaustoß. Bei einer bekannten automatischen Steuerung sind an den Vorpfändkappen besondere Tastorgane angeordnet, welche die Lage des Abbaustoßes abtasten und den Vorschub der Vorpfändkappen in Abhängigkeit von ihrem Abstand zu dem Abbaustoß steuern (Zeitschrift »Glückauf« 108, 1972, Seite 978). Solche Kappenvorschubsteuerungen sind verhältnismäßig bauaufwendig und vor allem störungsanfällig. Da der Abbaustoß keine exakt definierte Begrenzung bildet läßt sich nicht sicherstellen, daß die Vorpfändkappen tatsächlich stets bis dicht an den Abbaustoß vorgeschoben werden.

Um die Hangendbeherrschung bei als Schiebekappen ausgebildeten Vorpfändkappen zu verbessern, ist es auch bekannt die Vorschubzylinder der Vorpfändkap pen und die Rückzylinder über eine Wegsteuerung zu koppeln, derart daß die Vorpfändkappen in gleichem Maße ausgefahren werden, wie der Schreitausbau gerückt wird (Zeitschrift »Glückauf« 1978, Nr. 15. Seite 641). Bei dieser Steuereinrichtung werden die Vor schubzylinder der Vorpfändkappen durch Dosierzylin der gespeist die ihre Befehle von einem Steuerventil erhalten, das durch eine Nockenstange entsprechend dem Fördererrückweg in vorbestimmten Stuten betätigt wird. Durch die dem Abbaufortschriti folgenden Vorpfändkappen wird in Hobelbetrieben die Ausbauverspätung vermieden und dadurch die Hangendbeherrschung verbessert Die Verwendung mechanischer Steuerorgane in Gestalt von Nockenstangen u. dgl. ist im Hinblick auf die anzustrebende Funktionssicherheit der Kappensteuerung unter den im rauhen Untertagebetrieb herrschendes Betriebsbedingungen problematisch.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Steuereinrichtung der gattungsgemäßen Art so auszubilden, daß mechani sehe Steuerorgane, wie Nockenstangen u. dgl, vermie den werden und damit eine im Aufbau einfache Steuerung der Vorpfändkappen mit erhöhter Funktionssicherheit erreicht wird. Diese Aufgabe wird mit den im Kennzeichen des An-

Spruchs 1 angegebenen Merkmalen gelöst

Mit Hilfe der Permanentmagnete iäßi sich bei der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung eine berührungslose Steuerung der Steuerventile der Kappen-Vorschubzylinder in Abhängigkeit von den Hubwegen der Rückzylinder im Sinne einer Gleichlauf- oder Nachlaufsteuerung erreichen. Dabei sind die Permanentmagnete verdeckt und geschützt in Ausnehmungen der Kolbenstangen angeordnet, so daß sie keiner mechanischen Beschädigung unterliegen. Dies gilt insbesondere dann, wenn in bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung die Permanentmagnete in einer Metallkapscl angeordnet werden, die in eine Ausnehmung der Kolbenstange eingesetzt und in disser, z. B. durch Verlöten, festgelegt wird. Die Kolbenstange kann nach dem Einsetzen der Permanentmagnete bzw. der die Permanentmagnete aufnehmenden Metallkapseln in herkömmlicher Weise oberflächenbehandelt, insbesondere mit einer Chromoder Nickelbeschichtung, versehen werden.

Für die mit den Permanentmagneten zusammcnwir-

kenden Tastorgane werden zweckmäßig Induktionsspulen verwendet, die hierbei sogenannte induktive Nährungsschalter bilden. Die Tastorgane können an den Zylindern selbst befestigt sein. Für die Steuerventile werden zweckmäßig von den Permanentmagneten gestcu- erte Magnetventile vorgesehen,

Im einzelnen läßt sich die erfindungsgemäßc Steuerung in vorteilhafter Weise so ausgestalten, daß die Rückzylinder und die über eine Gleichlauf- oder Nachlaufsteuerung mit ihnen gekoppelten Vorsehtibzylindcr

b5 jeweils an ihr«n Kolbenstangen im Abstand angeordnete, in die Kolbenstangen eingelassene Permanentmagnete aufweisen, wobei die zugeordneten Tastorganc mit einem die Steuerventile steuernden elektrischen

Verstärker und Meßwertwaridler verbunden sind.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Steuereinrichtung dargestellt, wobei die Ausbaueinheit und die Vorpfändkappe innerhalb des Strebs in starker schematischer Vereinfachung gezeigt sind.

Innerhalb eines untertägigen Gewinnungsbetriebs liegt vor dem Abbsu- bzw. Kohlenstoß ein Strebförderer 13, der. wie bekannt, aus einem Kettenkratzförderer besteht und an dem eine Gewinnungsmaschine, z. B. ein Hobel entlanggeführt ist welcher den Abbaustoß hercingewinnt. Hobelanlagen dieser Art sind bekannt und bedürfen keiner weiteren Erläuterung.

Der hydraulische Schreitausbau des Gewinnungsstrebes besteht aus einzelnen Ausbaueinheiten, hier Schildböcken 15, deren zwischen einer ein- oder mehrteiligen Liegendkufe 17 und einer Hangendkappe 18 gelenkig eingeschaltete hydraulischen Stempel in der Zeichnung niehl dargestellt sind. Bergestoßseitig ist zwischen der Kappe 18 und der Liegendkufe 17 ein lenkergeführter Bruchschiid iS angeordnet Die Kappe 18 ist mit einer als Schicbckappe ausgebildeten Vorpfändkappe 20 verschen, die mittels mindestens eines hydraulischen Vorschubzylinders 21 in Pfeilrichtung S gegen den Abbaustoß vorschiebbar ist

Der Förderer 13 wird dem Abbaufortschritt entsprechend mittels hydraulischer Rückzylinder 22 gerückt die mit ihren Kolbenstangen 23 über Gelenke 24 in Nähe der vorderen Enden der Liegendkufen 17 der Ausbaueinheiten angeschlossen und die über Gelenke 25 mit dem rückwärtigen Ende eines Führungsgestänges 27 verbunden sind. Die Anordnung ist demgemäß, wie bekannt so getroffen, daß beim Einschub der Rückzylinder 22 der Förderer 13 über die Führungsgestänge 27 in Pfeilrichtung S gerückt wird, während bei Druckbeaufschiagung ά^τ Rückzylinder 22 in Ausschubrichtung die zugeordnete Ausbaueinheit 15 unter Verwendung des Förderers 13 als Widerlager nachgezogen wird.

Es ist erforderlich, daß das Hangende in dem kritischen Bereich unmittelbar vor dem Abbaustoß wirksam unterfangen wird. Dies erfolgt mit Hilfe der Vorpfändkappcn 20, die automatisch in Richtung auf den Abbaustoß vorgeschoben werden, wenn der Förderer 13 durch Einfahren der Rückzylinder 22 gegen den Abbaustoß gerückt wird. In Hobelstreben wird der Förderer 13 zumeist unmittelbar nach Vorbeigar.g des Hobels gerückt

Die beiden Zylinderräume 21' und 21" eines jeden Vorschubzylinders 21 sind über hydraulische Leitungen 30 und 31 an den Ausgang eines handbetätigten Schaltventils 32 angeschlossen, welches eingangsseitig mit der Strebdrucicleitung P und dem Rücklauf R verbunden ist.

Dem Rückzylinder 22 der Ausbaueinheit 15 ist ebenfalls ein handbetätigtes Schaltventil 33 zugeordnet, das eingangsseitig mit der Hochdruckleitung P, dem Rücklauf R und einer Niederdruckleitung ND verbunden ist. Der Ausgang des Schaltventils 33 ist über Leitungen 34 und 35 sin die beiden Zylinderräume 22' und 22" des Rückzylinders 22 angeschlossen. Zum Rücken des Förderers 13 in Pfeilrichtung 5 wird der Rückzylinder 22 mit dein niedrigeren Druck in der Niederdruckleitung NL in Einschubrichtung beaufschlagt, während beim Nachziehen der Ausbaucinheit 15 der Kolbenraum 22' des Rückzylinders 22 von dem höheren Druck der Hochdruckleitung ^beaufschlagt wird.

In die Kolbenstange 23 des Rückzylinders 22 sind als Sicuerorgane Permanentmagnete 60 eingelassen. Die über die Länge der Kolbenstange 23 verteilt angeordneten Permanentmagnete 60 befinden sich in einem Abstand zueinander, der gleich dem Rückmaß ist. Beim Ein- und Ausschub der Kolbenstange 23 bewegen sich die Permanentmagnete 60 an einem Tastorgan 61 vorbei, das am vorderen Ende des Rückzylinders 22 befestigt ist und aus einer Induktionsspule, d. h. einem induktiven Nährungsschalter besteht

Die Kolbenstange 62 des zwischen der Kappe 18 und der Vorpfändkappe 20 gelenkig eingeschalteten Vorschubzylir.ders 21 weist entsprechend über ihre Länge in gleichmäßigem Abstand verteilt angeordnete Permanentmagnete 63 auf, die in die Kolbenstange 62 eingelassen sind. Außerdem ist am vorderen Ende des Vorschubzylinders 21 ein Tastorgan 64 in Form einer Induktionsspule, d. h. eines induktiven Nährungsschalters, befestigt.

In der zu dem Ringraum 22" des Rückzylinders 22 führenden hydraulischen Anschlußleitung 35 befindet sich ein Steuerventil 65, das aus einem elektromagnetisch betätigten 2/2-Wegeventil bes'-rht, das normalerweise die Leitungsverbindung offenhält und nur bei elektrischer Betätigung über eine elektrische Steuerleitung 66 die Leitung 35 sperrt. Ein entsprechendes Steuerventil 67 ist in der zu dem Zylinderraum 2V des Vorschubzylinders 21 führenden hydraulischen Leitung 30 angeoranet Das Steuerventil 67 wird über eine elektrische Steuerleitung 68 betätigt Die elektrischen Steuerleitungen 66 und 68 sowie die elektrischen Anschlußleitungen 69 und 70 der Tastorgane 61 und 64 sind mit einer elektrischen Steuereinrichtung, die hier aus einem Verstärker und Meßwertwandler 71 besteht, verbunden.

Die Zeichnung zeigt das System in einer Position, in der die Vorpfändkappe 20 ganz eingefahren und der Rückzylinder 22 ganz ausgefahren ist, so daß die Ausbaueinheit 15 nahe an den Förderer 13 gerückt ist Das Steuerventil 67 ist in Sperrstellung, da das Tastorgan 64 im Wirkungsbereich eines Permanentmagneten 63 liegt und daher erregt ist mit der Folge, daß durch den Verstärker und Meßwertwandler 71 über die elektrische Ste Verleitung 68 das Steuerventil 67 an Strom gelegt wird. Das andere Steuerventil 65 befindet sich in der gezeigten geöffneten Schaltstellung, da dar- ihm zugeordnete Tastorgan 61 bei voll ausgefahrenem Rückzylinder 22 außerhalb des Wirkungsbereiches eines Permanentmagneten 60 liegt Werden die Schaltventile 32 und 33 in die Schaltstellungen »Vorpfändkappe 20 ausfahren« und »Förderer 13 rücken« gebracht, so wird der Förderer gerückt, bis der erste Permanentmagnet 60 an

so der Kolbenstange 23 des Rückzylinders 22 dem Tastorgan 61 gegenübersteht, wodurch dieses erregt wird mit der Folge, daß über die elektrische Steuereinrichtung 71 das Steuerventil 65 in die Sperrstellung umgeschaltet wird, während zugleich das Steuerventil 67 öffnet Hierdurch fährt die Vorpfändkappe 20 aus, bis a:n Vorsciiubzylinder 21 der folgende Permanentmagnet 63 das Tastorgan 64 erreicht. Dadurch wird das Steuerventil 67 wieder in die Sperrstellung geschaltet und das Steuerventil 65 geöffnet Die Steuereinrichtung ist nun für die Durchführung eines weiteren Arbeitsspieles betriebsbereit Ist der Hub der Rückzylinder 22 erschöpft, so werden die Ausbaueinheiten 15 mit Hilfe diener Rückzylinder nachgezogen, wobei zugleich die Vorpfändkappen 20 mit Hilfe der nun in Gegenrichtung beaufschlagten Vorschubzylinder 24 eingefahren werden.

Es ist erkennbar, daß der Vorschubzylinder 21 die Vorpfändkappe 20 um dasselbe Maß in Pfeilrichtung S vorschiebt wie der Förderer 13 mit Hilfe der Rückzylin-

der 22 der Ausbaueinheiten 15 gegen den Abbaustoß gerückt wird. Damit ist sichergestellt, daß sämtliche Vorpfändkappen 20 das Hangende jeweils in unmittelbarer Nähe des Abbaustoßes unterfangen. Das Nachholen der Ausbaueinheiten IS und das Einfahren der Vor- pfändkappen 20 wird durch Umschalten der Schaltventile 33 und 32 bewirkt. Da der Abstand der Permanentmagnete 63 an der Kolbenstange 62 der Vorschubzylinder 21 dem Abstand der Permanentmagnete 60 an der Kolbenstange 23 der Rückzylinder 22 entspricht, ergeben sich genau aufeinander abgestimmte Hubbewegungen der Schubkolbengetriebe.

Die Permanentmagnete 60 und 63 sind in Ausnehmungen, z. B. Bohrungen, der Kolbenstangen 23,62 eingelassen. Vorzugsweise sind die Permanentmagnete 60 und 63 in Metallkapseln, z. B. in solchen aus Messing, eingeschlossen, welche in die Ausnehmungen der Kolbenstange eingelassen werden. Die Befestigung der Mctallkapseln kann z. B. durch eine Lötverbindung erfolgen. Nachdem die Permanentmagnete bzw. die sie ent- haltenden Metallkapseln in die Kolbenstange eingelassen worden sind, kann die Kolbenstange mit einer Metallbeschichtung, z. B. mit einer herkömmlichen Chromoder Nickeischicht od. dgl, versehen werden.

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Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims

Patentansprüche:

1. Einrichtung zur Steuerung der mittels hydraulischer Vorschubzylinder gegen den Abbaustoß ausfahrbaren Vorpfändkappen eines Schreitausbaus, der das Widerlager für die den Förderer rückenden Rückzylinder bildet, insbesondere in Hobelstreben, wobei für den automatischen Vorschub der Vorpfändkappen in Abhängigkeit von dem Abbaufortschritt den Vorschubzylindern Steuerventile zugeordnet sind, die in Abhängigkeit vom Rückhub der Rückzylinder gesteuert sind, und wobei die den Kappenvorschub dem jeweiligen Rückweg des Förderers anpassende Wegsteuerung mit die Steuerventile der Vorschubzylinder betätigenden, an den Kolbenstangen der Rückzylinder angeordneten Steuerorganen versehen ist dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerorgane aus in die Kolbenstangen (23, 62) eingelassenen Permanentmagneten (60,63) bestehen, die mit berührungslos betätigten Tastorganen (61,64) zusammenwirken.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Permanentmagnete (60,63) in einer Metallkapsel angeordnet sind, die in eine Ausnehmung der Kolbenstange eingesetzt und in dieser, z. B. durch Verlöten, festgelegt ist

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet daß die Tastorgane (61, 64) aus Induktionsspulen bestehen.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet daßOie Tastorgane (61,64) an den Zylindern befestigt sind.

5. Einrichtung nach einem el· - Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die von den Permanentmagneten (60,63) gesteuerten Steuerventile (65, 67) als Magnetventile ausgebildet sind.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet daß die Rückzylinder (22) und die über eine Gleichlauf- oder Nachlaufsteuerung mit ihnen gekoppelten Vorschubzylinder (21) jeweils an ihren Kolbenstangen (23,62) im Abstand angeordnete, in die Kolbenstangen eingelassene Permanentmagnete (60, 63) aufweisen, und daß die zugeordneten Tastorgane (61, 64) mit einem die Steuerventile (65, 67) steuernden elektrischen Verstärker und Meßwertwandler (71) verbunden sind.