DE2919499C2

DE2919499C2 - Verfahren zur Regelung des Schnitthorizontes von Walzenschrämmaschinen

Info

Publication number: DE2919499C2
Application number: DE2919499A
Authority: DE
Inventors: Jürgen Ing.(grad.) 4300 Essen Rieckhoff
Original assignee: Bergwerksverband GmbH
Current assignee: Bergwerksverband GmbH
Priority date: 1979-05-15
Filing date: 1979-05-15
Publication date: 1983-06-30
Also published as: DE2919499A1

Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung des Schnitthorizontes von Walzenschrämmaschinen, wobei einer der Schrämmeißel als Meßmeißel ausgebildet /st. Ober den die Meißelkraft fortlaufend der Größe und dem Verlauf nach erfaßt und vom rotierenden Walzenkörper aus zur Schrämmaschine übertragen, mit Grenzwerten verglichen und dann bei Abweichungen zur Regulierung der Höhenstellung des Walzenkörpers eingesetzt wird.

Nach der nicht vorveröffentlichten DE-Patentanmel- so dung 28 31 933.7 ist ein Verfahren zur automatischen Regelung des Schnitthorizontes von Walzenschrämladern nach dem Flözverlauf mittels Aufnahme der durch zwei Meißel gemessenen unterschiedlichen Meißelkräfte und einer anschließenden elektronischen Meßwertverarbeitung bekannt, wobei die Meßwertverarbeitung unter Verwendung von Zeitgliedern die Signale während einer fest vorgegebenen Torzeit nach dem ersten Anstieg der Schneidkraft des Meßmeißels je Walzenumdrehung abtastet und außerhalb der Torzeit gegen Störimpulse unempfindlich bleibt.

Der Nachteil dieses Verfahrens ist insbesondere darin zu sehen, daß der meßtechnische Aufwand durch die ständige Erfassung der Signale zweier Meßmeißel überaus groß ist. Da die Meßmeißel über dem Niveau der übrigen Schrämmeißel schneiden, ist der auftretende Verschleiß insbesondere an dem längeren Meßmeißel derart stark, daß mit kurzen Standzeiten der Meßmeißel zu rechnen ist. Durch das ständige Wechseln der Meßmeißel wiederum wird Einfluß auf die Laufzeiten der Walzenlader genommen.

Desweiteren ist, wie in der Zeitschrift Colliery Guardian vom Mai 1971, Seite 228 bis 231 beschrieben ist, ein Verfahren zur Regelung des Schnitthorizontes bekannt, bei welchen die Meißeischnittkraft des Meßmeißeis durch einen Vorreißmeißel begrenzt wird. Dabei wird der Augenblick des Auftretens der maximalen Schnittkraft in Beziehung gebracht zur Stellung der Walze. Als nachteilig und für die Durchführung des Verfahrens als besonders schwierig wirkt sich dabei aus, daß die Winkelstellung des die Walze verschwenkenden Tragarms auch durch die Stellung zum Maschinenkörper beeinflußt wird

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, mit wenig meß- und regeltechnischem Aufwand eine von der Eindringtiefe des Meßmeißels abhängige gleichmäßig ablaufende Regelung des Schnitthorizontes von Walzenschrämmaschine zu gewährleisten.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die nur Maximalwerte innerhalb eines vorgegebenen Zeitintervalls nach Aufbreffen des Meßmeißels auf das zu zerspanende Material erfaßt und mit einem oberen und einem unteren Grenzwert verglichen und bei Überschreiten dieser Grenzwerte cur Auslösung der Höhenverstellung verwendet, werden.

Hierbei wird der Zusammenhang zwischen Meißelkraft und Eindringtiefe ausgenutzt, wobei zur klareren Indcntifikation jeweils die Meißelkraft kurz nach Auftreffen des Meßmeißeis auf das zu schneidende Material als Wert verwendet wird. Durch die gleichzeitige Dreh- und Vorschubbewegung des Walzenkörpers wird pro Umdrehung von jedem Meißel, d. h. also auch vom Meßmeißel ein halbmondartiger Span des Materials geschnitten. Mit dem Drehwinkel nimmt die Stärke dieses Spans zu und erreicht ihr Maximum, wenn die Meißelspitze etwa in Höhe der Walzenachse steht, um danach wieder anzunehmen. Trifft «cn der Meißel bei zu hoch eingestelltem Walzenkörper auf das härtere Nebengestein, so zeigt sich im Verlauf des Schnittkraftsignals eine deutliche Spitze. Die Höhe dieser Spitze nimmt zu, je weiter der Meßmeißel im Nebengestein schneidet. Dies beruht darauf, daß der Meßmeißel gegenüber dem Schrämmeißel einen blockiert vertiefenden Schnitt ausfuhrt Die Meißelkraft ist somit konstant solange der Meßmeißel und die Schrämmeißel in der Kohle oder alle im härteren Nebengestein schneiden. Befindet sich jedoch nur der Meßmeißel im härteren Nebengestein, so nimmt die Meißelkraft zu. Daraus ergibt sich eine Differenz in der Meißelkraft, die gemäß der Erfindung als Nullage, d. h. als Bereich, in dem eine Verstellung nicht erfolgt, dient

Die Gleichmäßigkeit der Regelung wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht und sichergestellt, daß der ermittelte Maximalwert der Meißelkraft jeweils für eine Umdrehung gespeichert, zur Höhenverstellung genutzt und erst nach Eintreffen eines neuen Meißelsignals gelöst, wird.

Die Abhängigkeit der Meißelkraft von der Eindringtiefe wird mittels einer Steuervorrichtung zur Regelung der Walzenhöhe ausnutzt, die aus einer Meißelkraftmeßeinrichtung mit Oszillator, Antennensystem und Empfänger sowie einem Auswerteteil, der mit den Magnetventilen der Höhenverstellung gekoppelt ist, besteht und bei der zwischen Meßteil und Auswerteteil ein Meßwertaufbereiter, vorzugsweise ein zeitlich

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begrenzbarer Meßwertapeieher, geschähet ist, und bei welcher als Auswerteteil zwei Grenzwertmelder in Reihe geschaltet sind. Mit einer derartigen Steuervorrichtung werden die Signale des Meßmeißels von der rotierenden Walze zur Maschine übertragen und dort dann in dem Meßwertaufbereiter so aufgearbeitet bzw. gespeichert, daß ein gleichmäßiges, für eine Umdrehung des Walzenkörpers geltendes Signal für die Grenzwertmelder bzw. für die Höhenverstellung zur Verfugung steht Bei Unter- hnw. Überschreitung der vorgegebenen Grenzwerte sprechen die Grenzwertmelder an und betätigen die Magnetventile der Verstelleinrichtung für den Walzvintragarm. Aufgrund der besonderen Auswertung der Meißelkraft ist je Walzenkörper nur ein Meßmeißel vorgesehen. Die Breite der neutralen Zone, d. h. der Bereich, in dem eine Höhenverstellung auch bei Änderung der Meißelkraft nidit erfolgt, kann über die einstellbar ausgebildeten Grenzwertmelder verändert werden.

Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. der Steuervorrichtung zur Durchführung des Verfahrens sind darin zu sehen, daß die neutrale Zone elektronisch eingestellt werden kann, daß durch die Verwendung nur eines Meßmeißels ein geringerer regeltechnischer und auch materialmäßiger Aufwand ₂s erforderlich ist und daß die zeitliche Verschiebung zwischen den Signalen aufgrund der Winkelstellung des Meßmeißels durch die Speicherung des jeweiligen Signals ausgeglichen wird. Der technische Fortschritt ist daher insbesondere darin zu sehen, daß bei geringerem Aufwand eine den automatischen Betrieb weniger belastende Regelung des Schnitthorizontes von Walzenschrämmaschinen möglich ist

Die Anlage gemäß der Erfindung wird nachfolgend anhand einer Zeichnung erläutert Es zeigt

F i g. 1 einen Teil einer Walzenschrämmaschine in Seitenansicht,

F i g. 2 eine Schemazeichnung der Meß- und Regeleinrichtung und

F i g. 3 Auszug aus einem Meßstreifen mit verschiedenen Signalangaben.

Walzenschrämmaschinen 1 weisen je nach Größe auf jeder Seite oder nur auf einer Seite einen von einem Walzentragarm 2 getragenen Walzenkörper 3 auf. Der Walzenkörper 3 ist mit Meißeln 4, 5 bestückt, die in vorgegebenem Abstand zueinander auf dem Mantel 7 des Walzenkfirpers 3 befestigt sind. Einer von den auf dem Mantel befestigten Meißel ist der Meßmeißel 6. Die Lage des Walzenkörpers 3 wird durch Anheben oder Senken des Walzentragarmes 2 den jeweiligen Verhältnissen angepaßt, wobei der Walzentragarm 2 auch so verstellt wurden kann, daß der Walzenkörper 3 in das Liegende 8 einschneidet

In der Regel ist die Höhenverstellung über den Walzentragarm 2 jedoch so geregelt, daß die Meißel 4,5 jeweils an der Trennschicht zwischen dem das Hangende 9 bildende Nebengestein oder im Bereich der Trennschicht am Liegenden 8 schneiden.

Diese Regelung erfolgt über den Meßmeißel 6, der jeweils wie in F i g. 2 schematisch gezeigt die Meißelkraft registriert, an den Oszillator 10 weitergibt der

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35 dann über die Senderantenne 11 bzw. Empfangwitenne 12 das entsprechende Signal dem Empfänger 13 zuleitet Von hier gelangt das Signal, die Meißelkraft betreffend, zum Meßwenaufbereiter 14, der dafür sorgt, daß dieser nur pulsförmig auftretende Spitzenwert der Meißelkraft der für die weitere Messung ausgenutzt werden soll, für die ganze Umdrehung des Walzenkörpers 3 gespeichert wird. Ober die Grenzwertmelder 15, 16 wird dann bei Unter- bzw. Überschreitung der vorgegebenen Grenzwerte das Magnetventil 18 oder 19 angesprochen, wodurch der entsprechende Hubzylinder den Befehl heben des Walzentragannes oder senken des Walzentragarmes erhält Die Grenzwerte können eingestellt werden, so daß die Breite der neutralen Zone, in der eine Regelung der Höhenverstellung nicht erfolgt den jeweiligen Gegebenheiten bzw. Erfordernissen entsprechend gewählt werden kann.

F i g. 3 zeigt z. B. einen Meßstreifen, auf dem die einzelnen Signale aufgezeichnet sind Bei dem mit 25 gekennzeichneten Signal handelt es sich um das Ausgangssignal des Empfängers 13. Der Verlauf der Spitze 24, d. h, die Vergrößerung der spitze, zeigt an, daß Meßmeißel immer tiefer in ^as härtere Nebengestein einschneidet Der vergleichmäßigte Meßwert 26 bzw. das entsprechende Signal liegt über dem Grenzwert 23, so daß über den Grenzwertmelder 16 das Magnetventil 19 den Befehl erhält »senken«. Der entsprechende Ventiltakt ist mit 29 bezeichnet

Fällt dagegen der Meßwert 26 unter den Grenzwert 22, erhält über den Grenzwertmelder 55 das Magnetventil 18 den Befehl »heben«. Dieser Ventiltakt ist mit 28 bezeichnet

Verfahren zur Regelung des Schnitthorizontes von Walzenschrämmaschinen

1	Walzenschrämmaschine
2	Walzentragarm
3	Walzenkörper
4	Meißel
5	Meißel
6	Meßmeißel
7	Mantel
8	Liegendes
9	Hangendes
10	Oscillator
11	Senderantenne
12	Empfängerantenne
13	Empfänger
14	Meßwertaufbereiter
15	Grenzwertmelder
16	Grenzwertmelder
18	Magnetventil
19	Magnetventil
22	Grenzwert (Heben)
23	Grenzwert (Senken)
24	Spitzen
25	Signal
26	Meßwert
28	Ventiltakt
29	Ventiltakt

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche;

1. Verfahren zur Regelung des Schnitthorizontes von Walzenschrämmaschinen, wobei einer der Schrämmeißel als Meßmeißel ausgebildet ist, über den die Meißelkraft fortlaufend der Größe und dem Verlauf nach erfaßt und vom rotierenden Walzenkörper aus zur Schrämmaschine übertragen, mit Grenzwerten verglichen und dann bei Abweichungen zur Regulierung der Höhenstellung des Walzenkörpers eingesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß nur die Maximalwerte innerhalb eines vorgegebenen Zeitintervalls nach Auftreffen des Meßmeißels auf das zu zerspanende Material erfaßt und mit einem oberen und einem unteren 1 > Grenzwert verglichen und bei Oberschreiten dieser Grenzwerte zur Auslösung der Höhenverstellung verwendet werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der jeweils ermittelte Maximalwert der Mej Beikraft jeweils für eine Umdrehung gespeichert zur Höhenverstellung genutzt und erst nach Eintreffen eines neuen Meißelsignals gelöscht wird.

3. Steuervorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, bestehend aus einer Meißelkraftmeßeinrichtung mit Oszillator, Antennensystem und Empfänger, sowie einem Auswerteteil, der mit den Magnetventilen der Höhenverstellung gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Meßteil (10, 11) und AuswerteUil (12—16) ein Meßwertaufbereiter (14), vorzugsweise ein zeitlich h-,grenzbarer Meßwertspeicher, geschaltet ist, und daß als Auswerteteil zwei Grenzwertmelder (i5, lK)in Reihe geschaltet sind.