DE3338114C2

DE3338114C2 -

Info

Publication number: DE3338114C2
Application number: DE19833338114
Authority: DE
Inventors: Klaus Dipl.-Ing. 4300 Essen De Konopka; Bernd Dipl.-Ing. 5670 Arnsberg De Obertrifter; Peter Dipl.-Ing. 5600 Wuppertal De Brychta
Original assignee: Bergwerksverband GmbH
Current assignee: Bergwerksverband GmbH
Priority date: 1983-10-20
Filing date: 1983-10-20
Publication date: 1988-09-22
Also published as: DE3338114A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur automatischen Steu erung des Schneidniveaus von am Förderer geführten, kettengezo genen Hobeln über hydraulische Zylinder, über die der Förde rer in Richtung Kohlenstoß verschoben und der Förderer und da mit Hobel in der Neigung zum Kohlenstoß verändert werden kön nen. Die Erfindung betrifft außerdem eine Vorrichtung zur auto matischen Steuerung des Kohlenhobels mit gruppenweise betätig baren und über die Streblänge verteilt am Förderer angebrachten hydraulischen Andruck- und Steuerzylindern, die über Steuerlei tungen miteinander und mit einem Steuerstand verbunden sind, sowie einen Hobel mit einer entsprechenden Vorrichtung.

Im untertätigen Steinkohlenbergbau wird ein großer Teil der Steinkohle mit einer Hobelanlage hereingewonnen. Der als Ge winnungsmaschine dienende Hobel wird am Förderer geführt und am Kohlenstoß hin- und hergezogen, wobei der notwendige An druck jeweils über zugeordnete Steuerzylinder auf den Förderer und damit auf den Hobel aufgebaut wird (Zeitschrift "Bergbau" 1977, S. 390-392).

Vor allem für Hobel mit definierter Spanvorgabe hat die Ho belsteuerung über die Zylinder eine besondere Bedeutung, weil über diese hydraulischen Steuerzylinder eine aktive Lageverän derung der Gewinnungsanlage vorgenommen werden kann. Die hy draulischen Steuerzylinder sind dazu in Gruppen zu je vier Ein heiten zusammengefaßt, wobei die Steuerbewegungen von Hand vor genommen werden (DE-AS 25 34 325). Da die notwendige Niveau steuerung von Hand erfolgt, kommt es somit sehr auf die Ge schicklichkeit und die Erfahrung des Bedienungspersonals an. Außerdem ist es erforderlich, daß jeweils ein Bedienungsmann den Hobel mehr oder weniger kontinuierlich begleitet, um die Niveausteuerung jeweils den Gegebenheiten möglichst optimal an passen zu können. Bekannt ist es auch, die Vorschub- oder An druckzylinder durch Verbindung mit zwei Leitungen unterschied lichen Druckes zu steuern. Durch wechselweise Beaufschlagung des Andruckzylinders mit unterschiedlicher Hydraulikflüssigkeit soll ein Festklemmen des Hobels im Bereich des jeweiligen An druckzylinders vermieden werden. Nachteilig ist, daß eine An passung des Schneidniveaus des Hobels in dem Sinne hier nicht vorgesehen und nicht möglich ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und ei ne Vorrichtung zu finden sowie eine Hobelmenge vorzuschlagen, mit denen eine leichte und schnelle An paßbarkeit an sich ändernde Gegebenheiten möglich ist, und zwar sowoh bezüglich des Andruckes wie auch die Niveausteuerung des Hobels.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die jewei lige Schnittkraft des Bodenmeißels und/oder weiterer Meißel und/oder die Kettenkraftwerte der Hobelkette und/oder die Lei stungsaufnahme der Hobelantriebe und/oder die Neigung der Rin nenbraken als Meßwerte ermittelt, mit Sollwerten verglichen und dann zur gruppenweisen Steuerung von Andruck- und Steuerzylin dern eingesetzt werden.

Mit Hilfe eines derartigen Verfahrens ist es möglich, eine im Prinzip zwar genau definierte, aber den jeweiligen Gegebenhei ten anpaßbare Spanvorgabe einzuhalten. Damit werden z. B. die Hobelaggregate geschont und eine kontinuierliche, durch Ausfall der Hobelanlage wenig gestörte Gewinnung gesichert. Durch die individuelle Niveausteuerung ist dabei gleichzeitig eine gute Anpaßbarkeit an die jeweiligen Gegebenheiten zu erreichen. Die Vielzahl der berücksichtigten Werte bringt eine erhöhte Be triebssicherheit.

Nach einer zweckmäßigen Ausbildung der Erfindung werden die den Betriebszustand wiederspiegelnden Meßwerte kontinuierlich und unmittelbar am Gewinnungsgerät ermittelt und dann zentral aus gewertet. Dabei können z. B. die Schnittkraftwerte zweckmäßig mit vorher eingespeicherten Werten verglichen bzw. auch an schließend abgespeichert werden, so daß über den Abbau gesehen die Abbaufront im voraus ermittelt werden und die Steuerung der Gewinnungsmaschine erfolgen kann. Die Schnittkraft zeigt sich dann als zweckmäßiger Wert, wobei sie besonders zweckmäßig über das Bodenmeißelsegment ermittelt wird, wenn ein signifikanter Festigkeitsunterschied zwischen der abzubauenden Kohle und dem Liegenden vorausgesetzt werden kann.

Zur Durchführung des Verfahrens dient eine Vorrichtung, bei der dem Hobel, vorzugsweise dessen Bodenmeißelsegment, ein die Schnittkraft ermittelnder Meßwertgeber und ein Sender und/oder der Hobelkette, und/oder der Rinnenbrake Meßwertgeber und/oder dem Hobelantrieb ein Leistungsmesser zugeordnet sind, die mit einer Auswerteeinheit und den Andruck- und Steuerzylindern bzw. deren Ventilen über ein Übertragungssystem verbunden sind.

Bei Ausbildung der Vorrichtung kann das ermittelte Signal schnell und zweckmäßig den Aggregaten zugeführt werden. Über die Empfängereinheit kann z. B. die am Bodenmeißelsegment ermit telte Schnittkraft oder das Schnittkraftprofil bzw. ein ent sprechendes Signal aufgenommen und ausgewertet und in Form ei nes Steuerbefehls an die Steuerzylinder weitergegeben werden. Der Sender ist dabei zweckmäßig auf der Rückseite des Gewin nungsgerätes und gegenüberliegend zu einem, den Rinnenbraken zugeordneten Übertragungssystem bzw. Kabel angeordnet. Damit ist der Sender einmal gegenüber der Antenne entsprechend gün stig angeordnet und zum anderen geschützt am Hobel angebracht, so daß eine immer gleichmäßige Übertragung der Signale gewähr leistet ist.

Eine sichere Übertragung der in der Empfängereinheit umgesetz ten Signale an die Steuereinheiten, und zwar an die jeweils ge nau anzusprechenden Steuerzylinder, wird erreicht, indem die Auswerteeinheit über Übertragungssysteme, vorzugsweise Kabel, mit den hydraulischen Steuerzylindern des Förderers, den Steu ereinheiten der Abbauschilde, der Bedüsung und dem Steuerstand verbunden ist. Dabei sind die den hydraulischen Andruck- und Steuerzylindern zugeordneten Ventile elektrisch ansprechbar ausgebildet, so daß das angepaßte und aufbereitete Signal je weils gezielt zur Hobelsteuerung Verwendung finden kann.

Weitere Möglichkeit ist, auf den Rinnenbraken Meßwertge ber zur Ermittlung des Abstandes Förder-Schildausbau anzuordnen und über die Auswerteeinheit mit dem Andruckzylinder zu verbin den. Ebenso können im Bereich des Förderers Staubmeßfühler an geordnet und mit der Auswerteeinheit verbunden werden. Schließ lich ist es möglich, den Andruck- und den Steuerzylindern und/oder dem Förderer Wegmeßwert- und/oder Neigungsmeßgeber zu zuordnen und mit der Auswerteeinheit zu verbinden.

Der technische Fortschritt und die Vorteile der Erfindung lie gen vor allem darin, daß ein Verfahren und eine Gewinnungs anlage geschaffen sind, mit denen eine den jeweiligen Gegeben heiten am Kohlenstoß angepaßte Niveausteuerung vorgenommen werden kann. Damit wird der Hobel als Gewinnungs einrichtung jeweils so gestellt und in einer solchen Position gehalten, daß bei optimaler Belastung eine optimale Spantiefe erbracht wird. Die Hobelsteuerung wird unabhängig vom Personal und kann damit auch dort genau arbeiten, wo aus irgendwelchen Grün den eine Bedienung gerade nicht anwesend ist, um die Hobelsteu erung entsprechend zu korrigieren. Damit werden insbesondere punktweise Überlastungen der Hobelanlage ausgeschlossen. Zu gleich fallen die Informationen an, die benötigt werden, um die Ausbauschilde definiert vorzurücken.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbei spieles näher erläutert.

Dabei zeigt die einzige Zeichnung eine Draufsicht auf einen Strebausschnitt mit dem am Kohlenstoß 1 angeordneten Hobel 2. Dieser mit Meißeln, beispielsweise den dargestellten Boden meißeln 3 bestückten Hobel 2 wird über hier nicht dargestellte Zugeinrichtungen durch die Hobelgasse 5 immer dicht am und in dem Kohlenstoß eingreifend entlanggeführt. Die Rückseite 4 des Hobels 2 ist dabei so ausgebildet, daß gleichzeitig die Kohle jeweils in den Förderer 7 geschoben wird, über den sie aus dem Streb heraustransportiert wird. Auf der dem Hobel 2 gegenüberliegenden Seite des Förderers 7 sind Rinnenbraken 8, 9 angebracht, die eine möglichst optimale Beladung des Förde rers 7 gewährleisten soll.

Den Rinnenbraken 8, 9 ist eine Übertragungseinheit 10, insbe sondere ein Kabel, zugeordnet, das die Signale des dem Hobel 2 zugeordneten Senders 11 aufnimmt und zur Empfängereinheit bzw. Auswerteeinheit 13 weiterleiten soll. Die über den Sen der 11 ausgesendeten Signale sind die z. B. von Signalgebern 12 insbesondere am Bodenmeißel 3 ermittelten Schnittkraftwer te, die in der Auswerteeinheit 13 aufbereitet und entsprechend den Steuerzylindern 16, 17, 18, 19 als Steuerbefehle zugeführt werden.

Die Steuerzylinder 16, 17, 18, 19 sind in geeigneter Weise zusammengeschaltet, so daß die hier z. B. dargestellten vier Zylinder jeweils den gleichen Steuerbefehl erhalten, um einen kontinuierlichen Andruck des Hobels am Kohlenstoß zu gewährleisten. Die Steuerzylinder 16, 17, 18, 19 sind im Schildausbau 20 verlagert, an den sich der alte Mann 21 anschließt.

Am Hobel 2 wird von den Signalgebern 12 insbesondere am Bo denmeißel 3 jeweils die Schnittkraft ermittelt. Ein signifi kanter Festigkeitsunterschied zwischen der zu schälenden Kohle und dem Liegenden ist dabei nur vorausgesetzt, wenn die Schnitt kraft einzig am Bodenmeißel ermittelt werde. Das gemessene Sig nal wird von dem auf den Hobel 2 geschützt angebrachten Sender 11 auf eine an den Rinnenbraken 8, 9 angeschlagene Antenne und dann an Übertragungskabel 10 gefunkt. Die Antenne führt zu der das Signal aufnehmenden und verarbeitenden Auswerteeinheit am Strebende oder am Hobelsteuerstand. Dort werden die Signale gemittelt, über den Hobelwegmesser einzelnen Strebabschnitten zugeordnet und zusätzlich über eine Memorie-Einheit mit vor her gespeicherten Werten verglichen. Von dort wird das jetzt angepaßte und aufbereitete Signal dann über die Übertragungs einheit 15 zu den elektrisch anzusteuernden Regelventilen an den hydraulischen Steuerzylindern 16, 17, 18, 19 der Hobel steuerung weitergeleitet. Die Hobelsteuerung ist wie darge stellt in Gruppen geschaltet und entsprechend dem jeweili gen Steuerbefehl wird nun eine Niveausteuerung den jeweiligen Gegebenheiten angepaßt durchgeführt. Die Auswerteeinheit 13 verarbeitet neben den Signalen vom Hobel wie der Schnittkraft, Hobeldistanz vom Hangenden, Körperschall usw., die laufenden Signale vom jeweiligen Stand des Förderers z. B. den definier ten Abbaufortschritt, das Andrücken des Förderers, die Nei gung und Aufrichtung des Förderers und leitet in Abhängig keit davon bei genügendem Abbaufortschritt Signale an die Ausbauschilde zum automatischen Vorrücken der Ausbauschil de und zur gezielten Schnittvorgabe und Andruckvorgabe.

Hierzu sind die Neigungsgeber 22, die Wegmeßwertaufnehmer 23, die Staubmeßfühler 26 und die Meßwerterfassung zur Lage des Förderers 28 vorgesehen. Diese einzelnen Meßwertgeber führen gleichzeitig zu Signalen, über die die Bedüsung 25 und ande re Aggregate geregelt werden. Mit 27 ist der Firstmeißel be zeichnet, an dem ebenfalls, wie zuvor erläutert, Signalgeber angeordnet sein können.

1 Kohlenstoß
2 Hobel
3 Bodenmeißel
4 Rückseite
5 Hobelgasse
7 Förderer
8 Rinnenbrake
9 Rinnenbrake
10 Übertragungskabel
11 Sender
12 Signalgeber
13 Auswerteeinheit
15 Kabel
16 Steuerzylinder
17 Steuerzylinder
18 Steuerzylinder
19 Steuerzylinder
20 Schildausbau
21 Alter Mann
22 Neigungsgeber
23 Wegmeßwertaufnehmer
24 Steuereinheit Schild
25 Bedüsung
26 Staubmeßfühler
27 Firstmeißel
28 Meßwerterfassung Fördererlage (Neigungsgeber)

Claims

1. Verfahren zur automatischen Steuerung des Schneidniveaus von am Förderer geführten, kettengezogenen Hobeln über hy draulische Zylinder, über die der Förderer in Richtung Koh lenstoß verschoben und der Förderer und damit Hobel in der Neigung zum Kohlenstoß verändert werden können, dadurch ge kennzeichnet, daß die jeweilige Schnittkraft des Boden meißels und/oder weiterer Meißel und/oder die Kettenkraft werte der Hobelkette und/oder die Leistungsaufnahme der Ho belantriebe und/oder die Neigung der Rinnenbraken als Meß werte ermittelt, mit Sollwerten verglichen und dann zur gruppenweisen Steuerung von Andruck- und Steuerzylindern eingesetzt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die den Betriebszustand wiederspiegelnden Meßwerte kontinuier lich und unmittelbar am Gewinnungsgerät ermittelt und dann zentral ausgewertet werden.

3. Vorrichtung zur automatischen Steuerung des Kohlenhobels entsprechend dem Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2 mit gruppenweise betätigbaren und über die Streblänge ver teilt am Förderer angebrachten hydraulischen Andruck- und Steuerzylindern, die über Steuerleitungen miteinander und mit einem Steuerstand verbunden sind, dadurch gekennzeich net, daß dem Hobel (2), vorzugsweise dessen Bodenmeißelseg ment (3), ein die Schnittkraft ermittelnder Meßwertgeber (12) und ein Sender (1) und/oder der Hobelkette, und/oder der Rinnenbrake (8, 9) Meßwertgeber und/oder dem Hobelan trieb ein Leistungsmesser zugeordnet sind, die mit einer Auswerteeinheit (13) und den Andruck- und Steuerzsylindern (16, 17, 18, 19) bzw. deren Ventilen über ein Übertragungs system verbunden sind.

4. Hobelanlage mit einer Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Sender (11) auf der Rückseite (4) des Hobels (2) und gegenüberliegend zu einem den Rinnenbra ken (8, 9) zugeordneten Übertragungskanal (10) angeordnet ist.

5. Hobelanlage mit einer Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die den hydraulischen Andruck- und Ssteuerzylindern (16, 17, 18, 19) zugeordneten Ventile elek trisch ansprechbar ausgebildet sind.

6. Hobelanlage mit einer Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Rinnenbraken (8, 9) Meßwertge ber zur Ermittlung des Abstandes Förder- (7) /Schildausbau (20) angeordnet und über die Auswerteeinheit (13) mit dem Andruckzylinder verbunden sind.

7. Hobelanlage mit einer Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des Förderers (7) Staubmeß fühler (26) angeordnet und mit der Auswerteeinheit (13) verbunden sind.

8. Hobelanlage mit einer Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß den Andruck- und den Steuerzylindern (16, 17, 18, 19) und/oder dem Förderer (7) Wegmeßwert- und/oder Neigungsmeßgeber (23, 28) zugeordnet und mit der Auswerteeinheit (13) verbunden sind.