DE3423042A1

DE3423042A1 - Steuervorrichtung fuer mindestens zwei hydraulische schubkolbengetriebe von grubenausbaugestellen

Info

Publication number: DE3423042A1
Application number: DE19843423042
Authority: DE
Inventors: Archelaius Dawson Preston Lancashire Allen; Richard Worsley Manchester Ward
Original assignee: Dobson Park Industries Ltd
Current assignee: Joy Global Industries Ltd
Priority date: 1983-06-21
Filing date: 1984-06-22
Publication date: 1985-01-10
Also published as: DE3423042C2; AU568367B2; GB2142074A; US4692067A; FR2557918B1; GB8316838D0; FR2557918A1; GB2142074B; ZA844666B; AU2976084A

Description

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Dobson Park Industries Pic. Dobson Park House, Colwick Industrial Estate, Nottingham, England

Steuervorrichtung für mindestens zwei hydraulische Schubkolbengetriebe von Grubenausbaugestellen.

Die Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung für mindestens zwei hydraulische Schubkolbengetriebe von Grubenausbaugestellen.

Grubenausbaugestelle für untertägige Grubenbetriebe, insbesondere Strebausbaugestelle und eine Anzahl von als Stempeln ausgebildeten Schubkolbengetrieben, die zwischen der Fussplattenanordnung und der Kappenanordnung angeordnet sind. Beim Langfrontenabbau ist eine Reihe von Ausbaugestellen nebeneinander entlang einem Strebförderer auf der Länge des Strebes angeordnet und eine Gewinnungsmaschine wird entlang der Abbaufront verfahren und gewinnt Kohle herein, die vom Strebförderer abgefördert wird. Sobald die Gewinnungsmaschine bei einer Fahrt eine Anzahl von Ausbaugestellen passiert hat, werden diese Ausbaugestelle zunächst dazu verwendet, den Strebförderer gegen die neufreigelegte Abbaufront vorzuverlegen, wozu ein als Rückzylinder dienendes, zwischen jedem Ausbaugestell und dem Strebfördörer angeordnetes hydraulisches Schubkolbengetriebe dient. Dann werden die Ausbaugestelle eingeraubt durch umgekehrte Betätigung des Rückzylinders, an den Förderer herangezogen und wieder gesetzt. So wird während der Fahrt der Gewinnungsmaschine der Strebförderer in eine neue Stellung vorverlegt und die Ausbaugestelle folgen ihm nach.

Die Ausbaugestelle können hydraulisch betätigte Vorpfänd-

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kappen an ihren Kappenanordnungen aufweisen, die gegen die neue Abbaufront vorgeschoben werden können um das neufreigelegte Hangende zu unterstützen, ehe das Ausbauelement vorgerückt wird und ausserdem Spreizen die ausgefahren werden können und gegen die neue Abbaufront selbst angepresst werden, also an die neue Abbaufront unter dem neufreigelegten Hangenden.

Die meisten Funktionen eines Ausbaugestells, wie beispielsweise Ausfahren der Vorpfändkappe, Ausfahren der Spreize und Zurückfahren der Spreize, Vorrücken des Förderers, Rauben, Setzen und Vorrücken des Ausbauelementes werden hydraulisch gesteuert, da die Verwendung elektrischer Vorrichtungen Untertage die Gefahr von Schlagwettern mit sich bringen würde. Dementsprechend ist jedes Ausbaugestell mit einer hydraulischen Steuervorrichtung versehen.

Aus Sicherheitsgründen ist es nicht wünschenswert, dass ein Ausbaugestell nur von der an ihm angebrachten Steuervorrichtung betätigt werden kann. Der Bedienungsmann müsste sich dann unter dem sich bewegenden Ausbaugestell befinden und könnte durch fallendes Gestein oder durch Fehlfunktion des Ausbaugestelles verletzt werden. Deshalb wird nur eine begrenzte Anzahl von Funktionen durch die am Ausbauelement selbst angeordnete Steuerung ausgelöst, wie beispielsweise das Ausfahren der Vorpfändkappe und der Spreize. Das Rücken des Ausbauelementes kann dagegen nur von der Steuerung eines benachbarten Ausbauelementes oder von einer entfernten Steuerung durchgeführt werden. Deshalb muss eine Vielzahl von Hydraulikschläuchjän nicht nur innerhalb der einzelnen Ausbaugestelle sondern auch zwischen den Ausbaugestellen angeordnet sein. Da es oft wünschenswert ist, bestimmte Funk-

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tionen der Ausbauelemente in Bänken oder Gruppen zu steuern, wird hierdurch die Zahl der im Streb zu verlegenden Hydraulikschläuche noch erhöht.

Es wäre sehr wünschenswert, die Steuerung der Ausbaugestelle elektrisch durchführen zu können, da hierbei leicht handhabbare und in ihren Abmessungen wesentlich kleinere elektrische Kabel anstelle der Vielzahl der Hydraulikschläuche treten würden und auch die bei der hydraulischen Steuerung auftretenden Leckagen vermieden würden, jedoch würden hierbei die oben beschriebenen Sicherheitsprobleme auftreten.

Elektro-hydraulische Steuerungen sind in begrenztem Umfang verfügbar, sie müssen jedoch eigensicher sein und hierzu muss ihre Leistungsaufnahme entsprechend begrenzt werden, beispielsweise auf 5oo Milliampere bei 12V.

Für die elektro-hydraulische Steuerung geeignete Magnetventile haben eine verhältnismässig hohe Leistungsaufnahme und deshalb können, damit die Bedingungen der Eigensicherheit eingehalten werden, nur sehr wenige Ventile gleichzeitig betätigt werden. Wenn ein Ventil nach seiner elektrischen Betätigung in der Betätigungsstellung gehalten werden soll, muss es hydraulisch verriegelt werden, da anderenfalls weiterhin elektrische Leistung aufgenommen werden müsste, die an anderer Stelle, beispielsweise zur Betätigung eines anderen Magnetventiles, fehlen würde. Die hydraulische Verriegelung muss auch wieder gelöst werden und wenn ein Bedienungsvorgang in einem Notfall unterbrochen werden muss, kann dies in vielen Fällen nur dadurch erfolgen, dass die gesamte Druckflüssigkeitsversorgung unterbrochen wird und zwar aus Zeitgründen oft dadurch, dass die Druckflüssigkeitzuführungs-

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leitung geöffnet und die Druckflüssigkeit in die Atmosphäre abgelassen wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine eigensichere Steuervorrichtung für die hydraulischen Schubkolbengetriebe von Grubenausbaugestellen zu schaffen, bei der in grösstmöglichem Umfange elektrische Steuerelemente und Steuerleitungen verwendet werden, so dass die Anzahl der im Streb zu verlegenden Hydraulikschläuche sehr wesentlich vermindert werden kann, die einfach und kostensparend herzustellen ist, die vielfältige Bedienungsmöglichkeiten erlaubt und die dem Bedienungspersonal ein hohes Mass an Sicherheit und eine Vereinfachung und Erleichterung ihrer Tätigkeit bietet.

Gegenstand der Erfindung ist eine Steuervorrichtung für mindestens zwei hydraulische Schubkolbengetriebe von Grubenausbaugestellen, die gekennzeichnet ist durch drehangetriebene Steuerventile zur selektiven Steuerung der Schubkolbengetriebe. Bei den Drehantrieben kann es sich um elektrische Antriebe handeln und die Antriebe können Getriebe mit hohen Übersetzungsverhältnissen aufweisen.

Hierdurch ist es möglich, die elektrische Leistungsaufnahme der Ventile erheblich zu vermindern, so dass unter Einhaltung eigensicherer Bedingungen eine grosse Anzahl von Ventilen gleichzeitig betätigt bzw. benutzt werden kann.

Die Ventile können nockenbetätigt oder motorisch betätigt sein.

Bei den hydraulischen Schubkolbengetrieben kann es sich um

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die eines einzelnen Ausbaugestelles handeln, vorzugsweise werden die Schubkolbengetriebe eines benachbarten Ausbaugestelles oder einer Mehrzahl von Ausbaugestellen gesteuert. Die selektive Steuerung der Schubkolbengetriebe kann zur Einzelsteuerung eines bestimmten Ausbaugestells, zur Steuerung eines Ausbaugestells von einem anderen aus, also zur Fernoder Nachbarsteuerung und/oder zur Folgesteuerung, Gruppensteüerung oder Banksteuerung führen.

Die geringe Leistungsaufnahme der Ventile und auch die Tatsache, dass sie Leistung nur erfordern um verstellt zu werden, nicht aber um eine bestimmte Stellung einzuhalten, macht es möglich innerhalb einer eigensicheren Anlage sechzehn bis zwanzig Ventile zu verwenden statt, wie bisher, höchstens drei Ventile und es ermöglicht auch die Verwendung elektrischer Leistung für andere Zwecke.

Die Vorrichtung kann auch eine Notstopp-Betätigung enthalten durch die die Steuerungsvorgänge abgebrochen werden, ohne dass es notwendig wäre, die Druckflüssigkeitszuleitung zu unterbrechen oder zu öffnen.

Wenn die Vorrichtung zur Folgesteuerung verwendet wird, enthält sie zweckmä.ssig auf einen bestimmten Druck eingestellte Druckfühler oder Druck-Messwandler für die Stempel eines ersten Ausbaugestelles, die dort einen Mindest-Setzdruck feststellen nach dessen Erreichen das folgende Ausbaugestell betätigt wird, während im ersten Ausbaugestell der Setzvorgang fortgesetzt wird, bis dort der vorgegebene maximale Setzdruck erreicht ist. Hierdurch wird die Taktzeit der Folgesteuerung erheblich erhöht, da es nicht länger erforderlich ist, dass der Raub-, Rück- und Setzvorgang des zweiten

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Ausbaugestells erst dann eingeleitet wird, wenn das erste Ausbauelement vollständig bis zur Höchstlast gesetzt ist.

Die Steuervorrichtungen können Microprozessoren enthalten, wodurch die Schaltungen vereinfacht und die Anzahl der Bauteile erheblich vermindert werden können. Dem Microprozessor kann als Speicher ein ROM zugeordnet sein, wobei es sich vorzugsweise um ein EEPROM handelt. Eine Steuerstation oder eine Ausgabeeinheit kann übertage angeordnet und mit den untertägigen Steuervorrichtungen verbunden sein.

Ausführungsbeispiele von Steuervorrichtungen gemäss der Erfindung sind im folgenden anhand der Zeichnung beschrieben, in der

Fig. 1 in vereinfachter Darstellung eine Aufsicht auf eine mit der Steuervorrichtung gesteuerten Strebausrüstung zeigt
während

Fig. 2 die Vorderansicht der Steuervorrichtung für ein

einzelnes Grubenausbaugestell und

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht der Ventileinrichtung für ein Ausbaugestell,

Fig. 4 eine Ansicht nach dem Pfeil IV der Fig. 3,

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Fig. 5 eine Teilansicht nach dem Pfeil V der Fig. 3 bei abgenommener Abdeckung,

Fig. 6 ein vereinfachtes Schaltdiagramm einer Vorrichtung gemäss der Erfindung,

Fig. 7 ein entsprechendes hydraulisches Schaltungsdiagramm ,

Fig. 8 eine zweite Ausführungsform in Darstellung wie in Fig. 1

und

Fig. 9 einen Schnitt durch ein motorgetriebenes

Ventil gemäss der britischen Patentanmeldung 83o7541 der Anmelderin
zeigt.

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Die in Fig. 1 dargestellte Strebausrüstung weist eine Vielzahl von Ausbaugestellen 1o auf, von denen nur sechsundzwanzig gezeigt sind und die nebeneinander entlang der Abbaufront 11 aufgestellt sind. Zwischen den Ausbaugestellen 1o und der Abbaufront 11 verläuft entlang der Abbaufront ein konventioneller Strebförderer 12. Eine Gewinnungsmaschine 13 mit an ihren beiden Enden angeordneten Schrämtrommeln 14 ist entlang des Abbaustosses hin- und her verfahrbar und gewinnt bei jeder Fahrt von der Abbaufront einen Schnitt Kohle herein. In Fig. 1 bewegt sich die Gewinnungsmaschine 13 nach rechts und die in dieser Richtung führende rechte Schrämtrommel 14 gewinnt Kohle herein. Die hereingewonnene Kohle wird von der Gewinnungsmaschine auf den mit 15 bezeichneten schraffierten Teil des Strebförderers 12 geworfen.

Nach der Vorbeifahrt der Gewinnungsmaschine 13 werden aus den Ausbaugestellen 1o Kappenverlängerungen oder Vorpfändkappen 16 ausgefahren, die das neufreigelegte Hangende bis nahe an den neuen Kohlenstoss unterstützen. Ausserdem werden Spreizen 17 ausgefahren, die gegen die neufreigelegte Abbaufront unter dem neufreigelegten Hangenden angepresst werden.

Jedes Ausbaugestell weist eine Sohlplattenanordnung und eine Kappenanordnung auf, die miteinander durch hydraulische Stempel verbunden sind. Hierbei handelt es sich um übliche Bauteile, die nicht weiter beschrieben sind. Wenn die Ausbaugestelle ihre Stützfunktion ausüben, sind die Stempel ausgefahren um die Kappenanordnung gegen das Hangende anzupressen. Jedes Ausbaugestell 1o ist mit dem Strebförderer 12 durch ein hydraulisches Schubkolbengetriebe verbunden und

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- Ab-

wenn die Gewinnungsmaschine 13 an einem bestimmten Ausbaugestell vorbeigefahren und eine vorbestimmte Entfernung von ihm erreicht hat, die in Fig. 1 mit 18 bezeichnet ist, werden die als Rückzylinder bezeichneten Schubkolbengetriebe eines oder mehrerer vorbestimmter Ausbaugestelle nacheinander ausgefahren, um den Strebförderer gegen die neufreigelegte Abbaufront vorzuverlegen. Wie in Fig. 1 erkennbar ist, ist der linke Teil des Strebförderers 12 bereits in die neue Stellung vorverlegt worden und der mittlere Teil des Strebförderers wird in einer Schlangenbewegung in die neue Stellung vorverlegt. Nach dem Vorverlegen des Strebförderers in die neue Stellung, wird jedes Ausbaugestell, eines nach dem anderen, eingeraubt und dann durch umgekehrte Betätigung des Rückzylinders unter Verwendung des Strebförderers als Widerlager gegen die Abbaufront vorgezogen und in seiner neuen Stellung wieder gesetzt werden. Hierbei werden die Vorpfändkapper 16 und Spreizen wieder in ihre Ruhestellungen zurückgebracht.

Die verschiedenen Funktionen der Ausbaugestelle einschliesslich der Betätigung der hydraulischen Zylinder sind üblicherweise durch Magnetventile gesteuert worden, von denen jedes eine typische Leistung von 1oo Milliampere bei 12V benötigt, Da aus Sicherheitsgründen innerhalb einer Steuereinrichtung ein Strom von max. 5oo Milliampere zulässig ist, können auf diese Weise nur einige wenige Magnetventile zur gleichen Zeit betätigt werden. Mit dem höchstzulässigen Strom von 5oo Milliampere sind nicht nur die Magnetventile zu betreiben, sondern auch alle anderen elektrischen Einrichtungen, so dass bisher die Verwendung von Microprozessoren, elektrisch betätigten Ventilen und von überwachungseinrichtungen wie Druckschaltern, nur sehr begrenzt möglich gewesen ist.

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Die Anmelderin hat ein neues motorgetriebenes Ventil entwickelt, das in der britischen Patentanmeldung 83o7541 beschrieben ist und das in den bei dieser Anmeldung anhand der Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen beschrieben wird. Da dieses Ventil detailliert in der britischen Patentanmeldung 83o7541 beschrieben ist, erfolgt hier eine weitere Beschreibung nicht, jedoch ist ein Schnitt durch das Ventil als Fig. 9 beigefügt.

Das neue Ventil erfordert einen typischen Strom von nur 12 Milliampere und deshalb ist es möglich, eine große Anzahl von Ventilen zu gebrauchen, so dass jedes Ausbaugestell mit seiner eigenen elektronischen Steuerungseinheit, die in Fig. 2 dargestellt ist, ausgerüstet werden kann. An die Steuerungseinheit ist eine koventionelle Handsteuerung 2o angeschlossen mit der es möglich ist, die elektronische Steuerungseinheit zu übergehen.

Aus der Zeichnung ist zu erkennen, dass die elektronische Steuerungseinheit drei Sektionen enthält, nämlich eine mittlere Sektion 21, eine linke Sektion 2o und eine rechte Sektion 23. Die mittlere Sektion 21 hat einen Ein-Aus-Schalter 24 und einen Betriebsartenschalter 25, der entweder auf eine Lokalstellung gesetzt werden kann, so dass die Ausbaugestelle lokal individuell gesteuert werden können oder auf eine Automatik-Stellung, in der die Steuerung ein Teil der Folgesteuerung wird, die von einer unten beschriebenen Hauptsteuerstelle durchgeführt wird.

Die mittlere Sektion 21 enthält ebenfalls einen Vorrückknopf 26 der gedrückt werden kann um es möglich zu machen, dass das betreffende Ausbaugestell vorgerückt werden kann,

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obwohl der tatsächliche Rückvorgang von einer anderen Stelle ausgelöst werden muss, entweder einem benachbarten Ausbaugestell oder einer Hauptsteuerstation, denn es ist mit der Betriebssicherheit nicht vereinbar, dass eine Bedienungsperson in der Lage ist, tatsächlich das Ausbaugestell vorzurücken unter dem er sich befindet. Die mittlere Sektion 21 enthält ausserdem drei Warnleuchten, eine mit 28 bezeichnete die anzeigt, ob das Vorrücken möglich gemacht worden ist und zwei mit 29 bezeichnete, die anzeigen, ob die Steuerungseinrichtung den ihr gegebenen Befehl angenommen oder zurückgewiesen hat. Ausserdem ist eine akustische Warnvorrichtung 3o vorhanden, die hörbare Warntöne abgibt einige Sekunden ehe das betreffende Ausbauelement sich bewegt, um die Bedienungsleute zu warnen, die sich zur Zeit unter dem oder in der Nähe des Ausbauelementes befinden.

Eine Funktionen des Ausbaugestelles können unmittelbar von diesem aus gesteuert werden und hierbei handelt es sich unter anderem um das Ausfahren der Vorpfändkappe 16, das durch Druck auf den Knopf 31 in der linken Sektion 22 erfolgt. Ein weiterer Druckknopf 32 in der linken Sektion 22 dient zur Betätigung des Rückzylinders zum Vorverlegen des Strebförderers,

Die rechte Sektion 23 enthält Jiwei Druckknöpfe, einen Druckknopf 33 mit dem ein unten beschriebenes Folgesteuerungsprogramm ausgelöst werden kann und einen Druckknopf 34, mit dem der Ablauf, beispielsweise in Notfällen, gestoppt werden kann.

Um eine Nachbarsteuerung zu ermöglichen, die aus Sicherheitsgründen wünschenswert ist damit die Bedienungsperson sich

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unter einem benachbarten aber nicht unter dem betätigten Ausbaugestell befinden muss, enthält die linke Sektion 22 eine Steuerungsvorrichtung 35 für das linke Nachbarelement und die rechte Sektion 23 eine Steuerungsvorrichtung 36 für das rechte Nachbarelement. Jede Steuerungsvorrichtung enthält einen Drehknopf, der in Uhrzeigerrichtung oder Gegenrichtung bewegt werden kann, wozu er mit einem vorstehenden Griff 37 versehen ist. Wenn der Knopf 35 in Uhrzeigerrichtung verdreht wird, wird das benachbarte Ausbauelement vorgerückt und wenn er gegen Uhrzeigerrichtung gedreht wird, wird das benachbarte Ausbauelement gesetzt. Wenn der Knopf 36 gegen die Uhrzeigerrichtung gedreht wird, wird das rechts benachbarte Ausbauelement vorgerückt und wenn er in Uhrzeigerrichtung gedreht wird, wird das rechts benachbarte Ausbauelement gesetzt. Jeder der Knöpfe kehrt, wenn er nicht betätigt wird, nach dem Totmannprinzip in die in Fig. 2 dargestellte Mittelstellung zurück.

Die Ventile, die die Bewegung des Ausbauelementes auslösen, sind diejenigen, die in der britischen Patentanmeldung 83o7541 beschrieben sind und sie sind in dem in Fig. 3 dargestellten Gehäuse angeordnet. Dort sind vier Ventilkammern 38 bis 41 erkennbar. Die Kammer 38 enthält das Ventil, das die Vorpfändkappe 16 steuert, die Kammer 39 das Ventil, das das Setzen der Stempel steuert, die Kammer 4o das Ventil, das das Vorrücken des Ausbaugestells steuert, bei dem das Rauben der Stempel automatisch unmittelbar vor dem Vorrücken erfolgt und die Kammer 41 enthält ein Ventil, das den Rückzylinder zum Vorverlegen des Strebförderers steuert. Jedes Ventil ist mit einer gemeinsamen Anschlußkammer 42 durch eine Verbindung 43, die in Fig. 4 erkennbar ist, ver-

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bunden. Die Anschlusskammer 42 wiederum hat eine Verbindung 44, die in Fig. 4 verdeckt ist aber die im Gebrauchszustand mit der zugehörigen Steuerung verbunden ist. Die Anschlusskammer 42 ist ausserdem mit einer Endkammer 45 verbunden, die eine Verbindung 46, die in Fig. 3 verdeckt gezeigt ist aufweist, die in Gebrauch mit einem Messwertfühler in Verbindung steht, der die Positionen des mit dem Strebförderer verbundenen Rückzylinders ermittelt und auf diese Weise die Positionen des Ausbaugestelles während seiner Bewegung anzeigt.

In der Kammer 45 sind, wie in Fig. 5 erkennbar ist, zwei Druckschalter 47 und 48. Der Druckschalter 47 ist so eingestellt, dass er einen Druck ermittelt, der als optimaler Setzdruck angesehen wird. Wenn dieser Druckschalter betätigt wird, wird der weitere Zufluss von Druckflüssigkeit zu den Stempeln des Ausbaugestelles unterbrochen. Wenn jedoch jedes Ausbauelement bis zu seinem optimalen Setzdruck beaufschlagt werden soll ehe das nächste Ausbaugestell vorgerückt wird, was bei den bekannten Strebausrüstungen meist der Fall ist, dann wird eine beträchtliche Zeit benötigt, um das Vorrücken durchzuführen und zu beenden. Aus diesem Grunde ist geitiäss der Erfindung ein zweiter Druckschalter 48 vorgesehen, der so eingestellt ist, dass er bei einem geringsfügig kleineren aber trotzdem sicheren und ausreichenden Setzdruck betätigt wird. Dies hat zur Folge, dass jedes Ausbauelement sicher und zuverlässig gesetzt wird und dann das Vorrücken des nächsten Ausbaugestelles unmittelbar begonnen wird und trotzdem Druckflüssigkeit in das vorangegangene Ausbaugestell eingeführt wird, bis dieses seinen optimalen Setzdruck erreicht hat.

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Wenn dies gewünscht wird, können auch die zwei Druckschalter 47 und 48 durch analoge Messwertaufnehmung ersetzt werden, die vom Druck in den Stempeln des Ausbaugestelles abhängige Signale abgeben und diese Signale können dazu benutzt werden, den Rückvorgang des benachbarten Ausbauelementes auszulösen, sobald ein ausreichender und sicherer Setzdruck erreicht worden ist.

In Fig. 6 ist eine Vielzahl von Steuereinrichtungen 49 dargestellt, von denen jede einem Ausbaugestell zugeordnet ist und die untereinander durch ein Kabel 5o verbunden sind. An einem Ende des Strebes ist das Kabel 5o mit einer streckenseitigen Steuereinrichtung 51 verbunden und an der anderen Seite mit einer kopfstreckenseitigen Steuereinheit 52. Für die streckenseitige Steuereinheit 51 ist eine Stromversorgung 53 vorgesehen, deren Abgabe auf 5oo Milliampere bei 12 V begrenzt ist.

Die streckenseitige Steuereinrichtung 51 ist mit einer Steuereinheit verbunden, die als Strebrechner 54 ausgebildet ist und die ihre eigene eigensichere Stromversorgung 55 besitzt. Der Strebrechner 54 besitzt eine Anzeigevorrichtung 56 und eine entsprechende Anzeigevorrichtung kann auch Übertage angeordnet sein.

Fig. 7 zeigt zusätzlich die einem Ausbaugestell zugehörigen hydraulischen Kreisläufe, wobei die der anderen Ausbaugestelle ähnlich angeordnet sind. Darin ist eine Steuervorrichtung 49 mit dem Kabel 5o gezeigt. Die Steuervorrichtung 49 ist mit einem Ventilblock 57 verbunden, der in Fig. 3 dargestellt ist. Der Ventilblock 57 ist ausserdem mit dem manuell betätigbaren Handventil 58 verbunden, mit dem die

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Funktionen des Ventilblockes übergangen werden können. Das Handventil 58 ist über eine Anzahl von Rückschlagventilen, die in der Ventilanordnung 59 angeordnet sind, mit den Stempeln 6o des Ausbaugestelles 1o verbunden. Ausserdem sind der Ventilblock 57 und das Handventil 58 mit dem Zylinder 61 für die Vorpfändkappe und dem Rückzylinder 62 verbunden.

Die Zufuhr der Druckflüssigkeit zu dem Magnetventilblock und zum Handventil 58 erfolgt über eine Zuführungsleitung und eine Rückleitung 64.

Im folgenden sind Arbeitsabläufe, die mit der Vorrichtung gemäss der Erfindung durchgeführt werden können, anhand der Fig. 1 beschrieben.

Die Gewinnungsmaschine 13 fährt, wie in Fig. 1 dargestellt, nach rechts während ein Bedienungsmann am Ausbaugestell A bei einem vorbestimmten Abstand vor der vorderen Schrämwalze 14 der Maschine die Spreize 17 zurückzieht. Dieser Abstand kann an der Abbaufront durch entsprechende Programmierung des Strebrechners 54 vorbestimmt werden.

Eine Bedienungsperson betätigt am Ausbauelement B hinter der vorderen Schrämwalze der Gewinnungsmaschine die Vorpfändkappe 16 und betätigt den Spreizer 17, wobei die entsprechenden Positionen ebenfalls programmierbar sind. Sie wird ebenso darauf folgend das Vorverlegen des Förderers durch Druck auf den Knopf 32 einleiten. Diese Einleitung wird vorprogrammiert werden um bei vorbestimmten Ausbauelementen stattzufinden, die als Rückgestelle bestimmt sind, wobei es sich um jedes zweite Ausbaugestell, jedes vierte

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Ausbaugestell oder dergleichen handeln kann. Wenn die Bedienungsperson den Förderer bei einer vorbestimmten Anzahl von Ausbaugestellen nicht vorgerückt hat, dann wird der verbliebene Abstand automatisch aufgefüllt, beispielsweise mit einem Maximum von fünf Vorrückgestellen. Die vorbeschriebene Betätigungen können so angeordnet sein, dass ein vorbestimmter Abstand, wie er beispielsweise mit dem Bezugszeichen 18 in Fig. 1 angegeben ist, eingehalten wird, wobei dieser Abstand ebenfalls vom Streb aus programmierbar ist.

Eine Bedienungsperson am Ausbaugestell B ist in der Lage, aufeinanderfolgend alle Ausbaugestellt zum Vorrücken instandzusetzen durch Druck auf die entsprechenden Knöpfe 26. Hierdurch bleiben die betätigten Ausbaugestelle für eine tatsächliche getrennte Vorrückung vorbereitet.

Eine Bedienungsperson am Ausbauelement C betätigt das Vorrücken dieses Ausbauelementes. Er folgt hinterher und rückt die Ausbauelemente vor, die vorher zum Vorrücken befähigt worden sind durch Druck auf den Folgesteuerknopf 33. Das Vorrücken wird dann fortgesetzt entsprechend und in der gleichen Richtung wie die Gewinnungsmaschine fährt. Das Vorrücken kann gestoppt werden zu jeder Zeit, aber das erneute Vorrücken muss gestartet werden von dem letzten Ausbaugestell das vorgerückt werden sollte. Die Spreizen und Vorpfändkappen werden automatisch beim Vorrücken der Ausbaugestelle eingezogen. Die Spreizen können wieder eingesetzt werden, entweder automatisch oder manuell durch die Bedienungsperson am Ausbaugestell C.

Bei allen Operationen der Ausbaugestelle findet das folgende statt:

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Akustische Warnungen vor und während des Vorrückens der Ausbaugestelle.

Akustische Warnungen vor dem Vorverlegen des Strebförderers.

Akustische Warnungen vor der Betätigung der Vorpfändkappen.

Akustische Warnungen vor dem Ausfahren der Spreizen.

Akustische Warnungen vor der Endstellung oder dem Rückziehen der Spreizen.

Die Vorrichtung kann bi-direktional programmiert werden, so dass die beschriebenen Vorgänge von links nach rechts oder umgekehrt durchgeführt werden können.

Die für die Folgesteuerung beschriebenen Ausführungen werden durch Steuerung durch den Strebrechner durchgeführt. Dem Strebrechner wird die Position der Gewinnungsmaschine durch die vom Bedienungsmann im Streb gedrückten Knöpfe angezeigt. Es kann aber auch die Position der Gewinnungsmaschine durch automatische Anzeige an den Strebcomputer mitgeteilt werden, z.B. durch Verwendung der Vorrichtung in der britischen Patentanmeldung 823oo77 der Anmelderin/ so dass der gesamte Vorgang, wenn gewünscht, automatisch ausgeführt werden kann, vorausgesetzt dass die Steuerung automatisch erfolgt.

Die beschriebene Anordnung gibt für das Bedienungspersonal im Streb eine erhöhte Sicherheit, kürzere Arbeitsabläufe

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der Ausbaugestelle, die auf verbesserte Reaktionszeiten zurückzuführen sind, eine erhöhte Zuverlässigkeit und die Möglichkeit, die Strebproduktionsvorgänge besser zu steuern durch Auswahl der richtigen Computerprogramme entsprechend dem vorherrschenden Abbauverfahren.

Jede Steuerungsvorrichtung eines jeden Ausbaugestelles enthält einen eigenen dafür bestimmten Mikroprozessor, so dass selbst dann, wenn die am Ende der Strecke befindliche Steuervorrichtung aus irgendeinem Grunde ausfallen würde, die individuellen Steuervorrichtungen immer noch verwendet werden können, um das Ausbaugestell zu steuern.

Für den Strebendrechner können vielfältige vorbestimmte Programme und Programm-Parameter vorgesehen werden. Vorzugsweise ist der Strebendrechner mit zwei Druckknopf-Bedienungstafeln versehen, von denen eine die hauptsächlichen Tätigkeiten mit unbeschränktem Zugriff und die andere die Selektion oder Änderung von Programmen betrifft, wobei diese andere Bedienungstafel nur für dafür zugelassene Bedienungspersonen mit Hilfe eines Schlüssels oder mit Hilfe eines Sicherheits-Codes zugänglich ist.

Der Strebendrechner enthält ein EEPROM, das die Programm-Parameter auch im Falle eines Stromausfalles behält.

Es ist zu erkennen, dass, obwohl viele der Verbindungen in und zwischen Ausbaugestellen nun elektrische Verbindungen sind, dennoch eine erhebliche Einsparung der innerhalb eines Ausbaugestelles erforderlichen hydraulischen Verbindungen und der zwischen Ausbaugestellen erforderlichen hydraulischen Verbindungen erzielt worden ist.

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Die Vielfältigkeit der durch die Vorrichtung gemäss der Erfindung ausführbaren Betätigungsvorgänge macht es möglich, verschiedene Bedienungsweisen an verschiedenen Stellen eines Strebes oder an verschiedenen Streben durchzuführen. Beispielsweise kann in einem Bereich eine örtliche Bedienung erfolgen, während in anderen Bereichen eine Folgesteuerung oder eine Fernbedienung erfolgen kann.

Fig. 8 ist eine ähnliche Darstellung wie Fig. 1, jedoch für den Anwendungsfall bei dem Spreizen nicht erforderlich sind.

Eine Bedienungsperson am Ausbaugestell X folgt der Gewinnungsmaschine und betätigt Vorpfändkappen bei jedem Ausbaugestell durch Drücken der entsprechenden Knöpfe 31. Jede Vorpfändkappe hinter der Fahrtrichtung, die nicht schon durch die Bedienungsperson betätigt worden ist, wird automatisch betätigt bis zu einem Maximum von beispielsweise 4.

In ähnlicher Weise wird die der Gewinnungsmaschine folgende Bedienungsperson das Vorrücken des Strebförderers durch Druck auf die Druckknöpfe 23 bewirken. Dies kann bei vorbestimmten Ausbaugestellen erfolgen, die als Rückgestelle vorbestimmt sind. Auch hier ist es möglich, dass, wenn die Bedienungsperson den Strebförderer auf einer bestimmten Anzahl von Ausbaugestellen nicht vorgerückt hat, ein automatisches Vorrücken erfolgt. Auch hier kann ein vorbestimmter Abstand 18, der programmierbar ist, eingehalten werden. Die dem Ausbauelement X folgende Bedienungsperson wird ausserdem aufeinanderfolgend alle Ausbauelemente, in die das Vorrücken ermöglichte Stellung bringen und zwar

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durch Drücken der Druckknöpfe.26.

Eine zweite Bedienungsperson am Ausbauelement Y wird hinter dem Vorrücken der befähigten Ausbauelemente folgen und die Folgesteuerungsknöpfe 33 drücken. Das Vorrücken wird dann folgerichtig in derselben Richtung erfolgen wie die Gewinnungsmaschine fährt. Das Vorrücken kann unterbrochen werden zu jeder Zeit und nachdem dies geschehen ist, muss es von dem letzten Ausbaugestell, dass hätte vorgerückt werden müssen, eingeleitet werden.

Auch in diesem Fall gibt es hörbare Signale vor und während des Vorrückens der Ausbauelemente, vor dem Vorverlegen des Förderers und vor dem Ausfahren der Vorpfändkappen.

Abgesehen von der oben beschriebenen Folgesteuerung können die Ausbaugestelle auch lokal gesteuert werden durch entsprechende Wahl des Betriebsartenschalters 25.

Beispielsweise wird, wenn der Förderer-Vorrückknopf 32 eines Ausbaugestelles gepresst ist, der entsprechende Rückzylinder druckbeaufschlagt und bleibt so bis die elektrische Rückmeldung vom Rückzylinder anzeigt, dass der Rückzylinder vollständig ausgefahren ist. Zur wirksamen Vorverlegung des Strebförderers müssen an einer Mehrzahl von benachbarten Ausbaugestellen 1o die Druckknöpfe 32 gedrückt sein.

Wenn bei Lokalbedienung der zum Ausfahren der Vorpfändkappe dienende Knopf 31 eines Ausbaugestelles gedrückt ist, wird die Vorpfändkappe des entsprechenden Ausbaugestelles ausgefahren. Das entsprechende elektro-hydraulische Betätigungsventil wird für mehrere Sekunden in Tätigkeit bleiben um

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PATEh4TANWALT BODE · POSTFACH Π30 · D-4030 RATlKlGESf !".TELEFON (J'il 02-22008 · TELEX 8585166

sicher zu stellen, dass die Vorpfändkappe völlig ausgefahren wird.

In ähnlicher Weise können, wie obenstehend beschrieben, benachbarte Ausbaugestelle betätigt werden. Wenn die benachbarte Vorrückposition gewählt wird, geht das benachbarte Ausbaugestell durch eine Betätigungsfolge, in der die Stempel abgesenkt werden, das Vorrücken erfolgt und die Stempel gesetzt werden. Wenn es erforderlich sein sollte, dass das Ausbaugestell unterwegs gesetzt werden muss, also während des Vorrückvorganges, beispielsweise um in Linie mit einer Anzahl von Ausbaugestellen zu kommen die mehr oder weniger ausserhalb der Vorrückfolge geraten sind, oder um sich wieder der Abbaufront anzuschiiessen, dann werden die Stempel in der gewählten Position gesetzt und das Ausbauelement wird an dieser Stelle mit dem Hangenden verspannt. Dies wird oft erreicht durch eine lineare Messvorrichtung, die im Rückzylinder angeordnet ist und die dafür sorgt, dass die Stempel bei einer vorbestimmten Stellung des Rückzylinders ausgefahren werden. Der Setzdruck in den Rückzylindern wird im elektronischen System durch Druckschalter angezeigt und bestätigt. Hierdurch wird ebenfalls angezeigt, dass die Operation vollständig verlaufen ist. Wie aus der vorgehenden Beschreibung der Bedienungseinrichtung zu entnehmen ist, sind diese auch zur Nachbarsteuerung nach dem Totmannprinzip ausgebildet.

Die Vorrichtung gemäss der Erfindung ermöglicht es, zwischen verschiedenen Bedienungsarten zu wechseln und zwar zwischen der durch die Gewinnungsmaschine ausgelösten Betätigungsweise, der Folgesteuerung im Streb und der Nachbarsteuerung.

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PATENTANWALT BODE · POSTFACH Π 30 · D-4030 RATINGfclv 1 --TELEFON 02102-27008 · TELEX 8585106

Ausserdem können die Ausbaugestelle aus einem staubfreien Raum ausserhalb des Strebes oder der Strecke gesteuert werden.

Der Strebrechner kann so ausgebildet sein, dass er im Streb stattfindende Ereignisse speichert und anzeigt und daraus entsprechende Signale ableitet. Beispielsweise kann eine fortlaufende Liste der Betätigungsvorgänge der Ausbaugestelle geführt werden und auch nach übertage übermittelt werden. Ausserdem kann der Strebrechner so ausgebildet werden, dass er ungewöhnliche Situationen, wie etwa nicht ausreichend gesetzte Ausbaugestelle, anzeigt.

Am Rechner kann auch eine Handsteuerungsmöglichkeit vorhanden sein, die der Bedienungsperson es ermöglicht, etwaige zu niedrige Drücke von Hand zu berichtigen, ehe eine Gewinnungsfahrt beendet worden ist.

Die Vorteile der Vorrichtung gemäss der Erfindung sind zahlreich und erhalten unter anderem eine grösse Flexibilität der Arbeit im Streb mit zahlreichen aufeinanderfolgenden oder aneinander anschliessenden Betätigungen, die zu jeder Zeit möglich sind, den Verzicht auf hydraulische (selbsthaltende) Ventile, da jede Funktion elektrisch gehalten werden kann und die Vereinfachung der Notstopp-Möglichkeiten.

In anderen Worten kann auf die hydraulische Verriegelung verzichtet werden, wodurch auch auf das Aufheben solcher Verriegelungen verzichtet werden kann.

Ausserdem kann eine grössere Anzahl von Tätigkeiten zu

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PATENTANWALT BODE · POSTFACH 1130· D-4030 RATINC^EKt"-'TELEftJN 0"ii02-22Ö08 ■ TELEX 8585166

einer gleichen Zeit durchgeführt werden, beispielsweise kann die Anzahl der zur gleichen Zeit betätigten Vorpfändkappen und die Anzahl der zur gleichen Zeit als
Vorrückgestelle verwendeten Ausbaugestellen erhöht
werden.

Falls ein Notstopp erforderlich ist, ist es nicht länger notwendig den von der Hydraulikpumpe ausgehenden Druckmittelfluss in einen Sumpf abzuleiten, um eine weitere
Betätigung der zu stoppenden Vorrichtung zu verhindern, sondern dieser Stopp kann in einfacher Weise durch Ventilbetätigung erfolgen.

Weiterhin ist von Vorteil, dass bei der Vorrichtung gemäss der Erfindung ein zweistufiges Druckschaltersystem oder Druckanzeigesystem verwendet werden kann. Der niedrigere, für das Setzen der Ausbaugestelle ausreichende Druck, mag beispielsweise bei 85 kp/cm liegen und der
für das Setzen der Ausbaugestelle wünschenswerte Druck
bei etwa 14o bis 25o kp/cm^.

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Claims

PATENTANWALT BODE . POSTFACH 1130 · D-4030 RATINC3tN*T* TELEFON Ö"2l 02-22Ö08 · fELEX 8585166 3A230A2 G 1o - 666 Dobson Park Industrie PIc. Steuervorrichtung für mindestens zwei hydraulische Schubkolbengetriebe von Grubenausbaugestellen. Patentansprüche

1. Steuervorrichtung für mindestens zwei hydraulische Schubkolbengetriebe von Grubenausbaugestellen, gekennzeichnet durch drehangetriebene Steuerventile zur selektiven Steuerung der Schubkolbengetriebe .

2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , gekennzeichnet durch elektrische Drehantriebe.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb ein Getriebe mit hohem Übersetzungsverhältnis besitzt.

4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventile nockenbetätigt sind.

5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventile motorgetrieben sind.

6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 - 5, dadurch gekennzeichnet, dass die hydraulischen Schubkolbengetriebe einem einzelnen Ausbaugestell angehören.

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PATENTANWALT BODE . POSTFACH 1130 · D -4030 RATINGEN" !"."TELEFON 02102 -2$ö 08 -TELEX 8585166

. a.

7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, dass die hydraulischen Schubkolbengetriebe eines benachbarten Ausbaugestells gesteuert werden.

8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-5 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die hydraulischen Schubkolbengetriebe einer Mehrzahl von Ausbaugestellen gesteuert werden.

9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 - 8, dadurch gekennzeichnet, dass die selektiven Steueroperationen eine oder mehrere der folgenden Operationen umfassen, nämlich die Einzelsteuerung eines bestimmten Ausbaugestelles, die Fernsteuerung eines Ausbaugestelles von einem anderen aus und die Polgesteuerung einer Reihe von Ausbaugestellen.

10. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehantrieb ein Getriebe mit hohem Übersetzungsverhältnis enthält, um die Antriebsleistung in den eigensicheren Bereich zu senken.

11. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 - 1o, gekennzeichnet durch elektrische Bewegung der Ventile zwischen vorbestimmten Stellungen, so dass die Notwendigkeit hydraulischen Verriegeins entfällt.

12. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-11, gekennzeichnet durch eine Notstoppvorrichtung zum Stoppen elektrischer Vorgänge.

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PATENTANWALT BODE ■ POSTFACH Π 30 · D-4030 RATINÖEVf ί".'TELEFON 021 02-22008 · TELEX 8585166

13. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder einem der Ansprüche

9 - 12, in unmittelbarer oder mittelbarer Abhängigkeit von Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet dass bei Folgesteuerung die Vorrichtung Druckfühler (47, 48) enthält, die auf eine erste Druckstufe in einem ersten Ausbaugestell ansprechen, wenn das erste Ausbaugestell gesetzt wird und ein folgendes Ausbaugestell angesteuert wird, wenn die erste Druckstufe im ersten Ausbaugestell erreicht ist und ehe dort eine zweite höhere Druckstufe festgestellt wird.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch eine zweistufige Anordnung von Druckschaltern.

15. Vorrichtung nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch analoge Messwertgeber für den Druck in den Schubkolbengetrieben.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch einen Druck-Messwertwandler.

17. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 13 - 16, dadurch gekennzeichnet, dass eine Gruppe von Ausbaugestellen durch eine Steuerstation gesteuert wird.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerstation (51, 52) am Strebende angeordnet ist.

19. Vorrichtung nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Ausbaugestell (1o

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PATENTANWALT BODE · POSTFACH Π30 · D-4030 RATINÖEhfi"."TELEFON (TiI 02-22008 · TELEX 8585166

seine eigene Steuereinrichtung (49) besitzt.

20. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 17 - 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung einen Microprozessor enthält.

21. Vorrichtung nach Anspruch 2o, dadurch gekennz eichnet, dass dem Microprozessor ein ROM zugeordnet ist, zum Erhalten der Programm-Parameter bei Ausfall der Stromversorgung.

22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass das ROM ein EEPROM ist, so dass Umprogrammierungen Untertage möglich sind.

23. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennz eichnet, dass der Zugriff zum EEPROM durch einen Schlüsselschalter oder einen Sicherheitscode beschränkt ist.

24. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 17 - 23, gekennzeichnet durch eine Übertage angeordnete Steuer- oder Anzeigevorrichtungen, die mit den untertägigen Steuervorrichtungen verbunden sind.

V/Bo