DE3538251C1 - Verfahren zur Steuerung von mit einem hydraulischen Arbeitsmedium beaufschlagbaren Vorrichtungen des untertaegigen Grubenbetriebs - Google Patents

Description

den werden müssen.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 im Schema eine elektro-hydraulische Schiebekappen-Steuerung eines Schildausbaugestells und

F i g. 2 einen Teil des Schaltplans für den elektrischen Teil dieser Steuerung.

Mit 1 ist in der F i g. 1 ein Schildausbaugestell bezeichnet, das zusammen mit weiteren in Längsrichtung eines Strebs unmittelbar nebeneinander angeordneten Schildausbaugestellen 1 die Sicherung des Strebraums 2 gegen hereinbrechendes Gestein und Mineral übernimmt Vor den Schildausbaugestellen 1 ist entlang des Abbaustoßes 3 ein Widerlager 4 verlegt, an welchen ein nicht näher dargestelltes Gewinnungsgerät zur Hereingewinnung des im Abbaustoß 3 anstehenden Minerals zwangsgeführt sein kann. Das beispielsweise als Kratzerkettenförderer ausgebildete Widerlager 4 ist mit den Liegendschwellen 5 der Schildausbaugestelle 1 über hydraulisch beaufschlagbare Rückzylinder 6 verbunden. Dabei sind die Kolbenstangen 7 mit dem Widerlager 4 und die Gehäuse 8 der Rückzylinder 6 mit den Liegendschwellen 5 gelenkig verbunden.

Die mit den Liegendschwellen 5 über Lemniskatenlenkeranordnungen 9 verbundenen Kappen 10 der Schildausbaugestelle 1 sind mit Schiebekappen 11 ausgerüstet, welche durch hydraulisch beaufschlagbare Zylinder 12 relativ zu den Kappen 10 verlagerbar sind. Die Kolbenstangen 13 der Zylinder 12 sind dabei an die Schiebekappen 14 und die Gehäuse 14 an die Hauptkappen 10 gelenkig angeschlagen.

Um sicherzustellen, daß das freigelegte Hangende 15 möglichst unmittelbar am Abbaustoß 3 unterfangen wird, ist mit Hilfe einer elektro-hydraulischen Steuerung 16 dafür Sorge getragen, daß bei sich im Zuge des Abbaufortschritts verlagerndem Widerlager 4 automatisch auch die Schiebekappe 14 um ein entsprechendes Maß verlagert wird. So wird beim Vorschieben des Widerlagers 4 durch den Rückzylinder 6 der zurückgelegte Weg auf einen Sensor 17, z. B. einen Potentiometer, übertragen. Dieser Sensor 17 übermittelt dann ein elektrisches Signal digital oder analog über eine Datenleitung 18 an ein Steuergerät 19, in das Ein- und Ausgabebausteine 20 sowie eine Rechnereinheit 21 integriert sind. Andererseits ist das Steuergerät 19 über eine Datenleitung 22 mit einem Sensor 23 verbunden, der dem Schiebekappenzylinder 12 zugeordnet ist.

Das Steuergerät 19 vergleicht permanent die Ist-Stellung des Schiebekappenzylinders 12 mit der Ist-Stellung des Rückzylinders 6 und ermittelt mit Hilfe der Rechnereinheit 21 die dem Rückzylinder 6 zugeordnete Soll-Stellung des Schiebekappenzylinders 12. Anschließend sorgt das Steuergerät 19 dann dafür, daß der Schiebekappenzylinder 12 entsprechend hydraulisch beaufschlagt wird, so daß die Soll-Stellung des Schiebekappenzylinders 12 mit der Ist-Stellung des Rückzylinders 6 übereinstimmt Hierfür ist das Steuergerät 19 über Steuerleitungen 24 mit elektrisch bestrombaren Verbrauchern 25 verbunden, die Steuerventilen 26 an den Zylindern 6,12 zugeordnet sind.

Die elektrische Versorgung des Steuergeräts 19 sowie der Verbraucher 25 erfolgt von einem Netzteil 27 in eigensicherer Ausführung über eine Versorgungsleitung 28.

Wie die F i g. 1 zu erkennen gibt, ist der Netzteil 27 über die Versorgungsleitung 28 noch mit weiteren Steuergeräten 19 und das Steuergerät 19 über Datenleitungen 29, 30 mit weiteren Steuergeräten 19a, 196, ... benachbarter Ausbaugestelle 1 verbunden.

Die F i g. 2 zeigt nun die Kopplung der Steuergeräte 19, 19a zweier benachbarter Ausbaugestelle 1 für eine Schiebekappensteuerung.

Es ist erkennbar, daß die Steuergeräte 19, 19a, über die Versorgungsleitungen 28 ständig mit dem nicht näher veranschaulichten Netzteil 27 verbunden sind. Dem Steuergerät 19 wird nun über die Datenleitung 29 von

ίο dem Steuergerät 19 des vorauf gehenden Ansbaugestells 1 in codierter Form die Anzahl der von dem zugeordneten Netzteil 27 im Moment bestromten Verbraucher 25 übermittelt. Die Rechnereinheit 21 in dem Steuergerät 19 vergleicht nun die Anzahl der unter Strom stehenden Verbraucher 25 mit einer in Abhängigkeit von der Leistung des Netzteils 27 vorgegebenen maximalen Anzahl von bestrombaren Verbrauchern 25. Wird bei diesem Vergleich festgestellt, daß von dem Netzteil 27 noch Verbraucher 25 bestromt werden können, erteilt das Steuergerät 19 eine Freigabe an die eigenen Verbraucher 25. Bei Bedarf können nun diese Verbraucher 25 ebenfalls bestromt werden.

Erfolgt eine Bestromung, so werden im Steuergerät 19 die über die Datenleitung 29 gemeldeten bestromten Verbraucher 25 mit den nach Freigabe durch das Steuergerät 19 zusätzlich bestromten Verbrauchern 25 addiert und dieses Ergebnis dann über die Datenleitung 30 dem Steuergerät 19a des benachbarten Ausbaugestells 1 übermittelt, wo nun dieselben Vergleichsbetrachtungen durchgeführt werden.

Bezugszeichenaufstellung

	1	Schildausbaugestell
35	2	Strebraum
	3	Abbaustoß
	4	Widerlager
	5	Liegendschwellen v. 1
	2	Rückzylinder
40	7	Kolbenstangen v. 6
	8	Gehäuse v. 6
	9	Lemniskatenlenkeranordnung
	10	Kappen
	11	Schiebekappen
45	12	Schiebekappenzylinder
	13	Kolbenstangen v. 12
	14	Gehäuse v. 12
	15	Hangendes
	16	Steuerung
50	17	Sensor
	18	Datenleitung
	19	Steuergerät
	19a	Steuergerät
	20	Ein- und Ausgabebausteine
55	21	Rechnereinheit
	22	Datenleitung
	23	Sensor
	24	Steuerleitungen
	25	Verbraucher
60	26	Steuerventile
	27	Netzteil
	28	Versorgungsleitung
	29	Datenleitung
	30	Datenleitung
65
		Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

- Leerseite -

Claims (1)

1 2

Abhängigkeit von den jeweiligen örtlichen Verhältnis-Patentanspruch: sen.

Elektrisch eigensichere Netzteile haben jedoch nur

Verfahren zur Steuerung von mit einem hydrauli- eine begrenzte elektrische Leistung, so daß man bislang sehen Arbeitsmedium im wesentlichen nacheinander 5 einem Netzteil nur so viele Steuergeräte und bestrombeaufschlagbaren Vorrichtungen des untertägigen bare Verbraucher zuordnete, wie der Netzteil sie im Grubenbetriebs, insbesondere für die in Ausbauge- bestromten Zustand auch verkraften kann. Dieser Sachstelle eingegliederten, in Abhängigkeit von den Posi- verhalt ist aber mit dem Nachteil verbunden, daß dann tionen der jeweils zugeordneten Rückzylinder verla^ eine größere Anzahl von elektro-hydraulischen Steuergerbaren Schiebekappenzylinder, unter Verwen- 10 kreisen mit dem dadurch bedingten elektrischen und dung eines elektrischen Netzteils in eigensicherer mechanischen Aufwand erforderlich ist, was sich insbe-Ausführung und an das Netzteil angeschlossenen, sondere im untertägigen Grubenbetrieb nachteilig beuntereinander über jeweils zumindest eine Datenlei- merkbar macht.

tung gekoppelten Steuergeräten mit Ein- und Aus- Der Erfindung liegt, ausgehend von dem im Oberbegabebausteinen sowie Rechnereinheiten und mit 15 griff des Patentanspruchs beschriebenen Verfahren die den Steuergeräten verbundenen, den hydraulisch Aufgabe zugrunde, dieses so zu verbessern, daß die Anbeaufschlagbaren Vorrichtungen zugeordneten be- zahl der elektrohydraulischen Steuerkreise und damit strombaren Verbrauchern, dadurch gekenn- auch der elektrische sowie hydraulische Aufwand merkzeich η e t, daß in jedem Steuergerät (19,19a) zu- lieh gesenkt werden kann.

nächst die von einem benachbarten Steuergerät (19, 20 Die Lösung dieser Aufgabe besteht nach der Erfin-19a) in codierter Form eintreffenden Informationen dung in den im kennzeichnenden Teil des Patentanüber die Anzahl der von dem Netzteil (27) bestrom- spruchs aufgeführten Merkmalen, ten Verbraucher (25) mit der maximal möglichen Die Erfindung macht sich hierbei den Sachverhalt zu

Anzahl an von dem Netzteil (27) bestrombaren Ver- Nutze, daß von den an einen Netzteil angeschlossenen brauchern (25) verglichen und nach Feststellung von 25 Verbrauchern in der überwiegenden Mehrzahl aller Benoch bestrombaren Verbrauchern (25) durch das triebssituationen nie alle Verbraucher, sondern immer Steuergerät (19,19a) eine Freigabe zur Bestromung nur ein Bruchteil bestromt werden. Hierauf aufbauend dieser Verbraucher (25) erteilt wird, worauf eine Ad- wird jetzt dafür Sorge getragen, daß über die Rechnerdition der durch das Steuergerät (19,19a) freigege- einheiten in den an einen Netzteil angeschlossenen benen und bestromten Verbraucher (25) mit den an 30 Steuergeräten permanent festgestellt wird, wie viele bedas Steuergerät (19, 19a) gemeldeten bestromten strombare Verbraucher unter Berücksichtigung der Verbrauchern (25) durchgeführt und dieses Ergebnis Grundlast durch die Steuergeräte schon bestromt sind, in codierter Form zum nächsten Steuergerät (19, so daß dann ebenfalls über die Steuergeräte diejenigen 19a) weitergeleitet wird. Verbraucher zur Bestromung freigegeben werden kön-

35 nen, welche sich aus der Differenz zwischen den maxi-

mal durch einen Netzteil bestrombaren Verbrauchern

und den tatsächlich bestromten Verbrauchern ergibt.

Der Vorteil dieses Verfahrens liegt darin, daß nun-

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung mehr eine erheblich größere Anzahl Steuergeräte und von mit einem hydraulischen Arbeitsmedium im wesent- 40 bestrombare Verbraucher an einen Netzteil angeschloslichen nacheinander beaufschlagbaren Vorrichtungen sen werden können, als dieser normalerweise von seiner des untertägigen Grubenbetriebs gemäß den Merkma- Leistung her versorgen kann. Da die Regelelektronik len im Oberbegriff des Patentanspruchs. der Steuergeräte jedoch ständig überprüft, wie viele

Derartige Vorrichtungen werden z. B. durch die Verbraucher von den maximal bestrombaren Verbrau-Rückzylinder und die mit diesen vom Bewegungsablauf 45 ehern tatsächlich bestromt sind und in Abhängigkeit her gekoppelten Schiebekappenzylinder von untertägi- von dieser Überprüfung die noch bestrombaren Vergen Ausbaugestellen, insbesondere Schildausbaugestel- braucher dann zur Bestromung freigibt, kann mit Silen, gebildet Darüberhinaus können diese Vorrichtun- cherheit eine Überbelastung des Netzteils ungeachtet gen durch diejenigen hydraulisch beaufschlagbaren Zy- der Tatsache vermieden werden, daß wesentlich mehr linder gebildet sein, welche zur Niveausteuerung einer 50 Verbraucher an den Netzteil angeschlossen sind, als die-Gewinnungsmaschine in einem Strebbetrieb eingesetzt ser im bestromten Zustand verkraften könnte. Der Einwerden. sparungseffekt sowohl des elektrischen als auch des me-

Die besondere Eigenart derartiger hydraulisch beauf- chanischen Teils einer derartigen Steuerung beträgt schlagbarer Vorrichtungen besteht darin, daß sie mei- mehr als 50% gegenüber dem herkömmlichen Verfahstens nicht gleichzeitig beaufschlagt und dazu elektrisch 55 ren. Das heißt, daß z. B. bei einer Schiebekappensteueangesteuert, sondern im wesentlichen zeitlich nachein- rung nur noch etwa die Hälfte der bislang erforderliander mit dem hydraulischen Arbeitsmedium versorgt chen Netzteile benötigt wird, um über die gesamte Länwerden. ge eines Strebs das korrekte Nachführen der Schiebe-

Diesen Zylindern sind Verbraucher von elektrischer kappen zu den Positionen der ihnen jeweils zugeordne-Energie zugeordnet, z. B. in Form von Elektromagnet- 60 ten Rückzylinder in Abhängigkeit von dem durch die ventilen, welche zusammen mit entsprechenden Steuer- Gewinnungsmaschine (Hobel oder Schrämmaschine) geräten an ein elektrisches Netzteil in eigensicherer bewirkten Abbaufortschritt zu gewährleisten. Ausführung angeschlossen sind. Die mit integrierten Das erfindungsgemäße Verfahren ist aber nicht nur

Ein- und Ausgabebausteinen sowie Rechnereinheiten bei der nur beispielsweise erwähnten Schiebekappenversehenen Steuergeräte übernehmen beispielsweise 65 steuerung anwendbar, sondern überall dort mit Vorteil die genaue Nachführung der Schiebekappenzylinder in einzusetzen, wo zwar mehrere elektrisch beaufschlag-Abhängigkeit von den Positionen der Rückzylinder bare Verbraucher vorhanden sind, jedoch nicht alle mit oder die Niveausteuerung eines Gewinnungsgeräts in einem Netzteil zwecks Bestromung gleichzeitig verbun-