DE3626764C2

DE3626764C2 - Method and device for carrying out the method for determining the progress of mining

Info

Publication number: DE3626764C2
Application number: DE3626764A
Authority: DE
Inventors: Willy Kussel
Original assignee: Westfalia Becorit Industrietechnik GmbH
Current assignee: Caterpillar Global Mining Europe GmbH
Priority date: 1986-08-07
Filing date: 1986-08-07
Publication date: 1995-03-09
Anticipated expiration: 2006-08-08
Also published as: GB8718338D0; DE3626764A1; AU7629787A; GB2193746A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zur Ermittlung des Abbau fortschritts durch Erfassung des Schreitweges des Schreit ausbaus mittels einer den Schreitzylinderhub messenden Wegmeßeinrichtung.The invention relates to a method and an apparatus to carry out the process for determining the degradation progress by recording the walking path of the walking removal by means of a measuring cylinder stroke Position measuring device.

Ein derartiges Verfahren sowie eine derartige Vorrichtung sind aus der DE-OS 34 24 007 bekannt. Gemäß diesem Stand der Technik wird der Abbaufortschritt durch Erfassung des Schreitweges des Schreitausbaus mittels einer den Schreit zylinderhub messenden Wegmeßeinrichtung vorgenommen. Die erfaßten Einzelhübe des Schreitzylinders werden dabei einem Rechner übermittelt, welcher die Einzelhübe registriert und hieraus den Abbaufortschritt ermittelt. Dabei wird so ver fahren, daß über die Streblänge verteilt mehrere Schreit ausbaugestelle mit einer entsprechenden Wegmeßeinrichtung versehen sind, um eine Aussage über den Gesamtverlauf des Strebs zu erhalten. Die den Schreitzylinderhub erfassenden Wegmeßeinrich tungen sind in der Regel in die Schreitzylinder integriert und arbeiten zum Beispiel mittels Ultraschall, Drehpotentiometer, Read-Kon takte oder anderen bekannten Meßverfahren. Obwohl mit Hilfe dieser bekannten Wegmeßeinrichtungen der Kolbenhub des Schreitzylinders sehr genau erfaßt werden kann, ergeben sich in der Praxis erheb liche Probleme, den Abbaufortschritt hinreichend genau zu ermit teln. Diese Genauigkeitsprobleme resultieren daher, daß das zwi schen Schreitausbau und Strebförderer eingeschaltete Schreit werk ein erhebliches Bewegungsspiel aufweist, das bei dem bekann ten Verfahren ständig mitgemessen wird und das Meßergebnis erheb lich verfälscht. Das Schreitwerksspiel kann in der Praxis 60 mm und mehr betragen.Such a method and such a device are known from DE-OS 34 24 007. According to this status In technology, the progress of mining is recorded by recording the Walking path of the expansion of walking by means of a walking cylinder stroke measuring measuring device made. The Detected single strokes of the shrink cylinder are one Computer transmits, which registers the individual strokes and the degradation progress is determined from this. It is ver drive that over the face length several shouts removal frames with a corresponding measuring device are provided to make a statement about the overall course of the strut receive. The measuring device measuring the stroke cylinder stroke are usually integrated in the cry cylinder and work for example by means of ultrasound, rotary potentiometer, read-con clock or other known measuring methods. Although with the help of this Known displacement measuring devices the piston stroke of the shrink cylinder can be recorded very precisely, in practice arise considerably problems to determine the progress of the dismantling with sufficient accuracy teln. These accuracy problems result from the fact that between screed expansion and face conveyor activated scream work has a considerable range of motion, which in the is continuously measured and the measurement result is increased falsified. The walking game can be 60 mm in practice and more.

Durch das Deutsche Patent 34 05 673 ist weiter ein hydraulischer Zylinder mit einer Hub-, Weg- und Druckmeßeinrichtung bekannt ge worden, bei dem die in den Zylinder integrierte Druckmeßeinrich tung dazu dient, eine ständige Überwachung des Druckes zu ermög lichen, um ständig die Vorschubkraft des Zylinders ermitteln zu können.Through the German patent 34 05 673 is also a hydraulic Cylinder with a stroke, displacement and pressure measuring device known ge been in which the pressure measuring device integrated in the cylinder serves to enable constant monitoring of the pressure Lichen to constantly determine the feed force of the cylinder can.

Die von der Wegmeßeinrichtung und Druckmeßeinrichtung ermittelten Werte können einer Grubenwarte zugeführt werden, so daß eine stän dige Steuerung und Regelung sowohl des Druckes als auch des Weges möglich ist.The determined by the displacement measuring device and pressure measuring device Values can be added to a mine control room so that a constant Control and regulation of both the pressure and the path is possible.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zu schaf fen, mit der es möglich ist, die Genauigkeit bei der Ermittlung des Abbaufortschritts zu verbessern.The invention is therefore based on the object of a method and to provide an apparatus for performing the method with which it is possible to determine the accuracy in the determination to improve the progress of mining.

Die vorgenannte Aufgabe wird mit der Lehre nach Anspruch 1 gelöst.The above object is achieved with the teaching of claim 1.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren beginnt die eigentliche Weg messung also erst dann, wenn das im Schreitwerk vorhandene Bewegungsspiel erschöpft ist. Das Erschöpfen des Bewegungsspiels ist mittels der Kraftmeßeinrichtung am rapiden Anstieg der zwischen Strebförderer und Schreit ausbau ausgeübten Kraft exakt registrierbar. Nach Beendigung des Schreitvorgangs wird die Wegmeßeinrichtung abgeschaltet. Das Abschalten der Wegmeßeinrichtung kann zum Beispiel dadurch veranlaßt werden, daß das Steuersignal "Ausbau schreiten" gelöscht wird, zum Beispiel, indem der Befehl "Strebförderer rücken" oder "Ausbau setzen" erfolgt. Für den Fall, daß der Schreit ausbau mit Hilfe einer elektrohydraulischen Steuerung be trieben wird, kann beispielsweise am für den Schreitvorgang zuständigen Elektromagnetventil ein Endschalter oder Sensor angebracht werden, der beim Umschalten dieses Ventils die Wegmessung beendet. Auf welche Art und Weise die Ab schaltung der Wegmeßeinrichtung erfolgt, ist letztendlich nicht maßgebend, es muß nur sichergestellt sein, daß die Wegmessung nur während des Schreitens des Schreitausbaus vorgenommen wird.The actual route begins according to the method according to the invention So measure only when it is in the walking machine existing movement game is exhausted. Exhausting the movement is by means of the force measuring device on the rapid rise of between the face conveyor and cries the exerted force can be registered exactly. After completion the path measuring device is switched off. Switching off the path measuring device can, for example, thereby be caused that the control signal "step expansion" is deleted, for example by the command "move the face conveyor" or "Set expansion" is carried out. In case the screams expansion with the help of an electro-hydraulic control is driven, for example, for the walking process competent solenoid valve a limit switch or Sensor attached when switching this valve the distance measurement ended. In what way the Ab circuit of the displacement measuring device takes place, is ultimately not decisive, it only has to be ensured that the Distance measurement only while the stride is being walked on is made.

Die ermittelten Meßwerte werden einem Rechner übermittelt, welcher die Meßwerte registriert und ver arbeitet. Somit ist eine weitgehend automatische Erfassung des Abbaufortschritts möglich.The measured values determined are a computer transmitted, which registers the measured values and ver is working. This is a largely automatic detection progress of dismantling possible.

Die Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Ver fahrens ist durch eine zwischen Strebförderer und Schreit ausbau, in den Kraftfluß des Schreitwerks eingeschaltete Kraftmeßeinrichtung gekennzeichnet. Mit Hilfe einer der artigen erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es ohne weiteres möglich, die Erschöpfung des Bewegungsspiels des Schreit werks zu erfassen und die Wegmeßeinrichtung entsprechend zu aktivieren. The device for performing the Ver driving is by a between the face conveyor and cries expansion, switched on in the power flow of the treadmill Force measuring device marked. With the help of one of the like device according to the invention it is easily possible the exhaustion of the movement play of the screams plant to record and the distance measuring device accordingly activate.

Um die ermittelten Meßwerte rechnermäßig verarbeiten zu können, ist es zweckmäßig, die Wegmeßeinrichtung und die Kraftmeßeinrichtung als elektrische Meßwerte abgebende Bauteile auszubilden.To process the determined measured values by computer can, it is useful to measure the distance and Force measuring device as electrical measured values Train components.

Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführung der erfin dungsgemäßen Vorrichtung wird die Kraftmeßeinrichtung von einer Dehnungsmeßstreifen-Meßbrücke gebildet. Die Kraft messung mit Hilfe einer Dehnungsmeßstreifen-Meßbrücke er möglicht eine besonders einfache, zuverlässige und genaue Erfassung der Kraftanstiegsflanke.According to a particularly advantageous embodiment of the invention The device according to the invention is the force measuring device a strain gauge bridge. The power measurement with the help of a strain gauge bridge allows a particularly simple, reliable and accurate Detection of the rising edge.

Die Dehnungsmeßstreifen-Meßbrücke kann prinzipiell an einem beliebigen, die Schreitkraft übertragenden Bauteil des Schreitwerks angeordnet sein. Bei einer bevorzugten Aus führung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die Dehnungs meßstreifen-Meßbrücke jedoch am Schreitzylinder selbst be festigt. Die Anordnung der Dehnungsmeßstreifen-Meßbrücke am Schreitzylinder ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn die Wegmeßeinrichtung auch auf elektrischem Wege erfolgt, da in diesem Fall beide Meßwerte unmittelbar am Schreit zylinder abgegriffen werden können. The strain gauge bridge can in principle on one any component of the Stepping mechanism can be arranged. With a preferred off leadership of the device according to the invention is the expansion Measuring strip measuring bridge, however, be on the shrink cylinder itself consolidates. The arrangement of the strain gauge bridge on the crusher cylinder is particularly advantageous if the measuring device is also carried out electrically, because in this case both measured values are screaming cylinders can be tapped.

Die Dehnungs meßstreifen-Meßbrücke kann zum Beispiel an der Kolbenstange, vor zugsweise im Bereich des Stangenkopfes, oder im Bereich der Zylinderfußanlenkung angeordnet sein.The stretch Measuring strip measuring bridge can, for example, on the piston rod preferably in the area of the rod head, or in the area the cylinder base linkage.

Durch die vorgenannten erfindungsgemäßen Maßnahmen wird ein Verfahren, eine Vorrichtung zur Durchführung des Ver fahrens sowie ein insbesondere zur Durchführung des Verfah rens geeigneter Hydraulikzylinder geschaffen, welche eine genaue Wegmessung mit zuverlässiger Kompensation des vorhan denen Bewegungsspiels erlaubt.Through the aforementioned measures according to the invention a method, an apparatus for performing the Ver driving and a particularly to carry out the procedure rens created suitable hydraulic cylinders, which a accurate path measurement with reliable compensation of the existing which allows movement play.

Im folgenden soll die Erfindung anhand eines Ausführungs beispiels näher erläutert werden.In the following, the invention will be based on an embodiment example are explained in more detail.

Es zeigenShow it

Fig. 1 ein mit einem erfindungsgemäß ausgebildeten Schreit zylinder ausgestattetes Schreitwerk in einem Prinzip bild vor dem Schreiten des Schreitausbaus und Fig. 1 is equipped with a walking cylinder designed according to the invention stepping mechanism in a basic image before the stride of the stride and

Fig. 2 ein der Fig. 1 entsprechendes Prinzipbild nach dem Schreiten des Schreitausbaus. Fig. 2 is a block diagram corresponding to Fig. 1 after the stride expansion.

Die Zeichnung zeigt stark schematisiert die Liegendkufe 1 eines - nicht näher dargestellten - Schreitausbaugestells. Das Schreitausbaugestell ist über ein Schreitwerk 2 mit einem Strebförderer 3 gekoppelt. Das Schreitwerk 2 ist als sogenanntes "eingeschertes" Schreitwerk ausgebildet, das heißt, der Schreitzylinder 4 ist nicht direkt, sondern unter Zwischenschaltung eines Schreitgestänges 5 mit dem Strebförderer 3 verbunden. Der Stangenkopf 6 des Schreitzylinders 4 greift mit einem Gelenkbolzen 7 in eine an der Liegendkufe 1 angebrachte Gelenkschale 8. Das ver satzseitige Ende des Schreitgestänges 5 weist eine Aufnahme 9 für den Anschlußbolzen 10 der Zylinderfußanlenkung 11 auf. Kohlenstoßseitig ist das Schreitgestänge 5 mit einem Bolzen 12 versehen, welcher in das am Strebförderer 3 befestigte Gelenkauge 13 einfaßt. In den Schreitzylinder 4 ist eine - nicht näher dargestellte - Wegmeßeinrichtung 14 integriert, welche, zum Beispiel mittels eines Drehpotentiometers, den Kolben hub registriert. Außerdem ist im Bereich des Stangenkopfes 6 an der Kolbenstange 15 eine Kraftmeßeinrichtung 16 in Form einer Dehnungsmeßstreifen-Meßbrücke 17 befestigt, mittels der anhand der Kraftanstiegsflanke registrierbar ist, wann der eigentliche Schreitvorgang des Schreitausbaugestells beginnt. Sowohl die Wegmeßeinrichtung 14 als auch die Kraft meßeinrichtung 16 geben elektrische Meßsignale ab, die einem - nicht dargestellten - Rechner übermittelt und von diesem weiterverarbeitet werden.The drawing shows a highly schematic of the lying skids 1 of a step-out frame - not shown in detail. The step extension frame is coupled to a face conveyor 3 via a step unit 2 . The walking mechanism 2 is designed as a so-called "reeving" walking mechanism, that is to say the walking cylinder 4 is not connected directly to the face conveyor 3 , but with the interposition of a walking linkage 5 . The rod head 6 of the shrinking cylinder 4 engages with a joint pin 7 in a joint shell 8 attached to the lying skid 1 . The ver set-side end of the stepping rod 5 has a receptacle 9 for the connecting bolt 10 of the cylinder foot linkage 11 . On the coal impact side, the walking linkage 5 is provided with a bolt 12 which fits into the articulated eye 13 fastened to the face conveyor 3 . A displacement measuring device 14 (not shown in more detail) is integrated in the shredding cylinder 4 , which, for example by means of a rotary potentiometer, registers the piston stroke. In addition, a force measuring device 16 in the form of a strain gauge measuring bridge 17 is fastened to the piston rod 15 in the area of the rod head 6 , by means of which it can be registered on the basis of the force rising flank when the actual walking process of the walking extension frame begins. Both the path measuring device 14 and the force measuring device 16 emit electrical measuring signals which are transmitted to a computer (not shown) and processed further by the latter.

Fig. 1 läßt erkennen, daß vor dem eigentlichen Schreitvor gang des Schreitausbaugestells bzw. der Liegendkufe 1 in den Anschlußgelenken des Schreitwerks 2 am Strebförderer 3 und an der Liegendkufe 1 sowie zwischen Schreitzylinder 4 und Schreitgestänge 5 ein erhebliches Bewegungsspiel S1, S2, S3 vorhanden sein kann. Es versteht sich, daß die Bewegungs spiele S1, S2 und S3 sich gegebenenfalls addieren. Wenn nun der Schreit zylinder 4 ausgefahren wird, zieht er zunächst das Bewe gungsspiel S1, S2, S3 aus den Gelenken. Wenn das Bewegungs spiel erschöpft ist, steigt die zwischen Schreitausbau und Strebförderer 3 übertragene Kraft rapide an. Dieser Kraft anstieg wird von der Kraftmeßeinrichtung 16 bzw. der Deh nungsmeßstreifen-Meßbrücke 17 erfaßt. Gleichzeitig aktiviert die Kraftmeßeinrichtung 16 die Wegmeßeinrichtung 14, welche sodann den Schreitweg des Schreitausbaugestells mißt. Fig. 1 shows that before the actual Schreitvor gear of the step extension frame or the reclining skid 1 in the connecting joints of the walking mechanism 2 on the face conveyor 3 and on the reclining skid 1 as well as between the crimping cylinder 4 and the strut linkage 5, there is a considerable movement play S1, S2, S3 can. It is understood that the movement games S1, S2 and S3 add up if necessary. If the walking cylinder 4 is now extended, it first pulls the movement game S1, S2, S3 out of the joints. When the movement game is exhausted, the force transmitted between the expansion of the step and the face conveyor 3 increases rapidly. This increase in force is detected by the force measuring device 16 or the strain gauge measuring bridge 17 . At the same time, the force measuring device 16 activates the displacement measuring device 14 , which then measures the walking distance of the walking step frame.

Nach dem Schreitvorgang ergibt sich die in Fig. 2 darge stellte Position der einzelnen Komponenten zueinander. Die Wegmeßeinrichtung 14 kann nun, zum Beiepiel durch Löschen des Be fehls "Ausbau schreiten", abgeschaltet werden. Wenn nun - nachdem der Schreitausbau gesetzt ist - der Strebförderer 3 gerückt werden soll, muß der Schreitzylinder 4 zunächst wieder das Bewegungsspiel aus den Gelenken ziehen, bevor sich der Strebförderer 3 bewegt. Dies hat jedoch keinen Ein fluß auf die Ermittlung des Abbaufortschritts, da die Weg meßeinrichtung während des Fördererrückvorgangs abgeschaltet ist. Wenn der Strebförderer 3 zur Gänze vorgerückt ist, er gibt sich wiederum die Position gemäß Fig. 1, das heißt vor dem nächsten Ausbauschreitvorgang muß zunächst wieder das Bewe gungsspiel S1, S2, S3 überbrückt werden, bevor die Wegmeß einrichtung 14 mittels der Kraftmeßeinrichtung 16 aktiviert wird.After the striding process, the position of the individual components shown in FIG. 2 results from one another. The distance measuring device 14 can now, for example by deleting the command "step up", be switched off. If the face conveyor 3 is to be moved now that the step expansion has been set, the step cylinder 4 must first pull the play out of the joints again before the face conveyor 3 moves. However, this has no influence on the determination of the progress of the dismantling, since the path measuring device is switched off during the conveyor return process. If the face conveyor 3 has advanced completely, it returns to the position shown in FIG. 1, that is, before the next expansion step, the movement play S1, S2, S3 must be bridged again before the displacement measuring device 14 is activated by means of the force measuring device 16 becomes.

BezugszeichenlisteReference list

1 Liegendkufe
2 Schreitwerk
3 Strebförderer
4 Schreitzylinder
5 Schreitgestänge
6 Stangenkopf
7 Gelenkbolzen
8 Gelenkschale
9 Aufnahme
10 Anschlußbolzen
11 Zylinderfußanlenkung
12 Bolzen
13 Gelenkauge
14 Wegmeßeinrichtung
15 Kolbenstange
16 Kraftmeßeinrichtung
17 Dehnungsmeßstreifen-Meßbrücke 1 lying skid
2 walking gear
3 face conveyor
4 cry cylinders
5 walking poles
6 rod head
7 hinge pins
8 joint shell
9 recording
10 connection bolts
11 cylinder foot linkage
12 bolts
13 joint eye
14 position measuring device
15 piston rod
16 force measuring device
17 strain gauge bridge

Claims

1. A method for determining the progress of dismantling by detecting the walking distance of the walking extension by means of a measuring cylinder stroke measuring Wegmeßeinrich device, characterized in that the Wegmeßeinrich device ( 14 ) by a between the face conveyor ( 3 ) and walking extension activated force measuring device ( 16 ) when reaching a minimum walking force is switched off after the screaming process has ended, and that the measured values determined are transmitted to a computer and processed.

2. Device for performing the method according to claim 1, characterized in that between the face conveyor ( 3 ) and step extension, in the force flow of the walking mechanism ( 2 ) switched on, force measuring device ( 16 ) is arranged.

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that displacement measuring device ( 14 ) and force measuring device ( 16 ) are formed as electrical measuring signals emitting components.

4. The device according to claim 2, characterized in that the force measuring device ( 16 ) is formed by a strain gauge bridge ( 17 ).

5. The device according to claim 4, characterized in that the strain gauge measuring bridge ( 17 ) on the walking cylinder ( 4 ) is arranged.

6. The device according to claim 4, characterized in that the strain gauge bridge ( 17 ) on the piston rod ( 15 ), in the region of the rod head ( 6 ), or in the region of the cylinder base linkage ( 11 ) is arranged.

7. The device for performing the method according to claim 1, characterized by the combination of a known, displacement measuring device ( 14 ) for detecting the piston stroke with a force measuring device ( 16 ) for detecting the force exerted on the articulated components.