DE3714430A1

DE3714430A1 - Blockierungsschutz fuer hobelanlagen

Info

Publication number: DE3714430A1
Application number: DE19873714430
Authority: DE
Inventors: Egon Dr Ing Henkel; Peter Dr Ing Brychta; Heinrich Thesing; Mehmet Vehip Dr Ing Kaci
Original assignee: Bergwerksverband GmbH
Current assignee: DMT GmbH and Co KG
Priority date: 1987-04-30
Filing date: 1987-04-30
Publication date: 1988-11-17
Also published as: DE3714430C2

Description

Im untertägigen Bergbau sind Betriebsmittel im Einsatz, bei denen die Arbeitsmaschine räumlich vom Antrieb ge trennt ist. Bei Hobelanlagen wird beispielsweise der Hobel über eine endlose Kette zwischen zwei im Abstand von 200 oder mehr Metern angeordneten Antrieben hin- und herge zogen. Diese Betriebsmittel sind mit Antrieben bestückt, deren Leistung in der Vergangenheit ständig zugenommen hat. Mit der Zunahme der Leistung ist zwangsläufig auch eine überproportionale Zunahme der Schwungmomente und da mit der kinetischen Energie der Antriebe verbunden. Im Falle einer Blockierung werden dadurch die Kettenkräfte erheblich vergrößert, die bei abnehmender Blockierlänge hohe Werte erreichen können. Zum Schutz der Antriebsele mente werden Überlastschutzsysteme eingesetzt, die sich durch unterschiedliche Konstruktionen sowie durch unter schiedliche Konzeptionen auszeichnen. Bekannt sind soge nannte lastabwerfende Konstruktionen, wie Scherbolzenkupp lungen, die aber in den vergangenen Jahren immer mehr durch Reibkupplungen, d.h. also lasthaltende Konstruktionen, vor allem in Form der Sternbolzenkupplung (DE-OS 27 02 178.9) ersetzt worden sind. Eine Übersicht über die derzeit im Einsatz befindlichen Überlastschutzsysteme ist "Glückauf" 122 (1986) Nr. 12, Seiten 811 bis 815, zu entnehmen. Bei diesen bekannten Kupplungssystemen wird mit einer fest eingestellten übertragbaren Kupplungskraft gearbeitet, wodurch sich eine blockierlängenabhängige Zugmittelspit zenkraft im Blockierungsfalle ergibt. Bei einer harten Blockierung bei kurzen Blockierlängen spricht die Kupplung immer an. Bei weicherer Blockierung erfolgt nur selten ein Ansprechen des Überlastschutzes, weil die Schwungmassen im Blockierungsfall allein durch die aufbauenden Zugmit telkräfte abgebremst werden.

Es zeigt sich, daß entscheidend für die Kraftspitzen, die beim Ansprechen der Überlastkupplung verbleibenden wirksamen Schwungmassen und die Totzeiten zum Ansprechen des Kupplungssystems sind. Insbesondere bei kurzen Blockier längen ist eine wesentliche Kraftüberhöhung unvermeidbar, so daß frühzeitige Kettenermüdungen und Kettenrisse auf treten. Die mit einem Auswechseln der Zugmittel verbunde nen Zeitverluste sind erheblich. Der Förderausfall, der damit verbunden ist, beeinträchtigt die Wirtschaftlich keit solcher untertägigen Betriebsmittel.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kraftüber höhung im Überlastfall bei durch Überlastsicherung ge schützten untertägigen Betriebsmitteln entscheidend zu reduzieren.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die übertragbare Kupplungskraft jeweils so eingestellt bzw. nachgestellt wird, daß die Blockierspitzenkraft der Zug mittel einen vorgegebenen Wert nicht über- bzw. unter schreitet.

Bei derart betriebenen untertägigen Betriebsmitteln kann es nicht mehr zu einer die Zugmittel, d.h. die Ketten gefährdenden Kraftüberhöhungen kommen, weil von vornherein eine Anpassung jeweils unter Berücksichtigung der Gegeben heiten möglich ist. Damit sind wesentlich höhere Stand zeiten derartiger Zugmittel zu erreichen, wobei gleich zeitig auch noch eine Verringerung der Belastung der An triebsmittel erreicht wird.

Nach einer zweckmäßigen Ausbildung der Erfindung ist vor gesehen, daß die Einstellung der übertragbaren Kupplungs kraft in Abhängigkeit von den wesentlichen, einwirkenden Einflüssen nach vorgegebenen Kennlinien kontinuierlich vorgenommen wird. So wird von vornherein das Erreichen einer überproportionalen Blockierspitzenkraft verhindert, weil durch Anpassung der übertragbaren Kupplungskraft eine gezielte und fortlaufende Anpassung gegeben ist.

Im einzelnen sieht die Erfindung dabei vor, daß die über tragbare Kupplungskraft mit kürzer werdendem Abstand zwi schen Maschinen und erstem ziehenden Antrieb reduziert wird, bei sich verringernder Drehzahl erhöht wird, bei steigenden Totzeiten reduziert wird, mit Anlagedaten an gepaßt wird und bei großer Steilheit von geeigneten, ge messenen physikalischen Größen, z. B. der Motordrehzahlen oder der Kettenkräfte im ziehenden Trum oder dem Antriebs drehmoment reduziert bzw. bei niedriger Steilheit erhöht wird. Ein solches Verfahren führt zu einem quasi idealen Überlastschutz, weil eine gefährdende Kraftüberhöhung nicht auftreten kann.

Zur Durchführung des Verfahrens dient eine Vorrichtung mit einer Überlastkupplung, bei der diese aktiv betätigbar ausgebildet und mit variabler Ansprechschwelle ausgerüstet ist. Vorteilhaft ist dabei, daß damit alle solche Über lastschutzsysteme ausrüstbar sind, deren übertragbares Drehmoment frei einstellbar ist oder deren Drehmoment übertragung zu jedem beliebigen Zeitpunkt auflösbar ist oder Teilentlastungen herbeigeführt werden können. Mit einer solchen Vorrichtung kann die Kraftüberhöhung im Überlastfall deutlich und für den Schutz der Zugmit tel ausreichend reduziert werden.

Zweckmäßigerweise wird einem Antrieb eine die Über lastkupplung auslösende Auswerteeinheit zugeordnet. Dies reicht in der Regel für die notwendig werdende Informationsverarbeitung und Steuerung, wobei diese Auswerteeinheit gleichzeitig auch die Antriebseinhei ten bzw. die Überlastkupplung im Bereich des zweiten Antriebes mit steuert. Dabei bleibt insbesondere bezüg lich des zweiten ziehenden Antriebes die Möglichkeit, entweder die Überlastkupplung anzusprechen oder aber die Motoren vom Netz zu trennen, um so zu einem wirk samen Überlastschutz bzw. zu einer Reduzierung der Kraftüberhöhung im Überlastfall herbeizuführen.

Die Erfindung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, daß ein Verfahren und eine Vorrichtung geschaffen sind, mit denen im Überlastfall, d. h. insbesondere beim Blockieren des Hobels eine Kraftüberhöhung so reduziert werden kann, daß eine frühzeitige Zugmittelermüdung und Zugmittelrisse nicht mehr auftreten.

Anhand der nachfolgend erläuterten Zeichnung wird die Erfindung ergänzend wiedergegeben. Dabei zeigt:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Hobelan lage mit zwei Antrieben, und

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Hobelan lage zur Realisierung des quasi idealen Über lastschutzes.

Bei der aus Fig. 1 zu ersehenen Hobelanlage 1 wird zwischen dem Hauptantrieb 2 und dem Hilfsantrieb 3 ein Hobel 5 an einer endlosen Kette 4 hin- und her gezogen. Mit lB ist die Blockierlänge und mit FK die Zugmittelkraft zwischen Blockierstelle und erstem zie henden Antrieb bezeichnet. Gerade bei kurzen Blockier längen lB tritt eine wesentliche Kraftüberhöhung auf, die zu frühzeitigen Zugmittelermüdungen und Zugmittel rissen führt.

Diese frühzeitigen Zugmittelermüdungen und Zugmittelrisse werden mit der aus Fig. 2 ersichtlichen Vorrichtung deutlich reduziert. Ergänzend zu Fig. 1 sind hier auch die dem Hauptantrieb 2 und dem Hilfsantrieb 3 zugeord neten Motoren 6, 6′, die Überlastkupplung 7, 7′ und die Getriebe 8, 8′ wiedergegeben. Zur Ermittlung der ver schiedenen benötigten Daten zur Einstellung der über tragbaren Kupplungskraft dienen die Auswerteeinheiten 9, 10. Bildlich dargestellt ist, daß in diesen Auswer teeinheiten 9, 10 die Hobelweg-Daten 11, die Drehzahl- Daten 12, die Systemtotzeit-Daten 13, die Anlagepara meter 14 und die Steilheit der physikalischen Größen 15 aufgegeben werden, um hierdurch eine angepaßte Ein stellung der übertragbaren Kupplungskraft zu ermögli chen.

1 Hobelanlage 2 erster ziehender Antrieb 3 zweiter ziehender Antrieb 4 Kette 5 Hobel, Maschine 6 Motor 7 Überlastkupplung 8 Getriebe 9 Auswerteeinheit 10 Auswerteeinheit 11 Hobelweg-Daten 12 Drehzahl-Daten 13 Systemtotzeit-Daten 14 Anlagenparameter 15 Steilheit physikl. Größen lB Blockierlänge FK Zugmittelkraft zwischen
Blockierstelle und Antrieb

Claims

1. Verfahren zum Blockierungsschutz bei untertägigen Be triebsmitteln, insbesondere zum Schutz von Hobelanla gen, bei dem bei eintretender Überlast aufgrund einer Blockierung des Hobels im Streb Motor und Getriebe entkuppelt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die übertragbare Kupplungskraft jeweils so eingestellt bzw. nachgestellt wird, daß die Blockierspitzenkraft der Zugmittel einen vorgegebenen Wert nicht über- bzw. unterschreitet.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellung der übertragbaren Kupplungskraft in Abhängigkeit von den wesentlichen einwirkenden Einflüssen nach vorgegebenen Kennlinien kontinuier lich vorgenommen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die übertragbare Kupplungskraft

- mit kürzer werdendem Abstand zwischen Maschine und erstem ziehenden Antrieb reduziert wird,
- bei sich verringernder Drehzahl erhöht wird,
- bei steigenden Totzeiten (bis zum Ansprechen der Kupplungssysteme) reduziert wird,
- den Anlagedaten, wie größere Schwungmasse, stärkere Zugmittel, angepaßt wird,
- bei großer Steilheit von geeigneten, gemessenen physikalischen Größen reduziert und bei niedriger Steilheit erhöht wird.

4. Vorrichtung zum Schutz von Strebbetriebsmitteln bei Blockierungen durch Überlastkupplungen und damit zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder An spruch 2 oder Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Überlastkupplung (7) aktiv betätigbar ausge bildet und mit variabler Ansprechschwelle ausgerüstet ist.

5. Vorrichtung nach 4, dadurch gekennzeichnet, daß einem Antrieb (2) oder beiden Antrieben (2, 3) eine bzw. jeweils eine, die Überlastkupplung (7) auslösende Aus werteeinheit (9) zugeordnet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß beiden Antrieben (2, 3) und dem Hilfsantrieb (3) je eine Auswerteeinheit (9, 10) zugeordnet ist, die miteinander gekoppelt und auf die Überlastkupplung (7, 7′) und/oder die Motoren (6, 6′) einwirken.