DE3722612A1 - Antriebsstation fuer gewinnungs- und foerderanlagen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Antriebsstation für Gewinnungs- und För­ deranlagen in insbesondere Untertagebetrieben, mit zumindest einem Antriebsmotor, einer Sicherheitskupplung, einem Getriebe und einer Meß- und Steuervorrichtung zur Steuerung der Sicherheitskupplung und des Antriebsmotors, wobei der Sicherheitskupplung eine Schlupf­ überwachungseinrichtung zugeordnet ist, deren Meßwertsignale infolge Schlupferfassung der Meß- und Steuervorrichtung zur Auswertung zu­ geleitet werden. - Bei den Gewinnungs- und Förderanlagen handelt es sich bevorzugt um kettengezogene Strebbetriebsmittel wie Hobel- und Schrämanlagen mit Strebförderer. Der Antriebsmotor ist regelmä­ ßig als E-Motor ausgeführt, während es sich bei der Sicherheitskupp­ lung um eine Schalt- und Rutschkupplung handelt, bevorzugt um eine Lamellenkupplung, die auf elektropneumatischem, elektrohydraulischem oder elektromagnetischem Wege ein- und ausgerückt werden kann. Bei dem Getriebe handelt es sich vorzugsweise um ein Planeten- bzw. Ver­ zweigungsgetriebe.

Es ist eine Antriebsstation der obigen Ausführungsform bekannt, bei welcher der drehbeweglichen Kupplungshälfte der Sicherheitskupplung eine Schlupfüberwachung zugeordnet ist. Der Schlupf wird entweder durch mechanischen Kontakt oder berührungslos erfaßt. Die elektro­ nischen Meßwertsignale werden der Meß- und Steuervorrichtung zur Schlupferkennung zugeleitet. Die Schlupfzeit, der Schlupfweg bzw. die zeitliche Folge von Schlupfvorgängen werden in der Meß- und Steuervorrichtung elektronisch ausgewertet und mit Soll-Werten ver­ glichen. Beim Überschreiten der betreffenden Soll-Werte betätigt die Meß- und Steuervorrichtung über die elektropneumatische, elektrohy­ draulische oder elektromagnetische Steuerung die Sicherheitskupplung und über eine elektronische Steuerung den Antriebsmotor. Beispiels­ weise kann das Ausrücken der Sicherheitskupplung und das Ausschal­ ten des Antriebsmotors gleichzeitig oder in zeitlicher Folge erfolgen. - Diese Antriebsstation hat sich an sich bewährt, jedoch wird unter bestimmten Betriebsbedingungen Überbeanspruchung des elektrischen Antriebsmotors bis zum Stillstand nicht hinreichend zuverlässig ver­ hindert. So wird bei einer "weichen Blockierung", d. h. bei relativ langsamem Belastungsanstieg und/oder bei relativ geringer kinetischer Energie der Massen zwischen Antriebsmotor und Sicherheitskupplung, insbesondere der rotierenden Motorteile, die Sicherheitskupplung gar nicht oder nur ungenügend durchrutschen, so daß eine Schlupferfas­ sung bzw. -meldung nicht erfolgt und der Antriebsmotor schließlich infolge Überbeanspruchung stehenbleibt. - Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Antriebsstation für Gewinnungs- und Förderanlagen in insbesondere Untertagebetrieben der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, bei welcher sowohl für harte Blockierung als auch für weiche Blockierung eine einwandfrei funktionierende Überlastsicherung verwirklicht ist.

Diese Aufgabe löst die Erfindung bei einer gattungsgemäßen Antriebs­ station dadurch, daß der Sicherheitskupplung eine Drehüberwachungs­ einrichtung zugeordnet ist, deren Meßwertsignale infolge Drehzahler­ fassung der Meß- und Steuervorrichtung zur Auswertung zugeleitet werden. Die Drehüberwachungseinrichtung wird bevorzugt für die ro­ tierenden Getriebeteile eingesetzt und kann eine Drehzahlüberwachungs­ einrichtung sein. Vorzugsweise weist die Drehüberwachungseinrichtung induktive Näherungsschalter und Impulsgeber, Fühler bzw. Drehzahl­ fühler zur Drehzahlerkennung auf. Im Rahmen der Erfindung werden der Meß- und Steuervorrichtung bei weicher Blockierung unabhängig von der Schlupfüberwachung für harte Blockierung elektronische Meß­ wertsignale zugeleitet und ausgewertet. Die augenblicklichen Drehzahl­ werte und/oder die Drehzahlcharakteristik werden in der Meß- und Steuervorrichtung mit Soll-Werten verglichen. Bei beispielsweise einem Unterschreiten der Soll-Werte oder abweichender Drehzahlcharakteristik wird die Sicherheitskupplung über die Meß- und Steuervorrichtung betätigt. Der Antriebsmotor wird entlastet und im entlasteten Zustand abgeschaltet. Das Abbremsen des Antriebsmotors erfolgt durch einen gesteuerten Druckabbau in der Sicherheitskupplung und/oder über deren Restmomentverlauf. - Bei Mehrfachantrieben erfolgt die Betä­ tigung der Sicherheitskupplungen bzw. das Schalten der Antriebsmoto­ ren sämtlicher Antriebsstationen, ausgehend von der Meß- und Steuer­ vorrichtung einer Antriebsstation, gleichzeitig. Ebenso bleibt bei nicht korrespondierenden Antrieben z. B. infolge gestörter Datenübertragung die Schlupf- bzw. Drehüberwachung für jeden Antrieb voll wirksam. Der oder die im Getriebe angeordneten induktiven Näherungsschalter, welche der Drehzahlerkennung dienen, können beispielsweise bei ent­ sprechender Anordnung auch zur Hobelwegmessung dienen.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausfüh­ rungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert: es zeigen

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Antriebsstation in schematischer Dar­ stellung,

Fig. 2 die Meß- und Steuervorrichtung für den Gegenstand nach Fig. 1 in vergrößerter Darstellung und

Fig. 3 das prinzipielle Verhalten der Kettenzugkraft bei Blockierun­ gen einer Hobelanlage.

In den Figuren ist eine Antriebsstation für Gewinnungs- und Förder­ anlagen, insbesondere für eine Hobelanlage in Untertagebetrieben dar­ gestellt. Diese Antriebsstation weist zumindest einen Antriebsmotor 1, eine Sicherheitskupplung 2, ein Getriebe 3 und eine Meß- und Steuer­ vorrichtung 4 zur Steuerung der Sicherheitskupplung 2 und des An­ triebsmotors 1 auf. Der Antriebsmotor 1 ist ein E-Motor, die Sicher­ heitskupplung 2 eine in dem Getriebe 3 integrierte Lamellenkupplung, folglich Schalt- und Rutschkupplung. Das Getriebe 3 ist ein Verzwei­ gungsgetriebe, an welches abtriebsseitig ein Kettenritzel 5 für die Hobelkette angeschlossen ist. Der Sicherheitskupplung 2 ist eine Schlupfüberwachungseinrichtung 6 zugeordnet, deren Meßwertsignale infolge Schlupferfassung der Meß- und Steuervorrichtung 4 zur Aus­ wertung zugeleitet werden. Ferner ist der Sicherheitskupplung 2 an­ triebsseitig eine Drehüberwachungseinrichtung 7, z. B. Drehzahlüber­ wachungseinrichtung, zugeordnet, deren Meßwertsignale infolge Dreh­ zahlerfassung der Meß- und Steuervorrichtung 4 zur Auswertung zuge­ leitet werden. Die Drehüberwachungseinrichtung 7 weist induktive Näherungsschalter und Impulsgeber oder Drehzahlfühler zur Drehzahl­ erkennung auf, was im einzelnen nicht gezeigt ist. Die Meß- und Steuervorrichtung 4 enthält eine elektropneumatische, elektrohydrau­ lische oder elektromagnetische Steuerung 8 für die ein- und ausrück­ bare Sicherheitskupplung 2 und eine elektronische Steuerung 9 für den ein- und ausschaltbaren Antriebsmotor 1. Der Eingang der Meß­ wertsignale infolge einerseits Schlupferfassung und andererseits Dreh­ zahlerfassung sowie der Ausgang der Steuersignale für die Steuerung der Sicherheitskupplung 2 und des Antriebsmotors 1 sind insbesondere der Fig. 2 zu entnehmen. Die Wirkungsweise der bei der erfindungs­ gemäßen Antriebsstation verwirklichten Überlastsicherung ist insbe­ sondere in Fig. 3 dargestellt und sei im folgenden erläutert:

Bei harter Blockierung - Bereich A - und folglich Überlast arbeitet die Sicherheitskupplung 2 als Rutschkupplung und rutscht durch. Der Schlupf wird erkannt, der Kupplungsdruck wird reduziert und der An­ triebsmotor 1 vom Netz geschaltet. Bei weicher Blockierung - Bereich B - und folglich Drehzahlabfall arbeitet die Sicherheitskupplung 2 als Schaltkupplung. Der Drehzahlabfall wird aufgrund der Drehüber­ wachung erfaßt. Nach Auswertung in der Meß und Steuervorrichtung 4 wird der Kupplungsdruck reduziert. Die Kupplung rutscht durch, der Schlupf wird erkannt, der Antriebsmotor 1 wird vom Netz ge­ schaltet. Im Ergebnis zeichnet sich die Überlastsicherung sowohl bei weicher Blockierung als auch bei harter Blockierung hinsichtlich des Durchrutschens der Sicherheitskupplung 2 und der Schlupferkennung durch gleiche Funktionen aus. Daraus resultiert eine wesentliche Ver­ einfachung der Meß- und Steuervorrichtung 4, zumal der Übergang der Betriebsbereiche für weiche Blockierung und harte Blockierung fließend ist, folglich keine Vorwahl der Betriebsweise erforderlich ist.

Claims (2)

1. Antriebsstation für Gewinnungs- und Förderanlagen in insbesondere Untertagebetrieben, mit zumindest einem Antriebsmotor, einer Sicher­ heitskupplung, einem Getriebe und einer Meß- und Steuervorrichtung zur Steuerung der Sicherheitskupplung und des Antriebsmotors, wobei der Sicherheitskupplung eine Schlupfüberwachungseinrichtung zugeord­ net ist, deren Meßwertsignale infolge Schlupferfassung der Meß- und Steuervorrichtung zur Auswertung zugeleitet werden, dadurch gekennzeichnet, daß der Sicherheitskupplung (2) eine Drehüberwachungseinrichtung (7) zugeordnet ist, deren Meßwertsignale infolge Drehzahlerfassung der Meß- und Steuervorrichtung (4) zur Auswertung zugeleitet werden.

2. Antriebsstation nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehüberwachungseinrichtung (7) induktive Näherungsschalter und Impulsgeber bzw. Drehzahlfühler für Drehzahlerkennung und -meldung aufweist.