DE3801617A1 - Notsteuereinrichtung fuer elektrohydraulische ausbausteuerungen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Notsteuereinrichtung für elektrohydraulische Ausbausteuerungen mit den Ausbauein­ heiten zugeordneten Ventileinheiten, deren Magnetventile über eine elektrische Leitungsverbindung von einem elek­ tronischen Steuergerät ansteuerbar bzw. schaltbar sind.

Elektrohydraulische Ausbausteuerungen sind in verschie­ denen Ausführungen bekannt ("Glückauf" 1981, Seiten 155 bis 162; "Glückauf" 1984, Seiten 135 bis 140; "Glückauf" 1986, Seiten 543 bis 552; "Glückauf" 1986, Seiten 1183 bis 1187). In der Bergbaupraxis bewährt haben sich die im Aufbau dezentralen Steuerungssysteme, bei denen jeder Aus­ baueinheit des Strebs ein elektronisches Einzelsteuer­ gerät mit Mikroprozessor zugeordnet ist, wobei sämtliche Einzelsteuergeräte untereinander sowie ggf. auch mit einem Zentralsteuergerät über ein Datenübertragungssystem, einen sog. Systembus, gekoppelt sind. Die Einzelsteuer­ geräte sind jeweils mit einer Bedieneinheit mit Tastatur versehen, mit deren Hilfe die verschiedenen Steuervor­ gänge ausgelöst werden können. Die Stromversorgung des Systems erfolgt mit Hilfe eigensicherer Stromquellen, wobei jeder Stromquelle ein elektronisches Steuergerät oder eine Gruppe elektronischer Steuergeräte zugeordnet sein kann.

Bei den bekannten elektrohydraulischen Ausbausteuerungen weisen die den einzelnen Ausbaueinheiten zugeordneten Ventileinheiten zumeist eine größere Anzahl an Elektro­ magnetventilen auf, die zur Durchführung der verschiedenen Steuervorgänge vom baueigenen Steuergerät einzeln oder gruppenweise elektrisch geschaltet werden müssen. Diese erfordert eine große Anzahl an elektrischen Verbindungen zwischen dem Steuergerät und der Ventileinheit, die zweck­ mäßigerweise räumlich getrennt von dem Steuergerät am Ausbau angeordnet wird.

Es ist aber auch schon vorgeschlagen worden (DE-Patent­ anmeldung P 37 15 593.8), die Anzahl der zwischen dem Steuergerät und der zugeordneten Ventileinheit herzustel­ lenden elektrischen Verbindungen dadurch erheblich zu vermindern, daß die Ventileinheit mit einer vom Steuer­ gerät über einen Datenbus ansteuerbaren, die Elektro­ magnetventil einzeln oder gruppenweise elektrisch schal­ tenden elektronischen Ansteuereinheit versehen wird, z.B. in Gestalt einer sog. Schieberegistereinheit oder eines Mikroprozessors. Hierbei kann das Steuergerät über ein mehradriges Kabel mit der zugeordneten Ventileinheit verbunden werden, welches zwei mit einer eigensicheren Stromquelle des Steuergerätes verbundene, für die Elektro­ magnetventile gemeinsame Stromversorgungsleiter und min­ destens einen oder zwei Datenleiter enthält.

Aufgabe der Erfindung ist es vor allem, für elektrohydrau­ lische Steuerungen der genannten Art eine Notsteuerein­ richtung mit einem einfachen Hilfsgerät (Notsteuergerät) zu schaffen, mit der bzw. dem es möglich ist, bei einem Teil- oder Vollversagen des elektronischen Betriebssteuer­ systems bzw. der betrieblichen Stromversorgung oder auch bei anderen Betriebszuständen, z.B. bei der Montage, De­ montage oder Umrüstung der Ausbaueinheiten, wenn das nor­ male elektrische System nicht zur Verfügung steht, eine gezielte Ansteuerung der Ventileinheiten der Ausbaueinheit von einem gesicherten Standort aus, d. h. von einem Nach­ bargestell aus, vornehmen zu können.

Die vorgenannte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge­ löst, daß mit der Ventileinheit oder deren Leitungsverbin­ dung das elektrische Anschlußkabel eines als transporta­ bles Handsteuergerät ausgebildeten, mit einer Batterie versehenen Notsteuergerätes lösbar kuppelbar ist, das mit einem eigenen Bedienfeld mit Tastatur versehen ist.

Das erfindungsgemäße Notsteuergerät bildet ein einfaches, leichtes und im Streb transportierbares Hilfsgerät, das sich im Bedarfsfall mit der zu den Magnetventilen der je­ weiligen Ventileinheit führenden Leitungsverbindung oder aber mit der Ventileinheit oder, sofern vorhanden, mit deren Ansteuereinheit mechanisch und elektrisch kuppeln läßt, so daß mit seiner Hilfe vom geschützten Standort im Schutz eines Nachbargestells aus die Magnetventile der be­ treffenden Ausbaueinheit zur Durchführung der verschiedenen Funktionen, wie Setzen, Rauben, Rücken, Ein- und Ausfahren von Vorpfändkappen, Seitenverzugskappen u. dgl., unabhängig von dem elektronischen Steuergerät diese Ausbaueinheit an­ gesteuert bzw. geschaltet werden können. Dabei erfolgt die Stromversorgung des Notsteuergerätes und der jeweiligen Ventileinheit durch die im Notsteuergerät befindliche Batterie od. dgl., statt der normalen Betriebsstromquelle, mit der das elektronische Steuergerät ausgerüstet oder verbunden ist. Es versteht sich, daß das Anschlußkabel des Notsteuergerätes so lang bemessen wird, daß die Not­ betätigung vom gesicherten Standort aus, also im Schutz einer Nachbarausbaueinheit erfolgen kann. Es genügt im allgemeinen eine Kabellänge von etwa 1,5 bis 2,5 m. Das Notsteuergerät weist für die verschiedenen Notbetätigun­ gen ein Bedienfeld mit Tastatur auf, das demjenigen des baueigenen elektronischen Steuergerätes (Betriebssteuer­ gerätes) entsprechen kann.

Es empfiehlt sich, in dem mehradrigen elektrischen Versor­ gungskabel, welches das baueigene elektronische Steuer­ gerät mit der Ventileinheit verbindet, ein Kupplungsstück für die Kupplung mit dem Anschlußkabel des Notsteuergerä­ tes anzuordnen. Als Kupplungsstück wird zweckmäßig ein einfaches T-Stück mit drei Kupplungsorganen für die mecha­ nische oder elektrische Kabelkupplung vorgesehen. Vorzugs­ weise erfolgt die Kupplung des Anschlußkabels mit den Versorgungskabeln über Schnellkupplungen, wie vor allem elektrische Steckkupplungen. Die Kupplungsorgane des Kupp­ lungsstücks bzw. des T-Stücks bestehen hierbei aus den Muffen- oder Steckerteilen von Steckkupplungen. Der Innen­ raum des Kupplungsstücks bzw. des T-Stücks, welcher die Leitungsadern mit ihren elektrischen Verbindungen auf­ nimmt, wird zweckmäßig mittels einer Vergußmasse, wie z.B. Harz od. dgl., ausgegossen.

Eine besonders einfache Anordnung ergibt sich, wenn das die Ventileinheit mit dem elektronischen Steuergerät ver­ bindende Versorgungskabel nur wenige elektrische Leitungs­ adern aufweist, nämlich zwei elektrische Adern für die Stromversorgung der Ventileinheit sowie eine oder auch zwei weitere elektrische Adern als Datenbus für die Einzel- oder Gruppenansteuerung der Magnetventile über eine mit der Ventileinheit baulich vereinigte Ansteuer­ einheit, die, wie bekannt, aus einer Schieberegisterein­ heit bestehen kann.

Weitere Merkmale der Erfindung sind in den einzelnen An­ sprüchen angegeben und ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung des in der Zeichnung dargestellten Ausfüh­ rungsbeispiels. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 in perspektivischer Darstellung ein einzelnes Steuergerät einer elektrohydraulischen Ausbau­ steuerung mit zugeordneter Ven­ tileinheit und Kabelverbindung zwischen Steuergerät und Ventil­ einheit;

Fig. 2 in Seitenansicht ein erfindungs­ gemäßes Notsteuergerät;

Fig. 3 das Notsteuergerät nach Fig. 1 in einer Ansicht auf sein Bedien­ feld mit Bedientastatur;

Fig. 4 in größerem Maßstab, teilweise aufgebrochen, das bei der erfin­ dungsgemäßen Notsteuereinrichtung in der Kabelverbindung zwischen dem Steuergerät und der Ventil­ einheit angeordnete T-Stück.

In Fig. 1 ist mit 1 das an einer Ausbaueinheit, z.B. einem Ausbauschild, angeordnete elektronische Steuergerät und mit 2 die derselben Ausbaueinheit zugeordnete Ventilein­ heit bezeichnet, die in einem Ventilblock zusammengefaßt eine mehr oder weniger große Anzahl an Ventilen einschließ­ lich der vom Steuergerät 1 ansteuerbaren Elektromagnet­ ventile 3 aufweist. Im gezeigten vereinfachten Ausführungs­ beispiel sind nur neun Magnetventile 3 dargestellt. Die Magnetventile 3 öffnen und schließen die hydraulischen Verbindungen zu den einzelnen hydraulischen Arbeitszylin­ dern der betreffenden Ausbaueinheit.

Das baueigene Steuergerät 1 der elektrohydraulischen Aus­ bausteuerung weist, wie bekannt, einen die Magnetventile 3 der zugeordneten Ventileinheit 2 elektrisch ansteuernden und damit die Funktionen der verschiedenen hydraulischen Arbeitszylinder der zugeordneten Ausbaueinheit steuernden Mikroprozessor auf. Die Frontseite des Steuergerätes 1 ist als Bedienfeld mit Tastatur 4 ausgebildet, durch deren Fingerbetätigung die verschiedenen Steuervorgänge ausge­ löst werden können. Das Steuergerät 1 ist an eine (nicht dargestellte) eigensichere Gleichstromquelle angeschlos­ sen, vorzugsweise derart, daß eine Steuergerätegruppe, die z. B. acht bis zwölf einzelne Steuergeräte 1 umfaßt, zusammen mit den zugeordneten Verbrauchern (Magnetventile 3) von einer gemeinsamen Stromquelle gespeist wird.

An jeder Ausbaueinheit befindet sich das Steuergerät 1 an gut zugänglicher Stelle, z. B. an der Unterseite der Aus­ baukappe, während die Ventileinheit 2 versatzseitig dahin­ ter zwischen den Stempeln derselben Ausbaueinheit ange­ ordnet werden kann. Das Steuergerät 1 ist mit der Ventil­ einheit 2 über ein mehradriges Kabel 5 verbunden. Mit der Ventileinheit 2 zu einer Baueinheit verbunden ist eine in Fig. 1 nur schematisch gezeigte Ansteuereinheit 6, über die die Ansteuerung der verschiedenen Magnetventile 3 erfolgt. Letztere sind mit der gemeinsamen Ansteuereinheit 6 jeweils über eine elektrische Leitungsverbindung 7 ver­ bunden. Für die Ansteuereinheit 6 kann mit Vorteil die­ jenige nach der DE-Patentanmeldung P 37 15 593.8 vorge­ sehen werden, und zwar insbesondere eine Schieberegister­ einheit. Das Versorgungskabel 5 braucht in diesem Fall an sich nur drei elektrische Einzelleitungen bzw. Einzel­ adern aufzuweisen, wobei zwei dieser Einzeladern der ge­ meinsamen Stromversorgung sämtlicher Magnetventile 3 der Ventileinheit 2 dienen, während eine weitere elektrische Leitungsader der Kommunikation zwischen dem Steuergerät 1 und der von ihm ansteuerbaren Ansteuereinheit 6 dient. Vorzugsweise ist aber für den Datenbus eine vierte Lei­ tungsader für die Rückmeldung von der Ansteuereinheit 6 zu dem Steuergerät 4 vorgesehen. Demgemäß sind vom Steuer­ gerät 1 her sämtliche Magnetventile 3 selektiv oder grup­ penweise über nur einen oder auch zwei Datenbusse elek­ trisch ansteuerbar.

In das Versorgungskabel 5 zwischen dem baueigenen elektro­ nischen Steuergerät 4 und der zugeordneten Ventileinheit 2 ist an jeder Ausbaueinheit des Gewinnungsbetriebs ein Kupplungsstück 8 in Gestalt eines T-Stücks eingeschaltet, an das im Bedarfsfall das in den Fig. 2 und 3 gezeigte Notsteuergerät 9 mit seinem flexiblen Anschlußkabel 10 kuppelbar ist. Das Notsteuergerät 9 weist im Inneren eine Batterie 11 und einen Mikroprozessor auf und ist an seiner Frontseite mit einem Bedienfeld 12 mit einer Tastatur 13 versehen. Das Bedienfeld 12 mit der Tastatur 13 kann der­ jenigen des elektronischen Steuergerätes 1 entsprechen. Mit Hilfe des Notsteuergerätes 9 läßt sich durch Schalt­ betätigung seiner Tastatur 13 die Ventileinheit 2 der betreffenden Ausbaueinheit im Schutz eines Nachbargestells ansteuern, wenn die eigentliche Betriebselektronik des Steuergerätes 1 oder die betriebliche Stromversorgung, aus welchen Gründen auch immer, vorübergehend nicht oder beim Einbringen der Ausbaueinheit in den Streb noch nicht zur Verfügung steht. Das Anschlußkabel 10 weist im Inneren die elektrischen Leitungsadern auf, und zwar in derselben Anzahl wie das Versorgungskabel 5. Es ist an seinem freien Ende mit einem Kupplungsorgan in Gestalt eines Kupplungs­ steckers 14 versehen, mit dem es an einer Kupplungsmuffe 15 des T-Stücks 8 angeschlossen werden kann.

Wie auch Fig. 4 zeigt, erfolgt auch die Verbindung der Kabelabschnitte des Kabels 5 mit dem T-Stück über einfache Steckkupplungen. Das T-Stück 8 weist dabei axial gegen­ überliegend eine Kupplungsmuffe 16 und einen Kupplungs­ stecker 17 auf. Die Kupplungsmuffe 16 kann der Kupplungs­ muffe 15, der Kupplungsstecker 17 dem Kupplungsstecker 14 entsprechen. Die elektrische Leitungsverbindung der Lei­ tungsadern des Versorgungskabels 5 und des Anschlußkabels 10 erfolgt im Inneren des T-Stücks 8 über Verbindungs­ leitungen. Dabei ist der gesamte Innenraum des T-Stücks durch eine Vergußmasse 18, z. B. Gießharz od. dgl., ausge­ gossen. Die Abschnitte des Kabels 5 weisen zu den Kupp­ lungsorganen 16 und 17 komplementäre Kupplungsorgane, also einerseits einen Kupplungsstecker und andererseits eine Kupplungsmuffe auf, so daß sie mit den Kupplungs­ organen 16, 17 des T-Stücks mechanisch und elektrisch gekuppelt werden können. Die Sicherung der Verbindung erfolgt, wie bekannt, mittels U-förmiger Steckgabeln, die in parallele Bohrungen 19 der Kupplungsmuffen eingesteckt werden und sich mit ihren Schenkeln in Ringnuten 29 der Stecker 14, 17 abstützen. Die elektrische Verbindung an den Kupplungsstellen erfolgt mit Hilfe von in den Kupp­ lungsorganen 14 bis 17 angeordneten elektrischen Kontakt­ elementen, z. B. Kontaktstiften od. dgl., die beim Schlie­ ßen der Steckkupplungen in elektrischen Kontakt gelangen.

Die Kupplungsorgane 15, 16 und 17 bestehen zweckmäßig aus Schraubteilen, die mit ihrem Gewinde in das T-Stück ein­ geschraubt werden und damit dieses an den drei Kupplungs­ seiten verschließen. Das T-Stück 8 läßt sich je nach Be­ darf in die Versorgungskabel 5 der einzelnen Ausbauein­ heiten einsetzen. Bei nicht vorhandenem T-Stück 8 lassen sich die Kabelabschnitte des Versorgungskabels 5 mit den aus Kupplungsmuffen und Kupplungsstecker bestehenden Kupp­ lungsorganen unmittelbar zusammenstecken.

Das vorstehend beschriebene Notsteuergerät 9 mit seinem Anschlußkabel 10 bildet ein transportables Handgerät, das sich im Bedarfsfall an dem jeweiligen Versorgungskabel 5 der Ausbaueinheiten des Gewinnungsbetriebs anschließen läßt, um anstelle des elektronischen Steuergerätes 1 die Magnetventile 3 schalten bzw. ansteuern zu können. Das Bedienfeld 12 mit der Tastatur wird aus Gründen der Bedie­ nungsvereinfachung zweckmäßig am Notsteuergerät 9 in glei­ cher Weise ausgebildet wie am elektronischen Steuergerät 1.

Abweichend von dem vorstehend beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiel kann die Anordnung aber auch so getrof­ fen werden, daß das elektrische Anschlußkabel 10 nicht mit dem Versorgungskabel 5 gekuppelt wird, sondern vielmehr mit der Ventileinheit 2 bzw. deren Ansteuereinheit 6. Die Ventil- bzw. Ansteuereinheit kann hierbei einen zusätz­ lichen Steckeranschluß für das Kupplungsstück 14 des Not­ steuergerätes erhalten. Vorzugsweise wird die Anordnung aber so getroffen, daß sich das Kupplungsstück 14 des Not­ steuergerätes an dem Steckeranschluß anschließen läßt, an dem normalerweise das Kabel 5 angeschlossen wird. Es ver­ steht sich, daß bei dieser Ausgestaltungsform der Erfin­ dung im Kabel 5 kein T-Stück 8 für die Kupplung des Not­ steuergerätes vorgesehen zu werden braucht.

Claims (12)

1. Notsteuereinrichtung für elektrohydraulische Ausbau­ steuerungen mit den Ausbaueinheiten zugeordneten Ven­ tileinheiten, deren Magnetventile über eine elektrische Leitungsverbindung von einem elektronischen Steuergerät ansteuerbar bzw. schaltbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Ventileinheit (2) oder deren Leitungsverbindung (5) das elektrische An­ schlußkabel (10) eines als transportablen Handsteuer­ gerät ausgebildeten, mit einer Batterie (11) versehenen Notsteuergerätes (9) lösbar kuppelbar ist, das mit einem eigenen Bedienfeld (12) mit Tastatur (13) versehen ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß in das mehradrige elek­ trische Versorgungskabel (5), welches das baueigene elektronische Steuergerät (1) mit der Ventileinheit (2) verbindet, ein Kupplungsstück (8) für die Kupplung mit dem Anschlußkabel (10) des Notsteuergerätes (9) einge­ schaltet ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Anschlußkabel (10) des Notsteuergerätes (9) über eine Steckkupplung (14, 15) mit dem Kupplungsstück (8) kuppelbar ist.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß das Kupplungsstück (8) aus einem T-Stück mit drei Kupplungs­ organen (15, 16, 17) für die mechanische und elektrische Kabelkupplung besteht.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Kupplungsorgane (15, 16, 17) aus den Muffen- und/oder Steckerteilen von Steckkupplungen bestehen.

6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die beiden Kupplungs­ organe (16, 17) für das die Ventileinheit (2) mit dem elektronischen Steuergerät (1) verbindende Versorgungs­ kabel (5) einerseits aus einer Muffe und andererseits aus einem Stecker bestehen.

7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, da­ durch gekennzeichnet, daß der Innenraum des T-Stücks eine Vergußmasse (18) enthält.

8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, da­ durch gekennzeichnet, daß die Kupplungsorgane (15, 16, 17) in das T-Stück (8) einge­ schraubt sind.

9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, da­ durch gekennzeichnet, daß das die Ventileinheit (2) mit dem elektronischen Steuer­ gerät (1) verbindende Versorgungskabel (5) zwei elek­ trische Adern für die Stromversorgung der Magnetventile (3) sowie mindestens eine, vorzugsweise zwei, weitere elektrische Adern als Datenbus für die Einzel- oder Gruppensteuerung der Magnetventile (3) über eine mit der Ventileinheit vereinigte Ansteuereinheit (6) auf­ weist.

10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Ansteuereinheit (6) aus einer Schieberegistereinheit besteht.

11. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, da­ durch gekennzeichnet, daß das Notsteuergerät (9) mit einem Bedienfeld (12) und einer Tastatur (13), sowie zweckmäßig auch mit einer Steuer­ elektronik, versehen ist, die derjenigen des baueigenen elektronischen Steuergerätes (1) entspricht.

12. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, da­ durch gekennzeichnet, daß die Ventileinheit (2) bzw. deren Ansteuereinheit (6) mit einem Kupplungsanschluß für das Anschlußkabel (10) des Notsteuergerätes (9) versehen ist.