DE3838221A1 - Verfahren zur steuerung von vortriebsmaschinen und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens - Google Patents
Verfahren zur steuerung von vortriebsmaschinen und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrensInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung von
Teilschnittvortriebsmaschinen für das Auffahren von Strecken
im untertägigen Berg- und Tunnelbau mit einem mit
Schneidmeißeln besetzten und drehend angetriebenen
Schneidkopf, wobei die Schneidmeißel begrenzt beweglich mit
dem Schneidkopf verbunden sind. Die Erfindung betrifft
außerdem die Vorrichtung zur Durchführung der Steuerung sol
cher Vortriebsmaschinen beim Auffahren von Strecken mit
drehendem Schneidkopf ausgerüsteten Großmaschinen durch An
passung der Schneidgeschwindigkeit (Drehzahl des
Schneidkopfes) an die Gesteinsfestigkeit.
Teilschnittvortriebsmaschinen werden im untertägigen Bergbau
sowohl in reinen Gesteinsstrecken wie auch in Flözstrecken
eingesetzt, wobei sie oft unterschiedlich festes Gestein und
feste Kohle schneiden müssen. Die Teilschnittvortriebsma
schinen sind mit einem mit Schneidmeißeln besetzten Schneid
kopf bewehrt, der über einen entsprechenden Ausleger mit dem
eigentlichen Maschinenkörper verbunden ist und der sich um
eine Achse entsprechend drehend kann. Beim Eingriff der
Schneidmeißel ins Gebirge bzw. in die Kohle entstehen teil
weise hohe Temperaturen. Diese Temperaturen treten dabei
nachteiligerweise nicht nur an den Schneidmeißeln selbst,
sondern auch im Gebirge bzw. in der harten Kohle auf. Die
Höhe der Temperatur stellt zusammen mit der Größe der ent
sprechend aufgeheizten Flächen sowie der Zeit, in der die
entsprechend hohen Temperaturen erhalten bleiben, ein erheb
liches Gefahrenpotential dar. Bei entsprechenden Werten oder
ungünstigen Gesamtgegebenheiten besteht die Gefahr, daß
CH4-Luftgemisch gezündet oder Kohlenstaub entzündet wird.
Die Hersteller und Betreiber solcher Teilschnittvortriebma
schinen sehen sich daher gezwungen, die entsprechend heiß
werdenden Flächen kontinuierlich zu kühlen. Darüber hinaus
versucht man, solche ungünstigen Temperaturen durch Verrin
gerung der Andruckkraft der Meißel und deren Schnittge
schwindigkeit zu reduzieren. Hierbei besteht der Zusammen
hang, daß besonders festes Gestein, das gleichzeitig meist
auch quarzhaltig ist, mit geringeren Schneidgeschwindigkei
ten beaufschlagt werden sollte, um die Temperaturen zu ver
mindern, während entsprechend andere Gesteine durchaus mit
höheren Schneidgeschwindigkeiten hereingewonnen werden kön
nen. Neben der Zündgefahr reduziert sich auch die Schneid
leistung bei entsprechend hartem Gebirge und hoher Umdre
hungsgeschwindigkeit und schließlich wird das Haufwerk zu
feinkörnig, was bei der weiteren Verarbeitung bzw. beim wei
teren Transport eine erhebliche Behinderung darstellen kann.
Aus diesem Grunde ist man dazu übergegangen, Teilschnittvor
triebsmaschinen mit Umschaltvorrichtungen zu versehen, über
die zwei oder mehr unterschiedliche Drehzahlvorgaben einge
stellt werden können, um sich so auf die sich ändernden Ge
gebenheiten einstellen zu können. Allerdings kann der Bedie
nungsmann einer derartigen Teilschnittvortriebsmaschine die
se nur aufgrund seiner Erfahrung steuern. Zwar sind Vorrich
tungen bekannt, über die die Grenzschichten zwischen Kohle
und Nebengestein beim Strebbau erkannt werden können, doch
sind diese für die Schneidköpfe bei den Teilschnittvor
triebsmaschinen nicht zu verwenden. Darüber hinaus geht es
ja hier nicht in dem Sinne darum, weiches und festes Neben
gestein oder Kohle zu identifizieren, sondern vielmehr dar
um, das Nebengestein zu erkennen, bei dessen Bearbeitung an
den Meißeln und in den Schneidspuren zu hohe Temperaturen
entstehen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine frühzeitig
auf die entsprechenden Festigkeitswerte des Gesteins ein
stellbare Teilschnittvortriebsmaschine bzw. ein Verfahren zu
deren Steuerung zu schaffen.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die vom
Gestein als Reaktionskräfte auf die Meißel übertragenen
Impulse auf integrierte Klangkörper übertragen und deren
Frequenzspektrum ausgewertet und in elektronische
Steuerimpulse umgesetzt wird.
Die ähnlich einer Stimmgabel arbeitenden Klangkörper können
hierbei hinsichtlich ihres Frequenzspektrums geeicht, d.h.
auf die Erkennung der jeweils gefährlichen harten Gesteins
schichten ausgerichtet werden. Auf diese Art und Weise wird
die Teilschnittmaschine sehr kurzfristig und kontinuierlich
bezüglich ihrer Drehzahl des Schneidkopfes immer richtig
eingestellt und die hohen Temperaturen an den Schneidköpfen
bzw. ihren Schneidmeißeln können nicht mehr auftreten. Vor
teilhaft ist dabei die kontinuierliche Einstellung, so daß
Übergange und damit zumindest kurzfristig auftretende Gefah
renmomente erst gar nicht auftreten können. Vielmehr wird
aufgrund der über die Klangkörper ermittelten Impulse kurz
fristig ein Steuerimpuls erzeugt, über den der Antriebsmotor
des Schneidkopfes gesteuert wird.
Nach einer zweckmäßigen Ausbildung der Erfindung ist vorge
sehen, daß der Frequenzmesser als kontinuierlich elektrisch
und/oder elektronisch arbeitendes Meßgerät ausgebildet ist.
Der Klangkörper wird damit kontinuierlich überwacht und
damit wiederum die Schneidmeißel, so daß eine sofortige
Umsteuerung erfolgt, zumal die Steuereinheit ebenfalls als
kontinuierlich Steuerimpulse an den Motor gebende Einheit
ausgebildet ist. Damit ist eine sehr flexible Anlage
geschaffen, die den Gegebenheiten im untertägigen Bergbau
insofern genügt, als damit die übrige Steuerung der
Teilschnittvortriebsmaschine nicht beeinflußt wird. Der
Bedienungsmann kann somit seine Maschine jeweils so fahren
und steuern, daß er nur die geologischen und
betriebstechnischen Bedingungen beachten muß.
Die Steuerung von Teilschnittvortriebsmaschinen wird demge
mäß wesentlich sicherer und gleichzeitig einfacher, indem
gemäß des erfindungsgemäßen Verfahrens die vom Gestein als
Reaktionskräfte auf die Meißeln übertragenen Impulse auf in
tegrierte Klangkörper übertragen und deren Frequenzspektrum
ausgewertet und in elektronische Steuerimpulse umgesetzt
wird. Die so ermittelten und erhaltenen Steuerimpulse dienen
dann zur Steuerung des Motors für den Schneidkopf, der bei
harten bzw. entsprechend ungünstigen Gesteinsschichten be
züglich seiner Drehzahl sofort heruntergeregelt wird, wenn
entsprechende Steuerimpulse eintreffen.
Die Erfindung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, daß
eine Maschine und ein Bedienungsverfahren geschaffen ist,
das einen sicheren Betrieb unabhängig von den Erfahrungen
des Bedienungsmannes ermöglicht. Dabei kann die Anpassung
kontinuierlich erfolgen, so daß das Herauf- und Herunterre
geln maschinenschonender erfolgt und den jeweiligen Gegeben
heiten optimal angepaßt ist.
Ein Ausführungsbeispiel wird anhand der einzigen Figur näher
erläutert.
Der beim Auftreffen des der Teilschnittmaschine 1 zugeord
neten Schneidmeißels 2 auf das Gebirge 9 erfolgende Reak
tionsimpuls wird über den Schneidmeißel 2 und die Halterung
3 auf den Klangkörper 4 weitergeleitet. Der Klangkörper 4,
der ähnlich einer Stimmgabel arbeitet, übersetzt die Impul
se, so daß sie nach Passieren der Frequenzanalyse 5 und des
Frequenzmessers 6 von diesem in elektronische Impulse umge
setzt werden können. Die dem Frequenzmesser 6 zugeordnete
Steuereinheit 7 kann dann die entsprechenden Steuerimpulse
auf den Motor 8 weiterleiten, um hier die Drehzahl den Ge
steinsgegebenheiten optimal anzupassen.
Dabei macht sich die erläuterte Vorrichtung den Vorteil zu
nutze, daß die beim Bearbeiten des Gebirges 9 durch die
Schneidmeißel 2 im Bereich des Meißeleingriffes 10 auftre
tenden Reaktionsimpulse je nach Gesteinsart ein unterschied
liches Klangbild ergeben. Dieses Klangbild bzw. die Änderun
gen werden durch die Frequenzanalyse bzw. den Frequenzmesser
5, 6 analysiert und zu den entsprechenden Befehlen an die
Steuereinheit 7 bzw. den Motor 8 verarbeitet.
1 Teilschnittmaschine
2 Schneidmeißel
3 Halterung
4 Klangkörper
5 Frequenzanalyse
6 Frequenzmesser
7 Steuereinheit
8 Motor
9 Gebirge
10 Meißeleingriff
2 Schneidmeißel
3 Halterung
4 Klangkörper
5 Frequenzanalyse
6 Frequenzmesser
7 Steuereinheit
8 Motor
9 Gebirge
10 Meißeleingriff
Claims (4)
1. Verfahren zur Steuerung von Vortriebsmaschinen beim Auf
fahren von Strecken mit mit drehendem Schneidkopf ausge
rüsteten Großmaschinen durch Anpassung der Schneidge
schwindigkeit (Drehzahl des Schneidkopfes) an die Ge
steinsfestigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß die vom
Gestein als Reaktionskräfte auf die Meißel übertragenen
Impulse auf integrierte Klangkörper übertragen und deren
Frequenzspektrum ausgewertet und in elektronische Steu
erimpulse umgesetzt wird.
2. Vorrichtung zur Durchführung der Steuerung von
Teilschnittvortriebsmaschinen für die Auffahrung von
Strecken im untertägigen Berg- und Tunnelbau mit einem
mit Schneidmeißeln besetzten und drehend angetriebenen
Schneidkopf, wobei die Schneidmeißel begrenzt beweglich
mit dem Schneidkopf verbunden sind, dadurch gekennzeich
net, daß den Schneidmeißeln (2) ein von dessen jeweili
gem Reaktionsimpuls anregbarer Klangkörper (4) zugeord
net ist, der seinerseits an einen Frequenzmesser (5, 6)
mit nachfolgender Steuereinheit (7) gekoppelt ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
der Frequenzmesser (5, 6) als elektrisch und/oder elek
tronisch arbeitendes Meßgerät ausgebildet ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
die Steuereinheit (7) als kontinuierlich Steuerimpulse
an den Motor (8) gebende Einheit ausgebildet ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19883838221 DE3838221A1 (de) | 1988-11-11 | 1988-11-11 | Verfahren zur steuerung von vortriebsmaschinen und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens |
Applications Claiming Priority (1)
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DE19883838221 DE3838221A1 (de) | 1988-11-11 | 1988-11-11 | Verfahren zur steuerung von vortriebsmaschinen und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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DE3838221A1 true DE3838221A1 (de) | 1990-05-23 |
DE3838221C2 DE3838221C2 (de) | 1990-10-18 |
Family
ID=6366932
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19883838221 Granted DE3838221A1 (de) | 1988-11-11 | 1988-11-11 | Verfahren zur steuerung von vortriebsmaschinen und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3838221A1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3908540A1 (de) * | 1988-03-19 | 1989-09-28 | Paurat Gmbh | Verfahren zum auffahren eines untertageraumes, insbesondere einer strecke oder eines tunnels |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19528850B4 (de) * | 1995-08-05 | 2006-08-17 | Karsten Jaeger | Verfahren zur Bestimmung und Regelung der Kettenvorspannung von kettenbetriebenen Gewinnungs- und Fördersystemen sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2503340B2 (de) * | 1975-01-28 | 1978-09-21 | Wirth Co Kg Masch Bohr | Verfahren und Vorrichtung zur Antriebssteuerung von Bohrköpfen, insbesondere für Großlochbohrmaschinen |
DE2842963A1 (de) * | 1978-10-02 | 1980-04-10 | Gewerk Eisenhuette Westfalia | Vortriebsmaschine, insbesondere zum auffahren von tunnels oder unterirdischen strecken |
-
1988
- 1988-11-11 DE DE19883838221 patent/DE3838221A1/de active Granted
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2503340B2 (de) * | 1975-01-28 | 1978-09-21 | Wirth Co Kg Masch Bohr | Verfahren und Vorrichtung zur Antriebssteuerung von Bohrköpfen, insbesondere für Großlochbohrmaschinen |
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DE3908540A1 (de) * | 1988-03-19 | 1989-09-28 | Paurat Gmbh | Verfahren zum auffahren eines untertageraumes, insbesondere einer strecke oder eines tunnels |
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DE3838221C2 (de) | 1990-10-18 |
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