DE3927892A1 - Verfahren zum einstellen der fuer den hobelbetrieb richtigen vorspannung und dafuer geeignete vorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einstellen der Kettenvorspannung von Hobelanlagen im untertägigen Steinkohlenbergbau, in dem die Kettenkraft bei Anla­ genstillstand meßtechnisch ermittelt und mit einem Sollwert verglichen wird, wobei der Differenzwert als Maß für den Teleskopweg des Teleskopzylinders des Ho­ beltriebwerkes eingesetzt wird.

Die Erfindung betrifft außerdem eine Vorrichtung mit einem dem Hobeltriebwerk zugeordneten und auf die in Kettenführungselementen geführte Kette einwirkenden Teleskopzylinder, einen Meßbolzen zur Ermittlung der Vorspannung und einer mit den Meßbolzen sowie den Teleskopzylindern verbundenen Auswerte- und Verstelleinheit.

Im untertägigen Steinkohlenbergbau kann die Kettenvor­ spannung im wesentlichen nur durch Beobachtung der Kette im laufenden Betrieb in etwa abgeschätzt bzw. überprüft werden. Die Erfassung der Kettenvorspannung ist aber für die Betriebsweise einer Hobelanlage von hoher Bedeutung, weil durch die ständige Lageverände­ rung der Anlage eine variable betriebliche Vorspannung zwingend notwendig ist. Ein häufiges Messen oder auto­ matisches Einstellen der Vorspannung wäre von daher wünschenswert.

Es besteht zwar grundsätzlich die Möglichkeit, die Kettenvorspannung bei Anlagenstillstand über Meßbolzen in der Kette zu messen, indem die Signale des Meßbol­ zens mit einem Handmeßgerät angezeigt und ausgewertet werden. Damit ist eine entsprechende Kontrolle und Einstellung nur in der Wartungsschicht möglich, wobei außerdem jeweils nur die Kettenkraft am jeweiligen Meßort ermittelt bzw. eingestellt werden kann. Nach­ teilig ist darüber hinaus, daß ein entsprechender Ein­ satz von Meßbolzen in der Kette sehr störanfällig ist, da durch Verschmutzungen im Kettenkanal immer die Ge­ fahr besteht, daß die empfindlichen DMS-Meßstellen be­ einträchtigt oder gar zerstört werden.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, mit denen bei Hobelanlagen im Stillstand und im Betrieb die richtige Vorspannung sichergestellt werden kann.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß im Anlagenstillstand die auf die Bolzen der Kettenfüh­ rungselemente wirkenden Stützkräfte gemessen und zu einem Meßsignal umgeformt werden, daß das Meßsignal mit einer vorgegebenen Schwelle verglichen und zur au­ tomatischen Korrektur der Vorspannung durch Telesko­ pieren des Hobeltriebwerks eingesetzt wird, und daß zusatzlich während des Betriebes die Hängkettenausbil­ dung, die Hobelstellung bzw. der Hobelweg, die Fahrtrichtung und die Belastung der Antriebe ermittelt und vom Rechner mit Sollwerten verglichen und zur Nachkorrektur der Kettenvorspannung verwendet werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren stützt sich zunächst darauf ab, daß die Grundeinstellung der Kettenvorspan­ nung durch entsprechende Messung und Einstellung bei Anlagenstillstand erfolgt. Dadurch, daß die auf Bolzen der Kettenführungselemente einwirkenden Kräfte ermit­ telt und zur Kettenvorspannung herangezogen werden, ist eine genaue und sichere Ermittlung dieser wichti­ gen Werte möglich, weil die DMS-Meßstellen geschützt angeordnet und damit dauerhaft in Betrieb gehalten werden können. Zusätzlich werden während des Betriebes vier Meßwerte gewonnen und kombiniert ausgewertet, so daß eine genaue Nachkorrektur der im Anlagenstillstand ermittelten und eingestellten Kettenvorspannung mög­ lich ist. Dabei wird die Hängkettenausbildung, die Ho­ belstellung, die Fahrtrichtung und die Antriebsbela­ stung so ermittelt und ausgewertet, daß eine betrieb­ lich richtige Vorspannung jeweils vorgegeben werden kann, die auch bei laufender Lageänderung der Anlage eine jeweils optimale Kettenvorspannung sicherstellt. Höhere Standzeiten der Hobelanlage insgesamt durch ge­ ringeren Verschleiß aber auch der Hobelantriebe werden vorteilhaft ebenso erreicht wie auch ein optimiertes Hereingewinnen der Kohle.

Nach einer zweckmäßigen Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die im Anlagenstillstand eingestellte Vorspannung auch im Betrieb je nach Belastung und Ho­ belstellung verringert oder erhöht wird, so daß sich unabhängig von der Stellung des Hobels im Streb eine möglichst geringe Belastung der Antriebe und der Ho­ belkette ergibt. Ein kontinuierliches Messen und Ein­ stellen der Vorspannung ist insbesondere dadurch mög­ lich, daß jeweils die gemessene Hobelstellung 1′ beim Hängkettenanfall mit der Referenzhobelstellung 1′′ bei gleicher Leistung der Antriebe und ebenfalls Häng­ kettenanfall bei einer bestimmten Kettenvorspannung, die als anlagenbezogene Werte in dem Rechner hinter­ legt worden sind, verglichen wird. Mit relativ einfa­ chen Rechenoperationen kann so der jeweilige Ver­ gleichswert ermittelt und damit die Korrektur der Betriebskettenvorspannung über die Teleskopzylinder vorgenommen werden, wobei durch die rechnergestützte Ermittlung und Auswertung praktisch eine kontinuierli­ che Überwachung des Hobelbetriebes möglich ist.

Zur Durchführung des Verfahrens dient eine Vorrich­ tung, bei der die Kettenvorspannung im Anlagenstill­ stand ermittelt und entsprechend den Vorgaben korri­ giert wird. Eine besonders sichere und hohe Standzei­ ten gewährleistende Vorrichtung sieht hierzu vor, daß die Bolzen der Kettenführungselemente mit DMS-Meßstel­ len ausgerüstet als Meßbolzen dienen und mit der Aus­ werte- und Verstelleinheit verbunden sind, und daß zu­ sätzlich die Hängkette überwachende Entfernungsmeßein­ richtungen, Hobelweg-, Fahrtrichtungs- und Antriebsleistungsmeßeinrichtungen vorgesehen und je­ weils mit der Auswerte- und Verstelleinheit verbunden sind.

Dadurch, daß die Bolzen der Kettenführungselemente so ausgebildet und mit geschützten DMS-Meßstellen verse­ hen sind, daß die Stützkräfte als Summe gemessen wer­ den können, ist im Stillstand eine genaue Ermittlung der Kettenvorspannung am Meßort und auch eine Nachre­ gulierung möglich. Die Meßtechnik und die Auswertung muß dabei berücksichtigen, daß die Vorspannung im Stillstand wesentlich niedriger ist als die Betriebs­ kräfte, d.h. die Überlastbarkeit der Meßstellen und die Auflösung und die Linearität im niedrigen Kraftbe­ reich muß eingehalten werden. Der Hobelfahrer wird im Anlagenstillstand durch Tastendruck die Information zu richtigen Einstellung der Vorspannung geben, wobei dieses Meßsignal in der Auswerteeinheit mit einer vor­ gegebenen Schwelle, die einer bestimmten Kettenkraft entspricht, verglichen wird. Ist das Meßsignal kleiner als die Schwelle, muß teleskopiert werden, um die Vor­ spannung zu erhöhen. Ist das Meßsignal größer als die Schwelle, muß der Teleskopzylinder eingefahren werden, um die Vorspannung entsprechend zu senken.

Um den Betrieb der Auswerteeinheit möglichst zu ver­ einfachen, sieht die Erfindung vor, daß der Auswerte­ einheit die Belastungen der Antriebe bei verschiedenen Referenzhobelstellungen in Form einer Tabelle als Sollwerte aufgegeben sind. Bei einer entsprechend aus­ gebildeten Tabelle mit der jeweiligen Belastung des Antriebes 1 und des Antriebes 2 sowie der Referenzho­ belstellung bei Hängkettenanfall 1′′ bei Bergfahrt und bei Talfahrt ist ein schneller Vergleich in der Aus­ werteeinheit möglich und damit eine schnelle und ge­ naue Korrektur der jeweiligen Kettenspannung.

Die Erfindung hat gegenüber den bekannten Verfahren und Vorrichtungen den Vorteil, daß die Kettenvorspan­ nung jeweils im Stillstand und während des Betriebes ermittelt und nachkorrigiert werden kann. Damit ist in vorteilhafter Weise eine entsprechend genaue Einstel­ lung möglich, so daß eine ständige Anpassung an die Lageveränderung der Anlage ohne große Probleme möglich ist. Damit kann erstmals die Vorspannung häufig genug gemessen bzw. letztlich sogar eine kontinuierliche Messung und Einstellung der Vorspannung erreicht wer­ den.

Weitere Einzelheiten werden anhand der beigefügten Schemazeichnungen verdeutlicht. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematisierte Wiedergabe der Hobelanlage und

Fig. 2 ein Diagramm mit der Restvorspannung.

Fig. 1 zeigt eine Hobelanlage 1 mit zwei Antrieben 2, 3 und den durch die Hobelkette 5 im Streb hin- und hergezogenen Hobel 4. Angedeutet durch Pfeile ist die vom Hobel 4 zu erbringende Bergfahrt bzw. Talfahrt.

Die Teleskopiereinrichtung 6 ermöglicht ein Verschie­ ben der Antriebe 2, 3 bzw. entsprechender Teile der­ selben, um so die Kettenvorspannung den jeweiligen Notwendigkeiten und Gegebenheiten anzupassen.

Zur Ermittlung der Kettenkraft im Anlagenstillstand sind den Kettenführungselementen 8, 9 Bolzen 7 zuge­ ordnet, die ihrerseits mit geschützten DMS-Meßstellen versehen sind, so daß die Stützkräfte als Summe gemes­ sen werden können. Die Meßtechnik und die Auswertung berücksichtigen, daß die Vorspannung im Stillstand we­ sentlich niedriger ist als die Betriebskräfte, d.h. die Überlastbarkeit der Meßstellen und die Auflösung und die Linearität im niedrigen Kraftbereich wird ein­ gehalten. Nicht dargestellt ist in Fig. 1 die Verbin­ dung der DMS-Meßstellen der Bolzen mit der Auswerte- und Verstelleinheit, die dafür sorgt, daß nach Ver­ gleich der jeweiligen Meßsignale mit einer vorgegebe­ nen Schwelle, die einer bestimmten Kettenkraft ent­ spricht, zur Erhöhung oder Erniedrigung der Kettenvor­ spannung der Teleskopzylinder 6 verfahren wird. Ist das Meßsignal kleiner als die Schwelle, muß telesko­ piert werden, um die Vorspannung zu erhöhen, ist das Meßsignal größer als die Schwelle, muß der Teleskopzy­ linder eingefahren werden, um die Vorspannung zu sen­ ken.

Die Erfassung der betrieblich richtigen Vorspannung wird weiter aus Kombination von vier Meßgrößen gewon­ nen, wozu die Entfernungsmeßeinrichtungen 10 zur Er­ mittlung der Hängkettenausbildung, die hier nicht dar­ gestellten Hobelweg-, Fahrtrichtungs- und Antriebsleistungsmeßeinrichtungen eingesetzt werden. Die so ermittelten vier Meßgrößen dienen dann zur Kor­ rektur der dann im Stillstand eingestellten Kettenvor­ spannung. Die jeweils ermittelten Werte werden der Auswerteeinheit 11 zugeführt, die die entsprechenden Stellungen des Teleskopzylinders veranlaßt.

Die im Stillstand eingestellte Vorspannung wird je nach Belastung und Hobelstellung verringert, so daß bei 1=0 m und konstant angenommener Belastung die Restvorspannung minimal oder bereits Hängkettenausbil­ dung vorhanden ist und bei 1=1g die Restvorspannung maximal ist, und zwar, wenn der Hobel sich auf Berg­ fahrt befindet. Dieser Tatbestand kehrt sich um, wenn sich der Hobel auf Talfahrt befindet (siehe Fig. 2).

Entscheidend ist, zu ermitteln, an welcher Hobelstel­ lung gerade Hängkette auftritt und wie groß in diesem Augenblick die Belastung der Antriebe ist, wobei An­ fahrvorgänge ausgenommen werden. Daraus abgeleitet, kann die gemessene Hobelstellung 1′ bei Hängkette mit der Referenzhobelstellung 1′′ bei gleicher Leistung der Antriebe in der Auswerte- und Verstelleinheit 11 verg­ lichen werden.

Ist 1′ < 1′′ muß die Betriebsvorspannung durch Ausfah­ ren des Teleskopzylinders 6 vergrößert werden, ist 1′ < 1′′, muß die Betriebsvorspannung durch Einfahren des Teleskopzylinders 6 verringert werden.

Die jeweiligen Referenzhobelstellungen 1′′ bei den verschiedenen Belastungen der Antriebe sind in einer Tabelle in der Auswerte- und Verstelleinheit hinter­ legt. Diese Tabelle sieht neben den verschiedenen Wer­ ten für die Belastung des Antriebes 1 und des Antrie­ bes 2 auch die jeweiligen Werte für 1′′ bei Bergfahrt und bei Talfahrt vor, so daß bei einmaliger Hinterle­ gung der entsprechenden Tabelle auf stichpunktartige Überwachungsmessungen dieser Werte zurückgegangen wer­ den kann.

Bezugszeichenliste

 1 Hobelanlage
 2 Antrieb links
 3 Antrieb rechts
 4 Hobel
 5 Hobelkette
 6 Teleskopzylinder links
 7 Meßbolzen mit DMS Meßstellen
 8 Kettenführungselement links
 9 Kettenführungselement rechts
10 Entfernungsmeßeinrichtung für Hängkettenanfall
11 Auswerteeinheit

Claims (6)

1. Verfahren zum Einstellen der Kettenvorspannung von Ho­ belanlagen im untertägigen Steinkohlenbergbau, indem die Kettenkraft bei Anlagenstillstand meßtechnisch er­ mittelt und mit einem Sollwert verglichen wird, wobei der Differenzwert als Maß für den Teleskopweg des Te­ leskopzylinders des Hobeltriebwerkes eingesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß im Anlagenstillstand die auf die Bolzen der Kettenführungselemente wirkenden Stützkräfte gemessen und zu einem Meßsignal umgeformt werden, daß das Meßsignal mit einer vorgegebenen Schwelle verglichen und zur Korrektur der Vorspannung eingegesetzt wird, und daß zusätzlich während des Be­ triebes die Hängkettenausbildung, die Hobelstellung, die Fahrtrichtung bzw. der Hobelweg, die Fahrtrichtung und die Belastung der Antriebe ermittelt und vom Rech­ ner mit Sollwerten verglichen und zur Nachkorrektur verwendet werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die im Anlagenstillstand eingestellte Vorspannung je nach Belastung und Hobelstellung verringert oder er­ höht wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beim Auftreten von Hängketten an einem Antrieb die je­ weilige Hobelstellung 1′ gemessen wird und mit der Re­ ferenzhobelstellung 1′′ bei gleicher Gesamtleistung der Antriebe, die als anlagenbezogene Werte im Rechner hinterlegt worden sind, verglichen wird.

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach An­ spruch 1, Anspruch 2 oder Anspruch 3 mit einem dem Ho­ beltriebwerk zugeordneten und auf die in Kettenfüh­ rungselementen geführte Kette einwirkenden Teleskop­ zylinder, Meßbolzen zur Ermittelung der Vorspannung und einer mit den Meßbolzen sowie dem Teleskopzylinder verbundenen Auswerte- und Verstelleinheit, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Bolzen der Kettenfüh­ rungselemente (8, 9) mit DMS-Meßstellen ausgerüstet als Meßbolzen dienen und mit der Auswerte- und Ver­ stelleinheit (11) verbunden sind, und daß zusätzlich die Hängkette überwachende Entfernungsmeßeinrichtungen (10), Hobelweg-, Fahrtrichtungs- und Antriebslei­ stungsmeßeinrichtungen vorgesehen und jeweils mit der Auswerte- und Verstelleinheit verbunden sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß in der Nähe der Antriebe im Kettenauslauf der Ket­ tenstern die Hängkette überwachenden Entfernungsmeß­ einrichtungen (10) angeordnet sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Auswerteeinheit (11) die Belastungen der An­ triebe (2, 3) bei verschiedenen Referenzhobelstellun­ gen mit Hängkettenanfall bei unterschiedlichen Ketten­ vorspannungen in Form einer Tabelle als Sollwerte auf­ gegeben sind.