DE4019607C2

DE4019607C2 - Steuersystem für Ausbaugestelle eines Strebs

Info

Publication number: DE4019607C2
Application number: DE4019607A
Authority: DE
Inventors: Werner Ing Reinelt; Guy Geuns
Original assignee: Hemscheidt Hermann Maschinenfabrik GmbH and Co
Current assignee: Caterpillar Global Mining Europe GmbH
Priority date: 1990-06-20
Filing date: 1990-06-20
Publication date: 1994-02-17
Anticipated expiration: 2010-06-21
Also published as: DE4019607A1; PL290718A1; GB2245299B; PL165453B1; CS188491A3; RU2069270C1; US5181451A; CZ278893B6; GB9112815D0; GB2245299A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Steuersystem für Ausbaugestelle eines Strebs.

Bei der Kohlegewinnung mittels Hobeln in automatisierten Streben ist es bekannt, den Förderer mit unter konstanten hydraulischen Druck, und zwar Niederdruck von ca. 80 bis 120 bar, stehenden Rückzylindern jeweils um die Schnittiefe des Hobels nachzurücken. Hierbei wirken die Rückzylinder wie eine hydraulische Feder. Da der Hobel aufgrund unterschied licher partieller Festigkeiten der Kohle keine gleichmäßige Schnittiefe erzeugt, entsteht ein ungleichmäßiger, welliger Verlauf der Abbaufront und des Förderers, der sich mit fortschreitendem Abbau verstärkt. Bei diesem Verfahren werden die Rückzylinder mit Niederdruck betrieben, um ein Einklemmen des Hobels zu vermeiden. Es ist deshalb erforder lich, in dem Streb eine separate Niederdruckleitung zu verlegen. Das vorstehende Verfahren wird im folgenden als "nicht definiertes Hobeln" bezeichnet.

Aus der DE-AS 15 33 776 ist es bekannt, um den welligen Verlauf der Abbaufront zu vermeiden, die Ausschublänge der Rückzylinder jeweils auf eine definierte, vorbestimmte Schnittiefe des Hobels zu begrenzen, so daß der Hobel stets eine bestimmte Schnittiefe hat, die sicher eingehalten werden kann. Hierbei wird während der Hobel-Gewinnungsfahrt die Druckmittelzufuhr zu den Rückzylindern unterbunden, damit der Hobel an der Flüssigkeitssäule des Rückzylinders ein starres Widerlager findet. Dieses letztere Verfahren wird im folgenden als "definiertes Hobeln" bezeichnet. Auch hier erfolgt die Druckversorgung der Rückzylinder über eine separate Niederdruckleitung.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Anwendung des definierten Hobelns den Leitungsaufwand im Streb zu verringern und gleichzeitig eine hohe Arbeitsge schwindigkeit und Bedienungssicherheit zu gewährleisten.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Steuersystem für Ausbaugestelle eines Strebausbaus gelöst, deren Rückzylinder mit zwei verschiedenen Drücken beaufschlagbar sind, und zwar einem Niederdruck von ca. 70 bis 120 bar für ein nicht definiertes Hobeln und einem Hochdruck von 120 bis 350 bar für ein definiertes Hobeln, und wobei die Rückzylinder über jeweils eine Ventilanordnung mit Rückschlagventilfunktion einzeln ansteuerbar sind sowie die Rückzylinder über eine gemeinsame Druckleitung an ein hydraulisches Druckaggregat angeschlossen sind, und die Druckleitung zwischen dem Druckaggregat und den Rückzylindern ein in Abhängigkeit vom Druck des Druckaggregates ansteuerbares Rückschlagventil angeordnet ist, wobei die Ansteuerung mit einer elektronischen Steuereinheit über ein mit einem Elektromagnet betätigtes 2/2-Wegeventil derart erfolgt, daß beim Unterschreiten des für das definierte Hobeln erforderlichen Mindestdruckes der Elektromagnet abfällt und das Rückschlagventil geschlossen wird und zur Wiederaufnahme des definierten Hobelns der Elektromagnet bei Unterschreiten des Mindestdruckes P_min am Druckaufnehmer wieder einschaltbar ist oder zum Durchführen des nicht definierten Hobelns das Rückschlagventil über einen Bypass überbrückbar ist.

Durch die vorliegende Erfindung wird somit die Möglichkeit geschaffen, mit einem einzigen Leitungssystem im Streb für das Durchführen des definierten Hobelns auszukommen, wobei bei Ausfall des definierten Hobelns aber für die Ausfallzeit der Abbaubetrieb beibehalten werden kann, indem mit der Funktion "nicht definiertes Hobeln" weitergearbeitet wird. Weiterhin wird erfindungsgemäß sichergestellt, daß bei Abfall der das definierte Hobeln steuernden Elektronik die Druckleitung nicht unter dem Hochdruck des definierten Hobelns stehen kann bzw. ein solcher Druck sich nicht selbständig aufbauen kann.

Die vorliegende Erfindung wird anhand des in den beiliegen den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Prinzipschaltbild eines Steuersystems nach der Erfindung,

Fig. 2 ein Prinzipschaltplan einer Steuereinheit des Steuersystems gemäß Fig. 1.

Wie sich aus Fig. 1 ergibt, befindet sich in einem Streb ein Förderer 1, an dem parallel nebeneinander angeordnet hydraulisch betätigte Rückzylinder 2 von nicht dargestellten Ausbaugestellen angreifen. Auch ist in der Fig. 1 nicht der parallel zum Förderer 1 verlaufende Hobel dargestellt. Die Rückzylinder 2 sind über eine gemeinsame Druckleitung 3 mit einem hydraulischen Druckaggregat 4 verbunden. Mittels dem Druckaggregat 4 können die Rückzylinder 2 mit einem Nieder druck von ca. 80 bis 120 bar für die Funktion "nicht definiertes Hobeln" versorgt werden und für die Funktion "definiertes Hobeln" mit einem Hochdruck von bis zu ca. 350 bar. Der Niederdruck wird hierbei mit einem Druckminderven til 24 aus dem Hochdruck erzeugt. Die Rückzylinder 2 sind über einen Schildsteuerblock 5 und eine Ventilanordnung 6 mit der Druckleitung 3 jeweils einzeln verbunden. Dabei wird beim Einschalten der Funktion "definiertes Hobeln" über den Schildsteuerblock 5 Hochdruck auf den Kolbenraum des Rückzylinders 2 über ein hierdurch geöffnetes Rückschlagven til 61 gegeben. Nach dem Rücken des Förderers wird die Funktion "definiertes Hobeln" abgeschaltet, so daß das Rückschlagventil 61 schließt und der Kolben des Rückzylin ders 2 auf der Flüssigkeitssäule des Druckmediums steht. Nach Abschluß der Hobelfunktion wird ein Nachziehen des Schildes durch Druckbeaufschlagung der Leitung 62 bewirkt. Weiterhin ist vorgesehen, daß in der Druckleitung 3 zwischen dem Druckaggregat 4 und den Anschlüssen der Rückzylinder 2 ein steuerbares Rückschlagventil 7 angeordnet ist. Zwischen dem Druckaggregat 4 und dem Rückschlagventil 7 ist ein Druckaufnehmer (Meßwandler) 8 angeschlossen. Das Rückschlag ventil 7 kann mit einem Bypass 9 überbrückt werden. Der Bypass 9 kann mittels eines Ventils 9a von Hand geöffnet bzw. geschlossen werden. Das Rückschlagventil 7 wird über eine elektronische Steuereinheit 10 und ein mittels eines Elektromagneten 17 betätigten 2/2-Wegventils 15 gesteuert, wobei die Steuereinheit 10 ebenfalls mit dem Druckaufnehmer 8 verbunden ist.

In Fig. 2 ist das Prinzipschaltbild der Steuereinheit 10 dargestellt. Diese besteht aus einem Zentral-Steuergerät 11, das an eine Spannungsquelle 12, von beispielsweise 220 Volt Wechselspannung, über einen Schalter 13 angeschlossen ist. Von dem Zentral-Steuergerät 11 werden alle anderen Steuerge räte und -einheiten mit Spannung versorgt und gesteuert. Das Steuergerät 11 weist eine Not-Aus-Taste 14 auf, wobei eine derartige Not-Aus-Funktion auch alternativ oder zusätzlich aus dem Streb mittels Übertragungsleitungen auf das Steuer gerät übertragen werden kann. An das Zentral-Steuergerät 11 ist eine Steuereinheit 16 angeschlossen, die den Elektro magneten 17 steuert. Dieser Elektromagnet 17 seinerseits steuert, siehe Fig. 1, über das 2/2-Wegeventil 15 das Rückschlagventil 7 an. Die Steuereinheit 16 weist einen Ein/Aus-Rastschalter 18 auf, mit dem die Verbindung zwischen dem Zentral-Steuergerät 11 und einem Und-Glied 19 in der Steuereinheit 16 hergestellt oder unterbrochen werden kann. Auf den zweiten Eingang des Und-Gliedes 19 ist der Signal ausgang des Druckaufnehmers 8 geschaltet. Der Ausgang des Und-Gliedes 19 ist auf den Eingang einer selbsthaltenden Speicherstufe 20 geschaltet. Ein zweiter Eingang der Speicherstufe 20 ist mit einer Ein-Taste 21 spannungsgemäß verbunden. Weiterhin sind Anzeigen 22, 23 zum Anzeigen der Ein-Funktion des Schalters 18 und der Ein-Taste 21 vorgesehen. Der Ausgang der Speicherstufe 20 ist mit dem Elektromagnet 17 verbunden, der das Rückschlagventil 7 über das 2/2-Wegeventil 15 derart steuert, daß im abgefallenen Zustand des Elektromagneten 17 das Rückschlagventil 7 geschlossen ist. Weiterhin weist die selbsthaltende Speicherstufe 20 einen Reset-Eingang R auf, auf den der Ausgang eines Oder-Gliedes 25 geschaltet ist. Das Oder-Glied 25 weist vier Eingänge auf, wobei ein Eingang mit dem Schalter 13 verbunden ist. Der zweite Eingang ist an die Not-Aus-Taste 14 angeschlossen, der dritte Eingang ist mit dem Ein/Aus-Rastschalter 18 verbunden sowie der vierte Eingang führt zum nicht dargestellten Funktionsschalter für "nicht definiertes Hobeln".

Durch die vorstehend beschriebene Steuerung über den Reset-Anschluß R der selbsthaltenden Speicherstufe 20 wird bewirkt, daß der Elektromagnet 17 abfällt und damit das Rückschlagventil 7 schließt, wenn die Not-Aus-Taste 14 betätigt wird, oder wenn der Ein/Aus-Rastschalter 18 auf "Aus" steht oder wenn die Spannungsversorgung (220 V) über den Schalter 13 ausgeschaltet ist oder wenn "nicht definier tes Hobeln" eingeschaltet ist. Das Einschalten des Elektro magneten 17 und damit das Öffnen des Rückschlagventils 7 kann nur erfolgen, und zwar aufgrund der vorstehend be schriebenen Steuereinheit, wenn die Betriebsspannung über den Schalter 13 eingeschaltet ist, und der Ein/Aus-Rast schalter 18 auf Ein steht und die Not-Aus-Taste 14 nicht betätigt, bzw. wieder in die Ruhelage gebracht wurde und wenn der Mindestdruck P_min unterschritten ist und definiertes Hobeln eingegeben ist sowie die Ein-Taste 21 betätigt worden ist. Dabei arbeitet der Druckaufnehmer 8 derart, daß bei Unterschreiten des Mindestdruckes ein Ausgangssignal erzeugt wird, so daß am Und-Glied 19 an einem Eingang Ein-Signal ansteht. Der Mindestdruck P_min entspricht demjenigen Druck, bei dem kein definiertes Hobeln mehr möglich ist. Dieser Mindestdruck kann ca. 150 bar betragen. Durch diese Funktion wird sichergestellt, daß bei Unterbrechung der Funktion "definiertes Hobeln" die gesamte Anlage außer Betrieb gesetzt wird, da das Rückschlagventil 7 schließt. Hierdurch wird die Druckzufuhr zu den Rückzylindern 2 unterbrochen.

Somit wird durch die Erfindung sichergestellt, daß nach einer Betriebsunterbrechung, z. B. in einem Störfall, die Funktion "definiertes Hobeln" sich nicht selbsttätig wieder einstellen kann, und es nach Behebung der Störung eines gezielten Einschaltens dieser Funktion wieder bedarf, wobei stets sichergestellt ist, daß P_min unterschritten ist.

Weiterhin ermöglicht die erfindungsgemäße Steuereinheit während des Ausfalls der Funktion "definierten Hobelns" die Durchführung der Funktion "nicht definiertes Hobeln". Hierzu wird dann das geschlossene Rückschlagventil 7 über den Bypass 9, indem das Ventil 9a geöffnet wird, überbrückt. Diese Öffnung des Bypasses 9 erfolgt dabei von Hand.

Claims

1. Steuersystem für Ausbaugestelle eines Strebausbaus, deren Rückzylinder (2) mit zwei verschiedenen Drücken beaufschlagbar sind, und zwar einem Niederdruck von 70 bis 120 bar für ein nicht definiertes Hobeln und einem Hochdruck von 120 bis 350 bar für ein definiertes Hobeln, und wobei die Rückzylinder (2) über jeweils eine Ventilanordnung (6) mit Rückschlagventilfunktion einzeln ansteuerbar sind sowie die Rückzylinder (2) über eine gemeinsame Druckleitung (3) an ein hydraulisches Druckaggregat (4) angeschlossen sind, und die Druckleitung (3) zwischen dem Druckaggregat (4) und den Rückzylindern (2) ein in Abhängigkeit vom Druck des Druckaggregates (4) ansteuerbares Rückschlagventil (7) angeordnet ist, wobei die Ansteuerung mit einer elektronischen Steuereinheit (10) über ein mit einem Elektromagnet (17) betätigtes 2/2- Wegeventil (15) derart erfolgt, daß beim Unterschreiten des für das definierte Hobeln erforderlichen Mindestdruckes der Elektromagnet (17) abfällt und das Rückschlagventil (7) geschlossen wird, und zur Wiederaufnahme des definierten Hobelns der Elektromagnet (17) bei Unterschreiten des Mindestdrucks P_min am Druckaufnehmer (8) wieder einschaltbar ist oder zum Durchführen des nicht definierten Hobelns das Rückschlagventil (7) über einen Bypass (9) überbrückbar ist.

2. Steuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromagnet (17) über eine Steuereinheit (16) gesteuert wird, die einen Ein/Aus-Rastschalter (18) aufweist, der mit einem Und-Glied (19) verbunden ist, dessen anderer Eingang mit einem den Druck in der Druckleitung (3) messenden Druckaufnehmer (8) verbunden ist und dessen Ausgang mit einer selbsthaltenden Speicherstufe (20) verbunden ist, deren zweiter Eingang mit einer Ein-Taste (21) verbunden ist, und dessen Ausgang mit dem Elektromagnet (17) verbunden ist, so daß der Elektromagnet nur bei Betätigung der Ein-Taste (21) und bei Unterschreiten des Mindestdrucks P_min am Druckaufnehmer (8) einschaltbar ist.

3. Steuersystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (10) einschließlich des Steuergerätes (16) über einen Spannungsversorgungsschalter (13) mit der Betriebsspannung verbunden ist.

4. Steuersystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß hinter dem Spannungsversorgungsschalter (13) eine Not- Aus-Taste (14) geschaltet ist, die im Aus-Zustand die Steuereinheit (10) mit dem Spannungsver sorgungsschalter (13) verbindet.

5. Steuersystem nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die selbsthaltende Speicherstufe (20) einen Reset- Eingang (R) aufweist, der mit dem Ausgang eines Oder- Gliedes (25) verbunden ist, und das Oder-Glied vier Eingänge aufweist, von denen der erste mit dem Span nungsversorgungsschalter (13), der zweite mit der Not- Aus-Taste (14), der dritte mit dem Ein-Aus-Rastschalter (18) und der vierte mit dem Funktions-Schalter für "nicht definiertes Hobeln" verbunden ist, so daß das Rückschlagventil (7) schließt, wenn die Not-Aus-Taste (14) betätigt wird oder wenn der Ein-Aus-Rastschalter (18) auf "Aus" steht oder wenn die Spannungsversorgung (220 V) angeschaltet ist oder wenn "nicht definiertes Hobeln" eingeschaltet ist.

6. Steuersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Einschalten des Elektromagnetes (17) und damit das Öffnen des Rückschlagventils (7) nur dann erfolgen kann, wenn die Betriebsspannung über den Schalter (13) eingeschaltet ist, und der Ein-Aus-Rastschalter (18) auf "Ein" steht und die Not-Aus-Taste (14) nicht betätigt oder wieder in die Ruhelage gebracht ist, und wenn der Mindestdruck für definiertes Hobeln unterschritten und definiertes Hobeln eingegeben ist sowie die Ein-Taste (21) betätigt worden ist.