DE4029895C2

DE4029895C2 -

Info

Publication number: DE4029895C2
Application number: DE19904029895
Authority: DE
Inventors: Ulrich Dr.-Ing. 4300 Essen De Paschedag
Original assignee: Bergwerksverband GmbH
Current assignee: Bergwerksverband GmbH
Priority date: 1990-09-21
Filing date: 1990-09-21
Publication date: 1993-01-07
Also published as: DE4029895A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Steuerung einer Gewinnungsmaschine möglichst dicht an einer Grenzschicht, insbesondere einer Hobelanlage im unter tägigen Steinkohlenbergbau an der Grenze zwischen Kohle und Liegendgestein, besteht aus Schwenksegmenten und dem mit den Gewinnungsteilen in Form der Bodenmeißel bestückten Schwenkarm, der mit seinem korrespondierend ausgebildeten Anschlagstück am Schwenksegment anliegt.The invention relates to a device for control a mining machine as close as possible to one Boundary layer, especially a planer in the lower daily coal mining on the border between coal and lying rock, consists of swivel segments and the one with the extraction parts in the form of the ground chisel equipped swivel arm, which corresponds with its trained abutment piece rests on the swivel segment.

Zur Steuerung einer Gewinnungsmaschine möglichst dicht an der Grenze zwischen Kohle und Liegendgestein kann das Hobelniveau über die Bodenmeißel oder durch Ändern der Querneigung des Strebförderers entsprechend ange paßt werden. Allerdings ist in der Regel eine Fehlein stellung der Gewinnungsmaschine, d. h. vor allem des Ho bels, erst auf der Versatzseite des Strebförderers er kennbar, weil auf der Kohlenstoßseite das Liegende durch herabgefallene und gelöste Kohle nicht oder nur ungenau einsehbar ist. Dadurch kommt es immer wieder dazu, daß der Hobel Liegendgestein mitschneidet. Zur besseren Erkennung der Grenzschicht Kohle-Nebengestein ist ein optisches Sen sorsystem entwickelt worden (Reisner G., Glückauf -For schungshefte 50 (1989)/ Nr. 4, S. 204-209). Dieses Sensorsystem besteht aus der Sende- und Empfangsein heit, einem Lichtwellenleiterbündel und einer Auswerte einheit, wobei der auf der Reflexionsfläche, d. h. auf der Grenzschicht schleifende Sensorkopf einen inte grierten Saphirkristall aufweist. Bei Versuchen hat sich herausgestellt, daß aufgrund der unterschiedlichen Reflexionseigenschaften von Kohle und Nebengestein eine eindeutige Unterscheidung und damit die Erarbeitung von Signalen für die Höhensteuerung möglich ist. Nachteilig ist, daß dieses Verfahren bisher nicht betriebsreif ist und einen nicht unerheblichen zusätzlichen Regelaufwand erfordert.To control a mining machine as tightly as possible on the border between coal and lying rock the planing level over the floor chisel or by changing according to the cross slope of the face conveyor be fit. However, it is usually a mistake position of the extraction machine, d. H. especially the ho bels, only on the offset side of the face conveyor recognizable because the lying on the coal side due to falling and loosened coal not or only is inaccurate. It keeps coming back to the fact that the planer cuts flat rock. For better recognition of the Boundary layer coal-bedrock is an optical sensor system has been developed (Reisner G., Glückauf-For Schungshefte 50 (1989) / No. 4, pp. 204-209). This Sensor system consists of the send and receive unit unit, an optical fiber bundle and an evaluation unit, the on the reflective surface, i.e. H. on of the boundary layer grinding sensor head an inte has sapphire crystal. When trying it turned out that due to the different Reflective properties of coal and bedrock one clear distinction and thus the development of Signals for the height control is possible. Disadvantageous is that this process is not yet operational and a not inconsiderable additional standard effort required.

Aus der Druckschrift DE 27 33 405 A1 ist eine Vorrichtung zum Steuern einer Gewinnungsmaschine, hier einer Schräm walze, möglichst dicht an der Grenzschicht Kohle-/Lie gendgestein bekannt. Auf der Walze ist hinter dem jeweiligen Gewinnungsteil ein Meßmeißel angeordnet, dessen Reaktionskraft mittels eines Dehnungsmeßstrei fens gemessen und an eine Steuerung zur Auswertung ge meldet wird. Der Meßmeißel ist mit einer Diske be stückt, die innerhalb der Bewegungsebene des vorlaufen den Schrämmeißels gelagert ist. Nachteilig bei dieser bekannten Meßvorrichtung ist, daß sie unmittelbar im Einwirkungsbereich der Gewinnungswerkzeuge arbeitet, also beispielsweise durch gelöste Kohle oder Gestein, durch zur Staubbindung eingesetztes Wasser und ähnli ches beeinträchtigt oder sogar gefährdet ist.From the document DE 27 33 405 A1 a device for Controlling a mining machine, here a Schräm roller, as close as possible to the coal / lie boundary layer known rock. On the roller is behind that a measuring chisel is arranged in each extraction part, the reaction force by means of a strain gauge fens measured and sent to a controller for evaluation is reported. The measuring chisel is with a disc pieces that advance within the plane of motion of the the cutter bit is stored. A disadvantage of this known measuring device is that it is immediately in the Area of influence of the extraction tools works, for example, through dissolved coal or rock, through water used for dust binding and the like is impaired or even endangered.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine sicher arbeitende und sicher angeordnete Meßvorrichtung der Schnittkraft der Höhensteuerung für Gewinnungsmaschinen zu schaffen.The invention is therefore based on the object safe working and safely arranged measuring device of the cutting force of the Height control to create for mining machines.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, das Anschlagende des Bodenmeißels mit einer Bohrung quer zur Stützrich tung versehen ist, auf deren Innenwand Dehnungsmeß streifen angeordnet sind, die mit einem Verarbeitungs gerät für die Meßwerte der Stützreaktionskraft des Bo denmeißels verbunden sind.According to the invention, the object is achieved by the stop end of the ground chisel with a hole transverse to the supporting direction device is provided on the inner wall of the strain gauge strips are arranged with a processing device for the measurements of the supporting reaction force of the Bo are connected.

Damit ist es möglich, die Höhensteuerung einer Ge winnungsmaschine durch automatische oder manuelle Ver stellung des Bodenmeißels in Abhängigkeit von der am Bodenmeißelsegment wirkenden Schnittkraft sicher und einfach zu erreichen, wobei der dafür notwendige Auf wand gering und auch kostengünstig ist. Sowohl die Aus bildung der Meßvorrichtung wie ihre Anordnung sichert lange Standzeiten, wobei sie insbesondere auch für den rauhen Betrieb im Gewinnungsbereich des untertägigen Bergbaus gut geeignet ist.This makes it possible to control the height of a Ge recovery machine by automatic or manual ver position of the ground chisel depending on the am Soil chisel acting cutting force safely and easy to reach, with the necessary opening wall is low and is also inexpensive. Both the out education of the measuring device as their arrangement ensures long service life, especially for the rough operation in the extraction area of the underground Mining is well suited.

In einer zweckmäßigen Ausbildung der Erfindung ist vor gesehen, daß die Bohrung mittig des Anschlagendes aus gebildet ist. Dadurch ist eine gleichmäßige Messung rund um die Innenwand der Bohrung möglich. Die Gefahr von Fehlinformationen und Signalen besteht nicht. In an expedient embodiment of the invention is before seen that the hole in the middle of the stop end is formed. This ensures an even measurement possible around the inner wall of the hole. The danger there is no misinformation and signals.

Zweckmäßigerweise weist die Bohrung einen Durchmesser von 40-50% der Breite des Anschlagendes auf, wodurch die Möglichkeit begünstigt wird, einwandfreie Signale über die Dehnungsmeßstreifen zu erhalten.The bore expediently has a diameter from 40-50% of the width of the stop end, thereby the possibility is favored of flawless signals to get over the strain gauges.

Eine evtl. mögliche Beeinflussung durch Staub, Feuch tigkeit usw. wird erfindungsgemäß dadurch ausge schlossen, daß die Bohrung gestuft ausgebildet und beidseitig mit einem Deckel ausgerüstet bzw. verschlos sen ist. Damit liegen die Dehnungsmeßstreifen und die Anschlüsse dafür in einem geschlossenen und gesicherten Raum, der aber ohne weiteres für weitere Installations aufgaben erreichbar ist, weil die Deckel entweder durch ein oder zwei Schrauben miteinander verbunden und so einfach zu befestigen und wieder zu lösen sind.A possible influence by dust, moisture activity, etc. is thereby inventively concluded that the bore was graduated and equipped with a lid on both sides or closed is. So that the strain gauges and the Connections for this in a closed and secured Space, however, for further installation tasks is achievable because the lid is either through one or two screws connected together and such easy to attach and detach.

Zur leichteren Installation, aber auch, um die Möglich keit zu haben, Änderungen leichter vorzunehmen, sieht die Erfindung vor, daß das Anschlagende lösbar mit dem Schwenkarm verbunden ist. Es kann damit als Ganzes in einer Werkstatt aufgerüstet und bei Bedarf auch leicht ausgetauscht werden, so daß eine Beeinflussung des Betriebes kaum gegeben ist.For easier installation, but also to make it possible the ability to make changes more easily the invention that the stop end releasably with the Swivel arm is connected. It can go in as a whole upgraded in a workshop and also light if required are exchanged, so that an influence on the Operation is hardly given.

Die Erfindung zeichnet sich durch einen besonderen technischen Fortschritt aus, der insbesondere darin zu sehen ist, daß ein für den untertägigen Bergbau im Prinzip erprobtes Meßsystem hier für die Höhensteuerung eines Hobels eingesetzt werden kann, und zwar völlig unbeeinflußt von Umweltbelastungen, so daß die Gewähr gegeben ist, daß genaue Informationen und Signale ge messen und ausgewertet werden vorteilhaft ist weiter, daß der Betrieb durch die erfindungsgemäße Einrichtung praktisch nicht beeinträchtigt wird, weil lediglich ein Teil der vorhandenen maschinellen Einrichtung zusätz lich ausgerüstet und mit den für die Messung notwendi gen Teilen bestückt wird, ohne daß den Betrieb gegebe nenfalls beeinträchtigende Zusatzeinrichtungen benötigt werden. Die Einrichtung ist auch unmittelbar dem Ag gregat des Hobels zugeordnet, das sowieso dicht auf dem Liegenden arbeitet, so daß die notwendigen Informa tionen sehr direkt und genau ermittelt und ausgewertet werden können.The invention is characterized by a special one technical progress, especially in it too see is that for underground mining in the Proven measuring system here for height control of a plane can be used, completely unaffected by environmental pollution, so the guarantee is given that accurate information and signals ge measuring and evaluating is further advantageous that the operation by the device according to the invention is practically not affected because only one Part of the existing mechanical equipment additional equipped and with the necessary for the measurement parts is loaded without giving up the operation if necessary, impairing additional equipment is required will. The facility is also directly to the Ag gregat assigned to the planer, which is anyway tight on the Lying works so that the necessary informa tion determined and evaluated very directly and precisely can be.

Anhand der Figuren wird die Erfindung weiter erläutert, wobeiThe invention is further explained on the basis of the figures, in which

Fig. 1 einen Hobel vom Kohlenstoß her gesehen zeigt, Fig. 1 shows a planer seen from the coal face forth

Fig. 2 zwei unterschiedlich eingestellte Schwenk segmente und Schwenkarme verdeutlicht und Fig. 2 illustrates two differently set swivel segments and swivel arms

Fig. 3 das mit der Meßeinrichtung ausgerüstete An schlagstück wiedergibt. Fig. 3 shows the equipped with the measuring device to hit.

Fig. 1 zeigt eine Gewinnungsmaschine 1 in Form eines Gleithobels, dessen Bodenmeißel 2 über Schwenkarme 3 schwenkbeweglich am eigentlichen Korpus der Gewinnungs maschine 1 befestigt sind. Sie liegen mit ihrem freien Ende, d. h. mit dem Anschlagstück 4 an einem drehbar an der Gewinnungsmaschine 1 angebrachten Schwenksegment 5 an. Fig. 1 shows a mining machine 1 in the form of a planer, the ground chisels 2 are pivotally attached to the actual body of the mining machine 1 via swivel arms 3 . They rest with their free end, ie with the stop piece 4, on a pivotable segment 5 which is attached to the extraction machine 1 .

Dieses Schwenksegment 5 ist um die Schwenkachse 6 schwenkbar, so daß unterschiedliche Anlageflächen 7, 8, 9 zur Verfügung gestellt werden, an denen sich dann das Anschlagende 4 und damit der Schwenkarm 3 abstützen kann. Dadurch verändert sich die Stellung der Bodenmei ßel 2 zum Liegendgestein 10, so daß sie bei sich än dernder Grenzfläche 13 zwischen Kohle 11 und Liegendge stein 10 in eine Lage gebracht werden können, die wie der genau auf der Grenzfläche 13 liegt. Auf diese Weise ist es möglich, ein Klettern des Hobels bzw. der Gewin nungsmaschine 1, die Einhaltung des Niveaus oder ein Tauchen zu bewirken, wozu das Schwenksegment 5 jeweils gedreht wird, so daß die Anlageflächen 7, 8 oder 9 auf die Anlagefläche 12 des Anschlagendes 4 auftreffen. Die beiden in Fig. 2 wiedergegebenen Positionen gehen ein Klettern bzw. ein Niveauhalten des Hobels vor.This pivot segment 5 is pivotable about the pivot axis 6 , so that different contact surfaces 7 , 8 , 9 are provided, on which the stop end 4 and thus the pivot arm 3 can then be supported. This changes the position of the Bodenmei ßel 2 to lying rock 10 , so that they can be brought into a position at the changing interface 13 between coal 11 and lying stone 10 in a position that lies exactly on the interface 13 . In this way, it is possible to effect a climbing of the plane or of the extraction machine 1 , compliance with the level or diving, for which purpose the pivot segment 5 is rotated so that the contact surfaces 7 , 8 or 9 on the contact surface 12 of the Hit the striking end 4 . The two positions shown in FIG. 2 precede climbing or keeping the plane level.

Fig. 3 zeigt das Anschlagende in perspektivischer An sicht. Hier wird deutlich, daß die Querbohrung 15 etwa mittig des Anschlagendes 4 angeordnet ist und daß auf der Innenwand 16 Dehnungsmeßstreifen 17 angebracht sind. Diese Dehnungsmeßstreifen 17 sind über die Ver drahtung 18 und das Anschlußkabel 19 mit der hier nicht wiedergegebenen Meßwertaufzeichnungs- und Auswerteein richtung verbunden. Fig. 3 shows the stop end in perspective view. It is clear here that the transverse bore 15 is arranged approximately in the middle of the stop end 4 and that 16 strain gauges 17 are attached to the inner wall 16 . These strain gauges 17 are connected via the wiring 18 and the connecting cable 19 to the measurement value recording and evaluation device (not shown here).

Mit 20 sind die Gewindebohrungen bezeichnet, über die ein Verbinden bzw. ein fester Anschluß mit dem jeweili gen Schwenkarm 3 erreicht wird.With 20 , the threaded holes are referred to, via which a connection or a fixed connection with the respective gene arm 3 is achieved.

Die Querbohrung 15 ist gestuft ausgebildet, wobei die Innenstufe 22 die Fläche für die Anordnung der Deh nungsmeßstreifen 17 gibt, während die Außenstufe 21 das Aufdrücken oder Aufliegen eines Deckels ermöglicht, der hier allerdings nicht dargestellt ist.The transverse bore 15 is stepped, with the inner step 22 nungsmeßstreifen the area for the arrangement of the Deh 17 outputs, while the outer shoulder 21 allows the pressing or resting a cover which is, however, not shown here.

1 Gewinnungsmaschine
2 Bodenmeißel
3 Schwenkarm
4 Anschlagende
5 Schwenksegmente an 1
6 Schwenkachse
7 Anlagefläche
8 Anlagefläche
9 Anlagefläche
10 Liegendgestein
11 Kohle
12 Anlagefläche an 4
13 Grenzfläche
15 Querbohrung
16 Innenwand
17 Dehnungsmeßstreifen
18 Verdrahtung
19 Anschlußkabel
20 Gewindebohrung
21 Außenstufe
22 Innenstufe 1 extraction machine
2 ground chisels
3 swivel arm
4 stop ends
5 swivel segments on 1
6 swivel axis
7 contact surface
8 contact surface
9 contact surface
10 lying rock
11 coal
12 contact surface on 4
13 interface
15 cross hole
16 inner wall
17 strain gauges
18 wiring
19 connecting cables
20 threaded hole
21 outdoor level
22 indoor level

Claims

1. A device for measuring the cutting force on a ground chisel of a coal plane, the ground chisel being pivotally mounted in a guide and supported by a stop on an adjusting device, characterized in that the stop end ( 4 ) is provided with a bore ( 15 ) transverse to the supporting direction is on the inner wall ( 16 ) strain gauges ( 17 ) are arranged, which are connected to a processing device for the measured values of the supporting reaction force of the ground chisel ( 2 ).

2. Device according to claim 1, characterized in that the bore ( 15 ) is formed centrally of the stop end ( 4 ).

3. Apparatus according to claim 1 and 2, characterized in that the bore ( 15 ) has a diameter of 40-50% of the width of the stop end ( 4 ).

4. The device according to claim 1, characterized in that the bore ( 15 ) is stepped and is equipped on both sides with a lid.

5. The device according to claim 1, characterized in that the stop end ( 4 ) is detachably connected to the swivel arm ( 3 ).