DE4414578A1 - Vorrichtung zur automatischen Einstellung des Schneidhorizontes einer Bergbau-Gewinnungsanlage - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur automatischen Ein­ stellung des Schneidhorizontes einer an einer Maschinenführung am Abbaustoß entlanggeführten Gewinnungsmaschine, insbesondere eines Kohlenhobels, mittels die Maschinenführung in ihre bank­ rechten Lage verstellender hydraulischer Stellzylinder unter Verwendung einer die Meßsignale von Sensoren verarbeitenden elektronischen Auswerte- und Steuereinheit für die Steuerung der Stellzylinder.

Für die Horizont- bzw. Niveausteuerung von Gewinnungsanlagen werden bekanntlich hydraulische Stell- bzw. Steuerzylinder ver­ wendet, mit deren Hilfe die Gewinnungsanlage in der bankrechten Ebene gekippt bzw. in ihrer Winkellage zum Liegendhorizont ein­ gestellt wird, so daß die am Strebförderer bzw. an dessen Maschinenführung geführte Gewinnungsmaschine entweder im Sinne eines Tauchens oder aber im Sinne eines Kletterns gesteuert wird. Bei Hobelanlagen ist im allgemeinen eine solche Steuerung des Hobelschnittniveaus anzustreben, daß der Hobel mit seinen Bodenmeißeln auch bei unregelmäßiger Flözlagerung stets im Lie­ gendhorizont, d. h. an die Nahtstelle zwischen Liegendgestein und Kohlenflöz schneidet.

In der Praxis bewährt haben sich unter den verschiedenen, mit hydraulischen Stellzylindern arbeitenden Steuersystemen vor allem die sogenannten Auslegersteuerungen, bei denen die Stell­ zylinder in am Strebförderer versatzseitig gelenkig angeschlos­ senen Auslegerstangen integriert sind, die sich im schreitenden Strebausbau, der zumeist aus Ausbauschilden besteht, abstützen und führen (vergl. z. B. DE-OS 25 34 325).

Dabei bilden die Aus­ legerstangen zugleich die Ausbau-Schreitwerke, mit deren Hilfe der Strebförderer in Abbaurichtung gerückt und anschließend das zugeordnete Ausbaugestell nachgezogen wird.

Bei den seit langem für die Steuerung des Schneidhorizontes ver­ wendeten Steuersystemen werden die Stellzylinder durch Handbetä­ tigung ihrer Steuerventile ein- oder ausgefahren, wenn der Hobel beim Wechsel des Liegendhorizontes aus diesem herausläuft. Hier­ mit ist vielfach eine Übersteuerung der Hobelanlage verbunden, die zu schädlichen Beanspruchungen des Förderers wie auch der Ausbau-Schreitwerke und der zugeordneten Teile führen kann. Die Handsteuerung der Stellzylinder vermag Fehlsteuerungen nicht sicher auszuschließen.

Bekannt sind ein Verfahren und eine Einrichtung zur automati­ schen Steuerung des Schnittniveaus eines Hobels (DE-PS 33 38 114). Hierbei werden im laufenden Betrieb die Schnittkraftbe­ lastungen der Hobelmeißel oder die Hobelkettenbelastung sowie ggf. die Winkellage des Strebförderers ermittelt und die jewei­ ligen Meßwerte einer am Hobelsteuerstand angeordneten Auswerte­ einheit zugeführt, die im Wege eines Soll-Istwertvergleichs die Stellzylinder betätigt. Eine für die Praxis brauchbare Lösung zur Horizontsteuerung der Hobelanlage wird in dieser Schrift nicht angegeben. Nachteilig ist hier im übrigen, daß die Senso­ ren am Hobelkörper angeordnet sind und folglich im Hobelbetrieb erheblichen Beanspruchungen unterliegen. Außerdem muß am Hobel­ körper eine gesonderte Energieversorgung sowie auch ein die Meß­ signale über Funk an die elektronische Auswerte- und Steuerein­ heit übertragender Sender angeordnet werden.

Es ist weiterhin bei Hobelanlagen bekannt, am kettengezogenen Hobelkörper die Grenzschicht Kohle/Liegendgestein abtastende Er­ kennungssensoren anzuordnen, deren Meßsignale zur Verstellung der Bodenmeißel des Hobels herangezogen werden (DE-PS 35 09 868). Auch bei dieser Anordnung müssen am Hobelkörper neben den Erkennungssensoren eine Energieversorgung und gesonderte Stell­ antriebe mit Steuerungselementen für die Hobelwerkzeuge angeord­ net werden.

Weiterhin ist es im Stand der Technik vorgeschlagen worden, für die Erkennung des Schneidhorizontes von Gewinnungsmaschinen, wie Kohlenhobel oder Walzenlader, optische Sensorsysteme mit Sensor­ köpfen zu verwenden, die das unterschiedliche Reflexionsvermögen von Liegendgestein und Kohle erfassen und deren Meßsignale zur Steuerung der Werkzeuge der Gewinnungsmaschine genutzt werden (DE-PS 38 41 524). Auch in diesem Fall müssen an der Gewinnungs­ maschine bzw. am Hobelkörper neben den optischen Sensorköpfen zur Energieversorgung eine Kraftstation sowie Sende- und Empfangsstationen für die Sensorköpfe und Stellvorrichtungen für die Werkzeugverstellung angeordnet werden.

Schließlich ist im Stand der Technik ein Verfahren und eine Ein­ richtung zur Horizontsteuerung einer Gewinnungsanlage durch rechnergesteuerte Hubverstellung der Stellzylinder vorgeschlagen worden, bei dem bzw. der zur Höhenverlagerung der Gewinnungsan­ lage von einem Ist-Niveau auf ein einzustellendes Soll-Niveau die Stellzylinder durch einen der Niveausteuerelektronik einge­ gebenen Steuerbefehl vom Steuerrechner in Abhängigkeit von der Verlagerung der Gewinnungsanlage in Abbaurichtung über die Ver­ lagerungsstrecke bis zur Erreichung des Soll-Niveaus selbsttätig stufenweise in ihrem Hub verstellt werden (DE-Patentanmeldung P 42 34 720.3).

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs ge­ nannten Art so auszuführen, daß auf die Anordnung von Sensoren mit einem Energieversorgungssystem sowie auf die Funkübertragung für die Meßwerte verzichtet werden kann, so daß insgesamt eine Niveausteuerung der Gewinnungsanlage mit erheblich erhöhter Be­ triebssicherheit und ohne übermäßigen Gesamtaufwand erreichbar ist. In bevorzugter Ausführung ist dabei die Erfindung auf Hobelanlagen gerichtet, die zur Einstellung des Schneidhorizon­ tes des Hobels mit den bekannten und in der Bergbaupraxis be­ währten Auslegersteuerungen arbeiten.

Die vorgenannte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Sensoren aus die Grenzschicht Liegendgestein abtastenden Er­ kennungssensoren bestehen, die über die Länge der Maschinenfüh­ rung verteilt angeordnet und über ihre Meßsignale übertragende Übertragungsleitungen an die elektronische Auswerte- und Steuer­ einheit angeschlossen sind.

Nach der Erfindung werden die die Grenzschicht Liegendge­ stein/Flöz abtastenden Erkennungssensoren nicht, wie in der Ver­ gangenheit regelmäßig vorgesehen, an der am Abbaustoß entlangge­ führten Gewinnungsmaschine selbst angeordnet, sondern vielmehr an der gegenüber der Gewinnungsmaschine stationären Maschinen­ führung, die im allgemeinen an dem Förderer (Strebförderer) der Gewinnungsanlage angebaut ist, vor allem bei Schrämmaschinen ggf. aber auch von dem rückbaren Förderer selbst gebildet wird. Die Erkennungssensoren unterliegen in ihrer Anordnung an der Maschinenführung keinen übermäßigen Beanspruchungen, so daß sich eine erhöhte Betriebssicherheit des Gesamtsystems ergibt. Auf einen an der Gewinnungsmaschine angeordneten Funksender für die Übertragung der Meßsignale der Erkennungssensoren kann verzich­ tet werden, was ebenfalls zur Erhöhung der Betriebssicherheit des Steuersystems beiträgt. Nach der Erfindung sind die Erken­ nungssensoren über die Länge der Maschinenführung verteilt ange­ ordnet, vorzugsweise jeweils in gegenseitigen Abständen von etwa 6-25 m. Im allgemeinen genügt es, wenn die Erkennungssensoren in Abständen von 10-15 m zueinander angeordnet werden. Mit dieser Anordnung der Erkennungssensoren läßt sich im Gewinnungsbetrieb der Liegendverlauf und damit die Arbeitslage der Gewinnungsma­ schine bzw. des Hobels in Bezug auf das Liegendniveau mit aus­ reichender Genauigkeit über die Gesamtlänge der Gewinnungsanlage erfassen und damit die Gewinnungsanlage auch bei unregelmäßigem Liegendverlauf und Änderungen desselben im gewünschten Schneid­ horizont halten, was durch entsprechende Steuerung der Stellzy­ linder über die elektronische Auswerte- und Steuereinheit er­ folgt, die dabei von der Gewinnungsmaschine getrennt an ge­ schützter Stelle untergebracht werden kann, z. B. an der Versatz­ seite des Förderers der Gewinnungsanlage.

Für die Grenzschicht-Erkennungssensoren können für diese Zwecke bekannte Sensoren verwendet werden. Besonders geeignet sind die bekannten optischen Sensorköpfe, die das unterschiedliche Refle­ xionsvermögen von Liegendgestein und Kohle erfassen.

Es versteht sich, daß die Erkennungssensoren an der für die zu­ verlässige Bestimmung des Liegendhorizontes günstigsten Lage an­ geordnet werden sollten, vorzugsweise im unmittelbaren Liegend­ bereich. Vorteilhafterweise werden die Erkennungssensoren an der abbaustoßseitig am rückbaren Förderer der Gewinnungsanlage ange­ ordneten Maschinenführung angeordnet, zweckmäßig am Fuß der Ma­ schinenführung unmittelbar über dem Liegenden. Besteht die Ma­ schinenführung aus einer abbaustoßseitig am rückbaren Förderer angeordneten Hobelführung, die in bekannter Weise mit einer auf dem Liegenden abstützbaren, vorzugsweise als Hobelschnittbegren­ zung dienenden Gleitbahn für den Hobel versehen ist, so werden die Erkennungssensoren zweckmäßig an dieser Gleitbahn angeord­ net, vorzugsweise geschützt in Ausnehmungen der Gleitbahn bzw. der die Gleitbahn bildenden Gleitschiene.

Bei der bevorzugt vorgesehenen Verwendung von optischen Sensor­ köpfen, die sich an den Enden von Lichtwellenleitern, insbeson­ dere Lichtwellen-Leiterbündeln, befinden, können die mit einer Lichtquelle, z. B. einer lichtemittierenden Diode oder einer Laserdiode ausgestatteten Sendestationen und die das an der Grenzschicht reflektierte Licht über den Lichtleiter empfangen­ den Empfangsstationen an der Maschinenführung bzw. dem sie auf­ weisenden Förderer angeordnet werden, z. B. versatzseitig dessel­ ben. Die zu den Sensorköpfen führenden Lichtwellenleiter können unter dem Förderer hinweg zu dessen Versatzseite geführt werden.

Die elektronische Auswerte- und Steuereinheit empfängt die Meß­ signale der Erkennungssensoren und verarbeitet diese Meßsignale zu Steuersignalen für die elektrohydraulische Ansteuerung der Stellzylinder. Grundsätzlich besteht die Möglichkeit, jedem Er­ kennungssensor eine eigene elektronische Auswerte- und Steuer­ einheit zuzuordnen, die dabei einen oder auch mehrere benach­ barte Stellzylinder steuert. Statt dessen kann aber auch einer Gruppe an Erkennungssensoren und entsprechend einer Gruppe an Stellzylindern, die sich auf dem Längenbereich dieser Erken­ nungssensoren befinden, eine gemeinsame elektronische Auswerte- und Steuereinheit zugeordnet werden. Auch kann mit einer für alle Erkennungssensoren der Maschinenführung und alle hydrau­ lischen Stellzylinder derselben gemeinsamen elektronischen Aus­ werte- und Steuereinheit gearbeitet werden. Es empfiehlt sich im übrigen, die elektronische Auswerte- und Steuereinheit mit einer elektronischen Vorrichtung zur Ermittlung der Mittelwerte aus den innerhalb eines bestimmten Zeitintervalls gelieferten Meß­ signalen zu versehen, wobei die Stellzylinder nach Maßgabe die­ ser Mittelwerte im Sinne einer Einstellung oder Rückführung der Gewinnungsanlage in den geforderten Schneidhorizont der Gewin­ nungsmaschine gesteuert werden.

Weiterhin empfiehlt es sich, den Stellzylindern Wegmeßgebern zu­ zuordnen, die ihren Kolbenhub messen, wobei die Wegmeßsignale der elektronischen Auswerte- und Steuereinheit zugeführt werden, welche den Kolbenhub der Steuerzylinder nach Maßgabe der Erken­ nungssignale der Erkennungssensoren wegabhängig, also dosiert steuert.

Weitere Gestaltungsmerkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung des in der Zeichnung gezeigten Aus­ führungsbeispiels. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1A und 1B im Querschnitt durch einen Gewinnungsstreb eine im Grundaufbau bekannte Hobelanlage mit Auslegersteuerung zur Einstellung des Schneidhorizontes des Hobels in verschiede­ nen Steuerpositionen;

Fig. 2 in größerem Maßstab einen Querschnitt durch die Hobelanlage nach den Fig. 1A und 1B mit an der Hobelführung angeordneten Erken­ nungssensoren;

Fig. 2A eine Teil-Draufsicht auf die eine Hobel­ gleitbahn bildende Liegendschiene der Hobelführung in Richtung des Pfeiles IIA der Fig. 2;

Fig. 3 die Steuervorrichtung zur automatischen Einstellung des Schneidhorizontes in einem vereinfachten Blockschaltbild;

Fig. 4 ebenfalls in einem Blockschaltbild den Grundaufbau der elektronischen Auswerte- und Steuereinheit einer erfindungsgemäßen Schnittniveausteuerung.

Die in den Fig. 1A, 1B und 2 gezeigte Hobelanlage ist in ihrem Grundaufbau bekannt. Sie besteht aus einem vor dem Kohlenstoß 1 verlegten, in Abbaurichtung A rückbaren Strebförderer 2 in Ge­ stalt eines Kettenkratzförderers, an dem sich ein Kohlenhobel 3 führt, der die am Abbaustoß 1 schälend hereingewonnene Kohle in den Strebförderer 2 verlädt, der die Kohle aus dem Gewinnungsbe­ trieb abfördert. Bei dem dargestellten bevorzugten Ausführungs­ beispiel ist am Strebförderer 2 abbaustoßseitig als Maschinen­ führung eine Hobelführung 4 angebaut, an der der Hobel 3 zwangs­ geführt ist und in der sich die angetriebene Hobelkette in über­ einander liegenden Kettenkanälen führt.

Zur Horizont- bzw. Niveausteuerung der aus Strebförderer 2, Ho­ bel 3 und Hobelführung 4 bestehenden Hobelanlage werden als Stellglieder in bekannter Weise hydraulische Stellzylinder 7 verwendet, die versatzseitig über die Länge des Strebförderers 2 verteilt an diesem gelenkig angeschlossen sind. Die Stellzylin­ der 7 sind Bestandteil einer bekannten Auslegersteuerung, bei­ spielsweise einer solchen in der Bauart nach der DE-OS 25 34 325. Die Stellzylinder 7 sind hierbei integrierter Bestandteil der Ausbau-Schreitwerke. Mit 8 sind die schreitenden hydrau­ lischen Ausbaugestelle in Gestalt von Ausbauschilden bezeichnet, die jeweils mit ihrem Schreitwerk am Strebförderer 2 angeschlos­ sen sind. Die Schreitwerke weisen jeweils mindestens einen schen Schreitzylinder 9 und ein im Ausbau abgestütztes, in Ab­ baurichtung A geführtes Auslegergestänge 10 auf, wobei die Schreitzylinder 9 einerseits mit der Sohlschwelle der Ausbauge­ stelle 8 und andererseits mit dem versatzseitigen Ende der Aus­ legergestänge 10 gelenkig verbunden sind. Die Stellzylinder 7 stützen sich mit ihren Kolbenstangen 5 in Gelenken 11 an einem Kopfstück 12 der Auslegergestänge 10 ab. Die Ausbau-Schreitwerke sind jeweils mit dem Kopfstück 12 ihres Auslegergestänges in einem Anschlußgelenk 13 höhenverschwenkbar versatzseitig am Strebförderer 2 angeschlossen. Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Stellzylinder 7 mit ihren Kolbenstangenenden am Kopf­ stück 12 des zugeordneten Auslegergestänges angeschlossen, wäh­ rend sie mit ihren Zylinderteilen in als Kugelgelenke ausgebil­ deten Gelenken 14 versatzseitig am Strebförderer 2 angeschlossen sind. Die Anordnung ist in bekannter Weise so getroffen, daß durch Ein- und Ausfahren der Schreitzylinder 9 die Hobelanlage in Abbaurichtung A gerückt und nachfolgend die Ausbaugestelle 8 um den vollen Hub der Schreitzylinder 9 der Gewinnungsanlage nachgezogen werden können. Durch Druckbeaufschlagung der als doppeltwirkende Zylinder ausgebildeten Stellzylinder 7 läßt sich die aus dem Strebförderer 2 und der Hobelführung 4 bestehende Baueinheit in der bankrechten Ebene in ihrer Winkellage einstel­ len, wobei über die jeweilige Winkellage eine Einstellung des Schneidhorizontes des Hobels 3 erfolgt. In Fig. 1A ist die Ho­ belanlage in ihrer neutralen Steuerposition gezeigt, in der sich die Hobelführung 4 in einer Lage befindet, in der der Hobel 3 mit seinen Sohlmessern 6 im Liegendniveau schneidet. Fig. 1B zeigt die Einsteuerung der Hobelanlage in Tauchrichtung, was durch Druckbeaufschlagung der Stellzylinder 7 in Ausschubrich­ tung bewirkt wird. Hierbei wird der Förderer 2 versatzseitig im Gegenuhrzeigersinn angehoben und damit die am Förderer abbaustoß­ seitig angebaute Hobelführung so gekippt, daß der Hobel 3 bei seiner Gewinnungsarbeit im Sinne eines Tauchens eingesteuert wird.

Im allgemeinen werden die Auslegersteuerungen so ausgeführt, daß eine Steuerung des Hobels sowohl in Tauch- als auch in Kletter­ richtung möglich ist, wobei die Steuerung in Kletterrichtung durch Druckbeaufschlagung der Stellzylinder 7 in Einschubrich­ tung bewirkt wird. In jeder Steuerlage stützt sich die Hobelan­ lage über das Auslegergestänge 10 versatzseitig hinter dem För­ derer 2 im Ausbau 8 ab.

Wie vor allem Fig. 2 zeigt, weist die der Zwangsführung des Kol­ benhobels 3 dienende Hobelführung 4 gegen den Abbaustoß gerich­ tete, eine Gleitbahn für den Hobel 3 bildende Gleitschienen 15 auf, die in bekannter Weise als Hobelschnittbegrenzer dienen können und mit denen sich die Hobelanlage auf dem Liegenden 16 abstützen kann. Die Gleitschienen 15 liegen unterhalb einer die Kettenkanäle 17 und 18 für die angetriebene Hobelkette zum Ab­ baustoß hin schließenden Abdeckung 19. Die Gleitschienen 15 sind unter einem spitzen Winkel zur Liegendebene 16 geneigt, wobei ihre freien Schienenenden sich auf dem Liegenden 16 abstützen können, sofern die Hobelanlage sich in der Neutralstellung nach Fig. 1A oder in der Tauchstellung nach Fig. 1B befindet. Aus Fig. 2 ist ferner zu ersehen, daß an den Gleitschienen 15 Erken­ nungssensoren 20 angeordnet sind. Die Erkennungssensoren 20 be­ finden sich in unmittelbarer Liegendnähe an den freien Enden der Gleitschienen 15, und zwar gemäß Fig. 2A in Taschenausnehmungen 21 an den Enden der Gleitschienen 15. Über die Länge des Streb­ förderers 2 und damit über die Länge der Hobelanlage sind an den Gleitschienen 15 der an den Rinnenschüssen angebauten Hobelfüh­ rungsschüsse Erkennungssensoren 20 in Abständen zueinander ange­ ordnet, die zweckmäßig bei etwa 10-15 m liegen, aber auch größer oder kleiner sein können. Die Erkennungssensoren 20 tasten un­ mittelbar vor dem Abbaustoß 1 das Liegendgestein ab, wobei ihre Meßsignale zur Steuerung der Hobelanlage, d. h. zur automatischen Einstellung es Schnitthorizontes des Hobels 3 durch entsprechen­ de Ansteuerung der Stellzylinder 7 genutzt werden.

Die die Grenzschicht Liegendgestein/Kohle abtastenden Erken­ nungssensoren 20 bestehen vorzugsweise aus an sich bekannten optischen Sensorköpfen, die an den Enden von Lichtwellenleitern 22 angeordnet sind und deren Arbeitsweise auf dem unterschiedli­ chen Reflexionsvermögen von Liegendgestein und Kohle beruht.

Solche optischen Sensorsysteme sind aus der DE-PS 38 41 524 be­ kannt, auf deren Offenbarungsinhalt hier Bezug genommen wird. Aus Fig. 2 ist lediglich schematisch erkennbar, daß die aus Lichtwellen-Leiterbündeln bestehenden Lichtwellenleiter 22 im gezeigten Ausführungsbeispiel von den in den Gleitschienen 15 eingelassenen, aus den optischen Sensorköpfen bestehenden Erken­ nungssensoren 20 unterhalb des im Untertrum geschlossenen Förde­ rers 2 zu dessen Versatzseite hin geführt sind und an ihren ver­ satzseitigen Enden 22′ zu einer elektronischen Auswerte- und Steuereinheit führen.

Der Aufbau der Steuervorrichtung mit der elektronischen Auswer­ te- und Steuereinheit ist in Fig. 3 gezeigt. Der Lichtwellenlei­ ter 22 des Erkennungssensors 20 ist dabei an eine Vorrichtung 23 zur Erfassung der vom Erkennungssensor gelieferten Meßsignale angeschlossen, mit der somit die Lage der Hobelanlage in Bezug auf das Liegendniveau 16 festgestellt wird, um im Bedarfsfall eine entsprechende Steuerung der hydraulischen Stellzylinder 7 zu ermöglichen. Die Vorrichtung 23 ist Bestandteil einer elek­ tronischen Datenverarbeitung 24, die aus den Meßsignalen des Er­ kennungssensors 20 Mittelwerte bildet, wobei aus diesen Mittel­ werten ein elektrisches Signal im Sinne einer Steuerung der Hobelanlage in Tauchrichtung oder in Kletterrichtung abgeleitet wird. Ein elektronischer Steuerkreis 25 verarbeitet die Signale der Datenverarbeitung 24 und liefert einen Steuerstrom zu einer elektrohydraulischen Steuerung 26, die an ein hydraulisches Druckversorgungssystem angeschlossen ist und die je nach Meß­ wertergebnis den zugeordneten Stellzylinder 7 über eine Leitung 28 im Sinne eines Ein- oder Ausschubs desselben ansteuert. Die Vorrichtungen 23 bis 26 bilden gemeinsam die elektronische Aus­ werte- und Steuereinheit für die Automatiksteuerung der Stell­ zylinder, deren Druckbeaufschlagung durch elektrische Schaltung von zugeordneten Elektromagnetventilen über die elektrohydrau­ lische Steuerung 26 erfolgt, die auch Bestandteil der elektro­ hydraulischen Ausbausteuerung sein kann. Den Stellzylindern 7 zugeordnet ist eine Vorrichtung 29, die über die elektrohydrauli­ sche Steuerung 26 die Stellzylinder ansteuert und zu diesem Zweck über eine elektrische Leitungsverbindung 30 mit der elektrohydraulischen Steuerung 26 verbunden ist. Die Vorrichtung 29 ist vorzugsweise so ausgebildet, daß sie bei Ansteuerung des Stellzylinders 7 einen definierten Kolbenhub desselben bewirkt, so daß der angesteuerte Stellzylinder dosiert aus- oder einge­ fahren wird, wobei zweckmäßig zugleich die Kolbenhubposition des Stellzylinders an der Vorrichtung 29 angezeigt wird. Über eine die Vorrichtungen 25 und 28 verbindende Leitung 31 kann bei An­ steuerung des Stellzylinders 7 der Druck in dessen angesteuertem Zylinderraum und auch der Kolbenhub dieses Stellzylinders als Information an die Elektronik 25 gegeben werden, die diese Druck- und Hubwege über eine Leitungsverbindung 32 der Datenver­ arbeitung 24 zuführt, die, wie erwähnt, aus den verschiedenen Meßwerten das elektrische Steuersignal "Tauchen" oder "Klettern" der Hobelanlage liefert. Das beschriebene System kann als Regel­ einrichtung arbeiten. Die Messung der Kolbenhübe der Stellzylin­ der kann mit Hilfe von diesen zugeordneten Wegmeßgebern erfol­ gen, während die Druckmessung mit Druckmeßgebern durchgeführt wird.

Wesentlich ist vor allem, daß die Erkennungssensoren 20 im lau­ fenden Betrieb das Liegendniveau abtasten, dabei ihre Meßwerte der elektronischen Auswerte- und Steuereinheit zuführen, die aus den Meßwerten die Richtung für die Steuerung der Verstellzylin­ der 7, also deren Steuerung in Kletter- oder Tauchrichtung er­ mittelt und Steuersignale liefert, die zur elektrohydraulischen Ansteuerung der Stellzylinder 7 in Kletter- oder Tauchrichtung genutzt werden.

In Fig. 4 ist die automatische Stellzylindersteuerung mit der elektronischen Auswerte- und Steuereinheit vereinfacht darge­ stellt. Auch hier ist der Erkennungssensor 20 über seinen Licht­ wellenleiter 22 an die Datenerfassung 23 und die Datenverarbei­ tung 24 angeschlossen, um aus den Meßsignalen die Steuerdaten für die Verstellzylindersteuerung zu ermitteln, die über eine elektrische Leitung 33 der Elektronik 25 zugeführt werden, wel­ che ihrerseits über die elektrohydraulische Steuerung 26 und die Leitungsverbindung 28 den zugeordneten Stellzylinder 7 im Sinne einer Einsteuerung der Hobelanlage auf das jeweilige Liegend­ niveau steuert, wobei der Hub und die Position des Kolbens des Stellzylinders 7 über entsprechende Meßwertgeber erfaßt und über die Leitung 31 der Elektronik 25 als Information zugeführt wer­ den, um eine exakte Steuerung des Stellzylinders 7 in der aus den Meßsignalen des Erkennungssensors 20 abgeleiteten Steuer­ richtung zu bewirken.

Wie erwähnt, kann jedem an der gemeinsamen Hobelführung 4 ange­ ordneten Erkennungssensor 20 eine elektronische Auswerte- und Steuereinheit der beschriebenen Art zugeordnet sein, wobei von dieser Auswerte- und Steuereinheit entweder nur ein einziger im Tastbereich des Erkennungssektors befindlicher Stellzylinder 7 oder aber eine Gruppe von benachbarten Stellzylindern 7 gesteu­ ert wird, die sich im Tastbereich des Erkennungssensors befin­ den. Es besteht aber auch die Möglichkeit, für alle Erkennungs­ sensoren 20 und alle Stellzylinder 7 eine gemeinsame elektroni­ sche Auswerte- und Steuereinheit vorzusehen, mit der die einzel­ nen Stellzylinder 7 einzeln oder gruppenweise unabhängig vonein­ ander nach Maßgabe der Meßergebnisse der über die Länge der Ho­ belführung 4 verteilten Erkennungssensoren angesteuert werden, und zwar im Regelfall derart, daß die Hobelanlage im laufenden Gewinnungsbetrieb und mit fortschreitendem Abbau in Pfeilrich­ tung A stets im Liegendhorizont verbleibt.

Bei der bevorzugt vorgesehenen Verwendung von optischen Sensor­ köpfen für die Erkennungssensoren 20 können alle relevanten Ge­ staltungsmerkmale dieser optischen Systeme genutzt werden, wie sie in der DE-PS 38 41 524 angegeben sind. Die als Lichtwellen- Leiterbündel ausgeführten Lichtwellenleiter 22 umfassen sowohl die Lichtwellenleiter für die von der Sendestation emittierte Lichtstrahlung wie auch die Lichtwellenleiter für die im Tast­ bereich des betreffenden Erkennungssensors zur Empfangsstation hin reflektierte Lichtstrahlung, die als Meßwert von der elek­ tronischen Auswerte- und Steuereinheit ausgewertet und zur Stellzylindersteuerung genutzt wird. Für die Lichterzeuger kön­ nen lichtemittierende Dioden oder auch Laserdioden verwendet werden. Die Lichterzeuger bzw. die Sendestationen brauchen nicht zusammen mit den Erkennungssensoren 20 an der Hobel- bzw. Maschinenführung angeordnet zu werden. Sie können vielmehr räumlich getrennt von den Erkennungssensoren, z. B. geschützt an der Versatzseite des Förderers 2 angeordnet werden. Gleiches gilt für die das reflektierte Licht empfangenden Empfangssta­ tionen. Bei Verwendung von optischen Sensorköpfen für die Erken­ nungssensoren können diese, wie bekannt, mit einem optischen Fenster in Form eines Saphirs od. dgl. verschlossen sein. In jedem Fall empfiehlt es sich, die Erkennungssensoren 20 in un­ mittelbarer Liegendnähe an der Maschinen- bzw. Hobelführung anzuordnen. Für die Steuerung der Hobel- bzw. Gewinnungsanlage können Auslegersteuerungen der unterschiedlichen bekannten Bau­ arten verwendet werden, anstelle von Auslegersteuerungen aber auch andere mit ansteuerbaren Stellantrieben arbeitende Steuer­ vorrichtungen. Die erfindungsgemäße Niveausteuerung ist bevor­ zugt für Gewinnungsanlagen bestimmt, die in Langfrontbetrieben (Gewinnungsstreben) eingesetzt werden. Sie kann aber auch bei Gewinnungsanlagen für Kurzfrontbetriebe zum Einsatz kommen.

Claims (14)

1. Vorrichtung zur automatischen Einstellung des Schneidhori­ zontes einer an einer Maschinenführung am Abbaustoß entlang­ geführten Gewinnungsmaschine, insbesondere eines Kohlenho­ bels, mittels die Maschinenführung in ihrer bankrechten Lage verstellender hydraulischer Stellzylinder unter Verwendung einer die Meßsignale von Sensoren verarbeitenden elektroni­ schen Auswerte- und Steuereinheit für die Steuerung der Stellzylinder, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoren aus die Grenzschicht Liegendgestein ab­ tastenden Erkennungssensoren (20) bestehen, die über die Länge der Maschinenführung verteilt angeordnet und über ihre Meßsignale übertragende Übertragungsleitungen (22) an die elektronische Auswerte- und Steuereinheit (23 bis 26) ange­ schlossen sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Erkennungssensoren (20) aus das unterschiedliche Reflexionsvermögen von Liegendgestein und Kohle erfassenden optischen Sensorköpfen bestehen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Erkennungssensoren (20) an der abbaustoßseitig am rückbaren Förderer (2) der Gewin­ nungsanlage angeordneten Maschinenführung (4) angeordnet sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Erkennungssensoren (20) am Fuß der Maschinenführung (4) unmittelbar über dem Liegenden (16) angeordnet sind.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Maschinenführung (4) aus einer abbaustoßseitig am rückbaren Förderer (2) angeord­ neten Hobelführung besteht, die mit einer auf dem Liegenden (16) abstützbaren, vorzugsweise als Hobelschnittbegrenzung dienenden Gleitbahn (15) für den Hobel (3) versehen ist, an der die Erkennungssensoren (20) angeordnet sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Erkennungssensoren (20) in Aus­ nehmungen (21) der Gleitbahn (15) angeordnet sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Erkennungssensoren (20) an den abbaustoßseitigen Enden der die Gleitbahn (15) bilden­ den Gleitschienen angeordnet sind.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Erkennungssensoren (20) über die Länge der Maschinenführung (4) in Abständen von 6-25 m, vorzugsweise 10-15 m, zueinander angeordnet sind.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die für die Erkennungs­ sensoren (20) verwendeten optischen Sensorköpfe über Licht­ wellenleiter (22) an mit Lichtquellen, wie z. B. lichtemittie­ rende Dioden oder Laserdioden, versehene Sendestationen und an das reflektierte Licht empfangende Empfangsstationen ange­ schlossen sind, wobei die Sende- und Empfangsstationen an der Maschinenführung (4) oder dem sie aufweisenden Förderer (2), vorzugsweise versatzseitig desselben, angeordnet sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die zu den als optische Sensorköpfe ausgebildeten Erkennungssensoren (20) führenden Lichtwellen­ leiter (22) unter dem Förderer (2) hindurch zu dessen Ver­ satzseite geführt sind.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Stellzylinder (7) oder jeweils einer Stellzylindergruppe eine die Meßsignale des oder der zugeordneten Erkennungssensoren (20) verarbei­ tende elektronische Auswerte- und Steuereinheit mit elek­ trohydraulischer Ansteuerung des oder der Stellzylinder (7) zugeordnet ist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronische Aus­ werte- und Steuereinheit mit einer elektronischen Vorrichtung (24) zur Ermittlung der Mittelwerte aus den Meßsignalen ver­ sehen ist und die Stellzylinder (7) nach Maßgabe der Mittel­ werte steuert.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß den Stellzylindern (7) ihren Kolbenhub erfassende Wegmeßgeber zugeordnet sind, die über eine die Wegmeßsignale übertragende Übertragungsleitung an die elektronische Auswerte- und Steuereinheit angeschlos­ sen sind, welche über die Wegmeßsignale den Kolbenhub der Stellzylinder (7) dosiert steuert.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellzylinder (7) Bestandteil einer Auslegersteuerung sind, die von den Schreitwerken der Ausbaugestelle (8) gebildet sind, wobei das am Förderer (2) angelenkte Auslegergestänge (10) in dem zuge­ ordneten Ausbaugestell (8) abgestützt und geführt ist.