PL191696B1 - Urządzenie sterujące, zwłaszcza do elektrohydraulicznych sterowań obudów górniczych - Google Patents

Abstract

1. Urzadzenie sterujace, zwlaszcza do elek- trohydraulicznych sterowan obudów górniczych, posiadajace obudowe dla jednego elektryczne- go i/lub elektronicznego przelacznika sterowa- nia, kilka polaczen wtykowych dostepnych od zewnatrz obudowy sluzacych podlaczeniu przewodów sterujacych podzespolami wyko- nawczymi, a takze przylaczone do przelacznika uruchamialne elementy obslugi, znamienne tym, ze elementy obslugi (13) i/lub przelacznik (24) umieszczone sa w kilku modulach wy- miennych (27) mocowanych w obudowie (11), przy czym te moduly wymienne (27) zabudo- wane w obudowie (11) polaczone sa ze soba za pomoca wtykowych elementów laczacych (30) i w tej obudowie (11) osadzone sa wymien- nie, niezaleznie od siebie. PL PL PL

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie sterujące zwłaszcza do elektrohydraulicznych sterowań obudów górniczych, znajdujące zastosowanie w szczególności w sekcjach ścianowej obudowy zmechanizowanej, stosowanej w górnictwie podziemnym węgla kamiennego.

Urządzenia sterujące stosowane w sekcjach obudowy górniczej wyposażonych w elektrohydrauliczne układy sterowania zasadniczo mieszczą w jednej obudowie elektryczne i/lub elektroniczne wyłączniki sterowania, oraz posiadają kilka przyłączy wtykowych dla połączenia z elementami wykonawczymi. Takie urządzenia sterujące przyporządkowane są do poszczególnych sekcji obudowy zmechanizowanej zlokalizowanych w ścianowym wyrobisku eksploatacyjnym i włączone są w układ sterowania tymi sekcjami.

Znane jest, na przykład z niemieckiego opisu patentowego DE-OS 197 51 007 urządzenie sterujące, w którym przełącznik ma postać płytki z przyłączami wtykowymi, umieszczonej wraz z elementami obsługi w zamkniętej obudowie. Przełącznik otoczony jest ze wszystkich stron masą zalewową, co z jednej strony zabezpiecza go przed zanieczyszczeniami i wilgocią, a z drugiej strony wiąże wszystkie elementy w jedną całość.

Zabezpieczenie przełączników i wtyków urządzenia sterującego masą zalewową skutecznie zwiększyło żywotność sterowników w stosunku do starszych rozwiązań, opisanych przykładowo w niemieckich opisach patentowych DE 37 08 902 lub DE 35 33 659. Niemniej w wyniku częstego i/lub mało delikatnego uruchamiania elementy obsługi urządzenia sterującego ulegają zużyciu bądź zostają uszkodzone, co skutkuje koniecznością wymiany całego urządzenia sterującego mimo prawidłowego funkcjonowania przełączników elektrycznych i/lub elektronicznych. Wymiana urządzenia sterującego jest bardzo czasochłonna, jak również zmusza na czas wymiany do przerwania pracy obudowy górniczej.

Wynalazek ma na celu wyeliminowanie tych niedogodności poprzez takie zestawienie urządzenia sterującego, które umożliwiałoby wymianę wyłącznie uszkodzonych elementów składowych przy zachowaniu pełnej funkcjonalności i żywotności urządzenia.

Urządzenie sterujące według wynalazku charakteryzuje się tym, że elementy obsługi i/lub przełącznik zestawione są w kilku modułach wymiennych mocowanych w obudowie urządzenia. Moduły wymienne połączone są ze sobą za pomocą wtykowych elementów łączących i osadzone są w obudowie wymiennie, niezależnie od siebie.

W preferowanym wykonaniu wynalazku co najmniej jeden moduł wymienny ma postać modułu obsługującego wyposażonego w klawiaturę, a inny moduł wymienny stanowi moduł awaryjny wyposażony w przełączniki sterowania awaryjnego.

W takim wykonaniu moduł obsługujący oprócz klawiatury dodatkowo posiada wyświetlacz.

Korzystnym jest, gdy moduły wymienne posiadają osobne obudowy modułowe.

W tym wykonaniu celowym jest, gdy moduły wymienne są uszczelnione w swych obudowach modułowych.

Szczególnie korzystne uszczelnienie modułów wymiennych w obudowach modułowych osiąga się poprzez zalanie ich masą zalewową.

Celowym jest również, gdy wtykowe elementy łączące modułu obsługującego i/lub modułu awaryjnego mają zasadniczo postać wielowtyków umieszczonych po ich tylnej stronie, względnie na tylnej stronie ich obudowy modułowej. Elementy wtykowe przyporządkowane są do przewidzianych dla nich gniazd wtykowych w obudowie urządzenia sterującego bądź na przełączniku.

Korzystnie moduły wymienne mocowane są w obudowie rozłącznie za pomocą śrub mocujących.

Dla zabezpieczenia gniazd wtykowych podczas wymiany modułów wymiennych celowym jest, gdy gniazda wtykowe zaopatrzone są w osłonki, nakładane na nie po usunięciu modułu wymiennego.

W takim wykonaniu najprostszym jest zamocowanie osłonki w obudowie urządzenia sterującego za pomocą taśmy.

W szczególnie korzystnym wykonaniu obudowa urządzenia sterującego ma zasadniczo postać ramy otwartej od przodu i od tyłu. Od swej tylnej strony obudowa przystosowana jest do mocowania modułu wymiennego w postaci modułu przełączeniowego zawierającego przełącznik oraz połączenia wtykowe dla przewodów sterujących umieszczone na jego tylnej stronie. Od przodu obudowa przystosowana jest do mocowania modułów wymiennych w postaci modułu obsługującego i/lub modułu awaryjnego.

Dla zapewnienia właściwych miejsc modułów w obudowie i uproszczenia ich obsługi celowym jest, gdy obudowa wyposażona jest w elementy mocujące do ustawiania modułów wymiennych.

PL 191 696 B1

W takim wykonaniu korzystnym jest, gdy elementy mocujące modułów wymiennych wyjmowanych od strony przedniej urządzenia sterującego mają postać żeber mocujących przebiegających pomiędzy stronami obudowy z nagwintowanymi otworami dla śrub mocujących.

Celowym jest również ze względów montażowych, gdy moduły wymienne posiadają dodatkowe uchwyty.

Zasadnicza zaleta wynalazku wynika z faktu jego modułowej budowy. Elementy obsługi zlokalizowane są w oddzielnych wymiennych modułach, co umożliwia wymianę poszczególnych elementów składowych urządzenia sterującego bez konieczności wymiany sprawnych technicznie i funkcjonalnie elementów. W większości przypadków taka wymiana może odbywać się bez przerywania pracy obudowy zmechanizowanej, co zasadniczo wpływa na poprawę wydajności pracy. Zlokalizowanie w module obsługującym zbliżonych funkcjonalnie elementów obsługi w postaci przycisków klawiatury i wyświetlacza znacznie zwiększa funkcjonalność urządzenia. W związku z umieszczeniem elementów modułowych w osobnych obudowach uzyskuje się skuteczne zabezpieczenie tych modułów przed zanieczyszczeniami i wilgocią, zwłaszcza podczas ich wymiany lub transportu. Szczególnie skuteczne zabezpieczenie elementów modułowych uzyskuje się dzięki zalaniu ich masą zalewową. Podczas wymiany elementów modułowych dla zabezpieczenia elementów wtykowych przed brudem i wilgocią obudowa urządzenia wyposażona jest w osłonki, korzystnie mocowane przy pomocy taśmy, dzięki czemu znajdują się zawsze w odpowiednim miejscu. W związku z wykonaniem obudowy urządzenia sterującego w postaci ramy z otwartym tyłem możliwym jest również wykonanie przełącznika jako modułu wymiennego umieszczanego w obudowie od tyłu, bez konieczności demontaży modułów wymiennych umieszczonych w przedniej części obudowy. Dla zapewnienia właściwych miejsc modułów wymiennych w obudowie lub w ramie obudowy, zwłaszcza dla modułów umieszczonych z przodu, przewidziane są proste w wykonaniu i montażu elementy mocujące w postaci listew z nagwintowanymi otworami dla śrub mocujących, co dodatkowo ułatwia operowanie modułami. Natomiast dla łatwego wyjmowania modułów z przodu obudowy moduły te wyposażone są w uchwyty.

Przedmiot wynalazku został przedstawiony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig.1 przedstawia urządzenie sterujące w widoku z przodu, fig. 2 - urządzenie sterujące w ujęciu schematycznym w przekroju podłużnym, a fig. 3 -inne wykonania urządzenia sterującego w przekroju podłużnym w stanie częściowego demontażu.

Urządzenie sterujące 10 do elektrohydraulicznych sterowań obudów górniczych (fig. 1) posiada obudowę 11 ze stali szlachetnej, mającą postać zamkniętej od góry, od dołu i po bokach ramy, zamocowanej za pomocą wsporników 12 do nie zaznaczonej na rysunku stropnicy sekcji obudowy górniczej. Od przodu urządzenie sterujące 10 wyposażone jest w dostępne dla ręki elementy obsługi 13, na które składają się zlokalizowane w prawej części dwa przełączniki 14 i 15 sterowania awaryjnego obudowy oraz zlokalizowana w lewej części klawiatura 16 z przyciskami 17 służącymi do włączania różnych funkcji obudowy wraz z wyświetlaczem 18, pokazującym stany eksploatacyjne obudowy górniczej. Z tylnej strony 19 urządzenia sterującego 10 znajdują się połączenia wtykowe 20, służące do przyłączania przewodów sterujących sterowanych nimi podzespołów obudowy górniczej.

Różne elementy obsługi 13 (fig. 2), a mianowicie grupa przełączników 14 i 15 sterowania awaryjnego oraz pole klawiatury 16 z przyciskami 17 oraz wyświetlaczem 18 umieszczone są w dwóch osobnych obudowach modułowych 21 i 22 i w nich uszczelnione. Także połączenia wtykowe 20, zlokalizowane od tylnej strony 19 urządzenia sterującego 10 wraz z umieszczonym na płytce operacyjnej 23 przełącznikiem 24 zabudowane są w trzeciej obudowie modułowej 25 i zatopione masą zalewową 26. Te trzy obudowy modułowe 21, 22 i 25 wraz z zawartymi w nich podzespołami urządzenia sterującego 10 tworzą odrębne moduły wymienne 27, które mogą być niezależnie od siebie usuwane z obudowy 11 i wymieniane na nowe. W ramach modułów wymiennych 27 wyodrębnione są moduł obsługujący 28 i moduł awaryjny 29, które za pomocą wtykowych elementów łączących 30 umieszczonych na tylnych stronach swoich obudów modułowych 21, 22 połączone są elektrycznie z modułem przełączeniowym 31. W przykładowym wykonaniu wtykowe elementy łączące 30 mają postać wielowtyków 32, które przy zamontowanych w obudowie 11 modułach obsługującym 28, awaryjnym 29 i przełączeniowym 31 tkwią w odpowiadających im gniazdach wtykowych, zlokalizowanych na wewnętrznej przedniej stronie 33 modułu przełączeniowego 31.

Wymienione wyżej trzy wymienne moduły 27 urządzenia sterującego 10 zamocowane są rozłącznie w obudowie 11. Moduł przełączeniowy 31 włożony jest w ramę obudowy 11 od jej tyłu tak, że swoją wewnętrzną przednią stroną 33 dolega do listwy mocującej 34 biegnącej dookoła wewnątrz ramy obudowy 11. W tej pozycji moduł przełączeniowy 31 zabezpieczony jest śrubami mocującymi 35,

PL 191 696 B1 wkręconymi poprzez ścianki boczne 36, 37 obudowy 11 w obudowę modułową 25 modułu przełączeniowego 31.

Elementy urządzenia sterującego 10, które są bardziej narażone na zużycie lub uszkodzenie w wyniku nieprawidłowej lub niedelikatnej obsługi, a więc moduł obsługujący 28 i moduł awaryjny 29 są dostępne i możliwe do wymiany od strony przedniej 38 obudowy 11. Zamocowane są dostępnymi od przodu śrubami 35, które przez otwory 39 ich czołowych osłon 40 przykręcone są do żeber mocujących 41 wspawanych w obudowie 11 wzdłuż ścianek bocznych 36, 37 tej obudowy 11 oraz między modułami obsługującym 28 i awaryjnym 29 na odcinku pomiędzy górną i dolną częścią ramy obudowy 11.

Jak łatwo zauważyć różne moduły wymienne 27, a w szczególności moduł obsługujący 28 lub moduł awaryjny 29 mogą być demontowane z urządzenia sterującego 10 w sposób bardzo prosty i szybki, bez konieczności pełnego demontażu urządzenia sterującego 10 i rozłączenia wszystkich połączeń wtykowych 20. Dla przykładu, aby wyjąć moduł obsługujący 28 należy wykręcić przednie śruby mocujące 35, a następnie w całości wyciągnąć do przodu, ujmując go za dwa uchwyty 42 zlokalizowane po lewej i po prawej stronie obok klawiatury 16. W trakcie wyciągania modułu obsługującego 28 automatycznie wyciągnięty zostaje jego wielowtyk 32 z odpowiadającego mu gniazda wtykowego w module przełączeniowym 31, co może być zrealizowane nawet wówczas, gdy sekcja obudowy górniczej sterowana drugim urządzeniem sterującym 10 nie została wyłączona lecz dalej pełni swoją funkcję. Po całkowitym wymontowaniu uszkodzonego modułu obsługującego 28 nie występuje konieczność natychmiastowego montażu modułu sprawnego, jako że sekcja obudowy przynależna do tego urządzenia sterującego 10 może być również sterowana przez sterowniki sąsiednich sekcji obudowy górniczej, przez co nie jest uzależniona od sterowania ręcznego z klawiatury 16. Po całkowitym wymontowaniu modułu obsługującego 28 możliwa jest również jego naprawa i późniejsze ponowne zamontowanie. W celu zabezpieczenia gniazda wtykowego modułu przełączeniowego 31 przed zabrudzeniem i wilgocią po zdemontowaniu modułu obsługującego 28, moduł przełączeniowy 31 wyposażony jest w osłonkę 43 zamocowaną taśmą 44 do jego wewnętrznej przedniej strony 33.

Podobnie, jak moduł obsługujący 28 może być demontowany również moduł awaryjny 29 po wykręceniu odpowiadających mu śrub mocujących 35, przy czym ze względu na stosunkowo duże wymiary przełączników sterowania awaryjnego 14i 15 i łatwość ich uchwycenia, zbędne jest wykonywanie dodatkowych uchwytów.

W zmodyfikowanym wykonaniu urządzenia sterującego 10 (fig. 3) połączenia elektryczne modułu obsługującego 28 oraz modułu awaryjnego 29 z modułem przełączeniowym 31 zrealizowane są za pomocą połączeń kablowych 45, co pozwala na wymontowanie modułów wymiennych 27 z obudowy 11 bez przerywania przy tym połączeń elektrycznych. Zostaje zatem zachowana pełna funkcjonalność urządzenia sterującego 10 z możliwością przesyłu sygnałów sterujących z klawiatury 16 i uruchomienia modułu awaryjnego 29 także wówczas, gdy te moduły wymienne 27 wymontowane są z obudowy 11. Dzięki takiemu rozwiązaniu pełna funkcjonalność urządzenia sterującego 10 przerwana jest tylko na okres kilku sekund potrzebnych na odłączenie połączenia kablowego 45 od gniazda wtykowego, względnie wielowtyku 32 i przyłączenia go do nowego modułu wymiennego 27. Ma to również tę zaletę, że pełna funkcjonalność nowego modułu wymiennego 27 może zostać sprawdzona, zanim zostanie on wprowadzony do obudowy 11 i zamocowany w niej śrubami mocującymi 35.

Przedstawione wyżej przykłady wykonania urządzenia sterującego 10 nie wyczerpują wszystkich możliwości realizacji wynalazku.

Przykładowo możliwe jest rozdzielenie klawiatury 16 i wyświetlacza 18 na dwa lub więcej modułów wymiennych 27. Również moduł przyłączeniowy 31, który w praktyce nie podlega zużyciu związanemu z obsługą, przez co normalnie dłużej zachowuje zdolność bezawaryjnej pracy, może stanowić element umieszczony trwale w obudowie zintegrowanego kompletnego przełącznika 24 z połączeniami wtykowymi 20. Także mocowanie modułów wymiennych 27 w obudowie 11 może być zrealizowane za pomocą odpowiednich wtykowych elementów ustalających w miejsce śrub mocujących 35, których odkręcenie może być utrudnione ze względu na zabrudzenia mechaniczne połączeń gwintowych w środowisku górniczym.

Claims (14)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Urządzenie sterujące, zwłaszcza do elektrohydraulicznych sterowań obudów górniczych, posiadające obudowę dla jednego elektrycznego i/lub elektronicznego przełącznika sterowania, kilka

   PL 191 696 B1 połączeń wtykowych dostępnych od zewnątrz obudowy służących podłączeniu przewodów sterujących podzespołami wykonawczymi, a także przyłączone do przełącznika uruchamialne elementy obsługi, znamienne tym, że elementy obsługi (13) i/lub przełącznik (24) umieszczone są w kilku modułach wymiennych (27) mocowanych w obudowie (11), przy czym te moduły wymienne (27) zabudowane w obudowie (11) połączone są ze sobą za pomocą wtykowych elementów łączących (30) i w tej obudowie (11) osadzone są wymiennie, niezależnie od siebie.
2. 2. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że co najmniej jeden moduł wymienny (27) ma postać modułu obsługującego (28) wyposażonego w klawiaturę (16), natomiast inny moduł wymienny (27) stanowi moduł awaryjny (29) wyposażony w przełączniki sterowania awaryjnego (14, 15).
3. 3. Urządzenie według zastrz. 2, znamienne tym, że moduł obsługujący (28) oprócz klawiatury (16) dodatkowo posiada wyświetlacz (18).
4. 4. Urządzenie według zastrz. 1 albo2 albo 3, znamienne tym, że moduły wymienne (27) posiadają osobne obudowy modułowe (21, 22, 25).
5. 5. Urządzenie według zastrz. 4, znamienne tym, że moduły wymienne (27) są uszczelnione w swych obudowach modułowych (21, 22, 25).
6. 6. Urządzenie według zastrz. 5, znamienne tym, że moduły wymienne (27) są zalane w swych obudowach modułowych (21, 22, 25) masą zalewową (26).
7. 7. Urządzenie według zastrz. 2, znamienne tym, że wtykowe elementy łączące (30) modułu obsługującego (28) i/lub modułu awaryjnego (29) mają zasadniczo postać wielowtyków (32) umieszczonych po ich tylnej stronie względnie na tylnej stronie ich obudowy modułowej (21, 22), przyporządkowanych do przewidzianych dla nich gniazd wtykowych w obudowie (11) bądź na przełączniku (24).
8. 8. Urządzenie według zastrz.1, znamienne tym, że moduły wymienne (27) są mocowane w obudowie (11) rozłącznie za pomocą śrub mocujących (35).
9. 9. Urządzenie według zastrz. 1 albo 7, znamienne tym, że gniazda wtykowe zaopatrzone są w osłonki (43), nakładane na nie po usunięciu modułu wymiennego (27).
10. 10. Urządzenie według zastrz. 9, znamienne tym, że osłonki (43) zamocowane są w obudowie (11) za pomocą taśmy (44).
11. 11. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że obudowa (11) ma zasadniczo postać ramy otwartej od przodu (38) i od tyłu (19), przystosowanej od tyłu (19) do mocowania modułu wymiennego (27) w postaci modułu przełączeniowego (31) zawierającego przełącznik (24), oraz połączenia wtykowe (20) dla przewodów sterujących umieszczone na jego tylnej (19) stronie, a od przodu (38) do mocowania modułów wymiennych (27) w postaci modułu obsługującego (28) i/lub modułu awaryjnego (29).
12. 12. Urządzenie według zastrz. 1 albo 11, znamienne tym, że obudowa (11) wyposażona jest w elementy mocujące (34, 41) do ustawiania modułów wymiennych (27).
13. 13. Urządzenie według zastrz. 12, znamienne tym, że elementy mocujące (34, 41) modułów wymiennych (27) wyjmowanych od strony przedniej (38) urządzenia sterującego (10) mają postać żeber mocujących (41) przebiegających pomiędzy stronami obudowy (11) z nagwintowanymi otworami dla śrub mocujących (35).
14. 14. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że moduły wymienne (27) posiadają dodatkowe uchwyty (42).