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Dokumentenidentifikation DE10018481A1 12.09.2002
Titel Abbausteuerung zur Einstellung des Vortriebs der Abbauwerkzeuge
Anmelder Tiefenbach Bergbautechnik GmbH, 45136 Essen, DE
Erfinder Kussel, Willi, 59368 Werne, DE
Vertreter Krienen Pfingsten Truskowsky Rechts- und Patentanwälte, 42853 Remscheid
DE-Anmeldedatum 14.04.2000
DE-Aktenzeichen 10018481
Offenlegungstag 12.09.2002
Veröffentlichungstag im Patentblatt 12.09.2002
IPC-Hauptklasse E21D 23/12
IPC-Nebenklasse E21C 35/24   
Zusammenfassung Die Abbausteuerung zur Einstellung des Vortriebs der Abbauwerkzeuge einer Abbaumaschine hinsichtlich Abbautiefe und/oder Abbauhöhe ist mit einer Erfassungseinrichtung zur Erkennung des Gesteins verbunden, der von der Abbaumaschine mitgeführt wird. Der zentrale Befehlsgeber (28) ist über Funk mit der Erfassungseinrichtung der Abbaumaschine (21) verbunden. Die Abbausteuerung umfaßt mehrere längs des Strebs mit gegenseitigem Abstand aufgestellte Funkempfänger (32) sowie eine Vergleichseinrichtung (48), mittels der die Stärke der empfangenen Funksignale der einzelnen Funkstationen verglichen und nur das stärkste der Funksignale dem zentralen Befehlsgeber zur Erzeugung der Befehlssignale für den Vortrieb der Abbauwerkzeuge (23, 24) weitergeleitet wird. Dazu können die empfangenen Funksignale jeder Funkstation auch den benachbarten Funkstationen übertragen werden. Eine Vergleichseinrichtung ist jeder Funkstation zugeordnet, welche die Funkstation nur dann zur Datenübertragung an den Befehlsgeber zuläßt, wenn die selbst empfangenen Signale stärker sind als die Funksignale der benachbarten Funkstationen.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Abbausteuerung zur Einstellung des Vortriebs der Abbauwerkzeuge einer Abbaumaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Eine derartige Strebsteuerung ist in der Entwicklung, Ungelöst ist das Problem der Datenübertragung bezüglich der ermittelten Gesteinsdaten an den zentralen Befehlsgeber, welcher den Vortrieb der Abbaumaschine steuert. Dabei ist auch die Datenübertragung durch Funk in Betracht zu ziehen, die jedoch im Bergbau wegen der schwierigen Übertragungsverhältnisse einerseits und hohen Sicherheitsbedürfnisse andererseits problematisch ist. Insbesondere muß ausgeschlossen werden, daß die durch die Entfernung der Abbaumaschine von der Funkstation hervorgerufenen Intensität der Funksignale als Schwankung der Meßgröße mißverstanden wird.

Dieses Fehlerrisiko wird durch die schwierigen Verhältnisse unter Tage noch verschärft. Daraus resultieren wiederum Gefahren für den sicheren Ausbau des Strebs durch Falschmeldungen und Fehlsteuerungen.

Aufgabe der Erfindung ist es diese Nachteile zu vermeiden und die Steuerung so auszustatten, daß sie verschleiß- und störungsfrei arbeitet und dabei robust und sicher ist.

Die Lösung ergibt sich aus Anspruch 1.

Diese Ausgestaltung der Abbausteuerung hat den Vorteil, daß stets nur das stärkste der Funksignale zur Befehlsgabe für den Vortrieb benutzt wird.

Zur weiteren Förderung der Betriebssicherheit dient die Ausgestaltung nach Anspruch 2.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 die schematische Aufsicht auf eine Schrämmaschine

Fig. 2 den Schnitt durch ein Streb mit einem Ausbau

in Fig. 1 sind Ausbaueinheiten 1 bis 18 gezeigt. Diese Ausbaueinheiten sind längs eines Flözes 20 angeordnet. Das Flöz 20 wird mit einer Schneidrichtung 23, 24 einer Gewinnungsmaschine in Form einer Schrämmmaschine 21 in Abbaurichtung 22 abgebaut. Die Schrämmaschine 21 ist mittels einer Schrämmtrosse, die nicht dargestellt ist, in Schneidrichtung 19 verfahrbar. Sie besitzt zwei Schneidwalzen 23, 24, deren Höhe und Vortrieb in Abbaurichtung 22 durch den zentralen Befehlsgeber einstellbar sind. Die beim Abfräsen der Kohlewand gebrochene Kohle wird von der Schrämmaschine, auch "Walzenlader" genannt, auf einen Förderer 25 geladen. Der Förderer 25 besteht aus einer Rinne, in welcher ein Panzerförderer längs der Kohlefront bewegt wird. Die Rinne ist in einzelne Einheiten unterteilt, die zwar miteinander verbunden sind, jedoch relativ zueinander eine Bewegung in Abbaurichtung 22 ausführen können. Jede der Einheiten ist durch eine Zylinder-Kolben-Einheit (Schreitkolben) 29 mit einer der Ausbaueinheiten 1 bis 18 verbunden. Jede der Ausbaueinheiten dient dem Zweck, den Streb abzustützen. Hierzu dient eine weitere Zylinder-Kolben-Einheit 30, die eine Bodenplatte 26 gegenüber einer Dachplatte 27 verspannt. Die Dachplatte besitzt an ihrem vorderen, dem Flöz zugewandten Ende einen sogenannten Kohlenstoßfänger 49. Dabei handelt es sich um eine Klappe, die vor die abgebaute Kohlewand klappbar ist. Der Kohlenstoßfänger muß vor der heranfahrenden Schrämmaschine 21 hochgeklappt werden. Auch hierzu dient eine nicht dargestellte weitere Zylinder-Kolben-Einheit.

In Fig. 1 bewegt sich die Schrämmaschine nach rechts. Daher muß der Kohlenstoßfänger der Ausbaueinheit 17 zurückgeklappt sein. Andererseits wird die Rinne der Ausbaueinheit 9, die sich hinter der Schrämmaschine 21 befindet, in Richtung auf die abgebaute Kohlewand vorgerückt. Ebenso befinden sich die folgenden Ausbaueinheiten 8, 7, 6, 5 und 4 im Vorwärtsgang mit Richtung auf den Streb bzw. auf die abgebaute Kohlenwand. An diesen Ausbaueinheiten wird der Kohlenstoßfänger bereits wieder heruntergeklappt. Die Ausbaueinheiten 3, 2, 1 sind fertig gerückt und bleiben in dieser Position, bis die Schrämmaschine sich wieder von rechts nähert.

Die Steuerung dieser Bewegungen geschieht teils automatisch in Abhängigkeit von den Bewegungen der Schrämmaschine, teils von Hand. Hierzu ist jedem Ausbau die Schildsteuerung 34 und jeweils einer Gruppe von Ausbauten die Strebsteuerung 33 zugeordnet. Jeweils eines der Schildsteuergeräte 34 ist mit je einer Ausbaueinheit verbunden. Die Schildsteuergeräte 34 sind auch untereinander und mit dem zentralen Befehlsgeber 28 durch Strebkabel 44verbunden. Die automatische Auslösung der Funktionen und Funktionsabläufe ist z. B. in der DE-A 195 46 427.3, die Handbedienung in einer Patentanmeldung der Anmelderin vom 16.4.1999 beschrieben.

Der zentrale Befehlsgeber (Zentralrechner) 28 weist eine zentrale Prozessoreinheit (CPU) 45 für die Ausbausteuerung und einer weitere zentrale Prozessoreinheit (CPU) 47 für die Daten der Abbausteuerung auf. Dieser zentralen Befehlsgeber ist über Leitung 44 mit den Einheiten der Schildsteuerungen 34 und der Strebsteuerung 33 verbunden. Einer Strebsteuerung ist jeweils ein Funkgerät 32 mit Mikroprozessor 31, Vergleicheinrichtung 48 und Antenne 38 zugeordnet.

Die Abbaumaschine, hier gezeigt als Schrämmaschine 21 mit den Schneidwalzen 23, 24 ist mit Gesteinssensoren 36, 37 ausgerüstet. Zur Verarbeitung der Gesteinsdaten und Übermittlung der Daten an den zentralen Befehlsgeber 28 sind diese jüngst entwickelten Sensoren, die Gesteinsarten und Gesteinshärte sowie sonstige Eigenschaften erkennen können, mit Mikroprozessor und Sendegerät 35 verbunden, das an der Abbaumaschine angeordnet ist. Die Daten werden über Funk zunächst auf die Funkempfänger 32 der Strebsteuerungen 33 übertragen. Da das Streb eine große Länge besitzt, erhalten die Funkempfänger 32 Funksignale unterschiedlicher Intensität. Die Funkempfänger 32 sind durch Leitung 39 untereinander verbunden zur Übermittlung der empfangenen Funksignale. Diese Funksignale werden in jedem Funkempfänger 32 mittels der integrierten Mikroprozessoren 31 und Vergleicheinrichtungen 48 mit einander verglichen. Jeder Mikroprozessor 31 ist so programmiert, daß er die Verbindung mit der Strebsteuerung 34 und dem zentralen Befehlsgeber 28 über Leitung (Strebkabel) 44 sperrt, solange nicht das von diesem Funkempfänger 32 empfangene Funksignal die größte Intensität aller Funkempfänger 32 besitzt. Dadurch wird gewährleistet, daß stets das deutlichste Signal zur Befehlsgabe verwandt und vermieden wird, daß die schwankende Intensität der Funksignale als Information mißverstanden wird. Hierzu sind die Mikroprozessoren so ausgestattet, sie die empfangenen und aufgrund des Vergleichs weiterzuleitenden Daten stets in demselben Format an den zentralen Befehlsgeber 28 weiterleiten. Bezugszeichen 1-18 Ausbaueinheiten 1 bis 18

19 Schneidrichtung 19

20 Flöz 20

21 Gewinnungsmaschine Schrämmmaschine 21

22 Abbaurichtung 22

23 Schneidrichtung Schneidwalzen 23, 24

24 Schneideinrichtung Schneidwalze

25 Förderer 25

26 Bodenplatte

27 Dachplatte

28 Zentralrechner, zentraler Befehlsgeber 28

29 Zylinder-Kolben-Einheit (Schreitkolben) 29

30 Zylinder-Kolben-Einheit

31 Rechner Mikroprozessor 31,

32 Funkempfänger 32

33 Strebsteuerung

34 Steuergerät 34, Schildsteuerung

35 Sender 35

36 Sensor, Gesteinssensor 36

37 Sensor, Gesteinssensor

38 Antenne

39 Leitung

40 Diode

41 Bildschirm

42 Rechner

43 Tastatur

44 Leitung, Strebkabel

45 Zentraleinheit CPU Maschinensteuerung

46 -

47 Zentraleinheit CPU Ausbausteuerung

48 Vergleicheinrichtung

49 Kohlestoßfänger


Anspruch[de]
  1. 1. Abbausteuerung zur Einstellung des Vortriebs der Abbauwerkzeuge einer Abbaumaschine hinsichtlich Abbautiefe und/oder Abbauhöhe in Abhängigkeit von der Art des erkannten Gesteins, wobei die Abbausteuerung einen zentralen Befehlsgeber für die Abbaumaschine umfaßt und die Abbaumaschine mit einem Sensor und mit einer Erfassungseinrichtung zur Erkennung des Gesteins ausgestattet ist;

    Kennzeichen:

    Der zentrale Befehlsgeber (28) ist über Funk mit der Erfassungseinrichtung der Abbaumaschine (21) verbunden;

    die Abbausteuerung umfaßt mehrere längs des Strebs mit gegenseitigem Abstand aufgestellte Funkempfänger (32) sowie eine Vergleicheinrichtung (48), mittels der die Stärke der empfangenen Funksignale der einzelnen Funkstationen verglichen und nur das stärkste der Funksignale dem zentralen Befehlsgeber zur Erzeugung der Befehlssignale für den Vortrieb der Abbauwerkzeuge (23, 24) weitergeleitet wird.
  2. 2. Abbausteuerung nach Anspruch 1,

    Kennzeichen:

    die empfangenen Funksignale jeder Funkstation werden auch den benachbarten Funkstationen übertragen;

    eine Vergleicheinrichtung ist jeder Funkstation zugeordnet, welche die Funkstation nur dann zur Datenübertragung an den Befehlsgeber zuläßt, wenn die selbst empfangenen Signale stärker sind als die Funksignale der benachbarten Funkstationen.






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