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Dokumentenidentifikation DE10018597B4 05.02.2004
Titel Steuerung für den Strebausbau
Anmelder Tiefenbach Bergbautechnik GmbH, 45136 Essen, DE
Erfinder Kussel, Willy, 59368 Werne, DE
Vertreter Pfingsten, D., Dipl.-Ing., Rechtsanw., 42897 Remscheid
DE-Anmeldedatum 14.04.2000
DE-Aktenzeichen 10018597
Offenlegungstag 19.10.2000
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 05.02.2004
Veröffentlichungstag im Patentblatt 05.02.2004
IPC-Hauptklasse E21D 23/12

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Steuerung für den Strebausbau mit einer Vielzahl von hydraulisch betätigten Schreitausbaueinheiten (Schilden) nach dem Oberbegriff des Anspruchs 7.

Eine derartige Strebsteuerung ist bekannt durch die GB 2 265 652 A. Ebenso wie in der DE 42 02 246 A1 sind dabei die Schilde im Sinne des Raubens, Schreitens und Setzens in Abhängigkeit von der Position der Abbaumaschine (Schräm- oder Hobelmaschine) automatisch oder von Hand umsetzbar. Darüber hinaus wird durch die GB 2 265 652 A vorgeschlagen, daß die Steuerung für den Strebausbau neben je einem Ausbausteuergerät, durch welches die jeweilige Schreitausbaueinheiten im Sinne des Raubens, Schreitens und Setzens umsetzbar ist, auch ein Handgerät umfaßt. Dieses Handgerät dient als Steuergerät zur Auslösung der Funktionen bzw. Betriebszustände und Abläufe von Funktionen. Die jeweilligen Ausbausteuergeräte sind durch erste Fernübertragungseinrichtungen ansteuerbar. Zur Verbindung von Erfassungseinrichtungen (Sensoren) für die Funktionen und/oder Betriebszustände der Ausbaueinheiten, deren Antriebselemente und/oder deren Ausbausteuergeräten und/oder des jeweiligen Steuergeräts sind zweite Fernübertragungseinrichtungen zu dem Handgerät vorgesehen, durch welche die Funktionen bzw. Betriebszustände in Meldeeinrichtungen des Handgeräts signalisierbar sind. Diese Steuerung hat den Vorteil, daß sie die Kontrolle der Funktionen und/oder Betriebszustände der Ausbaueinheiten und Schildsteuerung ohne die gefährliche Nähe des Kontrollierenden zu dem zu kontrollierenden Ausbau gestattet. Eine visuelle Kontrolle der Funktionen und Betriebszustände ist nicht mehr erforderlich. Durch die Möglichkeit der ortsfernen Steuerung und Kontrolle durch ein und dasselbe tragbare Gerät wird vermieden, daß die Bedienung – sei es zur Auslösung von Funktionen, Funktionsabläufen oder Betriebszuständen, sei es zur Überprüfung und Beobachtung der Funktionsfähigkeit – mit einem Sicherheitsrisiko für die Bedienperson (Bediener} verbunden ist, und daß die Überprüfung der Funktionsfähigkeit oder Betriebszustände durch eine Person mit einem durch die schwierigen Verhältnisse unter tage noch verschärft Fehlerrisiko und daraus resultierenden Gefahren für den sicheren Ausbau des Strebs durch Falschmeldungen und Fehlsteuerungen behaftet wird.

Aufgabe der Erfindung ist es, gegenseitige Beinflussungen der Funktions- und Betriebsablaufsteuerung durch die Übertragung der Kontrollwerte und Bedienungsfehler zu vermeiden.

Die Lösung ergibt sich aus Anspruch 1.

Zur weiteren Förderung der Betriebssicherheit dient die Ausgestaltung nach Anspruch 2, welche es für den Bediener optisch deutlich macht, ob er sich im Steuerbetrieb oder im Kontrollbetrieb befindet.

Bei der Weiterbildung der Strebsteuerung Anspruch 3 ist das Handgerät entsprechend den besonderen Einsatzbedingungen des Untertagebergbaus ausgerüstet. Die zweite Fernübertragungseinrichtung ist erst einschaltbar und das Steuerfunknetz ausschaltbar, wenn der Bediener die Kontrollseite des Handgeräts sich zuwendet und dabei das Licht der Kopflampe auf die eine oder zwei Dioden fällt.

Bei der Strebsteuerung nach Anspruch 4 ist ein zusätzlicher Sicherheitsschritt vorgesehen.

Zur Übertragung der Kontrollwerte über die zweite Fernübertragungseinrichtung kommt ein Funknetz (Anspruch 5) oder eine Fernübertragung durch optische Sender und Sensoren, insbesondere für Infrarotstrahlen (Anspruch 6) in Betracht. Die letztgenannte Möglichkeit vermeidet, daß eine weitere Funkfrequenz in Anspruch genommen und für den Zweck der Kontrolle reserviert werden muß. Die Weiterbildung nach Anspruch 7 vermeidet, daß der Bediener sämtliche Kontrollschritte für alle Elemente des Ausbaus selbst vornehmen muß und dabei eventuell eine Überprüfung versäumt, indem die Strebsteuerung nach einem Pragramm die einzelnen Prüfwerte abruft und nach einer vorgegebenen Sequenz abgesendet und auf die Meldeeinrichtungen des Handgerät überträgt.

Die zweite Fernübertragungseinrichtung der Strebsteuerung umfaßt einen zugeordneten Sender, über welche die Kontrollwerte mehrerer Erfassungseinrichtungen und/oder Ausbauten überfragen werden (Anspruch 8). Auch hierdurch wird vermieden, daß die richtige und vollständige Kontrolle sämtlicher zu überprüfenden Funktionen bzw. Betriebszustände dem Bediener überlassen wird.

Die Weiterbildung der Strebsteuerung nach Anspruch 9, bei der jeder Schildsteuerung ein Sender zugeordnet ist, welcher mit den Erfassungseinrichtungen der Ausbauten verbunden ist, gewährleistet, daß der Bediener vor Ausübung der Steuerfunktionen an einem Ausbau an diesem zunächst die notwendigen und vorgesehenen Kontrollen vornimmt.

Bei der Strebsteuerung nach Anspruch 10 wird sicher gestellt, daß sich die Kontrolle auf eine bestimmte Ausbaueinheit bezieht und der Bediener Anhand des angewandten Codes feststellen kann, ob eine anzusteuernde Ausbaueinheit bereits überprüft worden ist.

Im folgenden wird die Endung anhand eines Ausführungsbeispiels beschrieben.

Es zeigen:

1 ein Handgerät zur Ausbausteuerung in zwei Stellungen,

2 die schematische Aufsicht auf eine Schrämmaschine und

3 den Schnitt durch einen Streb mit einer Ausbaueinheit.

In 2 sind Ausbaueinheiten 1 bis 18 gezeigt. Diese Ausbaueinheiten sind längs eines Flözes 20 angeordnet. Das Flöz 20 wird in Schneidrichtung 19 einer Gewinnungsmaschine in Form einer Schrämmaschine 21 in Abbaurichtung 22 abgebaut. Die Schrämmaschine 21 ist mittels einer Schrämtrosse, die nicht dargestellt ist, in Schneidrichtung 19 verfahrbar. Sie besitzt zwei Schneidwalzen 23, 24, die mit unterschiedlicher Höhe eingestellt sind und den Kohlestoß abfräsen. Die gebrochene Kohle wird von der Schrämmaschine, auch "Walzenlader" genannt, auf einen Förderer 25 geladen. Der Förderer 25 besteht aus einer Rinne, in welcher ein Kettenkratzförderer längs der Kohlefront bewegt wird. Die Schrämmaschine 21 ist auf Rädern 28 längs der Kohlefront verfahrbar. 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 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 Liegendkufe 26 gegenüber einer Hangendkappe 27 verspannt. Die Hangendkappe 27 besitzt an ihrem vorderen, dem Flöz 30 zugewandten Ende einen genannten Kohlenstoßfänger 48. Dabei handelt es sich um eine Klappe, die vor den abgebauten Kohlenstoß klappbar ist. Der Kohlenstoßfänger 48 muß vor der heranfahrenden Schrämmaschine 21 hochgeklappt werden. Auch hierzu dient eine nicht dargestellte weitere Zylinder-Kolben-Einheit.

In 2 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 den abgebauten Kohlenstoß vorgerückt. Ebenso befinden sich die folgenden Ausbaueinheiten 8, 7, 6, 5 und 4 im Vorwärtsgang mit Richtung auf die Kohlefront bzw. auf den abgebauten Kohlenstoß. 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 jeder Ausbaueinheit das Steuergerät 34 und jeweils einer Gruppe von Ausbaueinheiten das Strebsteuergerät 33 zugeordnet. Jeweils eines der Steuergeräte 34 ist mit je einer Ausbaueinheit verbunden. Die Ausbausteuergeräte 34 sind auch untereinander verbunden.

Zur Handbedienung dient ein Steuergerät, das als Handgerät 37 ausgeführt ist und von dem Bediener mitgeführt wird. Das Handgerät ist über Funk mit der Antenne 38 Funkempfängers 32 der Strebsteuergeräte 33 verbunden. Das quaderförmige Handgerät 37 weist auf einer Bedienseite 44 die Bedientasten 46 auf. Über diese Tasten ist der Code der jeweils zu bedienenden Ausbausteuerung eingebbar und eine gewünschte Funktion oder ein Funktionsablauf (zum Beispiel Rauben oder Schreiten) auslösbar. Als erste Fernübertragungseinrichtung dient zur Funkübertragung zum Beispiel die Antenne 39 des Handgeräts. Wenn der Bediener das Handgerät um dessen Längsachse um 180° wendet, erblickt er die Kontrollseite 45 des Handgeräts. Diese ist mit zwei Dioden 40, 41, einem Display 42 sowie weiteren Tasten 43 ausgestattet. Der Bediener kann mit seiner Kopflampe 47 die beiden Dioden anleuchten. Nur wenn er dabei die eine der Dioden abdeckt, zum Beispiel mit einem Finger, wird die Kontrollfunktion das Handgeräts ausgelöst. Zur Durchführung der Kontrolle gibt der Bediener den Code der zu kontrollierenden Ausbaueinheit ein. Dadurch tritt das Handgerät über einen Infrarotsender/Empfänger mit einem abgestimmten Infrarotsender/Empfänger an dem durch Code angesprochenen Strebsteuergerät 33 in Verbindung. Mittels einer der Tasten 43 können nun bestimmte Funktionen oder Betriebszustände abgefragt werden. Hierzu ist in den Strebsteuergerät 33 ein Programm hinterlegt, mit dem eine Sequenz von Abfragen über Funktionen, Betriebszustände und Funktionsabläufe einer bestimmten Ausbaueinheit an das durch Code angesprochene Steuergeräte 34 gerichtet und durchgeführt werden kann. Die erhaltenen Daten werden sodann mittels der Infrarotsender/Empfänger an das Handgerät übertragen und auf dem Dispiay 42 dargestellt. Auf diese Weise kann sich der Bediener davon überzeugen, ob eine bestimmte Ausbaueinheit noch voll funktionsfähig ist oder ob eine Wartung oder der Austausch von Funktionselementen oder Steuerelementen erforderlich ist. Dadurch wird ein sicherer, störungsfreier und robuster Betrieb der Schrämmaschine und des Ausbaus mit geringem Bedienungsaufwand möglich. Es hat sich herausgestellt, daß auch im Untertagebetrieb eine sichere störungsfreie Funkübertragung der erforderlichen Positions- und Richtungssignale möglich ist und daß die Ausbausteuerung auch bei erheblicher Streblänge über einen oder wenige Funkempfänger 32 zuverlässig steuerbar ist. Zu diesem Zwecke besitzt die Steuereinrichtung die Eigenheit, daß Signale, die an eine oder einzelne der Ausbausteuergerät 34 übergeben werden, an die übrigen weitergeleitet werden und über die gemeinsame Rechnerkapazität eine sichere Ermittlung der jeweils anzusprechenden Ausbaueinheiten möglich ist.

1–18 Ausbaueinheiten 19 Schneidrichtung 20 Flöz 21 Schrämmaschine 22 Abbaurichtung 23 Schneidwalze 24 Schneidwalze 25 Förderer 26 Liegendkufe 27 Hangendkappe 28 Rad 29 Zylinder-Kolben-Einheit 30 Zylinder-Kolben-Einheit 32 Funkempfänger 33 Strebsteuergerät 34 Steuergerät 35 Fernübertragungseinrichtung 36 Fernübertragungseinrichtung 37 Handgerät 38 Antenne 39 Antenne 40 Diode 41 Diode 42 Display 43 Taste 44 Bedienseite 45 Kontrollseite 46 Bedientasten 47 Kopflampe 48 Kohlestoßfänger

Anspruch[de]
  1. Steuerung für den Strebausbau, welcher aus einer Vielzahl von hydraulisch betätigten Schreitausbaueinheiten besteht, mit je einem Ausbausteuergerät, durch welches die jeweilige Schreitausbaueinheit im Sinne des Raubens, Schreiten und Setzens umsetzbar ist, mit einem als Steuergerät dienenden Handgerät, durch welches die Ausbausteuergeräte zur Auslösung der Funktionen bzw. Betriebszustände und Abläufe von Funkionen durch eine erste Fernübetragungseinrichtung ansteuerbar sind, mit Erfassungseinrichtungen für die Funktionen und/oder Betriebszustände der Schreitausbaueinheiten, deren Antriebselemente und/oder deren Ausbausteuergeräten und mit einer zweiten Fernübertragungseinrichtung zu dem Handgerät, durch welche das Handgerät mit den Erfassungseinrichtungen verbindbar ist und die Funktionen bzw. Betriebszustände in Meldeeinrichtungen des Handgerätes signalisierbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Fernübertragungseinrichtung zur Auslösung der Funktionen bzw. Betriebszustände und Abläufe von Funktionen ein Steuerfunknetz ist, und dass dieses Steuerfunknetz einerseits sowie die zweite Fernübertragungseinrichtung andererseits gegeneinander verriegelt sind, indem das Steuerfunknetz durch Einschalten der zweiten Fernübertragungseinrichtung ausschaltbar ist und umgekehrt die zweite Femübertragungseinrichtung durch Einschalten des Steuerfunknetzes ausschaltbar ist.
  2. Steuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Handgerät (37) eine Bedienseite (44) besitzt, auf welcher die Bedientasten (46) für die Funktionen bzw. Betriebszuständen angeordnet sind und eine davon abgewandte Kontrollseite (45) besitzt, auf welcher die Meldeeinrichtungen, insbesondere eine Anzeige oder ein Display (42) angeordnet sind
  3. Steuerung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Handgerät (37) auf seiner Kontrollseite (45) zumindest eins, vorzugsweise zwei lichtempfindliche Dioden (40, 41) besitzt, durch die bei Lichteinfall die zweiten Fernübertragungseinrichtung (35, 36) einschaltbar und das Steuerfunknetz ausschaltbar ist.
  4. Steuerung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Handgerät (37) auf seiner Kontrollseite zwei lichtempfindliche Dioden (40,41) besitzt, durch die bei gleichzeitigem Lichteinfall die zweite Fernübertragungseinrichtung (35, 36) gesperrt und nur bei Abdecken einer der Dioden einschaltbar und das Steuerfunknetz ausschaltbar ist.
  5. Steuerung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Fernübertragungseinrichtungen (35, 36) über ein Funknetz verbindbar sind, weiches eine andere Frequenz als das Steuerfunknetz hat.
  6. Steuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Fernübertragungseinrichtungen (35, 36) durch optische Strahlen, insbesondere Infrarotstrahlen, verbindbar sind.
  7. Steuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung mit einem Programm ausgestattet ist, durch welches die Funktionen bzw. Betriebszuständen nach einer vorgegebenen Sequenz abgefragt und abgesendet und auf die Meldeeinrichtungen des Handgeräts (37) übertragen werden.
  8. Steuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Fernübertragungseinrichtungen (35, 36) der Steuerung zugeordneten Sender umfassen, weicher mit den Erfassungseinrichtungen der Ausbaueinheiten verbunden ist.
  9. Steuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Fernübertragungseinrichtungen einen jedem Ausbausteuergerät (34) zugeordneten Sender umfassen, welcher mit den Erfassungseinrichtungen der Ausbaueinheiten verbunden ist.
  10. Steuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Fernübertragungseinrichtungen (35, 36) einer Ausbaueinheit durch einen Code aktivierbar sind, welcher der Ausbaueinheit unverwechselbar zugeordnet und mittels des Handgerätes (37) erzeugbar und absendbar ist.
Es folgen 3 Blatt Zeichnungen






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