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Dokumentenidentifikation DE20305309U1 17.06.2004
Titel Strebausbausteuerung
Anmelder DBT Automation GmbH, 44534 Lünen, DE
Vertreter Buschhoff-Hennicke-Althaus, 50672 Köln
DE-Aktenzeichen 20305309
Date of advertisement in the Patentblatt (Patent Gazette) 17.06.2004
Registration date 13.05.2004
Application date from patent application 01.04.2003
IPC-Hauptklasse E21D 23/12

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Strebausbausteuerung für einen untertägigen, schreitenden Strebausbau mit einem Förderer, einer Gewinnungsmaschine, einer Vielzahl von Ausbauschilden, denen jeweils ein Steuergerät zur Funktionssteuerung des zugehörigen Ausbauschildes zugeordnet ist, einer Kommunikationseinrichtung für die Steuergeräte untereinander, einer außerhalb des Strebs angeordneten Strebzentrale und Kommunikationsmitteln für eine Datenübertragung zwischen den Steuergeräten im Streb und der Strebzentrale außerhalb des Strebs.

Bei der aus der DE 198 47 901 Cl bekannten Strebausbausteuerung bestehen die Kommunikationseinrichtung für die Steuergeräte untereinander sowie das Kommunikationsmittel der Steuergeräte mit der Strebzentrale jeweils aus einem Strebbus, der als sogenannter PROFIBUS ausgelegt ist. Alter Datenaustausch erfolgt nach einer im Bussystem festgelegten Reihenfolge für die Buszugriffsberechtigungen. Durch den Einsatz eines PROFI-BUS läßt sich der Aufwand für Verkabelungen im untertägigen Streb im Vergleich zu konventioneller Kabeltechnik um etwa 40% reduzieren. Eine Verdrahtung aller Steuergeräte untereinander und mit der Strebzentrale ist jedoch weiterhin erforderlich.

Aus der DE 199 25 721 A1 der Anmelderin ist es bekannt, einzelne Steuergeräte eines untertägigen Strebausbaus über eine Infrarot-Fernbedienung anzusteuern, die als Handsteuergerät von einem Bergmann mitgeführt wird. Hierbei ist nicht jedem einzelnen Ausbausteuergerät sondern nur einer Gruppe von Ausbausteuergeräten eine Funksende- und Empfangseinheit zugeordnet, um über eine Infrarot-Funkübertragung zwischen dem Handsteuergerät und den Steuergeräten Daten austauschen zu können.

Aus der DE 100 18 481 A1 ist es bekannt, die Zustandsdaten der Gewinnungsmaschine über einen mit der Gewinnungsmaschine mitbewegten Sender per Funk an Funkempfänger zu übertragen, die im Streb im Abstand voneinander angeordnet sind und durch ein Kabelleitungssystem miteinander verbunden sind. Die Datenübertragung läuft unidirektional vom Gewinnungsgerät zur Strebzentrale, wobei zwischen einzelnen Steuergeräten der Schildausbauten und der Strebzentrale ein kabelgebundenes Leitungssystem angeordnet ist.

Aus der DE 100 18 597 A1 ist eine Strebsteuerung bekannt, bei der einzelnen Schildsteuergeräten im Streb Steuereinrichtungen mit einem Funkempfänger und einem Infrarotsender zugeordnet sind, um dem Bergmann die Möglichkeit zu geben, einen Ausbauschild über Funk anzusteuern. Das Handsteuergerät des Bergmanns verfügt über ein Display, auf dem die Betriebszutände des jeweiligen Schildes angezeigt werden können. Die Schildsteuerungen sind durch ein kabelgebundenes Leitungssystem miteinander verbunden.

Aufgabe der Erfindung ist es, den Verkabelungsaufwand für eine untertägige Strebausbausteuerung weiter zu minimieren und die Sicherheit der Strebausbausteuerung zu erhöhen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Kommunikationsmittel eine strebseitige und eine strebzentralenseitige Funkübertragungseinrichtung mit Empfangs- und Sendemodulen umfassen, mit denen eine im Strebendbereich draht-und kabellose bidirektionale Datenübertragung erfolgt. Erfindungsgemäß wird mithin die Bus- oder Buskabelverbindung zwischen der Strebzentrale und den Steuergeräten bzw. der diese für einen Datenaustausch verbindenden Kommunikationseinrichtung im Streb durch eine Funkübertragung ersetzt, mit der eine Datenübertragung von Steuer- und Zustandsdaten in beiden Richtungen möglich ist. Dies hat den besonderen Vorteil, daß Kabel- oder Verbindungsleitungen in den besonders gefährdeten Strebendbereichen, in denen die Haupt- und Hilfsantriebe für die Gewinnungsmaschine und den Förderer aufgestellt sind, entfallen, so daß es in diesen stark gefährdeten Bereichen nicht mehr zu einem Kabel- oder Leitungsbruch und mithin zu Störungen im Datenaustausch kommen kann.

In bevorzugter Ausgestaltung ist die strebseitige Funkübertragungseinrichtung an einem Strebrand oder an beiden Strebrändern angeordnet, um den Funkübertragungsweg im Strebendbereich auf ein Minimum beschränken zu können.

In besonders vorteilhafter Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Strebausbausteuerung umfaßt die Kommunikationseinrichtung im Streb Funkübertragungsgeräte mit Sende- und Empfangsmodulen, die im Abstand mehrerer Ausbauschilde voneinander angeordnet sind. Mit den Funkübertragungsgeräten ist ein bidirektionaler Datenaustausch der Steuerungs- und Zustandsdaten einzelner oder Gruppen von Ausbauschilden möglich und die in den untertägigen Streben bisher eingesetzten redundanten Busverbindungen können entfallen. Gleichzeitig kann mit den Funkübertragungsgeräten auch eine schnelle, bidirektionale Kommunikation zwischen Strebanfang und Strebende erfolgen.

Eine weitere, vorteilhafte Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Strebausbausteuerung kennzeichnet sich dadurch, daß der Gewinnungsmaschine ein Funkübertragungsgerät mit Sende- und Empfangsmodul für eine bidirektionale Datenübertragung von Steuer- und Zustandsdaten mit der Funkübertragungseinrichtung am Strebende oder, bei großen Streblängen, mit den in die Kommunikationseinrichtung eingebundenen Funkübertragungseinrichtungen zugeordnet ist. Zweckmäßigerweise ist hierbei der Gewinnungsmaschine ein an die Kommunikationseinrichtung im Streb angeschlossenes Steuergerät zugeordnet, um die beim Datenaustausch zur Verfügung gestellten Steuerdaten und Zustandsdaten auswerten und mit den Steuerdaten für die Ausbauschilde synchronisieren zu können.

Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Strebausbausteuerung ergeben sich aus den nachfolgenden, in der Zeichnung gezeigten, schematischen Ausführungsbeispielen. In der Zeichnung zeigen:

1 eine erfindungsgemäße Strebausbausteuerung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel; und

2 eine erfindungsgemäße Strebausbausteuerung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel.

In 1 ist insgesamt mit Bezugszeichen 10 eine Strebausbausteuerung für eine untertägige, schreitende Gewinnungsanlage bezeichnet. Von der im Streb aufgestellten Gewinnungsanlage sind ein mit Bezugszeichen 1 versehener Förderer, eine sich vorzugsweise an dem Förderer 1 abstützende und zwischen dem linken Strebrand und dem rechten Strebrand verfahrbare, hier als Walzenlader dargestellte Gewinnungsmaschine 2 und eine Vielzahl nebeneinander positionierter Ausbauschilde 3 schematisch gezeigt. Jedem Ausbauschild 3 ist ein Steuergerät 4 zugeordnet, um die einzelnen Funktionen des Ausbauschildes 3 wie Setzen oder Rauben, Vorrücken des Förderers 1 durch Ausfahren eines Schreitzylinders oder Nachziehen des Ausbauschildes bei geraubten Hubstempeln und Stützschilden ausführen zu können.

Aus bergsicherheitstechnischen Aspekten erfolgt die Steuerung eines bestimmten Schildes 3 jeweils durch ein Steuergerät 4, das am Nachbarschild montiert ist. Die einzelnen Steuergeräte 4 sind über eine Verbindungsleitung 5 als kabelgebundene Kommunikationseinrichtung miteinander verbunden, um Informationen zwischen benachbarten Steuergeräten 4 auszutauschen. Jedem sechsten (wie gezeigt) oder jeweils z.B. jedem zehnten Schild 3 ist eine Datenübertragungseinheit 6 zugeordnet, wobei die einzelnen, abstandsweise angeordneten Datenübertragungseinheiten 6 über eine redundante ZBUS-Verbindungsleitung 7 für einen Datenaustausch miteinander verbunden sind. Eine am in 1 rechten Strebrand angeordnete Übertragungseinheit 8 ist als Funkübertragungseinrichtung mit Empfangs- und Sendemodulen ausgeführt, um über die symbolisch mit Pfeil 11 dargestellte, bidirektionale, draht- und kabellose Funkübertragung eine Datenübertragung zu einer beispielsweise über Tage aufgestellten Strebzentrale 12 zu realisieren. Die Strebzentrale 12 ist dabei über geeignete, hier kabelgebundene Datenübertragungsleitungen 13 mit einer zweiten, strebzentralenseitigen Funkübertragungseinrichtung 9 verbunden, die vorzugsweise möglichst nahe zum Strebrand aufgestellt ist und ebenfalls Empfangs- und Sendemodule umfaßt, um eine bidirektionale Funkdatenübertragung 11 zwischen den beiden Funkübertragungseinrichtungen 8, 9 gewährleisten zu können. Die Funkdatenübertragung 11 überbrückt den Strebendbereich, wo die Haupt- und Hilfsantriebe für den Förderer 1 oder die Gewinnungsmaschine 2 aufgestellt sind (nicht dargestellt) und die Gefahr von Kabelbeschädigungen oder -abrissen besonders hoch ist.

Das Ausführungsbeispiel von 1 zeigt desweiteren, daß die Gewinnungsmaschine 2 optional mit einer Funkübertragungsstation 15 versehen sein kann, mit welcher sowohl die Steuerdaten und Zustandsdaten der Gewinnungsmaschine 2 als auch Zustandsdaten wie Gesteinsart und Gesteinshärte, die mit weiter nicht dargestellten Sensoren ermittelt und, wie mit Pfeil 16 angedeutet, an die Funkübertragungsstation 15 weitergeleitet werden, an die Übertragungseinrichtungen 6 per Funkverbindung 17 übertragen werden können. Es versteht sich, daß hierzu dann auch die Übertragungseinrichtungen 6 mit Empfangs- und Sendemodulen ausgerüstet sind und beispielsweise denselben Aufbau wie das strebendseitige Funkübertragungseinrichtung 8 aufweisen. Die Datenübertragung zwischen der mit der Gewinnungsmaschine 2 mitbewegten Funkübertragungsstation 15 und den jedenfalls hinsichtlich der Schilde 3 stationären Funkübertragungsgeräten 6 findet vorzugsweise jeweils nur zu dem nächstgelegenen, hinsichtlich des Schildes 3 stationären Funkübertragungsgerät 6 statt, wie mit dem durchgezogenen Pfeil 17 und den gestrichelten Pfeilen 17' angedeutet. Der Gewinnungsmaschine kann ein weiteres Steuergerät (nicht gezeigt) zugeordnet sein.

Beim Ausführungsbeispiel einer Strebausbausteuerung 50 gemäß 2 sind wiederum in einem Streb ein Förderer 51, eine zwischen beiden Strebrändern hin- und herbewegbare Gewinnungsmaschine 52 und eine Vielzahl nebeneinander positionierter, mit dem Abbaufortschritt vorschreitender Ausbauschilde 53 angeordnet, die jedes mit einem Steuergerät 54 versehen ist. Die Steuergeräte 54 sind mittels einer Kabelverbindung 55 miteinander verbunden. Sowohl am linken als auch am rechten Strebrand ist jeweils eine strebseitige, mit Sende- und Empfangsmodulen ausgestattete Funkübertragungseinrichtung 58 angeordnet, über die eine bidirektionale Funkdatenübertragung, wie mit Pfeil 61 angedeutet, zu jeweils einer zugehörigen, strebzentralenseitigen und mit Sende- und Empfangsmodulen ausgestatteten Funkübertragungseinrichtung 59 stattfinden kann. Beide strebzentralenseitigen Funkübertragungseinrichtungen 59 sind wiederum über geeignete Datenübertragungskabel 63 bzw. 73 mit der Übertage angeordneten Strebzentale 62 verbunden. Ein Datenaustausch zwischen der Strebzentrale 62 und den einzelnen Steuergeräten 54 im untertägigen Gewinnungsstreb kann in beiden Richtungen (bidirektional) erfolgen und findet partiell in den besonders gefährdeten Strebendbereichen per Funk statt. In bestimmten, sich über mehrere Schilde 53 erstreckenden Abständen, beispielsweise an jedem zehnten Schild, ist eine Funkübertragungsstation 56 angeordnet, die über die Verbindungsleitung 74 mit den Steuergeräten 54 verbunden und mithin auch an die Kommunikationseinrichtung 55 angeschlossen ist. Aufgrund der Empfangs- und Sendemodule sowohl der Funkübertragungsstationen 56 als auch der Funkübertragungseinrichtungen 58 ist ein bidirektionaler Datenaustausch per Funk unmittelbar zwischen beiden Funkübertragungseinrichtungen 58, wie mit Pfeil 80 angedeutet, zwischen den Funkübertragungseinrichtungen 58 und den Funkübertragungsstationen 56, wie mit Pfeil 81 angedeutet, und auch zwischen benachbarten oder beliebigen Funkübertragungsstationen 56, wie mit Pfeil 82 angedeutet, möglich. Eine redundante Busverbindung kann bei der Strebausbausteuerung 50 entsprechend entfallen.

Für den Fachmann ergeben sich aus der vorhergehenden Beschreibung eine Reihe von Modifikationen, die in den Schutzbereich der anhängenden Ansprüche fallen sollen. Die strebzentralenseitigen Übertragungseinrichtungen könnten auch Übertage aufgestellt sein. Der Datenaustausch zwischen den Übertragungseinrichtungen und der Strebzentrale könnte auch per Funk erfolgen. Alle Steuergeräte könnten wireless ausgeführt sein und über ein "wireless network" – Übertragungssystem miteinander für den bidirektionalen Datenaustausch verbunden sein.


Anspruch[de]
  1. Strebausbausteuerung für einen untertägigen, schreitenden Strebausbau mit einem Förderer (1; 51), einer Gewinnungsmaschine(2; 52), einer Vielzahl von Ausbauschilden (3; 53), denen jeweils ein Steuergerät (4; 54) zur Funktionssteuerung der Ausbauschilde (3; 53) zugeordnet ist, einer Kommunikationseinrichtung (5; 55) für die Steuergeräte untereinander, einer außerhalb des Strebs angeordneten Strebzentrale (12; 62) und Kommunikationsmitteln für eine Datenübertragung zwischen den Steuergeräten (4; 54) im Streb und der Strebzentrale (12; 62) außerhalb des Strebs, dadurch gekennzeichnet, daß die Kommunikationsmittel eine strebseitige und eine strebzentralenseitige Funkübertragungseinrichtung (8, 9; 58, 59) mit Empfangs- und Sendemodulen umfassen, mit denen eine im Strebendbereich drahtund kabellose, bidirektionale Datenübertragung (11; 61) erfolgt.
  2. Strebausbausteuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die strebseitige Funkübertragungseinrichtung (8; 58) an einem Strebrand angeordnet ist oder an beiden Strebrändern je eine Funkübertragungseinrichtung (58) angeordnet ist.
  3. Strebausbausteuerung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kommunikationseinrichtung im Streb Funkübertragungsgeräte (56) mit Sende- und Empfangsmodulen umfaßt, die im Abstand mehrerer Ausbauschilde (54) voneinander angeordnet sind.
  4. Strebausbausteuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Gewinnungsmaschine (2) ein Funkübertragungsgerät (15) mit Sende- und Empfangsmodul für eine bidirektionale Datenübertragung (17) von Steuer-und Zustandsdaten mit der Funkübertragungseinrichtung (8) oder mit den in die Kommunikationseinrichtung eingebundenen Funkübertragungsgeräten (56, 6) zugeordnet ist.
  5. Strebausbausteuerung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnt, daß der Gewinnungsmaschine ein an die Kommunikationseinrichtung im Streb angeschlossenes Steuergerät zugeordnet ist.
Es folgt ein Blatt Zeichnungen






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