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Vorschubregelung von Schräm- oder Gewinnungsmaschinen Zusat7. zum
7,usnt7.natent- 1 171049 Das Patent 1173 048 betrifft ein Verfahren zur Vorschubregelung
von Schräm- oder Gewinnungsmaschinen, deren den Windenkreislauf beliefernde Flüssigkeitspumpe
durch den Ankerstrom des Antriebsmotors und durch den Druck des Windenkreislaufes
gesteuert wird. Ankerstrom und/oder Flüssigkeitsdruck verstellen hier beim überschreiten
ihres Sollwertes die von Hand vorgegebene Fördermengeneinstellung der Flüssigkeitspumpe
gegen den Druck eines elastischen Mittels im Sinne einer Leistungsminderung und
machen die Handverstellung für eine entgegengerichtete Verstellbewegung unwirksam.
Bei derart gesteuerten, zum Stand der Technik gehörenden Schräm- bzw. Gewinnungsmaschinen
sind dem einzigen Antriebsmotor zwei durch den Ankerstrom beeinflußbare Relais zugeordnet,
von denen eines unterhalb und das andere oberhalb des Ankerstromsollwertes anspricht.
Das jeweils ansprechende Relais legt eine Spule an Spannung und beaufschlagt dadurch
über einen Magnetschieber einen Stehkolben, der die Fördermengeneinstellung der
den Windenkreislauf beliefernden Flüssigkeitspumpe und damit die Vorschubgeschwindigkeit
der Schräm- bzw. Gewinnungsmaschine verstellt, bis die Regelabweichung abgeklungen
ist.
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Beim Abbau mächtiger Flöze bevorzugt man den Einsatz sehr leistungsfähiger
Gewinnungsmaschinen, die mit mehreren Gewinnungswerkzeugen ausgerüstet und daher
in der Lage sind, das anstehende Mineral in beiden Maschinenfahrtrichtungen in seiner
ganzen Mächtigkeit zu lösen. Die Gewinnungswerkzeuge, beispielsweise die Schrämwalzen,
sind in der Regel mit je einem eigenen Antriebsmotor ausgerüstet, der, je nach Maschinenfahrtrichtung,
hochbelastet ist, wenn das von ihm betriebene Gewinnungswerkzeug voreilend am Liegenden
in dem unter Gebirgsdruck stehenden Mineral arbeitet, der aber in der anderen Maschinenfahrtrichtung
nur niedrig belastet ist, wenn dieses Werkzeug am Hangenden im entspannten Mineral
schneidet.
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Ziel der Erfindung ist es, das dem Hauptpatent zugrunde liegende Regelverfahren
auch für Schräm-bzw. Gewinnungsmaschinen nutzbar zu machen, die mit mehreren Antriebsmotoren
ausgerüstet sind und dabei jeweils den oder die mit überhöhtem Ankerstrom arbeitenden
Antriebsmotoren mit Vorrang auf die Pumpenverstellvorrichtung einwirken zu lassen.
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Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung von Schräm- oder Gewinnungsmaschinen
aus, deren den Windenkreislauf beliefernde Flüssigkeitspumpe gemäß dem Regelverfahren
nach dem Patent 1173 048 durch den Belastungsstrom des Antriebsmotors und
durch den Druck des Windenkreislaufs geregelt wird, wobei Belastungsstrom und/oder
Flüssigkeitsdruck beim überschreiten ihres Sollwertes die von Hand vorgegebene Fördermengeneinstellung
der Flüssigkeitspumpe gegen den Druck eines elastischen Mittels im Sinne einer Leistungsminderung
verstellen und die Handverstellung für eine entgegengerichtete Verstellbewegung
unwirksam machen. Die Lösung dieser Aufgabe kennzeichnet sich dadurch, daß bei Schräm-oder
Gewinnungsmaschinen mit mehreren Antriebsmotoren jedem Antriebsmotor zwei durch
seinen Ankerstrom beeinflußbare Relais zugeordnet sind, von denen eines unterhalb
und das andere oberhalb des Ankerstromsollwertes anspricht, wobei die oberhalb des
Ankerstromsollwertes ansprechenden Relais einzeln und die unterhalb des Ankerstromsollwertes
ansprechenden Relais gemeinsam über einen Gleich-oder Wechselstromkreis auf das
Pumpenverstellorgan der über einen Flüssigkeitskreislauf angetriebenen Winde einwirken.
Da beim Mehrmotorenantrieb die oberhalb des Ankerstromsollwertes ansprechenden Relais
über den Gleich- oder Wechselstromkreis einzeln auf das Pumpenverstellorgan einwirken
können, sind sie in der Lage, auch unabhängig voneinander das Verstellorgan der
den Windenkreislauf beliefernden Flüssigkeitspumpe zu betätigen und die Vorschubgeschwindigkeit
der Schräm- bzw. Gewinnungsmaschine zu reduzieren. Die unterhalb des Ankerstromsollwertes
ansprechenden Relais, die nur gemeinsam auf das Pumpenverstellorgan einwirken können,
sind daher nicht in der Lage, die Pumpenförderer anzuheben, wenn bei einem der Antriebsmotoren
die
Stromaufnahme über dem Sollwert liegt. Infolgedessen haben die die Pumpenförderer
reduzierenden Steuerimpulse, die vom überhöhten Ankerstrom herrühren, immer Vorrang
vor den die Pumpenförderung anhebenden Steuerimpulsen, die von dem unterhalb des
Sollwertes liegenden Ankerstrom erzeugt werden.
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Eine besonders zweckmäßige Ausbildung ergibt sich, wenn man die Schließer
der unterhalb des Ankerstromsollwertes ansprechenden Relais in Reihe und die Schließer
der oberhalb des Ankerstromsollwertes ansprechenden Relais parallel liegend in dem
Gleich- oder Wechselstromkreis anordnet. Der den Magnetschieber betätigende Gleich-
oder Wechselstromkreis ist dann geschlossen, wenn alle in Reihe liegenden Schließer
geschlossen sind oder einer der parallelliegenden Schließer geschlossen ist. Folglich
kann nur in diesen beiden Fällen in dem Stromkreis ein Strom fließen, den Magnetschieber
betätigen und die Pumpenförderer und damit die Vorschubgeschwindigkeit der Gewinnungsmaschine
anheben oder reduzieren. Da die die Pumpenförderer reduzierenden Schließer parallel
zueinander liegen, können sie den Stromkreis unabhängig voneinander schließen, während
die die Pumpenförderer anhebenden Schließer den Stromfiuß nur gemeinsam aufrechterhalten
können, weil sie in Reihe, also hintereinanderliegen. Die Vorschubgeschwindigkeit
der Gewinnungsmaschine nimmt infolgedessen erst dann zu, wenn alle Antriebsmotoren
unterbelastet sind und mit Hilfe ihrer Relais, die auf den unterhalb des Sollwertes
liegenden Ankerstrom ansprechen, die Schließer einrücken und den Stromkreis schließen.
Die dadurch hervorgerufene Bewegung des Pumpenverstellorgans, also die Zunahme der
Pumpenförderung, endet aber bereits, wenn der Ankerstrom eines der Antriebsmotoren
in den Bereich des Sollwertes gelangt, denn dann fällt bereits sein bis dahin erregtes
Relais ab, und der diesem Relais zugeordnete Schließer unterbricht den Stromkreis.
Die Vorschubgeschwindigkeit der Gewinnungsmaschine nimmt aber schon ab, wenn nur
einer der Antriebsmotoren überbelastet ist, da dieser Motor allein über seinen parallelliegenden
Schließer den Stromkreis schließen und auf den Magnetschieber im Sinne einer Verminderung
der Pumpenförderer einwirken kann. Eine Abnahme der Vorschubgeschwindigkeit, die
bereits eintritt, wenn nur einer der Antriebsmotoren überlastet ist, geht daher
immer eine Unterbrechung der die Pumpenförderer anhebenden Verstellbewegung des
Einstellorgans voraus. Es ist daher ausgeschlossen, daß der Magnetschieber gleichzeitig
zwei entgegengesetzte Befehle erhalten kann.
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Weiterhin kann man der in Reihe liegenden Schließergruppe auch eine
gleich große öffnergruppe im selben Strompfad zuordnen und die oberhalb des Ankerstromsoliwertes
ansprechenden Relais auf je einen der parallelliegenden Schließer und je einen der
in Reihe liegenden Öffner einwirken lassen. Durch diese Maßnahme wird den oberhalb
des Ankerstromsollwertes ansprechenden Relais die Aufgabe zugewiesen, den Strompfad
zur Spule des Magnetschiebers zusätzlich zu unterbrechen. Der Ankerstrom rückt somit
nicht nur einen der parallel geschalteten Schließer ein und reduziert über den Magnetschieber
die Pumpenförderung, sondern. er unterbricht auch zusätzlich den die hintereinanderliegenden
Schließer und Öffner enthaltenden, also den die Pumpenförderer anhebenden Teil Lies
Stromkreises. Es wird dadurch eine zusätzliche Sicherung dafür geschaffen, daß die
auf das Pumpenverstellorgan im einander entgegengesetzten Sinne einwirkenden beiden
Magnetspulen nicht gleichzeitig tätig werden können.
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Einzelheiten der Erfindung lassen sich dem Schaltschema entnehmen.
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Die dem gewählten Ausführungsbeispiel zugrunde liegende Gewinnungsmaschine
ist mit zwei Antriebsmotoren 1, 2 ausgerüstet, von denen jeder eines der beiden
nicht dargestellten Gewinnungswerkzeuge unabhängig voneinander antreibt. Beide Antriebsmotoren
1, 2 sind über die Leiter R, S, T mit dem nicht dargestellten Streckenschütz verbunden.
über je einen im Bereich der Leiter R angeordneten Stromwandler 3, 4, der als den
Sekundärstrom begrenzender Sättigungswandler ausgebildet ist, werden die jedem Antriebsmotor
1, 2 zugeordneten Netzteile 5, 6 mit einer Wechselspannung versorgt, deren
Größe dem augenblicklichen Ankerstrom, also der Belastung des Antriebsmotors 1 bzw.
2 proportional ist. Eine zweite, mit Hilfe des Transformators78 von den Leitern
S, R abgenommene Wechselspannung ist gleichfalls in den Netzteilen 5, 6 verfügbar.
Beide in jedem Netzteil s, 6 anstehenden Wechselspannungen haben die gleiche Größenordnung.
Mit Hilfe der Gleichrichter 9, 10 bzw. 11, 12 werden diese beiden Spannungen in
jedem Netzteils; 6 gleichgerichtet und die vom Transformator 7, 8 herrührende und
durch die Zenerdiode 13, 14 konstant gehaltene Spannung dem Sollwert 15, 16
zugeführt. Diese den Sollwert bildende und mit Hilfe der Sollwertgeber 15, 16 einstellbare
konstante Spannung wird gegen die vom Stromwandler 3, 4 ausgehende, den Istwert
bildende Spannung geschaltet, die dem im Leiter R fließenden Strom proportional
ist und daher entsprechend der Belastung des Antriebsmotors 1, 2 schwankt. Die hierdurch
gegebenenfalls in dem Netzteil 5, 6 wirksame Gleichspannungsdifferenz (Regelabweichung)
wirkt je nachdem, ob sie positiv oder negativ ist, über einen Transistorverstärker
17, 18 entweder auf das Relais 19, 20 oder 21 22 ein.
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In dem gewählten Ausführungsbeispiel steht das Relais 19, 20 mit einem
Schließer 23, 24 und einem Öffner 25, 26 in Verbindung, während das Relais 21, 22
nur mit dem Schließer 27, 28 verbunden ist. Die mit dein Relais 19, 20 gekuppelten
Schließer 23, 24 liegen parallel zueinander in dem Wechselstromkreis A, wohingegen
die Schließer Z'7, 28 und die Öffner 25, 26 in diesem Wechselstromkreis A in Reihe
hintereinanderliegen. Die Relais 21, 22, die auf die negative Spannungsdifferenz
des Netzteiles 5, 6 ansprechen, können daher den Strompfad 29 und damit den Wechselstromkreis
nur dann schließen, wenn sie beide gleichzeitig in Aktion treten, wenn also beide
Antriebsmotoren 1, 2 unterbelastet sind. Nur in diesem Fall, wenn die auf eine positive
Spannungsdifferenz ansprechenden Relais 19, 20 akht erregt sind und die Öffner 25,
26 geschlossen sind, läßt sich der Strompfad 29 mittels der beiden Schließer 2'7,
28 schließen, so daß die über dem Transformator 30 den Leitern S, R entnommene Spannung
einen Wechselstrom über die Leitungen 31, 32, 29, 33 zu der die Pumpenförderung
vergrößernden Spule 34 des Magnetschiebers 44 und weiter über die Leitung 35 treiben
kann. Sowie eines der beiden Antriebsmotoren 1, 2 seine zulässige Belastung
erreicht
hat, fällt der ihm zugeordnete Schließer 27, 28 ab, unterbricht den Wechselstromkreis
A und unterbindet jede weitere Zunahme der Pumpenförderung.
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Beim Auftreten einer Überlast, also einer positiven Spannungsdifferenz
in den Netzteilen 5, 6, werden die Relais 19, 20 erregt. Sie rücken den Schließer
23, 24 ein und rücken den COffner 25, 26 aus. Der Wechselstromkreis A ist jetzt
über die geschlossene Leitung 31, 36 bzw. 31, 38, 39, 36 mit der die Pumpenförderung
reduzierenden Magnetspule 37 des Magnetschiebers 44 verbunden und über die Leitung
35 geschlossen. Die Vorschubgeschwindigkeit der Gewinnungsmaschine nimmt infolge
der sich verringernden Pumpenförderung daher so lange ab, wie einer der beiden Schließer
23, 24 eingerückt ist. Jedes der beiden Relais 19, 20 kann daher allein den Wechselstromkreis
A schließen und die Pumpenförderung reduzieren. Dabei unterbricht es mit Hilfe des
Öffners 25, 26 zwangläufig den Strompfad 29. Die die Pumpenförderung reduzierenden
Steuerimpulse haben daher immer Vorrang vor den die Pumpenförderung anhebenden Steuerimpulsen.