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Schrämmaschine oder ähnliche Abbaumaschine mit zugeordneter Fernüberwachungsanlage
In den Gruben hängt der Fortschritt der Abbaumethoden vor allem von der Möglichkeit
ab, genaue Messungen vorzunehmen. So hat z. B. die Mechanisierung der Arbeitsstellen
durch die graphische Aufzeichnung der Arbeitszyklen der Schrämmaschinen oder Abbaumaschinen
durch Aufzeichnen von Hand nach Messung der Zeiten zur Verschiebung der Schrämmaschine
entwickelt werden können. Diese Diagramme ergänzen die Berichte des Aufsichtspersonals
und liefern den leitenden Stellen eine übersicht über den Betrieb einer Abbaustelle
und Elemente zum Vergleich einer Abbaustelle mit einer anderen oder einer Arbeitsstelle
mit einer anderen. Ganz allgemein erleichtern diese Diagramme die Organisation der
Arbeit in einem Abbaubetrieb und ermöglichen dem Aufsichtspersonal, quantitativ
die Bedeutung der Zwischenfälle abzuschätzen und objektiv den Einfluß einer schlechten
Arbeitsweise durch Vergleich einer Arbeitsstelle mit einer anderen festzustellen.
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Diese Methode der Aufzeichnung von Hand hat jedoch ihre Grenzen und
weist zahlreiche Nachteile auf. Die Zeitmessung ist notwendigerweise ziemlich summarisch
und betrifft nur die Ankunft und den Abgang der Schrämmaschine an den Enden des
Abbaubetriebes sowie die wesentlichen Zwischenfälle, welche z. B. Unterbrechungen
von mehr als 5 Minuten bewirken. Ferner muß hierbei die Zeitmessung entweder dem
Aufsichtsbeamten des Abbaubetriebes übertragen werden, wodurch dessen Aufgabe erschwert
wird, oder einem vollbeschäftigten Zeitmesser, wodurch das Personal erhöht wird.
Hierzu kommen die der Methode eigentümlichen Ungenauigkeiten und Unzulänglichkeiten,
welche von der Geschicklichkeit und dem Verhalten des Zeitmessers herrühren. Schließlich
wird das Diagramm nicht sofort erhalten, sondern muß später hergestellt werden.
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Um diesen Unzulänglichkeiten und Nachteilen abzuhelfen und die zeitliche
Verschiebung der Schrämmaschine oder einer Abbaumaschine selbsttätig an einer von
der Arbeitsstelle entfernten Stelle zu registrieren, insbesondere dem Büro des für
den Betrieb einer Abbaustelle verantwortlichen Ingenieurs, hat die Erfindung sich
die Aufgabe gestellt, eine Schrämmaschine oder ähnliche Abbaumaschine mit einer
zugeordneten Fernüberwachungsanlage zu schaffen, mittels welcher die Position und
der Betrieb der Maschine aufgezeichnet wird, wobei diese Anlage in an sich bekannter
Weise einen selektiv arbeitenden Generator zur Erzeugung von der Vorwärts- bzw.
der Rückwärtsbewegung der Schrämmaschine entsprechenden elektrischen Impulsen sowie
eine den Tagesablauf festhaltende Schreibvorrichtung mit in gleichmäßige Umdrehung
versetzter Trommel aufweist, auf welcher ein zugeordneter Schreibstift in der einen
oder anderen Richtung parallel zur Trommelachse über einen die aus der Grube kommenden
Impulse aufnehmenden Empfänger verschiebbar ist, wobei die Verbindung dieses Empfängers
mit dem selektiv arbeitenden Impulsgenerator über Telefonkabel erfolgt. Zur Lösung
dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß der Impulsgenerator aus einer
Reihe von fest mit dem Antriebskettenrad der Winde der Schrämmaschine verbundenen
Druckstücken besteht, durch welche über einen Hebel zwei Kontakte zur Auswahl der
einer Vorwärts- oder Rückwärtsbewegung entsprechenden Impulse betätigbar sind.
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Zweckmäßigerweise werden die Druckstücke durch die in gleichen Winkelabständen
angeordneten Erhebungen eines mit dem Antriebskettenrad fest verbundenen Nockens
gebildet, die Trommel der Registriervorrichtung durch ein Uhrwerk in gleichförmige
Umdrehungen versetzt und der Schreibstift durch eine in der einen oder anderen Drehrichtung
über zwei an ihren Enden angeordnete Klinkenräder mit entgegengesetzten Verzahnungen
verdrehte Schnecke bewegt wird, wobei die Klinkenräder ihrerseits durch zwei seitens
des selektiven Impulsempfängers betätigte Klinken in Gang gesetzt werden. Hierzu
enthält der selektive Impulsempfänger zwei Relais zur
Betätigung
der beiden Klinken, welche mit einer die gleichzeitige Erregung -verhindernden elektrischen
Verriegelung und mit zwei Endkontakten, welche die Verstellung des Schreibstiftes
gegenüber der Schnecke begrenzen, kombiniert sind und durch einen Transformator
über zwei Steuerrelais gespeist werden, welche durch die Schließung der Wählkontakte
des Impulsgenerators erregt werden. Es ist ferner vorgesehen, daß die Telefonleitung
in Reihe von den Wählkontakten des Impulsgenerators aus einem mit einem Gleichrichter
versehenen Abzweigkasten und einen auf die Bewegungsrichtung ansprechenden Steuerkasten
mit zwei Relais enthält, welche mit den Wählkontakten verbunden sind und zwei Schalter
betätigen, deren normalerweise offene Schaltzungen bei Erregung dieser Relais die
Stromkreise zur Speisung der Steuerrelais des selektiven Empfängers der Impulse
durch den Transformator schließen.
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Die obige Registriervorrichtung zur Aufzeichnung des Betriebes arbeitet
wie ein Integrator von elektrischen Impulsen, welche mit einer zu der Geschwindigkeit
der Schrämmaschine proportionalen Frequenz ausgesandt werden, und gestattet die
Herstellung eines vollständigen Diagramms des Betriebes der Abbaustrecke über 24
Stunden. Sie gestattet, durch Augenschein jederzeit die Verschiebungen der Schrämmaschine
in der Arbeitsstelle zu verfolgen und gleichzeitig eine sofortige graphische Unterlage
der von ihr geleisteten Arbeit zu besitzen. Sie liefert eine ständige, vollständige
-und objektive Beobachtung des Betriebes der mechanisierten Abbaustrecken und gestattet
die Lösung zahlreicher Aufgaben, welche bisher mangels genauer oder systematischer
Auskünfte ungelöst blieben.
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Die Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung beispielshalber
erläutert.
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F i g. 1 zeigt schematisch den selektiv arbeitenden Generator zur
Erzeugung von Impulsen der erfindungsgemäßen Registriervorrichtung; F i g. 2 ist
eine schaubildliche Ansicht der Schnecke, des Schreibstifts und der Registriertrommel;
F i g. 3 zeigt die Schaltung der Anordnung; F i g. 4 zeigt ein mittels der erfindungsgemäßen
Registriervorrichtung erhaltenes Diagramm.
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Der in F i g. 1 dargestellte selektiv arbeitende Impulsgenerator weist
einen Nocken 1 mit in gleichen Winkelabständen angeordneten Erhebungen 2 auf. Dieser
Nocken ist konzentrisch zu dem Antriebszahnrad 3 der Winde angeordnet, welches mit
der Kette 4 im Eingriff steht, welche längs des Förderers gespannt ist und die Verschiebung
der Maschine ermöglicht. Bei der Drehbewegung der Anordnung betätigen die Erhebungen
2 des Nockens 1 ein Ende 5
eines um eine lotrechte Achse 7 schwenkbaren
Hebels 6, dessen anderes Ende 8 den einen oder den anderen von zwei Druckknöpfen
9 h, 9 r betätigt. Die Form des Endes 5 des Hebels 6 ist so bestimmt, daß jede Erhebung
2 die Schrägstellung dieses Hebels in Richtung auf den der Bewegungsrichtung der
Schrämmaschine entsprechenden Druckknopf sowie - das Freikommen dieser Erhebung
von diesem Ende bewirkt. Wenn sich die Schrämmaschine in dem Sinn des Pfeils Fh
zur Vornahme des Schrämens und in dem Sinn des Pfeils F,. für den Rückgang bewegt,
drückt der Hebel 6 während dieses Rückgangs auf den Druckknopf 9 r, wie dargestellt,
während der Druckknopf 9h von dem Hebel. 6 während des Schrämvorgangs eingedrückt
wird. Diese Anordnung kann unter dem. genormten Schutzgehäuse der Kettenantriebsräder
angeordnet werden.
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Diese elektrischen Impulse, welche durch das aufeinanderfolgende Drücken
des Hebels 6 auf einen der Druckknöpfe 9 h, 9 r in einer bestimmten Arbeitsphase
erzeugt werden und deren Zahl zu der von der Schrämmaschine durchlaufenen Strecke
proportional ist, werden nach über Tage durch das Telefonnetz 11 (F i g. 3) befördert
und gelangen bis zu der eigentlichen Registriervorrichtung. Diese wird durch eine
Trommel 12 gebildet, welcher durch ein nicht dargestelltes Uhrwerk eine gleichförmige
Drehbewegung um ihre Achse erteilt wird und so den Zeitmaßstab .liefert. Die Trommel
ist mit einem Diagrammträger 13 versehen, gegen welchen sich ein Schreibstift 14
legt, welcher an einer Mutter 15 befestigt ist, welche auf einer Schnecke 16 sitzt,
so daß ihr eine Translationsbewegung erteilt wird, wenn die Schnecke in Umdrehung
versetzt wird. Jeder von der Schrämmaschine abgegebene elektrische Impuls erregt
ein elektrisches Relais 17h oder 17r, welches die Schnecke durch Einwirkung einer
Klinke 18h
oder 18r auf eines der beiden Klinkenräder 19h,
19r
verdreht, deren Verzahnungen entgegengesetzt sind und welche von der Schnecke getragen
werden, so daß diese um einen Bruchteil einer Umdrehung verdreht wird, welcher der
Zähnezahl der Klinkenräder 19h und 19r entspricht. Die Bewegung der
Mutter 15 folgt daher genau dem Vorschub der Maschine, und die Bewegung des Schreibstifts
14 auf dem Diagrammträger 13, welche durch die Zusammensetzung der Bewegung der
Mutter 15 und der Drehbewegung der Trommel 12 entsteht, gestattet die Aufzeichnung
des Diagramms der zeitlichen Bewegung der Schrämmaschine.
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Zur Übertragung der Impulse von der Schrämmaschine auf das Registriergerät
ist ein Abzweigkasten 20 hinter den Druckknöpfen 9 h und 9 r angeordnet. Dieser
Kasten enthält einen Gleichrichter 21, welcher zwischen einen Pol 22 einer Niederspannungsquelle
S von z. B. 25 V und einen festen Kontakt der Druckknöpfe geschaltet ist. Der andere
Pol 23 der Spannungsquelle ist mit jedem der anderen festen Kontakte der
Druckknöpfe 9 r und 9 h über Relais 24 h und 24 r verbunden, welche bei ihrer Erregung
die Schließung von zwei normalerweise offenen Schaltern 25h und
25r bewirken. Einer der festen Kontakte dieser Schalter ist über einen Gleichrichter
26 mit einem Pol einer zweiten Niederspannungsquelle verbunden, während ihre anderen
festen Kontakte mit dem anderen Pol dieser Spannungsquelle in der weiter unten beschriebenen
Weise verbunden sind. Die durch die Relais @ 24h, 24Y, den Gleichrichter 26 und
die Schalter 25 h, 25 r gebildete Anordnung 27 bildet einen durch die Bewegungsrichtung
der Schrämmaschine gesteuerten Schaltkasten. Die Stromquelle S, die Relais 24 h,
24 r, der Gleichrichter 21 und die Druckknöpfe 9 h, 9 r bilden einen Sicherheitskreis.
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Die zweite Niederspannungsquelle wird durch einen Transformator gebildet,
dessen Primärwicklung 28 z. B. an ein Netz von 220 V geschaltet ist, während seine
Sekundärwicklung 29 z. B. eine Spannung von 24 V liefert. Ein Ende der Sekundärwicklung
ist über eine Sicherung 30 geerdet sowie mit dem Gleichrichter 26 und außerdem
mit einem der festen Kontakte von zwei normalerweise offenen Schaltern 31 h und
31 r verbunden. Das andere Ende
der Sekundärwicklung 29 ist mit
den anderen festen Kontakten der Schalter 25h und 25r über Relais
32h und 32r verbunden. Es speist außerdem die Relais 17h und 17Y, welche mit den
anderen festen Kontakten der Schalter 31h und 31r durch Endschalter 33h,
33r und normalerweise geschlossene Verriegelungskontakte 34 h und
34 r verbunden sind. Die obige Vorrichtung arbeitet folgendermaßen: Unter
der Annahme, daß sich die Schrämmaschine im Rückgang oder in der Ladephase befindet,
ist der Druckknopf 9 r geschlossen, was die Erregung des Relais 24 r und die Schließung
des Schalters 25 r bewirkt. Der Steuerkasten 27 erfüllt dann seine Aufgabe, da dann
die Anordnung durch den Rückgang gesteuert wird. Bei der Schließung des Kontakts
25r wird das Relais 32r erregt, was gleichzeitig die Schließung des Schalters 31r
und die Öffnung des Riegels 34h bewirkt, so daß die Gewißheit besteht, daß nur das
Relais 17r erregt wird. Die Klinke 18r betätigt dann das Klinkenrad 19 r und treibt
die Mutter 15 in dem Sinn des Pfeils Fr (F i g. 2 und 3) an. Am Ende des
Rückgangs betätigt die Mutter den Kontakt 33r, wodurch die Speisung des Relais 17r
unterbrochen wird.
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Bei einem Ausführungsbeispiel hat der Nocken 1 vier Erhebungen, das
Antriebsrad 3 besitzt sieben Zähne und steht mit einer Marinekette im Eingriff,
deren Schritt 0,128 m beträgt. Ein Impuls entspricht infolgedessen einer Verschiebung
der Schrämmaschine von 0,224 m. Jedes Klinkenrad 19 besitzt zwölf Zähne, der gewählte
Maßstab des Diagramms beträgt 1 mm je Meter und 1 mm für 2 Minuten, was für die
Schnecke 16 eine Ganghöhe von 2,688 mm ergibt.
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F i g. 4 zeigt ein mittels der obigen Apparatur erhaltenes Diagramm.
Dieses Diagramm gestattet die sofortige Feststellung aller während des Betriebs
der Schrämmaschine auftretenden Zwischenfälle. So hat sich z. B. in dem ersten Schräm-
und Rückgangszyklus bei a ein großer Block beim Ausschütten festgeklemmt, bei b
ist eine Verlangsamung infolge eines Überhangs entstanden, bei c hat sich der Vorschrämarm
festgeklemmt, bei d ist ein Stillstand an dem Ladepunkt mit nachfolgender Beseitigung
des überhangs durch Schießen bei e aufgetreten, und bei j wurde die Maschine zur
Reinigung vor der Verrückung zurückgezogen, worauf die Verrückung bei g vorgenommen
wurde. In dem zweiten Schräm- und Rückgangszyklus ist bei h die Trommel in der Front
blockiert worden, bei i ist die Maschine durch einen Überhang blockiert worden,
bei j wurden die Beseitigung des Überhangs durch Schießen und der Transport des
Holzes vorgenommen, und bei k erfolgten das Verrücken und die Zimmerung. Schließlich
wurde in dem vierten Schräm- und Rückgangszyklus bei o der Vorschrämarm verklemmt,
bei p haben zahlreiche Stürze von Blöcken aus dem Überhang zahlreiche Verklemmungen
der Maschine hervorgerufen, und bei q ist der Überhang abgefallen. Beim Rückgang
war kein Material zu befördern. Dank dieser Registriervorrichtung ist es jetzt möglich,
beim Betrieb von Gruben unmittelbar einen theoretischen täglichen größten Vorschubzyklus
für ein gegebenes Material und ein gegebenes Flöz zu bestimmen, was die Möglichkeit
einer besten Organisierung der Zyklen für die Zimmerung oder den Versatz ergibt.
Sie ermöglicht ferner Versuche von Spitzhacken von Schrämmaschinen und die Bestimmung
der günstigsteh Frequenz ihres Wechsels. Ebenso gestattet zur Erzielung eines vollständigen
Schrämens die Aufzeichnung einer Versuchsreihe durch Vergleich der Diagramme die
vorteilhaftesten Kenngrößen herauszuarbeiten, welche z. B. hinsichtlich der Länge,
der Höheneinstellung und der Zahl der Arbeitsorgane der an der Abbaumaschine anzubringende
Vorschrämarm haben muß, insbesondere zum Zersprengen der gefährlichen überhänge,
welche nach dem Vorbeigang der Haupttrommel an dem Hangenden hängenbleiben. Schließlich
ist es auch möglich, das Verhalten der Ladesporne entsprechend der Abfuhr der Feinkohlen
zu verfolgen, die harten Zonen festzustellen, und den Einfluß des Einspritzens von
Wasser in das Massiv oder von Erschütterungsschüssen zu sehen, und schließlich die
Schwierigkeiten bei der Handhabung des Materials der Baustelle in Abhängigkeit von
der Öffnung der Flöze festzustellen.
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Der Apparat gestattet, außer den Zeiten des Beginns und des Endes
der Arbeit an einer Arbeitsstelle alle Unterbrechungen des Arbeitens der Schrämmaschine
oder der Abbaumaschine zu registrieren. Wenn z. B. der den Gegenstand der Erfindung
bildende Apparat mit einer Registriervorrichtung zur Aufzeichnung des Betriebs des
Förderers kombiniert wird, kann man sehen, in welchem Maße die in einem Abbaubetrieb
ausgeführte oder vorzunehmende Arbeit von der Abfuhr der Blöcke durch den Förderer
abhängt. Schließlich gestattet die Erfindung insbesondere, die sich wiederholenden
Zwischenfälle in einem Abbaubetrieb festzustellen und so die Totzeiten durch eine
genaue ständige Beobachtung zu verringern.