DE1763472A1

DE1763472A1 - Steuersystem,insbesondere fuer Strebausruestungen in untertaegigen Grubenbetrieben

Info

Publication number: DE1763472A1
Application number: DE19681763472
Authority: DE
Inventors: Kenneth Cooper
Original assignee: Gullick Ltd
Current assignee: Gullick Ltd
Priority date: 1967-06-08
Filing date: 1968-06-07
Publication date: 1971-07-29
Also published as: US3489460A; GB1210069A

Description

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GULLICK LIMITED Kirkless Street, Wigan, Lance.» England

Steuersystemi insbesondere für Strebausrüstungen in untertägigen Grubenbetrieben.

Die Erfindung betrifft ein Steuersystem, das durch das Vorbeibewegen eines Gegenstandes an einzelnen Steuervorrichtungen betätigt wird.

Eine spezielle Ausführungsform der Erfindung, die nur beispielsweise aufgeführt wird, 1st ein Steuersystem, mit dem der Rückvorgang eines Strebförderers in untertägigen Grubenbetrieben automatisch gesteuert wird, wobei das Vorrücken des unzerlegten Förderers abschnittsweise erfolgt und in Abhängigkeit vom jeweiligen Standort der Gewinnungsmaschine gesteuert wird.

Es ist allgemein bekannt, den unzerlegten Förderer abschnittsweise, entsprechend dem Fortschritt der Gewinnungsmaschine mit Hilfe von hydraulischen Rückvorrichtungen hinter der Gewinnungsmaschine gegen die Abbaufront vorzurücken, wobei die Gewinnungsmaschine beispielsweise auf dem Förderer verfahren werden kann. Die hydraulischen Rückvorrichtungen können dabei beispielsweise Bestandteil eines selbstvorrückenden Ausbauelementes sein und, sofern sie doppeltwirkend ausgeführt sind, sowohl zum Vorrücken des Förderer» gegen die

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neu freigelegte Abbaufront Als auch zum Nachrücken des Ausbauelemsntes gegen den Förderer dienen*

Weiterhin ist es als besonders vorteilhaft bekannt» den abschnittsweise hinter dem jeweiligen Standort der Gewinnungsmaschine erfolgenden Rückvorgang des Strebförderers mit Hilfe von Steuervorrichtungen zu steuern» die bei der Vorbeifahrt der Gewinnungsmaschine von der Gewinnungsmaschine betätigt werden, wenn diese an der Abbaufront entlang fährt und das gewonnene Gut auf den Strebforderer lädt.

Sine der Aufgaben der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine verbesserte Steuervorrichtung der obengenannten Art tu schaffen» die die Notwendigkeit eines Berührungskontaktes zwisohen der Gewinnungsmaschine und den Steuervorrichtungen vermeidet, die dabei aber mit Rücksicht auf die in einen Grubenbetrieb herrschenden Bedingungen sehr robust und nicht störanfällig ist und auch nioht unbeabsichtigt betätigt werden kann.

Gegenstand der Erfindung ist ein Steuersystem, das durch das Vorbeibewegen eines Gegenstandes an einzelnen Steuervorrichtungen betätigt wird und sich dadurch kennzeichnet» daß einerseits einer Reihe von Steuervorrichtungen und andererseits den Gegenstand Magnete zugeordnet sind, die sich bei Annähe·* rung gegenseitig abstoßen und dadurch bei der Vorbeibewegung des Gegenstandes die Steuervorrichtung betätigen.

Durch diese Anordnung ist gewährleistet, daß die Steuervorrichtung nur dann- betätigt wird, wenn die beiden gleichen und deshalb einander abstoßenden Magnetpole in Annäherung ge- , bracht werden. Auf diese Weise ist die Gefahr beseitigt, daß die Steuervorrichtung unbeabsichtigt oder zufällig durch

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Annäherung eine» Gegenstandes aus zwar magnetischem aber nicht magnetisieren Material ausgelöst wird. Dies ist beispielsweise beim Einsatz des Steuersystemes für Strebaus rüstungen in untertägigen Grubenbetrieben wichtig,wo Personen« die den Streb befahren, eiserne Gegenstande, wie z.B. Werkzeuge, mit sich führen.

Die einzelnen Steuervorrichtungen können je zwei Steuerventile enthalten, von denen eines betätigt wird, wenn der Gegenstand in der einen Richtung, und von denen das andere betätigt wird, wenn der Gegenstand in der entgegengesetzten Richtung vorbeibewegt wird. Dabei ist einem der Steuerventile ein Magnet zugeordnet, dessen Nordpol in Richtung auf den sich vorbeibewegenden Golgjanstand weist, während dem anderen Steuerventil ein Magnet zugeordnet ist, dessen Südpol in Richtung auf den sich vorbeibewegenden Gegenstand weist. Der am Gegenstand befindliche Magnet ist in diesem Falle so befestigt, daft wahlweise sein Nord- oder sein Südpol in Richtung auf die Magnete der Steuerventile weisen kann, je nachdem in welcher Richtung der Gegenstand an den einzelnen Steuervorrichtungen vorbeibewegt werden soll. Auf diese Weise wird es ermöglicht, daß bei einer Bewegungsrichtung des Gegenstandes das eine Steuerventil jeder Steuervorrichtung betätigt wird, während bei der entgegengesetzten Bewegungsrichtung jeweils das andere Steuerventil jeder Steuervorrichtung betätigt wird.

Eine spezielle Ausführungsform der Erfindung wird im folgenden an Rand eines Beispieles beschrieben, das die Verwendung des erfindungsgeraäßen Steuersystemes zur automatischen Steuerung des Rückvorganges eines Strebförderera in einem Streb im untertägigen Grubenbetrieb betrifft. In der nachfolgenden Be-

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Schreibung wird auf die Zeichnung Bezug genommen, in der Fig. 1 die perspektivische Ansicht einer Sxrebaus-

rüstung, bestehend aus Ausbauelementen, Förderer und Gewinnungsmaschine,

Fig. 2 eine Aufsicht auf das gesamte Steuersystem,

Fig. 3 eine Aufsicht und einen teilweisen Schnitt durch eine der einander gleichen Steuervorrichtungen, aus denen das Steuersystem zusammengesetzt ist, zeigt.

Der Strebausbau, der mit einem Steuersystem gemäß der Erfindung versehen ist, besteht aus einer Vielzahl von selbstvorrückenden hydraulischen Ausbauelementen bekannter Art, die in bekannter Weise im Abstand zueinander entlang der Abbaufront angeordnet sind. Einige dieser Ausbauelemente sind in Fig. 1 und 2 dargestellt und mit den Bezugszeichen 10 bis 28 versehen. Der gelenkige Strebförderer C ist zwischen den Ausbauelementen und der Abbaufront F angeordnet. Die Gewinnungsmaschine M fährt auf dem Förderer C und wird an diesem während der Gewinnungsarbeit geführt. Die an der Abbaufront gewonnene Kohle wird beim Verfahren der Maschine auf den Förderer geladen und abgefördert.

Nach Durchfahrt der Gewinnungsmaschine durch den Streb wird der Förderer abschnittsweise unzerlegt gegen die neu freigelegte Abbaufront vorgerückt, so daß die Maschine am Ende der Gewinnungsfahrt in der Ausgangslage für einen neuen Schnitt in entgegengesetzter Richtung bereit steht.

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Jedes Ausbauelement hat einen hydraulischen Vorrückzylinder 29, mit dessen Hilfe es in bekannter Weise vorgerückt wird. Die Kolbenstange des Vorrückzylinders ist» wie bei 30 dargestellt, am Strebförderer C befestigt, so daß der Strebförderer während des Vorrückens des Ausbauelemente als Widerlager dienen kann.

Bei der in Fig. 2 dargestellten Anordnung ist der Vorrückzylinder 29 eines jeden vierten Ausbauelementes, nämlich der Ausbauelemente 10, IH, 18 , 22 und 26 doppeltwirkend ausgebildet, so daß er sich nicht nur zum Vorrücken des zugehörigen Ausbauelementes, sondern auch zum abschnittsweisen Vorrücken des unzerlegten Förderers eignet.

Die Betätigung dieser doppeltwirkenden Zylinder wird durch die Vorbeifahrt der Gewinnungsmaschine M über die in Fig. 3 dargestellte Steuervorrichtung gesteuert. Diese Steuervorrichtung besteht aus Ventilen 31 und 32, die normalerweise offen sind und Ventilöffnungen 33, 3U und 3Saaufweisen. Die Ventile sind mit einem mit etrömungsmitte^betriebenen Schaltelementen versehenen Schaltkreis bekannter Art verbunden, in dem pneumatisch betätigte Ventile durch pneumatische Impulse gesteuert werden.

Die Ventilöffnungen 3%sind Auslaßöffnungen und können, wie später beschrieben wird, durch Schließkörper 36, die bei 37 schwenkbar befestigt sind, verschlossen werden. Durch Federn 38 werden die Schließkörper 36 in der Öffnungsstellung gehalten»

Am Schließkörper 36 des Ventiles 31 ist ein Magnet 3 9 so befestigt , daß sein Nordpol N in Richtung auf die Abbaufront F

weist.

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An Schließkörper 36 des Ventileβ 32 ist ein Magnet 40 so befestigt« daß sein Südpol S in Richtung auf die Abbaufront F weist.

Die öffnungen 33 der Ventile 31 und 32 dienen der Druckluftzufuhr» während jede der öffnungen 34 mit einem strömungsmittelbetriebenen Flip-Flop-Schalter 41 bzw. 12 des strömungsmittelbetriebenen Schaltkreises verbunden sind. Die Flip-Flop-Schalter 41 und 42 haben je zwei Ausgange 43 und 44 und steuern die Druckluftzufuhr zu den druckluftgesteuerten Hydraulikventilen 45 (s. Fig. 1), die für die Druckmittelzuführung zu den Vorrückzylindern 29 vorgesehen sind.

Die Ventile 31 und 32 sind mit den strömungsmittelbetriebenen Flip-Flop-Schaltern ti und 42 über Leitungen 46 verbunden, wahrend die Flip-Flop-Schalter mit den Hydraulikventilen 45 Ober Leitungen 47 und 48 verbunden sind.

Die berührungslose Verbindung zwischen der Gewinnungsmaschine M und den Ventilen 31 und 32 erfolgt über einen Magneten 49, der bei 50 schwenkbar an der Gewinnungsmaschine M befestigt ist. Dieser Magnet kann um 180° gedreht und festgelegt werden» so daß entweder sein Nordpol N oder sein Südpol S auf die Magnete 39 und 40 der Ventile 31 und 32 weist.

Selbstverständlich sind Flip-Flop-Schalter für jedes Steuerventil 31 bzw. 32 vorgesehen. In Fig. 2 sind nur die Flip-Flop-Schalter der Ausbauelemente 10 und 26 dargestellt.

Das oben beschriebene System funktioniert wie folgt:

Angenommen, die Kohlengewinnungsmaschine fährt auf dem Förderer von links nach rechts (s. Fig. 2) gerade am Ausbauelement 18

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vorbei, wobei der Magnet 49 an der Gewinnungemaschine so angeordnet ist, daß sein Nordpol N in Richtung auf die Ventile und 32 weist. Wenn der Magnet 49 am Ventil 31 vorbeikommt, wird der Magnet 39 zurückgedrückt und schließt die Öffnung 35 des Ventiles 31. Infolgedessen wird ein pneumatischer Impuls an den Flip-Flop-Schalter 11 gegeben und der Vorrückzylinder 29 des Ausbauelementes 10 betätigt, um einen Abschnitt des Förderers C gegen die Abbaufront vorzurücken. Auf diese Weise wird bei Vorbeifahrt der Gewinnungsmaschine jeweils am achten Ausbauelement hinter demjenigen, an dem die Maschine gerade vorbeifahrt, der doppeltwirkende Rückzylinder zum Vorrücken des zugehörigen Strebfördererabschnittes betätigt.

Besonders vorteilhaft wirkt sich aus, daß bei der Vorbeibewegung des Magneten 49 am Magneten 40 das Ventil 32 nicht betätigt wird, weil die Ventile 31 und 32 nur auf gegenseitige Abstoßung der Magnete reagieren und bei Fahrtrichtung der Gewinnungsmaschine von links nach rechts der Nordpol des Magneten 49 dem Südpol des Magneten 40 gegenüberliegt, so daß beide einander anziehen.

Bevor die Fahrtrichtung der Gewinnungsmaschine auf die umgekehrte Fahrtrichtung für den Schnitt umgeändert wird, wird der Magnet 49 um 180° gedreht, so daß sein Südpol in Richtung auf die Magnete 39 und UO der Ventile 31 und 32 weist. Auf diese Weise wird bei dieser Fahrtrichtung der Maschine das Ventil 32 und nicht das Ventil 31 betätigt. Die Ventile 32 geben der Reihe nach Impulse an die Flip-Flop-Schalter 42, so daß wiederum der Vorrückzylinder jeweils des achten Ausbauelementes hinter der Maschine beaufschlagt wird und den zugehörigen Fördererabschnitt gegen die Abbaufront vorschiebt.

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Die Ventile 31 und 32 können selbstverständlich durch elektrische Schalter und/oder die strömungsmittelbetriebenen Flip-Flop-Schalter durch entsprechende elektrische oder elektronische Schaltvorrichtungen ersetzt werden, die die Betätigungsventile der Rückzylinder steuern, wobei diese Ventile in diesem Fall als Magnetventile ausgebildet sein müßten. D.h. mit anderen Worten, daß mit Ausnahme der Magnete 39, HO und 19 das Steuersystem gänzlich strömungsmittelbetrieben, elektrisch oder elektronisch ausgeführt sein kann, oder aber auch eine Kombination von elektrischen oder elektronischen und strömungsmittelbetriebenen Schaltelementen darstellen kann.

Das oben beschriebene System kann anstelle von oder zusätzlich zum Rückvorgang des Strebförderers auch das Vorrücken der einzelnen Ausbauelemente durch die Vorbeifahrt der Gewinnungsmaschine steuern. Wenn beispielsweise, wie in Fig. 2 dargestellt, die Steuervorrichtung an jedem vierten Ausbauelement angeordnet ist, kann das Steuersystem die Funktionen der doppeltwirkenden Rückzylinder jedes vierten Ausbauelementes, d.h. der Ausbauelemente 10, l*t, 18, 22, 26 und so weiter, steuern. Wenn jedes dieser Ausbauelemente seinen Rückvorgang weitgehend abgeschlossen hat, kann es beispielsweise eine Folgeventilsteuerung betätigten, wodurch das folgenden Ausbauelement , beispielsweise das Ausbauelement 11, vorgerückt wird. Dieses Ausbauelement 11 kann nach dem Vorrücken über eine Folgeventilsteuerung den Rückvorgang des folgenden Ausbauelementes einleiten usw, bis die drei Ausbauelemente, beispielsweise die Ausbauelemente 11, 12 und 13, die zwischen den Ausbauelementen angeordnet sind, die mit den Steuervorrichtungen 31, 32 versehen sind, vorgerückt sind. Bine Folgeventilsteuerung, die nach dem Rücken eines Ausbauelementes den Rückvorgang des nächstfolgenden Ausbauelementes einleitet, ist aus eigenen älteren Anmeldungen bekannt.

Patentansprüche: 10983 1/0709 _{BA0 ommL}

Claims

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Pa te nt.a η s ρ rü eh e:

!.Steuersystem, das durch Vorbeibewegen eines Gegenstandes an einzelnen Steuervorrichtungen betätigt wird, dadurch g e k. e η η zeichnet, daß einerseits einer Reihe von Steuervorrichtungen (31 bis 40) und andererseits dem Gegenstand CM) Magnete (39,40 bzw. 49) zugeordnet sind, die sich bei Annäherung gegenseitig abstoßen und dadurch bei der Vorbeibewegung des Gegenstandes (M) die Steuervorrichtung (31 bis 40) betätigen.
2. Steuersystem nach Anspruch 1, dadurch g e kennzeichnet , daß jede Steuervorrichtung (31 bis 40) aus Steuerventilen (31 bzw. 32) besteht, die ein Strömungsmittel steuern.
3. Steuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Steuervorrichtung (31 bis 40) aus elektronischen oder elektrischen Schaltelementen besteht«
4. Steuersystem nach Anspruch 1 und 2, dadurch g β k e η η ζ e i e h η β t , daß jedes Steuerventil (31 bzw. 32) mit einem mit ströraungsmitte^^etriebenen Schaltelementen versehenen Steuerkreis verbunden ist.
5· Steuersystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet j daß jedes Steuerventil (31 bzw. 32) mit einem strömungsmittelbetriebenen Flip-Flop-Schalter (41 bzw, 42) verbunden ist, der in dem strömungsmittelbetriebenen Steuerkreis angeordnet ist.

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6. Steuersystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß jedes Steuerventil (31 biw. 32) einen Durchflußkanal (35) hat, dem an einem Ende eine Einlaßöffnung (33) und am anderen Ende eine Auslaßöffnung (35a) für das Strömungsmittel zugeordnet ist und der außerdem mit einem weiteren Kanal (3U) in Verbindung steht, der an den strömungsmittelbetriebenen Flip-Flop-Schalter (Hl bzw. 42) angeschlossen ist, wobei die Auslaßöffnung (3Sa) einen von einer Feder (38) in der öffnungesteilung gehaltenen Schließkörper (36) aufweist, der mit einem Magneten (39 bzw. UO) versehen ist, der den Schließkörper (36) bei Vorbeifahrt des Gegenstandes (M) in seine Schließstellung drückt, wodurch das durch die Einlaßöffnung (33) eintretende Strömungsmittel •inen Steuerimpuls an den Flip-Flop-Schalter (41 bzw. 42) gibt.
7. Steuersystem nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß jede Steuervorrichtung (31 bis 40) zwei Steuerventile (31 und 32) aufweist, wobei einem der Ventile (z.B. 31) ein Magnet. (z.B. 39Zugeordnet ist, dessen Nordpol (N) auf den vorbeifahrenden Gegenstand (M) gerichtet ist, während dem anderen Ventil (z.B. 32) ein Magnet (z.B. 40) zugeordnet ist, der mit seinem Südpol (S) auf den sich vorbeibewegenden Gegenstand (M) gerichtet ist, wobei der Magnet (49) an dem sich vorbeibewegenden Gegenstand (M) beweglich ist, so daß entweder sein Nordpol (N) oder sein Südpol (S) auf die Magnete (39,40) der Steuervorrichtung (31 bis 40) gerichtet ist und die Steuerventile (31 bzw. 32) selektiv betätigt werden.
8. Steuersystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß der Magnet (49) schwenkbar am Gegenstand (M) befestigt ist.

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9. Steuersystem nach Anspruch 1 bis 9, das einer Strebauerüstung für untertägige Grubenbetriebe zugeordnet ist, die eine Gewinnungsmaschine, einen Strebförderer und Rückvorrichtungen zum Vorrücken des Strebförderers gegen die Abbaufront aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegliche Gegenstand durch die Gewinnungsmaschine (M) gebildet wird und daß eine Vielzahl von Steuervorrichtungen (31 bis 40) mit Abstand zueinander entlang dem Strebförderer (C) angeordnet sind über die der abschnittsweise hinter der Gewinnungsmaschine (M) nach Durchgang derselben erfolgende Rückvorgang des Strebförderers (C) gegen die Abbaufront (F) gesteuert wird,
10. Steuersystem nach Anspruch 1 bis 9, das einer Strebausrüstung für untertägige Grubenbetriebe zugeordnet ist, die selbetyorrückende Ausbauelemente und eine Gewinnungsmaschine zur Hereingewinnung des Minerals beim Vorrücken der Ausbauelemente aufweist, dadurch geke nn· zeichnet ,daß der bewegliche Gegenstand durch die Gewinnungsmaschine (M) gebildet wird und daß eine Vielzahl von Steuervorrichtungen (31 bis 40) mit Abstand zueinander entlang der Abbaufront (F) angeordnet ist , über die der Rückvorgang der Ausbauelemente (10 bis 28) gesteuert wird.
11. Steuersystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet , daß die hydraulischen Vorrück- · Zylinder (29) Bestandteil selbstvorrückender hydraulischer Ausbaueleaente (10 bis 28) sind.
12. Steuersystem nach Anspruch 9, 10 und 11, dadurch

gekennzeichnet , daß die Gewinnungsmaschine (M) auf dem Förderer (C) verfahrbar ist oder an demselben geführt ist.

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