DE2548791C3 - Steuervorrichtung zur Steuerung des Rück-Setzvorganges der Grubenausbaugestelle eines Strebausbaus - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung zur Steuerung des Rück-Setzvorganges der Grubenausbaugestelle eines Strebausbaus jeweils von einem anderen Grubenausbaugestell her, mit jedem Ausbaugestell zugeordneten, zum Steuern aller Funktionen dienenden Steuerventilblöcken, deren Ventilkörper zum Ansteuern der einzelnen Funktionen durch eine Fernbetätigungsvorrichtung betätigbar ist.

Derartige Steuervorrichtungen werden auch als Folge- oder Nachbarsteuerungen bezeichnet Sie haben den Vorteil, daß der ROck-Setzvorgang eines Ausbaugestelles von einem in der Verspannung zwischen Hangendem und Liegendem verbleibenden benachbarten Ausbaugestell her erfolgen kann, das dem Bedienungsmann einen wesentlich besseren Schutz bieten kann, als das gerade vorrückende Ausbaugestell.

Es ist eine Folgesteuerung bekannt (DE-AS 2C 25 293), bei der die Fernbetätigungsvorrichtung ein mechanisches Verbindungsglied zum benachbarten Grubenausbaugestell aufweist Dieses mechanische Verbindungsglied erlaubt es, den Ventilkörper des Steuerventilblockes des vorrückenden Ausbaugestells von einem benachbarten Ausbaugestell her derart zu verdrehen, daß dieses die zum Rauben, Vorrücken und Setzen erforderlichen Funktionen ausführt Ein solches mechanisches Verbindungsglied ist aber verhältnismäßig störanfällig und behindert durch seine zwangsläufig kurze Länge den Rückvorgang.

Weiterhin sind hydraulische Folgesteuerungen bekannt (DE-AS 12 49796), die mit einem Druckmittel arbeiten, das in zwischen den Ausbaugestellen angeordneten Druckmittelleitungen geführt ist Hier treten im Prinzip die gleichen Schwierigkeiten auf, wie bei der mechanischen Fernbetätigung, wobei hinzukommt, daß eine Vielzahl von Druckmittelleitungen oder -schläuchen zwischen den benachbarten Ausbaugestellen notwendig ist

Es ist auch bereits bekannt Fernsteuerungen oder Folgesteuerungen elektrisch zu betätigen (DE-AS 12 96 108) oder sie elektrohydraulisch auszubilden (DE-AS 12 37 041). Insbesondere bei elektrischer Betätigung benötigt man zur Übertragung der Steuersignale keine mechanischen Verbindungsglieder oder Druckmittelleitungen bzw. -schläuche, sondern lediglich elektrische Leitungen, die sich leichter verlegen lassen.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine Steuervorrichtung der eingangs genannten Gattung so weiterzubilden, daß eine Behinderung des vorrückenden Ausbaugestells durch zu kurze oder zu viele Verbindungsglieder oder Verbindungsleitungen zwischen den AusbaugesteJlen vermieden wird.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Fernbetätigungsvorrichtung einen Motor zum Verstellen des Ventilkörpers und einen mit der Welle des Motors und/oder dem Ventilkörper verbundenen Generator aufweist, der der Stellung des Ventilkörpers entsprechende elektrische Signale abgibt und daß weiterhin eine elektrisch ferngesteuerte Steuereinrichtung einen vom gerade betätigten Ausbaugestell entfernt angeordneten Funktionswähler aufweist, der den einzelnen Funktionen zugeordnete elektrische Signale abgibt die in einem elektronischen Vergleicher mit den elektrischen Signalen des Generators verglichen werden und bei fehlender Übereinstimmung mit den elektrischen Signalen des Generators die Energieversorgung des Motors freigeben und bei Übereinstimmung mit den elektrischen Signalen des Generators die Energieversorgung des Motors abschalten und die Druckmittelbeaufschlagung des Steuerventilblockes freigeben.

Bei dieser Steuervorrichtung sind die Fernbetätigung und ihre elektrische bzw, elektronische Steuerung verhältnismäßig einfach aufgebaut und deshalb äußerst robust und dauerhaft, was in Anbetracht der rauhen Einsatzbedingungen im untertänigen Grubenbetrieb sehr wichtig ist

Zweckmäßig ist der Motor als Hydraulikmotor ausgebildet, dessen Druckmittelzufuhr durch ein Magnetventil gesteuert wird, das seinerseits durch den Ausgang des Vergleichers gesteuert ist Dadurch, daß als Hauptenergiequelle für die Fernbetätigungsvorrichtung, die den Motor antreibende Hydraulikflüssigkeit dient, werden für die Fernbetätigungsvorrichtung nur verhältnismäßig geringe Stromstärken benötigt, die eine eigensichere Ausführung der elektronischen Steuerung zulassen.

Eine ähnlich geringe Energie wird bei einer zweiten Ausführungsform des Gegenstandes der Erfindung benötigt, bei der der Motor als elektrischer Getriebemotor ausgebildet ist, der mit einer hydraulischen Servor-Verdrehvorrichtung verbunden ist, die vom Ausgang des Vergleichers gesteuert ist

Um zu ermöglichen, daß das vorzurückende Ausbaugestell von beiden Seiten her angesteuert werden kann und um dabei mögliche Fehlsteuerungen zu vermeiden, die durch ein gleichzeitiges Ansteuern des vorzurückenden Ausbaugestelles von beiden Seiten her hervorgerufen werden könnten, ist weiterhin vorgesehen, daß dem Vergleicher ein ausschließendes ODER-Gatter vorgeschaltet ist dessen beiden Eingänge mit Funktionswählern verbunden sind, die dem rechts bzw. links benachbarten Ausbaugestell zugeordnet sind Bei Ansteuerung dieses ODER-Gatters von einem der Funktionswähler her ist automatisch der Eingang des anderen Funktionswählers gesperrt

Um von jedem Funktionswähler her das rechte oder linke benachbarte Ausbaugestell ansteuern zu können, ist jedem Funktionswähler ein Richtungsschalter zugeordnet, durch den das Signal des Funktionswählers wahlweise dem benachbarten rechten oder dem benachbarten linken Ausbaugestell zugeleitet werden kann.

Um ein Einleiten des Rück-Setzvorganges im Gefahrenfalle zu verhindern oder den bereits eingeleiteten Rücksetzvorgang im Gefahrenfalle sofort zu unterbrechen, ist in die elektrische Energieversorgungsleitung des vorrückenden AusbaugesteEes ein Totmannschalter eingeschaltet Wenn dieser Totmannschalter nicht betätigt ist ist eine Auslösung der Funktionen des zugehörigen benachbarten Ausbauelementes ausge- so schlossen.

Zwei Ausfuhrungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden an Hand der Zeichnung näher erläutert, in der

F i g. 1 schematisch einen Schaltplan einer Steuervorrichtung gemäß der Erfindung in einer ersten Ausführungsform und

Fig.2 eine abgewandelte Ausführungsform der in F i g. 1 dargestellten Steuervorrichtung zeigen.

In F i g. 1 bezeichnen die vertikalen strichpunktierten Linien die Grenzen der von den benachbarten Ausbaugestellen belegten Bereiche, während die Doppellinien hydraulische Leitungen, die einfachen Linien elektrische Leitungen und die gestrichelten Linien mechanische Verbindungsglieder darstellen. Das Ausbaugestell zwischen den beiden senkrechten strichpunk- 6j tierten Linien ist das Ausbaugestell III und hat auf der linken Seite ein benachbartes Ausbaugestell II und auf der rechten Seite ein bcrrchbartes Ausbaugestell IV.

Details der Ausbaugestelle selbst sind in der Zeichnung nicht dargestellt Es wird jedoch angenommen, daß die Steuerung eines solchen Ausbaugestelles insgesamt acht separate Sttuerfunkttonen 4 bis 11 benötigt die alle von einem hydraulischen Steuerventilblock 1 gesteuert werden. Die Auswahl der einzelnen Steuerfunktionen 4 bis Il wird durch einen Hydraulikmotor 2 bewirkt der zum Verdrehen eines Ventilkörpers dient der als selektiver Verteiler ausgebildet ist und die über eine Versorgungsleitung 3 ankommende Hydraulikflüssigkeit an eine oder mehrere der acht Steuerleitungen 4—11 des Steuerventilblockes 1 weitergibt Die Steuerung der Beaufschlagung des Motors 2 durch Druckflüssigkeit aus der Versorgungsleitung 3 erfolgt durch ein Magnetventil IZ Die Steuerung der Beaufschlagung des Steuerventils 1 mit Druckflüssigkeit aus der Versorgungsleitung 3 erfolgt durch ein weiteres Magnetventil 13, um ein wahlweises Ansprechen zu ermöglichen. Die Welle des Hydraulikmotors 2 trägt einen Generator 14 für kodierte elektrische Signale, dessen Ausgang die Winkelstellung der Motorwelle und damit die gerade ausgewählte Funktion anzeigt und an einen elektronischen Vergleicher 15 angeschlossen ist dessen Funktion weiter unten erläutert wird. Das Ausbaugestell III trägt einen manuell zu betätigenden Funktionswähler 16 und einen Richtungsschalter 17, durch de» die Betätigung der Ausbaugestelle II oder IV vom relativ sicheren Ausbaugestell IH her gesteuert werden kann. Korrespondierende Funktionswähler und Richtungsschalter 18, 19 und 20, 21 für die Steuerung der Ausbaugestelle I (nicht dargestellt) und ill und die Ausbaugestelle III und V werden von den Ausbaugestellen II bzw. IV getragen. Die Steuerung des Ausbaugestelles III vom Ausbaugestell II her wird im folgenden beschrieben, um die Steuerung von jedem benachbarten Ausbaugestell her darzulegen.

Zur Steuerung des Vorrückens des Ausbaugestells III vom Ausbaugestell II her schaltet der Bedienungsmann zunächst den Richtungsschalter 19 in die Position A. Hierdurch wird der kodierte Signale abgebende Generator, der Teil des Funktionswählers 18 ist von einer Leitung 22 abgetrennt, über die der Funktionswähler 18 im umgekehrten Falle zur Steuerung des nicht dargestellten Ausbaugestelles I links neben dem Ausbaugestell II verwendet werden könnte. Der zum Funktionswähler 18 gehörende Generator wird an eine gemeinsame elektrische Versorgungsleitung 29 angeschlossen, die sich entlang der gesamten Reihe der Ausbaugestelle erstreckt Hierdurch werden über die Leitung 23 ein ausschließendes ODER-Gatter 24, das Teil der elektronischen Steuereinrichtung des Ausbaugestelles IiI ist, und der Generator 14 unter Spannung gesetzt Zweck des ausschließenden ODER-Gatters 24 ist es, ein Ansteuern des Ausbaugestelles III durch den Fur.ktionswähier 20 des Ausbaugestelles IV über die Leitung 25 zu verhindern, sobald eine Ansteuerung vom Ausbaugestell II her erfolgt ist, und umgekehrt Der Bedienungsmann verdreht dann den Wählarm des Funktionswählers 18 in eine Stellung, die der auszuführenden Funktion einspricht. Das kodierte elektrische Signal, das die vom Bedienungsmann ausgewählte Funktion anzeigt, wird nun vom Generator des Funktionswählers 18 über die Leitung 23 dem ODER-Gatter 24 zugeleitet, von wo es dem Vergleicher 15 zugeführt wird, um mit dem vom Vergleicher 14 empfangenen Signal ' jrglichen zu werden. Wenn die Welle des Motors 2 sich bereits in der der ausgewählten Funktion zugeordneten Stellung befindet, die dem

Vergleicher 15 eingegeben worden ist, erlaubt ein Speicher 31, das Magnetventil 13 über einen Verstärker 32 mit Spannung zu beaufschlagen, vorausgesetzt, daß die Kontakte 27 durch Betätigung eines Totmann-Steuerschalters 26 geschlossen sind und über die Leitung 28 eine Verbindung zur gemeinsamen Versorgungsleitung 29 hergestellt ist.

Die Betätigung des Magnetventils 13 benötigt einen Druckmitteldurchfluß von der Versorgungsleitung 3 zum Ventilblock 1, wodurch die ausgewählte Funktion ausgeführt wird. Falls sich die Welle des Motors 2 nicht in der der angewählten Funktion entsprechenden Stelle befindet, steuert der Ausgang des Vergleichers 15 über die Leitung 33 einen Verstärker 34, um das Magnetventil 12 unter Spannung zu setzen. Die Betätigung des Magnetventils 12 bewirkt einen Druckmittelzufluß von der Versorgungsleitung 3 zum Motor 2. Der Motor sucht durch Verdrehen die der ausgewählten Funktion zugeordnete Stellung einzunehmen. Bei Erreichen dieser Sieiiung ergibt sich ein Wechsel im Ausgang des Vergleichers 15, wodurch das Magnetventil 12 abfällt und das Magnetventil 13 erregt wird, um die angesteuerte Funktion durchzuführen, nachdem die Kontakte 27 des Totmann-Steuerschalters 26 geschlossen sind.

Im beschriebenen Falle kann der Funktionswähler 18 betätigt werden, wenn der Funktionswähler 20 sich in einer neutralen Stellung befindet. Wenn beispielsweise der Funktionswähler 18 sich in der dem Absenken des Stempels zugeordneten Position A befindet, dann kann der Funktionswähler 20 zur Betätigung des Ausbaugestells III nicht verwendet werden, bis entweder der Funktionswähler 18 in der neutralen Stellung steht oder der Richtungsschalter 19 in die Position ßumgescha(tet ist. Jede dieser Maßnahmen erlaubt dem Funktionswähler 20, die Steuerfunktion zu übernehmen, vorausgesetzt, daß sich der Richtungsschalter 21 in Position A befindet. Beim gegebenen Beispiel befindet sich der Funktionswähler 18 in der dem Absenken der Stempel zugeordneten Position und der Funktionswähler 20 in der dem Ausfahren des Rückzylinders zugeordneten Position. Wenn dann der Richtungsschalter 19 am Funktionswähler 18 in die Position B, d. h. also in die neutrale Stellung umgeschaltet wird, so erlaubt dies dem Funktionswähler 20, das Kommando zu übernehmen. Der Generator 14 geht nun in die dem Ausfahren des Rückzylinders zugeordnete Stellung. Weiter geschieht jedoch nichts, bis der Totmann-Steuerschalter 26a die Kontakte 27a schließt

F i g. 2 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform der in F i g. 1 dargestellten Steuervorrichtung zur Steuerung des SteuerventilKj<ckes 1, bei der nur ein Magnetventil verwendet wird. Bei dieser abgewandelten Ausführungsform ist die Druckmittelversorgungsleitung 3 direkt an eine hydraulische Servo-Drehvorrichtung 40 angeschlossen, die den beim Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 1 verwendeten Motor 2 ersetzt. Weiterhin ist das Magnetventil 12 der Fig. 1 durch einen elektrischen Getriebemotor 41 ersetzt, der vom Verstärker 24 gesteuert mit Spannung beaufschlagbar ist. Wenn bei dieser Ausführungsform der Vergleicher 15 eine Differenz in der Stellung aufweist, wird der Getriebmotor 41 mit Spannung beaufschlagt und treibt mit geringer Kraft die hydraulische Servo-Verdrehvorrichtung 40 an. Die geringe Antriebskraft wird in der Servo-Drehvorrichtung 41 verstärkt und verdreht den Funktionswähler so lange, bis die angestrebte Position aufgefunden ist. Beim Auffinden der angestrebten Position schaltet der Vergleicher 15 um, schaltet der Motor 41 ab und wird das Magnetventil 13 erregt, wie schon oben beschrieben.

Die Welle zwischen Motor 41 und Generator 14 kann Verlängert Scm Uhu eine nnZcigcVörnCiiiÜMg trägen, die

visuell anzeigt, welche Funktion geradeaus gewählt ist. Die Welle kann außerdem mit einer manuellen Betätigungsvorrichtung versehen sein, mit der die Fernsteuerung des Steuerventilblockes 1 übersteuert werden kann, und zwar zur Verwendung im Notfall und/oder wenn die Ausbaugestelle neu installiert werden.

In der vorangegangenen Beschreibung ist die Steuereinrichtung gemäß der Erfindung so beschrieben worden, daß die Steuerung jedes Ausbaugestelles nur von einem nächstbenachbarten Ausbaugestell her möglich ist. Es ist jedoch besonders hervorzuheben, daß die gleiche Steuereinrichtung auf einfache Weise auch zur Steuerung aus größeren Entfernungen verwendet werden kann. Aus größerer Entfernung ist jedoch die visuelle Überwachung der Bewegungen des Ausbaugestelles auf die Aktionen des Bedienungsmannes hin erschwert. Aus diesem Grunde wird bei der Steuerung aus größerer Entfernung ein Beobachtungssystem erforderlich, das die Bewegungen der Ausbaugestelle zurücksendet. Da bei Verwirklichung des Steuersystems gemäß der Erfindung jedoch die zwischen der Steuerstelle und dem Ausbaugestell benötigten Drähte relativ dünn sind und nicht zu den gleichen Problemen führen, wie Hydraulikschläuche oder mechanische Verbindungsglieder zwischen dem Ausbaugestell und der Steuerstelle, macht die Anordnung von zusätzlichen Drähten für ein elektrisches Überwachungssystem keine Schwierigkeiten. Auch die Verwendung von zusätzlichen Steuerdrähten für die Überwachung in einem die Zeiten einteilenden Multiplex-Verfahren stellen kein großes Problem dar.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche;

1. Steuervorrichtung zur Steuerung des Rück-Setzvorganges der Grubenausbaugestelle eines Strebausbaus jeweils von einem anderen Grubenausbaugestell her, mit jedem Ausbaugestell zugeordneten, zum Steuern aller Funktionen dienenden Steuerventilblöcken, deren YentHkörper zum Ansteuern der einzelnen Funktionen durch eine Fernbetätigung:vorrichtung betätigbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Fernbetätigungsvorrichtung (2,12; 40,41) einen Motor (2,40) zum Verstellen des Ventilkörpers und einen mit der Welle des Motors und/oder dem Ventilkörper verbundenen Generator (14) aufweist, der der Stellung des Ventilkörpers entsprechende elektrische Signale abgibt und daß weiterhin eine elektrisch ferngesteuerte Steuereinrichtung einen vom gerade betätigten Ausbaugestell entfernt angeordneten Funktionswähier (16, 18, 20) aufweist, der den ' einzelnen Funktionen zugeordnete elektrische Signale abgibt, die in einem elektronischen Vergleicher (15) mit den elektrischen Signalen des Generators (14) verglichen werden und bei fehlender Übereinstimmung mit den elektrischen Signalen des Generators (14) die Energieversorgung des Motors (2,40) freigeben und bei Obereinstimmung mit den elektrischen Signalen des Generators (14) die Energieversorgung des Motors (2,40) abschalten und die Druckmittelbeaufschlagung des Steuerventilblockes (1) freigeben.

2. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor\2) als Hydraulikmotor ausgebildet ist, dessen Druckmittelzufuhr durch ein Magnetventil (12) gesteuert Lt, das seinerseits durch den Ausgang des Vergleichers (15) gesteuert ist

3. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor als elektrischer Getriebemotor (41) ausgebildet ist, der mit einer hydraulischen Servo-Verdrehvorrichtung (40) verbunden ist, die vom Ausgang des Vergleichers (15) gesteuert ist

4. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüehe 1 —3, dadurch gekennzeichnet, daß dem Vergleicher (15) ein ausschließendes ODER-Gatter (24) vorgeschaltet ist, dessen beiden Eingänge mit Funktionswählern (IS, 20) verbunden ist, die dem rechts bzw. links benachbarten Ausbaugestell so zugeordnet sind.

5. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 —4, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Funktionswähler (16, 18, 20) ein Richtungsschalter (17,19,21) zugeordnet ist, durch den das Signal des Funktionswählers wahlweise dem benachbarten rechten oder dem benachbarten linken Ausbaugestell zugeleitet werden kann.

6. Steuervorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 —5, dadurch gekennzeichnet, daß in die elektrische Energieversorgungsleitung des vorrückenden Ausbaugestelles ein Totmann-Steuerschalter (26,27) eingeschaltet ist.