DE4435842C2 - Strebmaschine für bergbauliche Untertagebetriebe mit umlaufender Arbeitskette sowie mit einer Einrichtung zur Erfassung und Auswertung von Funktionsparametern der Arbeitskette - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Strebmaschine für bergbauliche Untertagebetriebe mit mit zumindest in Maschinenrinnen über Umlenkstationen, von denen zumindest eine auch als Antriebsstation ausgebildet ist, umlaufende Arbeitskette, an die quer zur Laufrichtung erstreckte Mitnehmer und/oder Gewinnungselemente angeschlossen sind, sowie mit einer Einrichtung zur Erfassung und Auswertung von Funktions­ parametern der laufenden Arbeitskette, die zumindest eine Sensorreihe aus einer Mehrzahl von geometrisch in Reihe und mit Abstand voneinander angeordneten induktiven Näherungs­ sensoren aufweist, die auf die Arbeitskette und auf die Mitnehmer- und/oder Gewinnungselemente ansprechen sowie ent­ sprechende Meßimpulse erzeugen, und bei welcher die Mit­ nehmer- und/oder Gewinnungselemente die einzelnen Näherungs­ sensoren der Sensorreihen ihrer Bewegungsgeschwindigkeit nacheinander passieren und entsprechend zeitlich beabstande­ te Istwert-Zeitimpulse produzieren.

Bei solchen Strebmaschinen ist die betriebliche Erfassung und Auswertung der Funktionsparameter der laufenden Arbeits­ kette in zunehmendem Maße von Bedeutung. Insbesondere kommt es auf Kettenvorspannungsmessungen, Kettenkraftmessungen und Restvorspannungsmessungen, auf die Erfassung des Ketten­ durchhanges und auf eine frühzeitige Kettenrißerkennung an.

Im Rahmen der bekannten Maßnahmen (Glückauf 127 (1991), Nr. 17, 18, S. 778 bis 785, und 128 (1992), Nr. 3, S. 189 bis 193) werden die Kräfte mit geeigneten Meßeinrichtungen unmittelbar als solche gemessen und wird der Kettendurchhang unmittelbar als geometrische Größe erfaßt. Das ist in bezug auf die Integration in moderne elektronische Betriebsüber­ wachungseinrichtungen und betriebliche Regelanlagen nicht leicht möglich und daher verbesserungsbedürftig.

Bei einer gattungsgemäßen Strebmaschine (DE 35 24 338 C2) sind zwei Sensoren in einem derartigen Abstand voneinander angeordnet, daß damit die Verlängerung der Kettenteilung ermittelt bzw. angezeigt werden kann. - Zur Überlast­ sicherung von Kettenantrieben ist es bekannt (DE 42 36 519 A1), aus den mit Impulsen eines Meßfühlers, der ein vom Antriebs­ motor angetriebenes Meßdrehteil berührungslos abtastet und aus den Meßsignalen einer die elektrische Wirkleistung des Antriebsmotors erfassenden Meßvorrichtung das Ist-Drehmoment am Kettenantrieb zu ermitteln, welches mit einem vorgegebe­ nen Soll-Drehmoment verglichen wird.

Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, bei einer Strebmaschine des eingangs beschriebenen Aufbaus die Erfassung und Auswertung von Funktionsparametern der laufen­ den Arbeitskette zu vereinfachen und gleichzeitig so einzu­ richten, daß sie in moderne elektronische Betriebsüber­ wachungseinrichtungen und betriebliche Regelanlagen problem­ los integriert werden kann.

Dieses technische Problem wird dadurch gelöst, daß die Sensorreihen im Bereich der Umlenkstationen angeordnet sowie zumindest eine Sensorreihe dem auflaufenden und zumindest eine Sensorreihe dem ablaufenden Trum der Arbeitskette zugeordnet sind, wobei eine Sensorreihe für die Kettendurch­ hangsmessung im Bereich der Antriebsstation angeordnet und dem ablaufenden Trum der Arbeitskette zugeordnet ist, und daß die Ist-Zeitimpulse einem Rechner zugeführt werden und der Rechner die Istwert-Zeitimpulse mit vorgegebenen Sollwert-Zeitimpulsen vergleicht.

Es versteht sich, daß die Anzahl der Näherungssensoren in den Sensorreihen beliebig ist. Je größer die Anzahl der Näherungssensoren in einer Sensorreihe ist, um so genauer lassen sich die Funktionsparameter der laufenden Arbeits­ kette erfassen. Bei üblichen Strebmaschinen reichen in einer Sensorreihe 4 bis 6 Näherungssensoren aus. Im allgemeinen wird man diese äquidistant voneinander anordnen. Die Sensor­ reihen können parallel zur Laufrichtung der Arbeitskette, aber auch schräg zur Laufrichtung der Arbeitskette angeord­ net sein. Es versteht sich, daß die Sensoren in Bohrungen oder Fenstern der Maschinenrinnen angeordnet sind.

Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß bei einer Strebmaschine des eingangs beschriebenen Aufbaus von der laufenden Arbeitskette zeitlich beabstandete Zeitimpulse ab­ genommen werden können und daß die Zeitimpulse eindeutige Informationen über die zu erfassenden Funktionsparameter enthalten, wie anhand des Ausführungsbeispiels ausführlicher erläutert wird.

Die Näherungssensoren können ohne weiteres in digital arbei­ tende Meßkreise einbezogen sein, sie können aber ohne Schwierigkeiten auch in analog arbeitende Meßkreise einbe­ zogen sein, wie es beim Arbeiten mit solchen Sensoren an sich bekannt ist.

Bei der erfindungsgemäßen Strebmaschine können die Sollwert- Zeitimpulse, mit denen die Einrichtung zur Erfassung und Auswertung von Funktionsparametern der laufenden Arbeits­ kette arbeitet, auf verschiedene Weise produziert werden. Bei einer Ausführungsform weist der Rechner ein Programm für die Sollwert-Zeitimpulse auf und vergleicht der Rechner die Istwert-Zeitimpulse mit den Sollwert-Zeitimpulsen des Pro­ gramms. Das Programm kann für jede der Strebmaschinen unschwer erarbeitet werden, und zwar auch unterschiedlich für unterschiedliche Betriebszustände der Strebmaschine. Es besteht aber auch die Möglichkeit, im Bereich der Antriebs­ station bzw. der Antriebsstationen Drehzahlüberwachungs­ sensoren für die Antriebsdrehzahl anzuordnen und deren Drehzahlmeßwerte dem Rechner zuzuführen, wobei der Rechner aus den Drehzahlmeßwerten die Sollwert-Zeitimpulse bildet.

Im Rahmen der Erfindung liegt es, die Sensorreihe für die Kettendurchhangsmessung in Richtung eines möglichen Durch­ hangs der Arbeitskette anzuordnen und durch diese Sensor­ reihe den Durchhang der Arbeitskette zu erfassen. Ist die Arbeitskette ordnungsgemäß gespannt, so passiert sie bei dieser Anordnung der Sensorreihe keine oder einen oberen Sensor der Sensorreihe. Hängt sie durch, so passiert sie einen in der Sensorreihe nach unten nachgeordneten Sensor, dessen Position einem bestimmten Kettendurchhang zugeordnet ist. Die Signale dieser Sensoren reichen daher aus, um den Kettendurchhang zu messen.

Im allgemeinen wird bei einer erfindungsgemäßen Streb­ maschine die umlaufende Arbeitskette mit einer Kettenspann­ einrichtung ausgerüstet, die einem Regelkreis für die Arbeitskettenspannung angehört, wobei der Regler auf den Regelkreis arbeitet.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 schematisch eine Draufsicht auf einen Ausschnitt einer erfindungsgemäßen Strebmaschine,

Fig. 2 Meßschriebe mit Sensorsignalen zur Strebmaschine nach Fig. 1 und

Fig. 3 eine andere Ausführungsform des Gegenstandes der Fig. 1.

In der Fig. 1 ist schematisch ein Ausschnitt aus einer erfindungsgemäßen Strebmaschine dargestellt, und zwar in der Draufsicht. Man erkennt eine Maschinenrinne 1 mit durch Pfeil angedeutetem Vorlauftrum und durch Pfeil R ange­ deutetem Rücklauftrum. Beim Vorlauftrum mag es sich um den Gewinnungstrum, beim Rücklauftrum um den Fördertrum handeln. Die Arbeitskette 2 ist strichpunktiert angedeutet, Mit­ nehmer- und/oder Gewinnungselemente 3 sind angeschlossen. Im Vorlauftrum V erkennt man die Sensorreihe 4 mit den sechs Sensorelementen 4.1 bis 4.6. Im Rücklauftrum R erkennt man eine zweite Sensorreihe 5 mit ebenfalls sechs Sensor­ elementen 5.1 bis 5.6.

In der Fig. 2, obere Zeichnung, erkennt man einen Meßschrieb 6 mit den auf den Wegstrecken AB und CD aufgenommenen, entsprechend zeitlich beabstandeten Meßimpulsen, die eben­ falls als 4.1 bis 4.6 bzw. 5.1 bis 5.6 bezeichnet worden sind. Ein und dasselbe Mitnehmer- und/oder Gewinnungselement 3 hat diese Meßimpulse erzeugt. In Fig. 2, untere Zeichnung, erkennt man einen Meßschrieb 7 mit den den Meßimpulsen der oberen Zeichnung zugeordneten Sollwerten in Form von Impulsen. Sie können z. B. an der Kupplung des Antriebes abgenommen sein. Die Ist-Werte und die Sollwerte stimmen überein, die Arbeitskette 2 läuft ordnungsgemäß. Aus Differenzen zwischen den Sollwerten und den Istwerten kann der Fachmann Informationen über den Zustand der Arbeitskette 2 entnehmen. Ähnlich kann man Sensorreihen zur Erfassung des Kettendurchhangs anordnen.

Fig. 3 zeigt ein Schema entsprechend der Fig. 1 mit einer anderen möglichen Anordnung von Sensorreihen 4, 5.

Claims (8)

1. Strebmaschine für bergbauliche Untertagebetriebe mit zumindest einer in Maschinenrinnen über Umlenkstationen, von denen zumindest eine auch als Antriebsstation ausgebildet ist, umlaufender Arbeitskette, an die quer zur Laufrichtung erstreckte Mitnehmer und/oder Gewinnungselemente angeschlos­ sen sind, sowie mit einer Einrichtung zur Erfassung und Aus­ wertung von Funktionsparametern der laufenden Arbeitskette, die
zumindest eine Sensorreihe aus einer Mehrzahl von geometrisch in Reihe und mit Abstand voneinander an­ geordneten induktiven Näherungssensoren aufweist, die auf die Arbeitskette und auf die Mitnehmer- und/oder Gewinnungselemente ansprechen sowie entsprechende Meßimpulse erzeugen, und bei welcher
die Mitnehmer- und/oder Gewinnungselemente die einzel­ nen Näherungssensoren der Sensorreihen ihrer Bewegungs­ geschwindigkeit nacheinander passieren und entsprechend zeitlich beabstandete Istwert-Zeitimpulse produzieren,
dadurch gekennzeichnet, daß die Sensor­ reihen (4, 5) im Bereich der Umlenkstationen angeordnet sowie zumindest eine Sensorreihe (4) dem auflaufenden und zumindest eine Sensorreihe (5) dem ablaufenden Trum der Arbeitskette (2) zugeordnet sind, wobei eine Sensorreihe für die Kettendurchhangsmessung im Bereich der Antriebsstation angeordnet und dem ablaufenden Trum der Arbeitskette (2) zugeordnet ist, und daß die Istwert-Zeitimpulse einem Rechner zugeführt werden und der Rechner die Istwert- Zeitimpulse mit vorgegebenen Sollwert-Zeitimpulsen ver­ gleicht.

2. Strebmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensorreihe (4, 5) parallel zur Laufrichtung der Arbeitskette (2) angeordnet ist.

3. Strebmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensorreihe (4, 5) schräg zur Laufrichtung der Arbeitskette (2) angeordnet ist.

4. Strebmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Rechner ein Programm für die Soll­ wert-Zeitimpulse aufweist und die Istwert-Zeitimpulse mit den Sollwert-Zeitimpulsen des Programms vergleicht.

5. Strebmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Antriebsstation oder der Antriebsstationen Drehzahlüberwachungssensoren für die Antriebsdrehzahl angeordnet und deren Drehzahlmeßwerte dem Rechner zuführbar sind und wobei der Rechner aus den Dreh­ zahlmeßwerten die Sollwerte für die Zeitimpulse bildet.

6. Strebmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensorreihe für die Kettendurch­ hangsmessung in Richtung eines möglichen Durchhangs der Arbeitskette (2) angeordnet sowie durch diese Sensorreihe der Durchhang der Arbeitskette meßbar ist.

7. Strebmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die umlaufende Arbeitskette (2) eine Kettenspanneinrichtung mit Spannstelltrieben aufweist, die einem Regelkreis für die Arbeitskettenspannung angehört, und daß der Rechner auf den Regelkreis arbeitet.

8. Verwendung der Einrichtung zur Erfassung und Auswertung von Funktionsparametern der laufenden Arbeitskette nach einem der Ansprüche 1 bis 6 für die Betriebsüberwachung und/oder die Diagnose des Betriebsverhaltens und/oder für den automatischen oder teilautomatischen Betrieb einer Strebmaschine für bergbauliche Untertagebetriebe mit zumin­ dest einer in Maschinenrinnen über Umlenkstationen umlaufen­ den Arbeitskette, an die quer zur Laufrichtung erstreckte Mitnehmer und/oder Gewinnungselemente angeschlossen sind.