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Die Endung betrifft eine Ausbausteuerung
in einem Streb eines Bergwerks nach dem Oberbegriff des Anspruch
1.
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Diese Ausbausteuerung ist bekannt
durch den Bericht in Taschenbuch für Bergingenieure 1994, S. 104.
Sie weist ein Bediengerät
mit einer Tastatur auf, welches zur Fernbedienung mit der Ausbausteuereinrichtung
(Einzelsteuergerät)
einer Schildeinheit verbunden ist. Von dieser verbundenen Ausbausteuereinrichtung
aus sind mittels des Bediengeräts
weitere benachbarte Ausbausteuereinrichtungen ansteuerbar. Diese
Tastatur ist ohne eine eigene elektronische Logik aufgebaut, so
daß in
ihr keine bestimmten Befehlsfolgen hinterlegt sind sondern durch Eingabe
mittels Tastatur jeweils erzeugt werden müssen.
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Ausbausteuerungen für Bergbau
Gewinnungsbetriebe sind heute im allgemeinen Einsatz. Die Bedienung
derartiger Ausbauten geschieht von Hand, wobei mehrere Bedienungspersonen
erforderlich sind, deren Aufgabe vor allem darin besteht, vor der
herannahenden Maschine den Kohlenstoßfänger einzufahren, der an jeder
der Ausbaueinheiten befestigt ist, hinter der wegfahrenden Gewinnungsmaschine
die zweite oder folgende Ausbaueinheit zu lösen und die Ausbaueinheit durch
Einziehen des Schreitkolbens in Richtung auf die neu entstandene
Kohlefront zu verfahren, die verfahrene Ausbaueinheit wieder zu
verspannen, durch Vorschieben des Schreitkolbens die Rinne mit dem
Förderer
in Richtung auf die neu entstandene Kohlefront derart zu verfahren, daß die Rinne
mit dem Kettenkratz örderer
hinter der abfahrenden Gewinnungsmaschine in einem S-förmig geschwungenen
Verlauf an die neu entstandene Kohlefront herangefahren wird, und
hinter der abfahrenden Gewinnungsmaschine so bald wie möglich den
Kohlenstoßfänger wieder
in seine Betriebslage zu verschwenken.
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Durch derartige Ausbausteuerungen
werden die Vorschubzylinder der jeweiligen Ausbaueinheit durch ein
Hauptsteuerventilangesteuert. Die Hauptsteuerventile sind zu Hauptsteuerblöcken zusammengefaßt. Jedem
Hauptsteuerblock ist ein entsprechender Vorsteuerblock zugeordnet.
Vorsteuerblöcke
und Hauptsteuerblöcke
sind hydraulisch betrieben und durch Multischlauch-Verbindungen
verbunden.
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Es ist durch den Prospekt „Automatisierung im
Langfrontbau" der Fa. Westfalia Lünen, Lfd. Nr.51 SAPVVVETV245,
Seiten 41 bis 43 auch bekannt, diese Funktionen zu automatisieren.
Hierzu wird jeder Schildeinheit (Ausbaueinheit) eine Steuereinrichtung
in Form einer Druckknopfsteuerung zugeordnet. Durch die Druckknopfsteuerung
einer Schildeinheit ist auch die Steuereinrichtung der benachbarten
linken oder rechten Schildeinheit ansteuerbar, so daß von einer
der Steuereinheiten aus auch eine Ansteuerung der benachbarten Steuereinheiten
und Schildeinheiten stattfinden kann.
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Eine derartige führende Steuereinrichtung Steuereinheit
kann nach dem Vorschlag der
DE
41 03 545 C2 die Ausbaubefehle durch einen der an jeder
Schildeinheit angeordneten Empfänger
erhalten, welcher durch an der Gewinnungsmaschine angeordnete Signalgeber
für elektromagnetische
Wellen drahtlos angesteuert wird. In Abhängigkeit von dem Empfangssignal
Abhängig
davon, wo an der Gewinnungsmaschine der Sender befestigt ist, steuert
die angesprochene Steuereinrichtung die in Fahrtrichtung der Gewinnungsmaschine
nächste
oder auch übernächste Steuereinrichtung
an, um die den Kohlenstoßfänger der
jeweiligen Schildeinheit zurückzuziehen.
Ebenso werden die Steuereinrichtungen der ersten, zweiten oder dritten
in Fahrtrichtung hinter der Gewinnungsmaschine gelegenen Schildeinheiten
und die darauffolgenden Steuereinrichtungen von der führenden
Steuereinrichtung angesteuert, um das Vorschieben der Schildeinheiten
und das Vorschieben des Förderers
zu bewerkstelligen.
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Aufgabe der Erfindung ist es, störanfällige hydraulische Multischlauch-Verbindungen
und Verkabelungen sowie die Gefahr der Fehlsteuerung und durch fehlerhafte
Befehlseingabe verursachte Beschädigungen
an der Gewinnungsmaschine (Schrämmaschine
oder Hobelmaschine) oder den Ausbaueinheiten zu vermeiden und die
Ausbausteuerung bedienungsfreundlich, das heißt für die Bedienperson gefahrlos,
aber auch handlich, leicht und sicher bedienbar zu gestalten und
eine robuste, zuverlässige
zumindest teilweise automatische Arbeitsweise zu ermöglichen.
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Diese Aufgabe wird mit einer Ausbausteuerung
nach Anspruch 1 erreicht. Erfindungsgemäß steuert das Bediengerät durch
serielle Befehlsfolgen die jeweiligen Ausbausteuereinrichtungen
an, welche mit jeweils benachbarten Ausbausteuereinrichtungen verbunden
sind, wobei die Ausbausteuereinrichtungen jeweils eine Verarbeitungseinrichtung
für die
Befehlsfolgen aufweisen. Den Tasten sind Befehlsfolgen der Impulsschalter
in einem elektronischen Speicher zugeordnet.
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Der Vorteil der Ausbausteuerung gemäß der Efindung
besteht unter anderem darin, daß hierzu keine
Vernetzung des Bediengeräts
mit den Ausbausteuereinrichtungen erforderlich ist. Vielmehr ist
das Bediengerät
lediglich mit einer Ausbausteuereinrichtung, und zwar mit zwei Signalleitungen
sowie zur Spannungsversorgung, insgesamt also durch vier Adern verbunden.
Das Ausführungsbeispiel
der Erfindung nach Anspruch 2 weist den Vorteil auf, daß das Bediengerät sehr einfach
ausgeführt
ist. Es besitzt lediglich einige Ein/Aus–Schalter, mit denen ein Impuls
gegeben werden kann, sowie eine Einfach–Elektronik mit einem Befehlsspeicher,
durch welchen die Impulse der einzelnen Schalter in eine dem Schalter 2s jeweils
zugeordnete serielle Befehlsfolge umgesetzt werden. Durch diese
Erfindung kann die intelligente Elektronik jeder Ausbausteuerung
zugeordnet werden. Das Ausführungsbeispiel nach
Anspruch 3 bietet auch für
die Richtungswahl "links" und für
die Richtungswahl "rechts" eine sehr einfache Ausführung des
Bediengeräts
an, indem auch hierfür
lediglich eine Impulsschaltung vorgesehen wird. Dadurch könn von einer
der Ausbausteuereinrichtungen aus die benachbarten Ausbaueinheiten
zum Rauben, Schreiten und/oder Setzen gesteuert werden. Jede dieser
Funktionen ist wiederum über
Tasten bzw. Impulsschalter des Bediengeräts ansprechbar,
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Bei der erfindungsgemäß einfachen
Ausgestaltung des Bediengeräts
kann dieses auch als Handgerät
ausgeführt
sein (Anspnach 4), das heißt es ist der Ausbausteuerung
wenigstens ein Bediengerät
zugeordnet, und dieses Bediengerät
kann transportabel sein. Das Bediengerät ist mit jeder der Ausbausteuereinrichtungen
vorzugsweise durch eine Steckverbindung verbindbar. Durch Einkoppeln
des Handgrätes
an eine der Ausbausteuereinrichtungen kann sodann von dieser Ausbausteuereinrichtung aus
das Umsetzen des Ausbaus an dieser Stelle, jedoch auch vorwärts oder
rückwärts erfolgen.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand
von Ausführungsbeispieien
in Verbindung mit der Zeichnung beschrieben.
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Es zeigen
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1 die
schematische Aufsicht auf eine Schrämmaschine,
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2 den
Schnitt durch einen Streb mit einer Ansbaneinheit,
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3 die
schematische Anordnung von Bediengeräten, die jeweils zugehörigen Ausbausteuereinrichtungen
zugeordnet sind;
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4 ein
Bediengerät
mit den Richtungswahlelementen "rechts" "links",
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5 eine
Seitenansicht der Darstellung nach 4 und
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6 die
schematische Anordnung von Ausbausteuereinrichtungen mit Steckverbindung
und einem Bediengerät. In 1 sind Ausbaueinheiten 1 bis 18 gezeigt.
Diese Ausbaueinheiten sind längs
eines Flözes 20 angeordnet.
Das Flöz 20 wird
mit Schneidrichtung 19 durch eine Gewinnungsmaschine in
Form einer Schrämmaschine 21 in
Abbaurichtung 22 abgebaut. Die Schrämmaschine 21 ist mittels einer
Schrämmtrosse,
die nicht dargestellt ist, in Schneidrichtung 19 verfahrbar.
Sie besitzt zwei Schneidwalzen 23, 24, die mit
unterschiedlicher Höhe
eingestellt sind und den Kohlestoß abfräsen. Die gebrochene Kohle wird
von der Schrämmaschine,
auch "Walzenlader" genannt, auf einen Förderer 25 geladen.
Der Förderer 25 besteht
aus einer Rinne 26, in welcher ein Kettenkratzförderer 27 längs der Kohlefront
bewegt wird. Die Schrämmaschine 21 ist auf
Rädern 28 längs der
Kohlefront verfahrbar. Die Rinne 26 ist in einzelne Einheiten
unterteilt, die zwar miteinander verbunden sind, jedoch relativ
zueinander eine Bewegung in Abbaurichtung 22 ausführen können. Jede
der Einheiten ist durch eine Zylinder–Kolben–Einheit 29 mit einer
der Ausbaueinheiten 1 bis 18 verbunden. Jede der
Ausbaueinheiten dient dem Zweck, das Hangende des Strebs abzustützen. Hierzu
dient eine weitere Zylinder–Kolben–Einheit 30,
die eine Liegendkaufe 31 gegenüber einer Hangendkappe 32 verspannt.
Die 32 besitzt an ihrem vorderen, dem Flöz 20 zugewandten
Ende einen sogenannten Kohlenstoßfänger 33. Dabei handelt
es sich um eine Klappe, die vor den abgebauten Kohlenstoß klappbar
ist. Der Kohlenstoßfänger 33 muß vor der heranfahrenden
Schrämmaschine 21 hochgeklappt werden,
wie dies in 2 gezeigt
ist. Auch hierzu dient eine nicht dargestellte weitere Zylinder–Kolben–Einheiten 1 bewegt sich die Schrämmaschine
nach oben. Deher muß der
Kohlenstoßfänger der
Ausbaueinheit 14 zurückgeklappt
sein, eventuell auch schon der Kohlenstoßfänger der Ausbaueinheit 15,
die sich beide vor der Schrämmaschine 21 befinden.
Andererseits wird die Rinne 26 der Ausbaueinheit 7,
die sich hinter der Schrämmaschine 21 befindet,
in Richtung auf den abgebauten Kohlenstoß vorgerückt. Ebenso befinden sich die
folgenden Ausbaueinheiten 6, 5 und 4 im
Vorwärtsgang
mit Richtung auf bzw. auf den abgebauten Kohlenstoß. An diesen
Ausbaueinheiten wird der Kohlenstoßfänger 33 bereits wieder
heruntergeklappt. Die Ausbaueinheiten 3, 2, 1 sind
fertig gerückt
und bleiben in dieser Position, bis die Schrämmaschine sich wieder von oben
nähen.
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Zur automatischen Steuerung der Rückbewegung
ist an der Rinne im Bereich jeder der Ausbaueinheiten eine Schaltpaarung
angeordnet, deren elektrischer Signalgeber ortsfest an einer der
Rinneneinheiten im Bereich jeder der Ausbaueinheiten angeordnet
ist und deren schaltender Teil an der Schrämmaschine angeordnet ist. Vorzugsweise
besteht der an den Rinneneinheiten befestigte Teil der Schaltpaarung
aus zwei in Förderrichtung
hinter einander liegenden elektrischen Signalgebern. Jeder der an
den Rinneneinheiten befestigte Signalgeber ist mittels geschütztem Kabel
mit der an der Ausbaueinheit befestigten Ausbausteuereinrichtung
verbunden. Bei diesen elektrischen Signalgebern handelt es sich
um Schalter 35 in Form von zum Beispiel zwei Elektromagneten,
die in Fahrtrichtung hintereinander angebracht sind Diese Elektromagneten
wirken als Schaltpaarung zusammen mit einem der Räder 23 der
Schrämmaschine 21.
Es werden also beim Heranfahren der Schrämmaschine zwei Signale gegeben.
Diese Signale werden durch eine Leitung 36 die an dem Schreitzylinder/Schreitkolben
mechanisch befestigt ist, auf die Ausbausteuereinrichtung 34 übertragen,
welche mit jeder Ausbaueinheit verbunden ist. Die Steuergeräte Ausbausteuereinrichtungen 34 sind
auch untereinander durch die Leitung 46 verbunden. Beim
Herannahen der Schrämmaschine
erhält
das Steuergerät
zum Beispiel der Ausbaueinheit 12 – diese Situation ist in 1 dargestellt – zwei Signale.
Aufgrund der Folge dieser Signale kann die Ausbausteuereinrichtung 34,
die der Ausbaueinheit 12 zugeordnet ist, die Bewegungsrichtung
der Schrämmaschine 21 erkennen.
Daher gibt die Ausbausteuereinrichtung 34 die notwendigen
Signale zum Einziehen des Kohlenstoßfängers 33 an die Ausbaueinheiten 14 und 15 und
die erforderlichen Vorrücksignale
an die folgenden Ausbaueinheiten 7, 6, 5, 4.
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Dadurch, daß eine genaue geometrische
Zuordnung von Position und Bewegungsrichtung der Schrämmaschine
durch den Schalter 35 und die Ausbausteuereinrichtung 34,
die jeder der Ausbaueinheiten zugeordnet sind, möglich ist, wird ein sicherer, störungsfreier
und robuster Betrieb der Schrämmaschine
und des Ausbaus mit geringem Bedienungsaufwand möglich.
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In 3 sind
acht Ausbausteuereinrichtungen 34 mit jeweils einem zugeordneten
Bediengerät 41 dargestellt.
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Beginnend auf der linken Seite der
Darstellung in 3, sind
zwischen der 2. und der 3. sowie zwischen der 7. und der 8. Ausbaueinheit
jeweils ein Netzgerät 45 zur
Versorgung der gesamten Ausbausteuereinrichtung mit 12 Volt Gleichspannung
vorgesehen. Mittels der Bediengeräten 41 sind die Ausbaueinheiten über die
Ausbausteuereinrichtungen 34 in Abhängigkeit von der jeweiligen
Position der Schrämmaschine 21 ansteuerbar,
wobei die Bediengeräten 41 mit
den zu Ausbausteuereinrichtungen 34 derart elektrisch bzw.
elektronisch über
Leitungen 40 und 46 verbunden sind, daß von jeder
Bediengerät 41 zumindest
eine ihr nicht direkt zugeordnete, seitlich benachbarte Ausbausteuerung
mittels eines in die Bediengerät 41 direkt
integrierten Richtungswahlelementes 42, 43 ansteuerbar
sind.
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Dazu weist das Bediengerät mehrere
Impulsschalter 48 sowie einen elektronischen Speicher auf.
In dem elektronischen Speicher sind bestimmte serielle Befehlsfolgen
gespeichert, welche jeweils einem der Impulsschalter zugeordnet
sind. Die seriellen Befehlsfolgen sind jeweils repräsentativ
für die Adresse
der verbundenen Ausbausteuereinrichtungen oder die Adresse einer
der benachbarten Ausbausteuereinrichtungen oder eine der Funktionen, welche
von einer adressierten Ausbausteuereinrichtung ausführbar ist.
Der dem Bediengerät
zugeordnete Speicher ist durch Betätigung der Impulsschalter zur
Auslösung
und Übertragung
der dem Impulsschalter zugeordneten Befehlsfolgen an die mit dem Bediengerät verbundene
Ausbausteuereinrichtung ansteuerbar. Diese Ausbausteuereinrichtung,
welche mit benachbarten Ausbausteuereinrichtungen verbunden ist,
weist einen Adressenspeicher für
die verbundenen Ausbausteuereinrichtungen und einen Funktionsspeicher
auf. Der Adressenspeicher ist zum Aufruf einer der verbundenen Ausbausteuereinrichtungen
und der Funktionsspeicher zur Durchführung einer gewünschten
Funktion der aufgerufenen Ausbausteuereinrichtung von jeweils einer
spezifischen Befehlsfolge des Bediengeräts ansprechbar Jedes Bediengerät besteht
also lediglich aus einer Serie von Ein/Aus-Schaltern mit Hebeln oder Tasten, mit
denen ein Impuls gegeben werden kann, sowie aus einer Einfach – Elektronik
mit einem Befehlsspeicher, durch welchen die Impulse der einzelnen
Schalter in eine dem Schalter jeweils zugeordnete serielle Befehlsfolge
umgesetzt werden. Die intelligente Elektronik ist dagegen jeder
Ausbausteuerung zugeordnet.
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Diese Elektronik umfaßt einen
Adressenspeicher für
die von dieser Elektronik aus ansprechbaren benachbarten Ausbausteuerungen
sowie Funktionsspeicher Adressenspeicher und Funktionsspeicher werden
durch die Befehle angesprochen, welche von einem Schaltgerät ausgegeben
werden.
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Damit leicht erkennbar ist, weiche
Ausbausteuereinrichtung gerade angesteuert ist, ist zusätzlich eine
optische Anzeigeeinrichtung vorzugsweise in Form einer Lampe 44 an
jeder Ausbaueinheit vorgesehen, welche immer dann leuchtet, wenn
die entsprechende Ausbausteuereinrichtung durch eine Bediengerät angesteuert
wird.
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In einer bevorzugten Ausführungsform
wird von jedem Bediengerät
durch Betätigung
des Richtungswahlelementes 42, 43 eine unmittelbar
benachbarte Ausbausteuereinrichtung betätigt. Durch zweimalige Betätigung des
entsprechenden Richtungswahlelementes wird die dieser wiederum benachbarten
Ausbausteuereinrichtung betätigt.
Bei dreimaliger Betätigung
des Richtungswahlelementes wird die entsprechend nächst folgende
Ausbausteuereinrichtung betätigt.
Dies kann beliebig ausgebaut werden, so daß zum Beispiel von eine Bediengerät jeweils
bis zu drei benachbarte Ausbaueinheiten ansteuerbar sind.
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Da gemäß 4 jedes Bediengerät an entgegengesetzten Enden
jeweils ein einzelnes Rchtungswahleiement 42,3 für eine bestimmte
Richtung aufweist, können
beidseits des Bediengeräts
benachbarte Ausbausteuereinrichtungen angesteuert werden. Diese
Ansteuerung kann somit für
Ausbaueinheiten realisiert werden, die sich in Förderrichtung vor der Schrämmaschine
befinden, sowie für
jene ermöglicht
werden, die sich in Förderrichtung
hinter der Schrämmaschine
befinden. Eine Vernetzung der Ausbausteuerungen ist hierzu nicht
erforderlich. Es ist zwar möglich,
die Bediengerät
derart auszubilden, daß die
mit dem Bediengerät
direkt verbundene Ausbausteuereinrichtung ebenfalls ansteuerbar
ist, aus Sicherheitsgründen
ist bevorzugt, daß nur
Ausbausteuereinrichtung rechts oder links bzw. in Förderrichtung
der Gewinnungsmaschine vor ihr oder hinter ihr ansteuerbar sind.
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In 5 ist
eine Seitenansicht der in 4 dargestellten
Einrichtung dargestellt. Daraus ist ersichtlich, daß die jeweiligen
Schalter der Bediengeräte 41 einschließlich der
Richtungswahlelemente 42, 43 als robust ausgeführte Hebel 47 oder
Impulsschalter 48 ausgebildet sind. Jede Ausbausteuereinrichtung 34 weist
einen Adreßspeicher
auf, in welchem eine den jeweiligen Ausbaueinheiten 1 bis 18 entsprechende
Nummer als Adresse eingespeichert ist. Die Bediengeräten 41 weisen
einen oder mehrere Multiplexer auf, über den die Ausbausteuereinrichtungen 34 über ihre
jeweiligen Adressen beliebig ansteuerbar sind. Unter beliebig ist
hier im Sinne des Verfahrensablaufes in erster Linie die Anzahl
zu verstehen. Denn bedingt durch den Verfahrenslauf werden, wie
es in 1 dargestellt
ist, die jeweiligen Ausbaueinheiten nacheinander angesteuert, um
sie kontinuierlich um die durch die Schrämmaschine abgebaute Tiefe des
Flözes
in Richtung auf die Kohlefront nachzusetzen.
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Die Bediengeräten 41 haben einen
Encoder bzw. Zähler
(nicht gezeigt), mit weichem mit dem Richtungswahlelement 42, 43 entsprechend
der jeweiligen Richtungswahl jede Ausbaueinheit 1 bis 18 über die
mit dem Bediengerät
verbundene Ausbausteuereinrichtung rechts oder links davon nacheinander
ansteuerbar ist.
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Bei einer solchen einfachen Ausgestaltung des
Bediengeräts
kann dieses auch als Handgerät ausgeführt sein,
wie in 6 gezeigt. Es
ist der Ausbausteuerung wenigstens ein transportables Bediengerät 49 zugeordnet.
Es kann sodann von einer der Ausbausteuereinrichtungen 34 aus durch
Einkoppeln des Handgerätes das Umsetzen des Ausbaus
an der Stelle, jedoch auch vorwärts
oder rückwärts erfolgen, insbesondere
kann dadurch das Rauben, Schreiten und/oder Setzen des Ausbaus gesteuert
werden. Diese Funktionen sind wiederum über Tasten bzw. Hebeln des
transportablen Bediengeräts 49 ansprechbar.
Wie 6 zeigt, ist das
Bediegerät 49 über eine
Steckverbindung 51 mit einer der Ausbausteuereinrichtungen 34 verbunden.
Jede der unter einander verbundenen Ausbausteuereinrichtungen 34 weist
einen geeigneten Steckanschfuß auf,
so daß das
Handgerät
an eine beliebige Ausbausteuereinrichtungen 34 angekoppelt
werden kann. Mittels der Impulsschalter 48 des Handgerätes und
der im Speicher des bediengerätes 49 hinterlegten
Befehlsfolgen kann jede adressierbare Ausbausteuereinrichtung 34 angesteuert
werden. Die Ausbausteuereinrichtungen 34 werden nach einander
angesprochen. Es ist ebenso möglich,
daß jeweils
mehrere nebeneinander liegende Ausbaueinheiten von einer Bediengerät gleichzeitig
ansteuerbar und somit gleichzeitig bewegbar sind.
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Die Stromversorgung der Ausbausteuerung geschieht
durch Netzgeräte 45.
Es ist ausreichend, daß lediglich
in etwa jeder zwanzigsten Ausbaueinheit ein Netzgerät 45 installiert
ist.
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- 1-18
- Ausbaueinheiten
- 19
- Schneidrichtung
- 20
- Flöz
- 21
- Schrämmaschine
- 22
- Abbaurichtung
- 23
- Schneidwalzen
- 24
- Schneidwalze
- 25
- Förderer
- 26
- Rinne
- 27
- Kettenkratzförderer
- 28
- Rad
- 29
- Zylinder-Kolben-Einheit
- 30
- Zylinder-Kolben-Einheit
- 31
- Liegendkufe
- 32
- Hangendkappe
- 33
- Kohlenstoßfänger
- 34
- Ausbauteuereinrichtung
- 35
- Schallter
- 36
- Leitung
- 40
- Leitung
- 41
- Bediengerät
- 42
- Richtungswahlelement
- 43
- Richtungswahlelement
- 44
- Lampe
- 45
- Netzgerät
- 46
- Leitung
- 47
- hebel
- 48
- Impulsschalter
- 49
- Bediengerät
- 51
- Steckverbindung