управляющее устроство для электрогидравлического регулирования крепи

Формула изобретения

1. Управляющее устройство для электрогидравлического регулирования крепи с содержащим электрическую и/или электронную схему управления корпусом, несколькими доступными с наружной стороны корпуса штекерными соединениями для подключения линий управления для подлежащих управлению конструктивных элементов крепи, а также с подключенными к схеме, приводимыми в действие элементами управления, отличающееся тем, что элементы управления (14, 15, 16, 17, 18) и/или схема (24) управления объединены в несколько установленных в корпусе сменных модулей (27), которые во вставленном состоянии соединены друг с другом в корпусе (11) при помощи штекерных соединительных элементов (30), и первый сменный модуль (27) сконструирован как имеющий управляющую клавиатуру (16) модуль управления (28), а второй сменный модуль (27) сконструирован как имеющий аварийный выключатель (14, 15) аварийный модуль (29), и корпус (11), по существу, состоит из открытой спереди и сзади корпусной рамы (13), в которую может устанавливаться сзади схемный модуль (31), выполненный как сменный модуль (27), содержащий схему (24) и имеющий на своей задней стороне штекерные соединения (20) для управляющих линий, а спереди - модуль (28) управления и/или аварийный модуль (29).

2. Управляющее устройство по п.1, отличающееся тем, что первый сменный модуль (28) дополнительно к клавиатуре управления (26) имеет блок индикации (18).

3. Управляющее устройство по одному из пп.1 и 2, отличающееся тем, что сменные модули (27) расположены в отдельных модульных корпусах (25).

4. Управляющее устройство по одному из пп.1-3, отличающееся тем, что сменные модули (27) установлены в своих модульных корпусах (25) герметично.

5. Управляющее устройство по одному из пп.1-4, отличающееся тем, что сменные модули (27) залиты в своих модульных корпусах (25).

6. Управляющее устройство по одному из пп.1-5, отличающееся тем, что штекерные соединительные элементы (30) для модуля управления (28) и/или аварийного модуля (29), по существу, состоят из расположенных на их обратной стороне или обратной стороне их модульного корпуса многоконтактных штекеров (32), которые выполнены с возможностью их соединения с предусмотренными в корпусе (11) или на схеме (24) штепсельными гнездами.

7. Управляющее устройство по одному из пп.1-6, отличающееся тем, что сменные модули (27) выполнены с возможностью фиксации в корпусе (11) при помощи винтов (35).

8. Управляющее устройство по одному из пп.1-7, отличающееся тем, что расположенные в корпусе (11) или на схеме (24) штепсельные гнезда снабжены защитными колпачками (43), которые выполнены с возможностью установки на штепсельные гнезда при удаленном сменном модуле (27).

9. Управляющее устройство по одному из пп.1-8, отличающееся тем, что защитные колпачки (43) зафиксированы в корпусе (11) при помощи удерживающей ленты (44) или подобного средства.

10. Управляющее устройство по одному из пп.1-9, отличающееся тем, что в корпусе (11) или в корпусной раме (13) предусмотрены упорные элементы (34, 41) для позиционирования сменных модулей (27).

11. Управляющее устройство по одному из пп.1-10, отличающееся тем, что упорные элементы (34, 41) для заменяемых с передней стороны управляющего устройства (38) сменных модулей (27) состоят из проходящих между боковинами корпуса упорных планок (41) с резьбовыми отверстиями для крепежных винтов (35).

12. Управляющее устройство по одному из пп.1-11, отличающееся тем, что сменные модули (27) снабжены ручками (42) или подобными средствами для удерживания.

Описание изобретения к патенту

Изобретение касается управляющего устройства для электрогидравлического регулирования крепи, содержащее корпус, вмещающий в себя электрическую и/или электронную схему управления, несколько доступных с наружной стороны корпуса штекерных соединений для подключения линий управления для подлежащих регулированию конструктивных элементов крепи, а также подключенные к схеме, приводимые в действие управляющие элементы.

Такого рода управляющими устройствами для электрогидравлического регулирования крепи оснащаются отдельные стойки крепи действующего очистного забоя под землей. К штекерным соединениям отдельных устройств управления подключаются соединительные линии для электропитания, передачи данных к управляющим устройствам соседних стоек крепи и/или к центральной ЭВМ для подведения электрических сигналов от датчиков и для переключения электромагнитных клапанов.

Из DE-OS 19751007 известно управляющее устройство названного вначале типа, в котором чувствительная схема выполнена в виде печатной платы, которая имеет штекерные соединения и которая установлена в образованном в корпусе установочном отсеке, изолированном от элементов управления, и со всех сторон залита заливочным компаундом, вследствие чего присутствующая повсеместно под землей грязь и влага не могут проникать в чувствительную схему, а штекерные соединения, надежно защищенные от грязи и влаги, интегрированы в заливочном компаунде.

Защита схемы и штекерных соединений в этом известном управляющем устройстве оказались очень эффективными, так что срок службы вставленной в известном управляющем устройстве, залитой компаундом схемы мог бы существенно увеличиться по сравнению с более старыми формами конструктивного исполнения (DE 3708902, DE 3533659). Это, однако, приводит к тому, что остальные части управляющего устройства, а именно приводимые в действие элементы управления, вследствие их частого, нередко грубого обслуживания, зачастую из-за износа или повреждения, перестают функционировать или же функционируют ненадежно, в то время как важнейшая, а также самая дорогостоящая часть управляющего устройства, а именно электрическая или электронная схема, еще функционирует безупречно, так что в случае известных управляющих устройств все равно приходится их полностью заменять. Замена всего управляющего устройства не только дорога, но и сравнительно велики затраты времени при демонтаже и соответственно новом монтаже, и соответствующая стойка крепи не может продолжать работать во время монтажных работ, так что часто для замены одного единственного управляющего устройства должен останавливаться весь забой.

Задачей изобретения является устранение этих недостатков и создание управляющего устройства названного вначале типа, которое делает ненужной полную его замену при выходе из строя или износе лишь одной из его существенных составных частей.

Эта задача решается с помощью изобретения благодаря тому, что элементы управления и/или схема управления объединены в несколько, установленных в корпусе сменных модулей, которые в установленном состоянии соединены друг с другом в корпусе при помощи элементов штекерного соединения и соответственно с помощью схемы и которые могут заменяться в корпусе независимо друг от друга. Итак, согласно изобретению управляющее устройство имеет модульную структуру, при которой несколько различных, целесообразно функционально составляющих одно целое управляющих элементов объединены в отдельные сменные модули, причем схема также может быть выполнена как сменный модуль, и каждый сменный модуль может демонтироваться из корпуса и заменяться на новый модуль без необходимости демонтажа или замены остальных модулей, причем зачастую даже не должна прерываться работа подлежащей управлению стойки крепи и соответственно забоя.

В предпочтительном варианте исполнения изобретения первый сменный модуль сконструирован как модуль управления, имеющий управляющую клавиатуру, а второй сменный модуль сконструирован как аварийный модуль, имеющий аварийный выключатель. Первый сменный модуль дополнительно к управляющей клавиатуре может также иметь блок индикации, с помощью которого можно зрительно контролировать различные режимы функционирования подлежащей управлению стойки крепи. При этом исполнении часто приводимые в действие управляющие клавиши в виде клавиатуры управления тоже объединены в один модуль, в то время как аварийный выключатель для соответствующей стойки крепи предусмотрен в отдельном сменном модуле. Такое конструктивное исполнение позволяет демонтировать из управляющего устройства имеющий клавиатуру управления и, при известных условиях, блок индикации конструктивный узел в виде модуля управления и заменять на новый модуль управления с новой клавиатурой и индикацией, в то время как образованное аварийным выключателем устройство аварийного управления остается подключенным к схеме, так что во время этой замены управляемая управляющим устройством стойка крепи может продолжать работать, следовательно, не должна полностью останавливаться при замене клавиатуры, но во время замены лишь не может принимать новые, вводимые вручную команды управления.

Сменные модули преимущественно расположены в отдельных модульных корпусах, в которых они целесообразно герметизированы. В модульных корпусах сменные модули надежно защищены от грязи и влаги и тогда, когда они вынимаются из корпуса управляющего устройства, и соответственно перед тем, как они устанавливаются в него. Особенно надежная герметизация получается тогда, когда сменные модули залиты в их модульных корпусах

Элементы штекерного соединения для модуля управления и/или аварийного модуля преимущественно состоят, по существу, из расположенных на его обратной стороне и соответственно на обратной стороне его модульного корпуса многоконтактных штекеров, которые могут соединяться с предусмотренными в корпусе или на схеме штепсельными гнездами. При этом расположение может быть таким, что многоконтактные штекеры при вставке сменных модулей в корпус управляющего устройства охватываются штепсельными гнездами, однако также можно предусмотреть между многоконтактными штекерами на сменных модулях и соответствующими им штепсельными гнездами в корпусе и соответственно на схеме соединительный кабель, который имеет такую длину, что модуль управления, аварийный модуль или другой сменный модуль полностью может выниматься из корпуса устройства без прерывания соединения с электрической или электронной схемой, так что затем в течение нескольких секунд новый модуль управления или аварийный модуль может подключаться к соединительной линии, что уже снова позволяет производить ввод команд управления вручную, прежде чем соответствующий сменный модуль снова полностью установлен в корпус.

Целесообразно сменные модули фиксировать в корпусе при помощи винтов. Расположенным в корпусе или на схеме штепсельным гнездам могут придаваться защитные колпачки, которые при удаленном сменном модуле могут насаживаться на освобождающиеся тогда штепсельные гнезда, чтобы они не могли загрязняться, что, например, могло бы произойти в противном случае, когда модуль управления демонтирован, но не тот час же заменен на новый сменный блок, а управляющее устройство или соответствующая стойка крепи через определенный временной интервал приводится в действие вручную без возможности ввода команд управления. Защитные колпачки могут фиксироваться в корпусе при помощи простой удерживающей ленты или тому подобного, так что они не могут выпасть и всегда держатся наготове, когда модуль удаляется из корпуса устройства.

В особенно предпочтительном конструктивном исполнении изобретения корпус, по существу, состоит из открытой спереди и сзади корпусной рамы, в которую может вставляться сзади выполненный как сменный модуль, принимающий схему и имеющий на своей обратной стороне штекерные соединения для линии управления, коммутирующий модуль и спереди модуль управления и/или аварийный модуль. При этом конструктивном исполнении, следовательно, также сама схема выполнена как сменный модуль и может выниматься сзади из корпуса независимо от модуля управления и/или аварийного модуля. Чтобы обеспечить правильную посадку различных сменных модулей, в корпусе и соответственно в корпусной раме предпочтительным образом предусмотрены упорные элементы для позиционирования сменных модулей, которые, в частности, для заменяемых с передней стороны управляющего устройства сменных модулей могут состоять из проходящих между сторонами корпуса упорных планок с резьбовыми отверстиями для крепежных винтов. Чтобы сделать возможным особенно простое вытаскивание сменных модулей из корпуса устройства, сменные модули преимущественно снабжены ручками или т.п., за которые они после отвинчивания крепежных винтов легко могут схватываться.

Другие отличительные признаки и преимущества изобретения раскрыты в последующем описании и на чертежах, где подробнее объясняется предпочтительная форма конструктивного исполнения изобретения на примере. При этом фиг.1 изображает управляющее устройство согласно изобретению, вид спереди; фиг.2 - управляющее устройство по фиг. 1 в схематическом представлении сечения по горизонтали; фиг. 3 - вторая форма конструктивного исполнения управляющего устройства согласно изобретению в частично разобранном состоянии также в горизонтальном сечении.

Представленное на чертеже управляющее устройство 10 для электрогидравлического регулирования крепи в подземных горных разработках имеет корпус 11 из высококачественной стали, который двумя обозначенными на фиг.1 опорами 12 не показанным подробнее способом расположен, например, на подвесном верхняке стойки крепи.

В представленных вариантах конструктивного исполнения управляющего устройства корпус 11 состоит из закрытой вверху, внизу и на боковинах корпуса корпусной рамы 12. С показанной на фиг.1 передней стороны корпуса 11 доступны приводимые в действие вручную элементы управления 13 управляющего устройства 10, а именно на правой половине корпуса два переключателя 14, 15 для аварийного управления стойкой крепи, а в расположенной слева от нее области клавиатура 16 с клавишами управления 17 для осуществления различных функций стойки крепи, а также блок индикации 18, который показывает различные режимы работы соответствующей стойки крепи.

С обратной стороны корпуса 19 предусмотрены несколько штекерных соединений 20, к которым подключаются линии управления для подлежащих управлению конструктивных элементов стойки крепи.

Как видно на фиг. 2, различные элементы управления, а именно, с одной стороны, предусмотренные для аварийной схемы переключатели 14 и 15 и, с другой стороны, клавиатурная панель 16 с клавишами управления 17 и блоком индикации 18, расположены в отдельных модульных корпусах 21, 22 и установлены в них герметично. Аналогичным образом штекерные соединения 20 вместе с расположенной на печатной плате вычислительного устройства 23 электронной схемой 24 для управляющего устройства также установлены в третьем модульном корпусе 25 и залиты в нем заливочным компаундом 26. Три модульных корпуса с установленными в них конструктивными элементами управляющего устройства образуют сменные модули 27, которые могут выниматься независимо друг от друга из корпусной рамы 12 и заменяться на новый модуль.

Как показано на фиг. 2, модуль управления 28 и аварийный модуль 29 на обратной стороне их корпусов 21, 22 посредством штекерных соединительных элементов 30 электрически подключены к схемному модулю 31. В показанном на фиг. 2 примере исполнения штекерные соединительные элементы 30 состоят из расположенных на обратной стороне корпуса многоконтактных штекеров 32, которые в смонтированном состоянии модулей 28, 29, 31 вставлены в предусмотренные на расположенной внутри передней стороне 33 схемного модуля 31 штепсельного гнезда.

Три сменных модуля 27 управляющего устройства могут фиксироваться в корпусной раме 12 при помощи винтов. Размещение при этом таково, что схемный модуль 31 сзади, следовательно, с задней стороны корпуса 19, вставляется в корпусную раму 12, пока он своей передней стороной 33 не упрется в расположенную выступающей внутрь корпусной рамы, проходящую по периметру упорную планку 34. В этом положении он может фиксироваться при помощи крепежных винтов 35, которые через боковины корпуса 36, 37 вворачиваются в модульный корпус 25 схемного модуля 31.

Изнашивающиеся вследствие неквалифицированного и грубого обращения быстрее, чем схемный модуль, детали управляющего устройства, а именно модуль управления 28 и аварийный модуль 29, доступны и могут заменяться с передней стороны корпуса 38. Они закреплены при помощи доступных с передней стороны корпуса винтов, которые вставлены через фронтальные экраны 40 на модуле управления 28 и аварийном модуле 29 и ввинчены в крепежные стойки 41, которые приварены между верхней и нижней сторонами корпусной рамы 12 в корпусе 11 вдоль боковин корпуса 36, 37 и между обоими доступными спереди сменными модулями 27.

Легко можно видеть, что различные сменные модули 27, в частности модуль управления 28 или аварийный модуль 29, лишь с очень небольшими издержками могут демонтироваться из корпуса управляющего устройства без необходимости проведения для этого полного демонтажа управляющего устройства, для чего в известных до сих пор устройствах сначала нужно удалять все соединительные линии штекерных соединений 20 и демонтировать устройство со стойки крепи. В управляющем устройстве согласно изобретению, например, для замены модуля управления 28 необходимо лишь выкрутить передние крепежные винты 35 и вытащить модуль вперед из корпусной рамы 12. Чтобы облегчить это, модуль управления на его передней стороне справа и слева рядом с клавиатурной панелью 16 имеет две ручки 42, за которые его легко можно держать и вытаскивать из корпуса. При этом многоконтактный штекер 32 автоматически вытаскивается из соответствующего штепсельного гнезда на схемном модуле 31, что без проблем также возможно и тогда, когда срабатывающая от управляющего устройства стойка крепи не выведена из эксплуатации, а продолжает действовать. После полного извлечения модуля управления 28 из корпуса в течение минимального времени может устанавливаться новый модуль; при этом соответствующую стойку крепи все же необязательно переводить на обслуживание при помощи клавиатуры, а зачастую можно приводить в действие управляющими устройствами соседних стоек крепи (смежное управление), можно также отремонтировать и затем снова смонтировать демонтированный модуль обслуживания 28. Чтобы в этом случае избежать загрязнения штепсельного гнезда для модуля управления, на передней стороне схемного модуля, вблизи штепсельного гнезда, расположен защитный колпачок 43 с удерживающей лентой 44 на передней стороне 33 схемного модуля, который после демонтажа модуля управления надевается на штепсельное гнездо, и он надежно защищает от влаги и загрязнения.

Подобно модулю управления 28 аварийный модуль также может демонтироваться из корпуса вперед после того, как будут откручены крепежные винты 35. Так как большие аварийные выключатели 14, 15 можно удобно охватить по их периметру, в случае аварийного модуля можно отказаться от дополнительных ручек для удерживания.

На фиг. 3 показана вторая, слегка видоизмененная форма конструктивного исполнения, при которой штекерные соединения между модулем управления и аварийным модулем, с одной стороны, и схемным модулем, с другой стороны, выполнены не посредством расположенных прямо на модулях и захватываемых в штепсельные гнезда многоконтактных штекеров, а таким образом, что на модулях между схемным модулем, с одной стороны, и модулем управления или аварийным модулем, с другой стороны, предусмотрены кабельные соединения 45, которые позволяют демонтировать модуль управления 28 и аварийный модуль 29 из корпуса 11 без прерывания при этом электрического соединения со схемным модулем. При этой форме конструктивного исполнения, следовательно, также еще полностью сохраняется работоспособность управляющего устройства с возможностью ввода команд управления посредством управляющих клавишей и приведения в действие аварийного выключателя в том случае, когда сменные модули уже демонтированы из корпуса, и работа прерывается только на несколько секунд, которые необходимы для размыкания штекерного соединения между кабелем 45 и штепсельными гнездами или многоконтактными штекерами 32 и подключения нового модуля. Это также имеет преимущество, заключающееся в том, что полная функциональная способность нового, замененного модуля может проверяться, прежде чем он вставляется в корпус и там фиксируется крепежными винтами.

Изобретение не ограничено представленными и описанными примерами конструктивного исполнения, а получаются многие изменения и дополнения, не выходящие за рамки изобретения. Так, например, можно расположить клавиатурную панель 16 и блок индикации 18 не на модуле управления, а разделить на два или больше модуля, когда это оказывается рациональным в конкретном случае. Так как схемный модуль 31 практически не подвергается износу за счет обслуживания и поэтому обычно работает без неисправностей в течение длительного периода времени, при более простой версии управляющего устройства согласно изобретению можно выполнить схемный модуль не сменным, а жестко установить всю схему 24 со штекерными соединениями 20 в корпусе. Закрепление сменных модулей 27 в корпусе вместо крепежных винтов 35 может производиться подходящими вставными фиксирующими элементами, такими, как, например, штепсельные вилки или тому подобное, когда следует исключить то, что чувствительная к загрязнению резьба крепежных винтов покрывается угольной пылью или тому подобным и тогда может завинчиваться только с трудом.