Circuit for controlling by-pass valves for hydraulic high-pressure pumps used in the mining industry.

European Patent Application EP0130299

Because of the comparatively large distances over which high- pressure lines are laid from the pump chamber in underground workings, there is an uneven pressure variation in the high-pressure system at the face entry, so that pressure differences which are sometimes substantial can occur and have a damaging effect on the operating fluid consumers such as the prop support, impregnating equipment, etc. In order to eliminate these disadvantages, it is proposed according to the invention to measure the pressure at the location of the operating fluid consumer or consumers and transmit it as an electrical signal into an electronic control in which the actual pressure value is compared with a desired pressure value and in the event of the desired pressure value prevailing the bypass valve is opened. The actual- pressure sensor (1) is connected to a monitor (2) which is connected to a comparator (3) for the actual and desired pressure value, the output of which is connected, if necessary with the interposition of a coupling element (9), to the bypass valve (10) of the high-pressure pump (12). A further comparator (4), which is connected to the bypass valve (11) of a further pump (13), is connected to the monitor (2).

Heringhaus, Hans Peter Dipl-ing

EP19840104349

01/09/1985

04/17/1984

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HAUSHERR & SOEHNE RUDOLF (DE)

F04B49/06; F04B49/06; (IPC1-7): F04B49/06; E21F17/08; G05D16/20

F04B49/06+P

FR2458840A
FR2454002A

1. KTENTANSROCHE : 1 Schaltung zur Steuerung von Umlaufventilen f·ur hydraulische Hochdruckpumpen im Bergbau, dadurch gekennzeichnet, dass am Ort des bzw. der Druckmittelverbraucher der Druck gemessen und als elektrisches Signal in eine elektronische ^,steuerung gegeben wird, in der ein Vergleich des Ist-Druckwertes mit einem-Soll-Druckwert erfolgt und bei ·Uberwiegen des Soll-Druckwertes das Umlaufventil ge·offnet wird.

2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ist-Druckgeber (1) auf eine ·Uberwachung (2) geschaltet ist, die mit einem Vergleicher (3) f·ur den Ist- und Soll Druckwert verbunden ist, dessen Ausgang ggf. unter Zwischenordnung eines Koppelgliedes (9) auf das Umlaufventil (10) der Hochdruckpumpe (12) geschaltet ist.

3. Schaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass an die ·Uberwachung (2) ein weiterer Vergleicher (4) angeschlossen ist, der mit dem Umlaufventil (11) einer weiteren Pumpe (13) in Verbindung steht.

"Schaltung zur Steuerung von Umlaufventilen f·ur hydraulische Hochdruckpumpen im Bergbau" Im untert·agigen Grubenbetrieb ist es bekannt, beispielsweise die Druckmittel-Verbraucher im; Streb mittels einer Hochdruckpumpe ·uber ein Umlaufventil mit Druckmittel zu versorgen. Ublicherweise ist der Hochdruckpumpe eine zweite, als Reserve dienende Pumpe parallelgeschaltet, der ebenfalls ein Umlaufventil zugeordnet ist. Die Pumpen befinden sich ·ublicherweise in einer sog. Pumpenkammer, von der die Hochdruckeitung, beispielsweise bis zu einer Entfernung von 1000 m, zum Streb f·uhrt.

Infolge dieser vergleichsweise grossen Entfernungen ergibt sich ein ungleichm·assiger Druckverlauf im Hochdrucksystem am Strebeingang, so dass zum Teil erhebliche Druckdifferenzen auftreten k·onnen, welche f·ur die Druckmittelverbraucher, wie den Stempelausbau, Tr·ankger·ate usw., sch·adlich sein k·onnen.

Um diesen Mangel zu beheben, wird erfindungsgem·ass vorgeschlagen, dass am Ort des bzw. der Druckmittelverbraucher der Druck gemessen und als elektrisches Signal in eine elektronische Steuerung gegeben wird, in der ein Vergleich des Ist-Druckwertes mit einem Soll-Druckwert erfolgt und bei ·Uberwiegen des Soll-Druckwertes das Umlaufventil der Hochdruckpumpe ge·offnet wird. Nach der Lehre der Erfindung wird somit der Druckabfall, beispielsweise am Strebeingang, gemessen und die Ansteuerung des bzw. der Pumpenumlaufventile direkt elektrisch vorgenommen. Auf diese Weise wird erreicht, dass der Druckabfall am Ort der Verbraucher, beispielsweise am Strebeingang, geringer wird, da die Hochdruckpumpe unabh·angig von der Entfernung der Pumpenstation zum Streb geschaltet wird. Das heisst, die Pumpe f·ordert bereits wieder im System, obwohl sich an der Pumpe noch kein Druckabfall zeigt.

Die elektronische Steuerung oder aber auch die Soll-Wert-Einsteller k·onnen direkt am Strebeingang angeordnet werden, so dass hier unmittelbar der ben·otigte Druck einstellbar ist. Die Schalthysterese ist von beispielsweise 10 - 100 bar einstellbar. Das Umlaufventil arbeitet unabh·angig von beeinflussenden Gr·ossen. Im drucklosen Umlauf erfolgt nur ein geringer Druckanstieg und somit eine geringe W·arne.entwicklung, beispielsweise ist der Druckanstieg kleiner 5 bar bei 170 1/min.

Der Ist-Druckgeber ist auf eine ·Uberwachung geschaltet, die mit einem Vergleicher f·ur den Ist- und Soll-Druckwert verbunden ist, dessen Ausgang gegebenenfalls unter Zwischenordnung eines Koppelgliedes auf das Umlaufventil geschaltet ist. Auf elektronischem Wege findet somit ein Vergleichtder gemessenen Ist- und vorgegebenen Soll-Druckwerte statt, so dass praktisch ohne Ver z·ogerung eine Ansteuerung des Pumpenumlaufventils erfolgen kann.

An die ·Uberwachung kann gem·ass einem weiteren Merkmal der Erfindung ein weiterer Vergleicher angeschlossen werden, der mit dem Umlaufventil einer weiteren Pumpe in Verbindung steht, beispielsweise einer Reservepumpe.

Ein Ausf·uhrungsbeispiel der Erfindung ist an Hand der Zeichnung n·aher erl·autert, und zwar zeigt diese die Schaltungsanordnung im Prinzip.

Mit 1 ist der Ist-Druckgeber bezeichnet, der auf die ·Uber- wachung 2 geschaltet ist. Von der ·Uberwachung 2 f·uhrt eine Abzweigleitung auf je einen Vergleicher 3,4. Jeder der Vergleicher 3,4 steht mit einem Einsteller 5,6 f·ur den Soll- Wert in Verbindung. Mittels des Einstellers 5 wird der minimale und mit dem Einsteller 6 der maximale Soll-Wert vorgegeben. An die Verbindungsleitung 7 zwischen Uberwachung 2 und den beiden Vergleichern 3,4 ist die Druckanzeige 8 f·ur den Ist-Wert angeschlossen.

Die Ausg·ange der Vergleicher 3,4 sind ·uber ein Koppelglied 9 gef·uhrt und von diesem auf die Umlaufventile 10,11 f·ur die Hochdruckpumpen 12, 13. Die Hochdruckpumpe 12 stellt die eigentliche Hauptpumpe dar, w·ahrend die Pumpe 13 als Reservepumpe dient. Die Einspeisungsleitung ist mit 14 bezeichnet. Das Koppelglied 9 ist an eine Spannung von 42 Volt sngeschlossen, ebenso wie das Netzger·at 15, dessen Ausgang zu den Vergleichern 3,4 gef·uhrt ist und diese mit einer Spannung von 12 Volt versorgt.

Die elektronische Steuerung ist zu einer Baueinheit zusammen geSsst, wie durch die gestrichelt eingezeichnete Umrandung 16 angegeben ist.

Die Wirkungsweise der erfindungsgem·assen Schaltung ist wie folgt: Mit dem Ist-Druckgeber 1 wird der Druck am Strebeingang ermittelt. Von diesem wird ein elektrisches Signal direkt auf die ·Uberwachung 2 gegeben, d.h. also unabh·angig von der Entfernung Streb - Pumpenkammer. In demVergleicher 3 findet ein Vergleich des Ist-Druckwertes mit dem Soll-Wertberach statt, der ·uber die Einsteller 5,6 vorgegeben ist. Wenn der Ist-Druck Kleiner als der vorgegebene Soll-Druck ist, erfolgt eine Ansteuerung des Pumpenumlaufventils 10 ·uber das zugeh·orige Kop peigliea 9; nunmehr ·offnet das Umlaufventil 10. Es baut sich am Strebeingang ein Druck auf, bis der Ist-Druckwert gleich dem Soll-Druckwert ist.

Bei Abnahmemengen, die die F·ordermenge einer Pumpe 12,13 ·uberschreiten, wird der Ist-Druckwert den Soll-Druckwert nicht erreichen. Falls dieses ·uber einen l·angeren Zeitraum der Fall sein sollte, was in der Steuerung programmierbar ist, wird selbstttig die als Reserve dienende Pumpe13 zugeschaltet, um die ben·otigte Abnahme zu erreichen.