专利名称：特别是用于采矿的开采设备和控制开采设备的方法
技术领域：
本发明涉及一种特别是用于采矿的开采设备，包括第一驱动站和优选借助张紧
装置能张紧的第二驱动站；支承在各驱动站中的链轮；具有多个链节的且能借助可马达驱
动的链轮运动的和/或转向的传动链，该传动链在各链轮之间在一上分支和一下分支中延
伸；以及至少一个传感器装置用于采集传动链在上分支或在下分支中的至少一个链状态。
本发明还涉及一种用于控制特别是用于采矿的开采设备的方法，包括第一驱动站和优选
借助张紧装置能张紧的第二驱动站；支承在各驱动站中的链轮；具有多个链节的且能借助
可马达驱动的链轮运动的传动链，该传动链在各链轮之间在一上分支和一下分支中延伸； 至少一个传感器装置用于采集传动链在上分支或在下分支中的至少一个链状态；以及控制
装置，将传感器装置的信号输入给该控制装置并且利用该控制装置能控制张紧装置的伸出 状态和/或各驱动站的驱动。
背景技术：
对于具有环绕的或可逆工作的传动链的开采设备的运行方式很重要的是，以适合
的措施估计或检验传动链的链状态和特别是链预紧。为此基本上已建议光、电、磁和机械式
传感器装置，这些传感器装置应提供测量值，由该测量值应导出链张紧状态并且根据适合
的算法应导出用于张紧装置或也用于驱动装置的驱动马达的控制参数。 在DE 34 06 519 Al中建议，使用磁式工作的传感器装置，以便在能张紧的驱动站
中以磁的方式采集链张力。在DE 34 06 519中为此建议一种磁场发生器，该磁场发生器沿
链运行方向相应配设于从驱动站驶出的分支。设置用于测量上分支中的链张力的磁场发生
器设置在底板中，而设置用于测量下分支中的链张力的磁场发生器在驱动站的底板中设置
在下分支的上方，以便采集磁场的失调，该失调由于在待测量的传动链与各链节之间的距
离变化而产生。除了吊链(HSngekette )夕卜，还应该与吊链调节装置相组合地实现输送
链的各刮板的间距或也各链节间距的改变。在DE 34 06 519中的测量原理基于，产生一定 向的磁场，其由于不同深地进入磁场的各链节而失调，其中应在测量技术上评价探测的磁 场的失调。由于磁式测量发送器包括测量装置在内设置在驶出的分支的底板中，所以产生 高的磨损，该磨损只允许这种磁式测量系统的小的寿命。由DE 34 06 519 Al已知的系统 用于吊链采集和其他的链状态的技术转化因此并不能进一步开发达到成批生产的水平。
发明内容
本发明的目的是，提供一种开采设备和一种控制开采设备的方法，它能利用无接 触式工作的传感器装置实现可靠地采集传动链的链状态并且在系统可靠性高的情况下具 有显著较高的寿命。 该目的以及其他的目的在一种开采设备中按照本发明这样实现，即每个传感器装 置具有一个由磁场发生器构成的发送器(Geber)和一个设有多个磁场检测器的、作为检测 器的检测器场，其中检测器和发送器构成或定位在一用于传动链的待探测的分支的通道的侧向。在按照本发明的开采设备中的、系统技术的优点在于，传感器装置在测量技术上不评 价磁场由于各链节到磁场发生器或检测器的不同距离而引起的失调，而是探测携动件或链 节横向于传动链的运行方向的位置变化或高度变化。在按照本发明的开采设备中，将磁场 导入传动链中并且对于检测器场的每个磁场检测器采集一个测量信号。如果一链节或一携 动件在传感器场内的位置相对于其在以前通行时的位置或相对一确定的零位置改变，则由 此可以导出，链节或携动件在检测器场的区域内是进一步处在上面还是下面。如果同时对 于每个携动件或每个链节也采集一个时间信号，则也可以检测各链节或各携动件相互间的 不同的距离，由此可以得出其他的链状态例如链磨损、链扭转等。 构成为检测器场的检测器和用于磁场的发送器可以在同一侧并排设置。在一优选 的实施形式中，检测器和发送器相互对置地设置，从而因此发送器将磁场在其中一侧导入 各链节或携动件中，而检测器场的磁场检测器在通道的另一侧探测由各链节或各携动件传 递的磁场。为了能够可靠地检测特别是吊链，特别有利的是，包括多个检测器的检测器场在 通道的高度上延伸。在该特别优选的实施形式中，检测器场具有多个并排设置的磁场检测 器和多个重叠设置的磁场检测器，以便在足够大的区域内采集由待探测的链节或携动件横 向于传动链的运行方向传递的或继续传导的交变磁场。为了简化计算消耗，在这里各磁场 检测器可以成行和成列地以保持不变的距离设置。由于各磁场检测器在检测器场中的二维 布置，可以用磁场检测器对传递的磁场进行测量和探测，这些磁场检测器必要时只测量和 采集传递的磁场的水平分量。 特别有利的是，检测器场和/或磁场发生器设置在机架的各侧板中或驱动站的链 轮箱的各侧壁中、特别是装入机架的各侧板中或驱动站的链轮箱的各侧壁中。在侧板或侧 壁中，检测器和用于磁场的发生器均不遭受值得一提的机械磨损，因为即使在吊链或维修 工作中各链节或携动件也不与发送器和检测器接触。在两侧板或两侧壁中通常提供足够的 结构空间，以便集成一检测器场和一用于磁场的发送器。为了避免与由机架构成的周围结 构的相互作用，检测器场和/或发送器优选设置在壳体中或在由非磁性材料构成的支承结 构中。该材料特别是可以包括黄铜、青铜、铜、铝、钛、奥氏体钢或它们的合金、陶瓷或塑料。 采用的材料或采用的材料合金对于相应的使用目的应该满足对防爆炸(防矿井瓦斯爆炸、 防气体爆炸)的全部要求。 按照一根据本发明的实施方案，利用磁场发生器可以产生静态的、时间上恒定的 磁场。按照另一有利的实施形式，使用交变磁场发生器作为发送器，以产生动态的交变磁 场。通过使用交变磁场发生器作为用于磁式传感器装置的发送器，将一调制的磁场用于测 量，该调制的磁场防止由于待探测的各链节或携动件的不同的磁的优先方向产生错误测 量。本申请人的研究已表明，各链节和在输送机的传动链中使用的携动件(链式刮板)在
横向于传动链的运行方向磁化时显示出明显不同的磁通量密度和由磁发生器发射的磁场 的加强。在使用交变磁场发生器时，避免与待探测的链节或携动件的磁的优先方向的依赖 性，因为用检测器场中的各检测器探测交变磁场。在该特别优选的实施形式中，发送器或交 变磁场发生器在此由能旋转的或旋转的磁铁构成。磁铁的旋转速度可以至少为100r/min， 并且可以高达1000r/min和更高。此外，磁铁优选可以具有至少0. 5T(特斯拉)的磁场强 度。能旋转的或旋转的磁铁可以特别是永久磁铁。在这里，发送器可以获得一个或多个能 旋转的或旋转的磁铁，以便在低转速时实现交变磁场的高的交变频率。多个所述永久磁铁可以特别是设置在一能旋转的由非磁性材料构成的支架中。为了足以防爆，用于交变磁场 的发送器优选具有液压式转动驱动装置、特别是包括用于转速调节的流量调节阀的液压马 达。液压介质可以由中心的、井下的用于掩护支架或移动装置的液压供应装置分出并且在 压力水平方面借助压力调节级降低到对于液压马达允许的压力。然后可以经由受先导控制 的多路阀进行接通和断开。特别有利的是，用于发送器的转动驱动装置配设有转角传感器， 以便采集调制器的当前转角并且将该转角提供给评价和控制单元。 在另一实施方案中，发送器的所述一个磁铁或多个磁铁可以构成一个磁铁结构， 该磁铁结构的位置和/或定向相对于磁场传感器能改变，以便产生特别是磁场强度可变的 磁场。发送器可以为此优选具有一包括多个同心地绕中轴线设置的环形磁铁的磁铁结构， 其中该环形结构借助调节驱动装置能绕中轴线旋转。特别有利的则是，磁铁结构能借助调 节驱动装置定位于不同的旋转位置中。这可以例如通过一具有高减速比的自锁的调节驱动 装置来实现，该调节驱动装置特别是可以由电调节驱动装置构成，该电调节驱动装置在所 希望的旋转位置中被断电。 开采设备可以构成为包括在传动链中的多个携动件的输送机，并且每个驱动站必 要时便可以仅具有一个传感器装置，该传感器装置配设于在链运行方向上相应地在链轮后 面从驱动站驶出的分支。因为在输送机中在驱动和调节技术上通常以一个主驱动装置和一 个辅助驱动装置工作，所以便将一个传感器装置设置在主驱动装置的下分支中和将一第二 传感装置设置在辅助驱动装置的上分支中。或者，可以涉及一种包括能逆转运动的传动链 的开采设备例如刨煤设备，在此每个驱动站具有两个传感器装置，在每个驱动站中其中一 个传感器装置配设于上分支，一个传感器配设于下分支。在能逆转运动的传动链中，各驱动 站的驱动装置必须按照采矿机的运行方向提供主要工作，从而吊链在每个驱动站中既可出 现在链轮前面又可出现在链轮后面。但在输送机中也可以为每个分支在驱动站中配设一个 传感器装置。 此外，优选可以为发送器在通道的同一侧配设多个磁场传感器，用于采集由发送 器产生的实际的磁场作为基准参数。 上述目的在按照本发明的方法中这样实现，即每个传感器装置产生一静态的磁场 或一动态的交变磁场，其借助一由多个磁场检测器构成的检测器场探测，其中传动链的待 探测的分支在磁场发生器与检测器场之间引导通过，并且由在检测器场中采集的磁场或交 变磁场的位置变化得出传动链的链状态。 在按照本发明的方法中特别有利的是，检测器场的每个磁场检测器探测由发送器 发出的并通过传动链、因此由各链节或由各携动件传递的磁场或交变磁场，并且由得出最 大磁场强度的一个或多个所述磁场检测器的位置得出链状态、特别是各链节或携动件的位 置。特别有利的是，在评价和控制单元中采集驱动站的驱动马达的特性数值、例如转速，并 且根据得出的链状态开始转速调节和/或改变张紧装置的张紧状态。但利用磁式传感器装 置得出的链状态也可以没有转速采集地用于控制张紧装置。按照该方法的、利用产生动态 交变磁场的发送器的另一实施形式，可以利用配设于发送器的各磁场传感器采集实际的由 发送器产生的交变磁场，并且将该交变磁场作为基准值输入给评价单元，和/或采集用于 发送器的转动驱动装置的转角并将该转角作为基准值输入给评价单元。利用这些基准值可 以附加地对测量的结果进行检验找出错误测量的存在。
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因为一单个的携动件或一单个的链节，如发明人的测量已表明的那样，不仅可能 具有不同的磁的优先方向，而且即使在相同的磁化时也可能出现导入的磁场或交变磁场的 不同的变化，并且还因为可能出现在相邻的携动件或链节之间的相互作用，所以在特别优 选的实施形式中在传动链每次停止之后开始进行一次基准或校准行程，在该基准或校准行 程中为每个链节或为每个携动件得出一个用于基本磁化的基准值，将该基准值在运行中与 当前借助检测器场检测的测量值进行比较，以便由此得出链状态的变化例如各个链节或携 动件的位置变化或增大的磨损。
由对示意地示于附图中的各实施例的以下描述得出本发明的其他的优点和实施 形式。其中 图1示意简化地示出一构造成输送机的按照本发明的用于井下的采矿的开采设 备的原理图； 图2大大示意简化地示出一用于图1的开采设备的驱动站的驱动装置框架，包括 装入的传感器装置； 图3A-C大大示意简化地以系统图示出在按照本发明的磁式传感器装置中的位置 识别； 图4以类似于图1的示意图示出一构造成刨煤设备的开采设备，包括按照本发明 的传感器装置； 图5A-C示出在按图4的刨煤设备中不同的链位置的采集； 图6大大示意简化地以透视图示出一交变磁场发生器的实施例； 图7大大示意简化地、部分断开地以透视图示出一用于具有可变磁场的磁场发生
器的实施例；以及 图8示出图7的磁场发生器的俯视图。
具体实施例方式
图1以示意的系统图示出一总体用附图标记IO标出的用于井下采矿的输送设备。 输送设备10以本身已知的方式包括一第一驱动站1以及在输送设备10的另一端上包括一 第二驱动站4，其中第一驱动站具有一示意示出的驱动马达2和一链轮3，第二驱动站也具 有一链轮5和所属的驱动马达6。驱动马达2和6基本上可以具有各种适用于使用目的的 实施形式，构成为同步马达、变频马达等并且包括传动装置、调节装置、过载离合器等。在两 个链轮3、5之间， 一连续的刮板链6沿用箭头F示出的输送方向环绕运行，其中将利用适合 的开采工具在井下工作面中回采的材料在一上分支6A中借助在图2和3A-C中示意示出的 各携动件11朝驱动站1的方向输送，该驱动站在这里构成主驱动装置。在链轮3、5上环绕 运行的传动链的上分支在图1中用6A标出，而传动链6的回程分支或空载分支用附图标记 6B标出。在井下的输送机中，上分支6A朝向其运行的这个驱动装置提供较大的驱动功率， 因此主要在下分支6B中在驱动站1的链轮3后面、但也在下分支6A中在驱动站4的链轮 5后面存在出现吊链的危险。为了补偿传动链6的不同的张紧状态，在输送设备10中辅助 驱动装置、因而驱动站4配设有液压式张紧装置7，利用该张紧装置可以改变驱动站1、4的链轮3、5之间的距离。根据液压控制装置9的用线8示出的控制信号实现张紧装置7的伸 出或伸进。 在输送设备10中，如图3A-3C所示，使用一构造成双中链(Do卯elmittelkette) 的传动链6，它包括多个水平的链节12和垂直的链节13，在这些链节上以确定的间距固定 有多个携动件(刮板)ll。为了在按图1的输送设备中可以识别在传动链6上吊链的出现 或在链节12、13或携动件11上磨损的出现，两个驱动站1、4配设有在图1中用20示出的 传感器装置。该传感器装置20在主驱动装置中、因而在图1中的驱动站1中沿链运行方向 在链轮3后面的驶出部中配设于下分支6B，并且在构成辅助驱动装置的驱动站4中沿链运 行方向F在链轮5的驶出部中配设于上分支6A。两个传感器装置20优选构造成彼此相同 的并且包括一发送器以及一检测器场22，其中该发送器在描述的实施例中产生交变磁场并 在图2和3A-3C中示意地用附图标记21标出，所述检测器场具有多个彼此并排和重叠设置 的磁场检测器23作为检测器用于由发送器21发出的交变磁场。交变磁场发送器21在一 用于携动件11和链节12、13的通道15的一侧设置在两个侧板中的一个侧板14中，而检测 器场22与发送器21相对地位于另一侧板15中。图2示意示出构成一主驱动装置的驱动 站l，在这里磁发送器21和检测器场23在传动链6的下分支6B的区域内装入侧板14、15 中，更确切地说在这样一个位置，在该位置中可以检测由于携动件11相对于从链轮3的切 向驶出部的高度位置的变化引起的用弧形6'在图l中示出的吊链。不仅发送器12而且 检测器场22可以设置在一由非磁性材料构成的壳体中。但各侧板也可以至少部分地由适 合的非磁性材料构成。交变磁场发生器21可以有利地由永久磁铁构成，或者，如果无需满 足对防爆的要求，则由电磁铁构成，它添置在一优选转速被调节的马达上并且使其以高达 1000r/min的旋转速度旋转，以便为用检测器场22的检测产生调制的或动态的磁场(交变 磁场)。用于一个或多个所述磁铁的转动驱动装置可以特别是液压马达(未示出)，该液压 马达由于液压介质的通流而旋转。检测器场22又包括一具有适当数目的重叠和并排设置 的磁场检测器23的矩阵，以便利用各个磁场检测器23中的每个可以探测利用发送器21在 一侧导入携动件11中的磁化和暂时的充磁。 图3A、3B和3C以三个不同的相对于检测器场22的位置示意说明一个携动件11 的位置。在图3的最上面的视图中示出一个携动件11，该携动件在中间位置、即以正常的 链张力通过在交变磁场发生器21与具有矩阵式重叠和并排设置的多个磁场检测器23的检 测器场22之间的通道15。检测器场22中的各个检测器23检测不同的磁场强度，由这些磁 场强度可以算出示出的中间位置。由于由发送器21发射的交变磁场而在携动件11上出现 的磁场为了说明作为磁力线示意示出。在图3B中，由于提高的链张力携动件11向上移动。 利用磁力线表明，由交变磁场21在携动件11中产生的磁场在原则上相同的磁场强度时向 上移动，因此较高的磁场检测器23检测磁场强度的最大的摆幅，而较低的磁场检测器23检 测显著较小的磁场强度。因为将一调制的交变磁场导入携动件ll中，所以当然各磁场检测 器23也检测根据交变磁场的旋转频率产生的调制的磁场。由于交变磁场的足够高的旋转 频率，在携动件11行进通过的过程中仍然检测交变磁场的足够数量的振幅交变，以便可以 可靠地并且不受携动件11的磁化影响地得出携动件11的当前位置。图3C示出在出现吊 链之前或过程中的状态。携动件11处于一在检测器场22的下端上的位置，因此最低的各 磁场检测器23检测通过发送器21导入携动件11中的交变磁场的最大的振幅交变。也通
8过在发送器21上的磁场的磁力线的不同位置示出磁场的相应的移动。
现在再次参照图1。将利用检测器场22对于各个磁场检测器23得出的信号提供 给上一级的控制单元50。经由利用信号线25在图1中示出的信号线也可以将驱动马达2 或6的当前转速输入给控制单元50。由经由各信号线25输入的检测器场22的测量数据和 驱动马达2、6的当前转速，评价和控制单元50可以产生控制信号，将该控制信号提供给液 压控制装置9，以便经由信号线8引起液压式张紧装置7的伸出或伸进并且在过紧地张紧传 动链6时改变辅助驱动装置4上的链轮5的位置以便放松吊链或使链张力最小。控制和评 价单元50为此也可以并行地为驱动马达2、6输出控制信号，以便通过改变驱动马达2、6的 相应转速预防出现吊链或过强的链张力。 在图1的实施例中，示出两个另外的传感器装置30，经由这两个传感器装置必要 时可以采集在驱动站1以及在驱动站4中的另外的链状态。在主驱动装置1中，其中一个 另外的传感器装置30在链轮3前面的进入部中配设于上分支6A，而在构成辅助驱动装置的 驱动站4上，传感器装置30配设于朝链轮5运行的下分支6B。传感器装置30的测量原理 在所示的实施例中也基于将一调制的磁场(交变磁场)导入携动件中以及利用包括多个磁 场检测器33的传感器场32探测由携动件在通过交变磁场发生器的磁场时接收的调制的磁 场。可以将检测器场32的测量信号也经由各信号线35输入给评价和控制装置50。
图4在示意的图中示出同一系统技术在用于井下采矿的刨煤设备110中的应用。 开采刨刀160借助于原则上连续的刮刀链带106逆转地从一驱动站101向另一驱动站104 或者相反地来回运动，如这用双箭头R在图4中所示，所述刮刀链带包括多个交错嵌接的垂 直的和水平的链节(112， 113，图5)。驱动站101具有未示出的驱动马达和一用于刨刀链 106的链轮103，而驱动站104具有一链轮105和一张紧装置107。按照刨刀160的运动方 向，两个驱动装置中的一个构成主驱动装置，而另一个构成相应的辅助驱动装置。刨刀链 106又构成一个上分支106A和一个下分支106B，它们按照刨刀116的运行方向R构成牵引 分支或回程分支。因为不仅在每一个链轮103的进入部而且在其驶出部中按照刨刀体160 的运行方向R可能出现吊链和/或过强的链张力，所以在刨煤设备110中设有四个相同的 传感器装置120，这四个传感器装置一方面具有包括足够数量的矩阵式设置的磁场检测器 123的检测器场122，并且设置在用于链106的通道的侧向。每个检测器场122分别配设有 一个在图5A、5B和5C中示意示出的交变磁场发生器121，该交变磁场发生器对置于检测器 场122并且同样设置在用于传动链节106的通道115的侧向。因为在刨煤设备110中用检 测器场122中的各磁场检测器123检测优选导入水平的链节112中的交变磁场的变化，所 以在发生器121与检测器场122之间的距离明显小于之前的实施例。此外，代替于机架，发 生器121和检测器场122也可以直接装入未示出的、链轮103或105支承在其中的刨刀箱 的各侧壁中，以便在相对受保护的位置中检测调制的磁场的变化。类似于在之前的实施例 中，刨刀链106向上的移动基于交变磁场的最大振幅的检测用较高的各磁场检测器123来 检测，如图5B中所示，或用较低的各磁场检测器123来检测，如图5C中所示，这视链由于过 强的链张力而向上运动还是在吊链情况下相对于中间位置向下运动而定。在刨煤设备110 中也设有一控制和评价单元150，至少传感器装置120的所述四个检测器场122的全部测量 值输入给该控制和评价单元。信号输入可以或者经由各信号线125、经由一系统总线或者无 电缆地经由无线电进行，如这用无电线发射器126和无电线接收器127在图4中所示。当然，无电线接收器127也可以设计用于双向的数据传输。 为了用磁式传感器装置必要时也检测链磨损或携动件磨损，和为了以高的可靠性 采集吊链，在开采设备的每次停止之后可以进行一次基准或校准行驶，在该基准或校准行 驶中对于一刨煤设备为每个链节或每个水平的链节或者对于一输送设备中为每个携动件 得出一个基准值。在最有利的情况下，在这里对于评价和调节装置已知的是，多少水平的链 节或携动件装在系统中。因为每个携动件和每个水平的链节的单独的磁场随着增大的磨损 而改变，所以通过为每个携动件或每个链节存储一个基准值，可以由这些基准值与之前校 准行驶的基准值的比较、或者在运行时间较长时由当前值与基准值的比较从在通过交变磁 场发送器时传递的磁场的变化得出当前的磨损，以便在出现链折断等之前及时引入维修间 歇。因此在开采设备中使用的传感器装置并不限于用于采集吊链。 各实施例示意示出交变磁场发生器和检测器场的布置。在检测器场中还可以设置 显著多于仅9个或12个磁场检测器，例如16个或27个磁场检测器，以便提高系统的分辨 率。用于产生调制的磁场的磁铁可以是功率大的永久磁铁(超强磁铁)，它例如由钕铁硼 (NdFeB)或其他适合于超强磁铁的材料制成并具有例如1T的足够高的磁场强度，它以例如 高达1000r/min的频率被驱动，以便在各携动件或各链节行进通过时产生具有足够数量的 振幅交变的交变磁场。转角在这里可以采集作为基准值。发送器必要时也可以在通道的同 一侧上配设多个磁场传感器。利用交变磁场导入各携动件或链节中的磁化状态明显不同于 携动件或链节的初始磁化状态，从而可以在通过传感器场时可靠地区分动态的调制的交变 磁场与携动件的初始磁化。传感器系统应至少在两个方向、并且优选在全部三个场方向上 测量并且具有足够数量的磁场检测器。 图6示意示出一交变磁场发生器221作为发送器用于一按照本发明的传感器装置 的实施例。交变磁场发生器221具有一优选箱形的、能嵌入例如机架的侧板中的一容纳凹 槽内的壳体250，在该壳体中支承一转轴240，在该转轴上抗旋转地固定多个彼此叠置的块 状磁铁241。优选分别以一致的磁化定向布置在这里由多个块状磁场241构成的永久磁铁。 在所示的实施例中，块状磁铁241的全部用N标出的磁极和全部用S标出的磁极分别相向 定向地彼此叠置。为了驱动转轴240和与该转轴连接的各磁铁241，在壳体中还设置例如液 压驱动装置242，该液压驱动装置与传动装置243相耦联，在该传动装置的输出轴244上设 置一齿轮245，该齿轮与也抗旋转地与转轴240连接的齿轮246相啮合。液压驱动装置可以 特别是由具有用于转速调节的流量调节阀(未示出)的液压马达构成。在转轴240旋转时， 在交变磁场发生器221的整个高度上形成一动态的交变磁场，可以将该交变磁场导入传动 链的各携动件中并且在携动件的对置的端部上可以用传感器装置检测该交变磁场。
以上附图描述对于包括传感器装置的开采设备完成，该传感器装置具有交变磁场 发生器作为发送器用于动态的磁场。发送器也可以产生静态的磁场，该静态的磁场用在开 采设备中的检测器场探测，如上所述。图7和8对于这样的磁场发生器321示例性示出一 实施例，利用该磁场发生器可以产生一静态的、但可变的磁场。在一箱形的壳体350内，在 各纵向侧上分别设置有由优选软磁的、能磁化的铁材料构成的极板351、352，在所述极板之 间设置有一由这里多个彼此叠置的径向磁化的环形磁铁341构成的磁铁组件348，在投入 运行时所述纵向侧中的一个面向机器侧板，而另一个面向驱动站中的通道。各环形磁铁341 这样设置，即，用N标出的全部磁极和磁极S分别接近定向地叠置。全部的环形磁铁341固
10定在一磁铁轴340上，该磁铁轴借助一在图8中示意示出的并且例如经由各齿轮与它耦联 的转动驱动装置342在其定向中可以相对于极板351、352旋转，以便按照磁铁组件348相 对于极板351、351的相对位置将不同强度的磁场导入其中并就此而言也导入行进经过的 携动件或链节中。磁铁轴优选只在校准运行时旋转，而磁铁轴在持续的操作中经由切断的 转动驱动装置和有效的降速比固定。利用磁场发生器321作为传感器装置的发送器可以产 生一静态的、不调制的磁场，该磁场由机架的一侧导入各携动件中并且在机架的另一侧用 检测器场探测。通过改变磁铁组件348相对于通道或相对于检测器场的定向，可以总是以 最佳的磁场进行测量。 本发明并不限于示意示出的各实施例。所述驱动站中的至少一个也可以是一无驱 动的反向站，利用其链轮只使传动链转向。
权利要求
特别是用于采矿的开采设备，包括第一驱动站和优选借助张紧装置能张紧的第二驱动站；支承在各驱动站(1、4，101、104)中的链轮(2、5，102、105)；具有多个链节的且能借助各链轮运动的传动链(6，106)，该传动链在各链轮之间在一上分支和一下分支中延伸；以及至少一个磁式传感器装置用于采集传动链在上分支中或在下分支中的至少一个链状态；其特征在于，每个传感器装置(20、30，120)具有一个由磁场发生器(21，121)构成的发送器和一个设有多个磁场检测器(23，123)的、作为检测器的检测器场(22，122)，其中检测器和发送器设置在一用于传动链(6，106)的待探测的分支的通道(15，115)的侧向。
2. 按照权利要求l所述的开采设备，其特征在于，检测器(22、122)和发送器(21,121)相互对置，其中优选检测器场(22,122)在通道(15,115)的高度上延伸。
3. 按照权利要求1或2所述的开采设备，其特征在于，检测器场(22,122)具有多个并排设置的磁场检测器(23)和多个重叠设置的磁场检测器(23)。
4. 按照权利要求1至3之一项所述的开采设备，其特征在于，检测器场(22)设置在机架的侧板(15)中或驱动站的链轮箱的侧壁中，特别是装入机架的侧板(15)中或驱动站的链轮箱的侧壁中。
5. 按照权利要求1至4之一项所述的开采设备，其特征在于，磁场发生器(21)设置在机架的侧板(14)中或驱动站的链轮箱的侧壁中，特别是装入机架的侧板(14)中或驱动站的链轮箱的侧壁中。
6. 按照权利要求4或5所述的开采设备，其特征在于，检测器场和/或发送器设置在壳体中，该壳体由非磁性材料如特别是黄铜、青铜、铜、铝、钛、奥氏体钢或其合金、陶瓷或塑料制成。
7. 按照权利要求1至6之一项所述的开采设备，其特征在于，发送器由一交变磁场发生器(221)构成，并且优选由能旋转的或旋转的磁铁(240)构成。
8. 按照权利要求7所述的开采设备，其特征在于，发送器(221)具有液压式转动驱动装置(243)，特别是包括用于转速调节的流量调节阀的液压马达。
9. 按照权利要求7或8所述的开采设备，其特征在于，构成发送器的旋转磁铁具有至少0. 5T的磁场强度。
10. 按照权利要求1至6之一项所述的开采设备，其特征在于，发送器是静态的磁场发生器。
11. 按照权利要求1至9之一项所述的开采设备，其特征在于，在发送器中的产生磁场或交变磁场的磁铁是永久磁铁、特别是超强磁铁。
12. 按照权利要求1至11之一项所述的开采设备，其特征在于，发送器的磁铁构成一个磁铁结构，该磁铁结构的位置和/或定向相对于磁场传感器能改变。
13. 按照权利要求1至6或10至12之一项所述的开采设备，其特征在于，发送器具有一包括多个同心地绕中轴线设置的环形磁铁的磁铁结构，其中环形结构借助调节驱动装置能绕中轴线旋转并且优选能借助调节驱动装置定位于不同的旋转位置中。
14. 按照权利要求1至13之一项所述的开采设备，其特征在于，开采设备构成为包括在传动链(6)中的多个携动件(11)的输送机(IO)，并且每个驱动站具有至少一个传感器装置，该传感器装置在链运行方向上相应地配设于在链轮后面的分支。
15. 按照权利要求1至13之一项所述的开采设备，其特征在于，开采设备(110)设有能逆转运动的传动链(106)，并且每个驱动站(101U04)具有两个传感器装置(120)，其中在 每个驱动站中一个传感器装置(120)配设于上分支，一个传感器装置(120)配设于下分支。
16. 按照权利要求1至15之一项所述的开采设备，其特征在于，发送器在通道的同一侧 配设多个磁场传感器，用于采集由发送器产生的实际的磁场作为基准参数。
17. 用于控制特别是用于采矿的开采设备的方法，包括第一驱动站(1，4)和优选借助 张紧装置能张紧的第二驱动站(4);支承在各驱动站中的链轮(3、5);具有多个链节的且能借助各链轮运动的传动链(6)，该传动链在各链轮之间在一上分支和一下分支中延伸；至少一个磁式传感器装置用于采集传动链在上分支中或在下分支中的至少一个链状态；以及 评价和控制装置(50， 150)，将磁式传感器装置的信号输入给该评价和控制装置，并且利用 该评价和控制装置能控制张紧装置(7,107)的伸出状态或各驱动站的驱动；其特征在于， 每个传感器装置(120)产生一磁场，借助检测器场(22,122)的多个磁场检测器(23,123) 探测该磁场，其中传动链的待探测的分支在磁场发生器与检测器场(22,122)之间引导通 过，并且由在检测器场中采集的磁场的位置变化得出传动链的链状态。
18. 按照权利要求17所述的方法，其特征在于，检测器场的每个磁场检测器(23)探测 由发送器发出的并通过传动链传递的磁场，并且由得出最大磁场强度的一个或多个所述磁 场检测器的位置得出链状态。
19. 按照权利要求17或18所述的方法，其特征在于，发送器产生交变磁场，其中优选利 用配设于发送器的磁场传感器采集实际的、由发送器产生的交变磁场，并且并将该交变磁 场作为基准值输入给评价单元，和/或采集用于发送器的转动驱动装置的转角并且将该转 角作为基准值输入给评价单元。
20. 按照权利要求17或18所述的方法，其特征在于，发送器具有多个环形磁铁，所述 环形磁铁同心于中轴线设置并且构成一个环形结构，为了产生可变的磁场使该环形结构旋 转。
21. 按照权利要求17至20之一项所述的方法，其特征在于，在评价和控制单元中采集 各驱动站的驱动马达的特征数值、特别是转速，并且根据得出的链状态开始转速调节。
22. 按照权利要求17至21之一项所述的方法，其特征在于，在传动链的每次停止之后 进行一次校准行程，在该校准行程中为每个链节或为每个携动件得出一个用于基本磁化的 基准值，将该基准值在运行中与当前的借助检测器场检测的值进行比较。
23. 按照权利要求17至22之一项所述的方法，其特征在于，通过无线电在传感器装置 与评价和控制单元之间传输信号。
24. 按照权利要求17至23之一项所述的方法，其特征在于，开采设备按照权利要求1 至16之一项所述地构成。
全文摘要
本发明涉及一种开采设备，特别用于采矿，包括两个驱动站(1、4)和一个在所述驱动站的链轮(3、5)之间环绕运行的传动链(6)。为了能够检测在输送设备(10)中的输送链的或在刨煤设备中刨刀链的吊链或链磨损，设有多个磁式传感器装置(20)用于采集传动链的至少一个链状态，其中每个传感器装置(20)具有一个由静态的或动态的磁场发生器构成的发送器和一个设有多个磁场检测器(23)的、作为检测器的检测器场(22)，它们设置在一用于传动链(6)的待探测的分支的通道的侧向。本发明还涉及一种用于控制开采设备以避免吊链的方法。
文档编号E21F13/06GK101772619SQ200880024636
公开日2010年7月7日 申请日期2008年9月8日 优先权日2007年9月11日
发明者G·默滕, J·维尔茨, K-H·许雷尔, M·博伊姆勒, U·伯克尔 申请人:布西鲁斯欧洲有限公司