用于电液式支架控制的控制装置

摘要

本发明涉及一种用于电液式支架控制的控制装置，它有一个包括一块带有第一插塞部分(8)的插塞板(7)的电子单控制器(10)、一个安装在相关的节式支架上的具有一些用于安装第二插塞部分(12、14)的孔(13)的端子板(20)、一些用于连接邻近通讯用电缆(15)的插塞连接装置以及至少一个外部的固有安全的电源。为了使敷设电缆的费用最低，在端子板(20)上固定一个接线插头(32)，灯可以通过其连接电缆(31)连接在接线插头(32)上。

权利要求

1.用于电液式支架控制的控制装置，具有一个包括一块带有第一 插塞部分(8)的插塞板的电子单控制器、一个安装在相关的节式支架 上的具有一些用于安装设在致动器或传感器的连接电缆的端部上的第 二插塞部分(12、14)的孔的端子板、一些用于连接邻近通讯用电缆 的插塞连接装置以及至少一个外部的固有安全的电源，其特征为：端 子板(20)具有一个附加的固定孔(23)，一个接线插头(32)固定在 该固定孔(23)中，在该接线插头上可以连接一个灯(30)的与该接 线插头可接合的接线插头，用于将灯(30)与固有安全的电源(40； 140)电连接。

2.按照权利要求1所述的控制装置，其特征为：端子板(20)具 有一个前侧(22)，单控制器(10)的插塞板(7)与前侧(22)可接 合，同时建立一种在第一插塞部分(8)和第二插塞部分(12、14)之 间的插塞连接，其中，接线插头(32)设在端子板(20)的后侧(21) 上。

3.按照权利要求1所述的控制装置，其特征为：端子板(20)具 有一个前侧(22)，单控制器(10)的插塞板(7)与前侧(22)可接 合，同时建立一种在第一插塞部分(8)和第二插塞部分(12、14)之 间的插塞连接，其中，用于邻近通讯的插塞连接装置的至少一个连接 插头(17)设在端子板(20)的后侧(21)上或横侧上的另一个附加 的固定孔(24)内。

4.按照权利要求3所述的控制装置，其特征为：为每个连接插头 (17)在其中一个孔(13)内固定一个与单控制器(10)上的一个第 一插塞部分(8)可连接的第二插塞部分(14)，其中，连接插头(17) 和所属的第二插塞部分(14)的触针和触座(17A、17B；14A、14B) 通过导线(25、26)的芯线连接，所述导线在端子板(20)中的一个 连接通道(29)内延伸。

5.按照权利要求4所述的控制装置，其特征为：连接通道(29) 由在端子板(20)后侧内的一个在端部开口的孔构成。

6.按照权利要求5所述的控制装置，其特征为：连接通道(29) 具有至少一个通向用于所属的安装在端子板(20)上的第二插塞部分 (14)的孔(13)的缺口(35)。

7.按照权利要求6所述的控制装置，其特征为：连接通道(29) 和/或缺口(35)浇注填料。

8.按照权利要求1所述的控制装置，其特征为：为单控制器(10) 的供电设一个第一电源设备(40)，并且为灯(30)的供电设一个第二 电源设备(140)。

9.按照权利要求1所述的控制装置，其特征为：为单控制器(10) 和灯(30)的供电设同一个电源设备(40)。

10.按照权利要求3所述的控制装置，其特征为：连接插头(17) 比第二插塞部分(12、14)具有更多的触针(17A)或触座(17B)。

11.按照权利要求10所述的控制装置，其特征为：各插塞部分(8、 12、14)和用于灯(30)的接线插头(32)设有四个触针或触座(14A、 14B；32A、32B)。

12.按照权利要求3所述的控制装置，其特征为：连接插头(17) 设有六个或八个触针或触座(17A、17B)。

13.按照权利要求12所述的控制装置，其特征为：用于灯(30) 的一个触针或一个触座(32A；32B)借助一根导线芯线(27)直接与 连接插头(17)的一个导电触针(17A)或一个导电触座(17B)连接。

14.按照权利要求1所述的控制装置，其特征为：在端子板(20) 中的一安装腔(38)内设一个分离耦合器(36)，它串联地连接在端子 板(20)内的一个第二插塞部分(14)与接线插头(32)之间，以便 能通过单控制器(10)控制灯(30)。

15.按照权利要求3所述的控制装置，其特征为：安装在并列设 置的掩护支架上的端子板(20)的各两个连接插头(17)通过软管电 缆(15)连接，它们包括至少六根导线芯线，其中两根用于数据传输， 两根用作接地线和两根用作导电线。

16.按照权利要求1所述的控制装置，其特征为：右边的相邻的 单控制器(10)的连接通过右边的连接插头(17)进行；左边的相邻 的单控制器(10)的连接通过左边的连接插头(17)进行；以及，在 相邻的单控制器与中间的单控制器之间的双向通讯通过端子板(20) 内的一个第二插塞部分(14)进行，其中，所述中间的单控制器(10) 的供电通过其中一个连接插头(17)进行。

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于电液式支架控制的控制装置，它有一个包括 一块有第一插塞部分的插塞板的电子单控制器、一个安装在相关的节 式支架上的有一些用于安装设在致动器或传感器连接电缆端部上的第 二插塞部分的孔以及设计为用于第一和第二插塞连接部分同时插塞连 接的连接单元的端子板、一些用于连接邻近通讯用电缆的插塞连接装 置以及至少一个涉及单控制器的外部的固有安全的电源。

背景技术

在井下开采的长壁工作面作业时需要许多并列的节式支架，以保 留用于采矿机械的回采空间。在这里，为每个节式支架配设一个单控 制器，它保护在一个稳定的外壳内包括用于控制和监测掩护支架的电 液式功能的微型电子装置。在实际工作中使用的电液式支架控制中， 不同制造商的单控制器在硬件和使用可能性方面是不同的。
为了至少能修理和可以没有困难地为单控制器重装或安装新软件 或硬件，在申请人的DE 37 08 902 C2中建议，在掩护支架上安装一 块端子板，所有的传感器或致动器的连接电缆可以用它们的插塞部分 插入端子板内，以及，邻近通讯用的通讯电缆和通过外部电源设备供 电的插头也可以插入端子板内。在这里，单控制器的后侧设有一块与 端子板相配的插塞板，它的各个插塞部分与端子板内的插塞部分的布 置相匹配，以便通过插塞板与端子板的接合，同时建立这些插塞部分 之间的全部插塞连接，以及各单控制器综合了井下工作面控制、支架 控制和供电。第一固有安全的电源设备，由于工作面内存在爆炸的危 险，所以只是以向一组例如8个节式支架固有安全地供电，从而在工 作面内存在多个第一固有安全的电源设备。
出自于安全和功能性方面的原因，每个掩护支架设有一个支架自 己的灯。在目前设计的电液式支架控制用的控制装置中，各自的灯通 过单独的导线系统供给必要的电能，其中，灯的电能来自单独的第二 电源设备，而单控制器的供电通过第一电源设备进行。不过在先有技 术中已经建议合并用于灯和用于单控制器的供电装置(DE 30 17 993 A1或DE 30 08 974 C2)。为此，一个变压器分别与工作面灯连接，变 压器还保证各单控制器的供电。当然如今已不再采用这种原理，在当 今的井下作业中为了单控制器的供电和数据通讯，采用邻近通讯用的 四芯电缆。在这里，此软管电缆的两条芯线用于双向数据传输，以及 另两条芯线用于供给12V直流电。因此，灯的供电借助单独的电源设 备和单独的电路进行。

发明内容

本发明的目的是，将在井下控制装置中敷设电缆的费用降到最低 程度，以及与此同时保留在井下开采中已证明适用的包括单控制器、 插塞板和安装在掩护支架上可与插塞板接合的端子板的设计方案。
按本发明，提出一种用于电液式支架控制的控制装置，具有一个 包括一块带有第一插塞部分的插塞板的电子单控制器、一个安装在相 关的节式支架上的具有一些用于安装设在致动器或传感器的连接电缆 的端部上的第二插塞部分的孔的端子板、一些用于连接邻近通讯用电 缆的插塞连接装置以及至少一个外部的固有安全的电源，其特征为： 端子板具有一个附加的固定孔，一个接线插头固定在该固定孔中，在 该接线插头上可以连接一个灯的可与该接线插头接合的互补的接线插 头，用于将灯与固有安全的电源电连接。按本发明，灯和单控制器的 电能分配借助一块与先有技术相比已修改的端子板进行，在此端子板 内的一个附加的安装孔中设一个导电和接线插头。按本发明的端子板 优选地尤其设计为有一个前侧，单控制器的插塞板可以与该前侧接合， 以同时建立所有插塞部分的插塞连接，其中，接线插头设在端子板的 后侧上。因此，当单控制器与端子板之间在其前侧实施接合时，灯便 从后侧那里连接在相关的设计在端子板上的接线插头上。
作为替换方案或附加地，按一种设计，其中端子板有一个用于与 单控制器的插塞板接合的前侧，将一个或优选地两个连接插头设在处 于端子板后侧上或横侧上的附加的固定孔内。这些尤其设在端子板后 侧上的连接插头，用于连接邻近通讯用的软管电缆，其中，当设计有 两个连接插头时可以特别有利的方式达到的是，始终保证灯的接线插 头的供电，只要两根软管电缆中的至少一根连接在连接插头之一上。 也优选地，为每个连接插头在端子板上的孔之一中牢固地固定一个插 塞部分，其中，此连接插头和所属的插塞部分的触针通过芯线连接， 芯线在一个端子板中的连接通道内延伸。因此，采用这种设计达到单 控制器通过插塞板内在其后侧上的一个插塞部分和在端子板内所属的 一个插塞部分与连接在端子板上的连接插头上的电缆电连接，其中， 信号或能量的进一步导引通过在设在端子板中的连接通道内有屏蔽的 芯线进行。连接通道优选地由在端子板后侧内的一个在端部开口的孔 构成，其中，连接通道为了敷设内部导线有一个通向用于所属的插塞 部分的孔的缺口。对于井下作业，连接通道和缺口在装入和布设好全 部导线后，优选地用填料浇注。
在按本发明的控制装置中，灯和单控制器的供电以两种方式实现。 一方面可以如迄今所做的那样为向单控制器供电设一第一电源设备以 及为向灯供电设一第二电源设备。反之，按优选的设计，为向单控制 器供电和向灯供电采用同一个电源设备。尤其在连接插头有比用于传 感器或致动器的插塞部分或用于灯的接线插头更多的触销或触针时， 这可以简单地实现。因为在井下开采时通常将用于致动器和传感器的 插塞部分设计为所谓的SKK24插头，以及规定有四个接触的可能性， 亦即设有两根触针和两个触座，所以特别有利地也将用于灯的接线插 头同样设有四根触针或设计为SKK24插头。特别优选地，连接邻近 通讯用软管电缆的连接插头设有六根触销或触针。显然，相应地用于 邻近通讯的软管电缆也针对每个触销或触针包括一条单独的芯线，换 句话说总共六或八条芯线。按本发明的这种有一些比插塞部分有更多 个接触可能性的连接插头的设计，允许灯的接线插头的至少一根触针 或触销可以直接与连接插头的一个导电触针或触销连接。导电的芯线 也可以比另一些芯线有更大的芯线截面。
还可以采取措施进一步扩展按本发明的控制装置的使用范围，即， 在端子板中的安装腔内设一个分离耦合器，它串联地连接在端子板内 的插塞部分与灯的接线插头之间，以便能通过单控制器控制灯。通过 在单控制器内存在的硬件和软件也可以例如控制灯的功能包括控制灯 的照射亮度。
此外特别有利的是在每块端子板内设两个连接插头，以及安装在 并列的掩护支架上的端子板的各两个连接插头通过电缆，如尤其软管 电缆连接，它们包括至少六条芯线，其中两条用于数据传输，两条用 作零线(接地线)和两条用作导电线，其中一条导电线与安装在端子 板上的一个插塞部分的触针连接，以及一条导电线直接与接线插头的 触针连接。采用这种设计达到，一旦邻近通讯用的软管电缆与端子板 内相关的连接插头连接，便向所有在工作面内的灯供电。此外优选的 是，右边的相邻的单控制器的连接通过右边的连接插头进行，以及左 边的相邻的单控制器的连接通过左边的连接插头进行，其中，在相邻 的单控制器与中间的单控制器之间的双向通讯通过端子板内的各一个 插塞部分进行，为此它们与相关的连接插头接线。相反，中间的单控 制器的供电优选地只通过两个连接插头之一进行。

附图说明

下面参见附图示意表示的实施例详细说明本发明。其中：
图1用简化的示意透视分解图表示一块可以固定在掩护支架上 的端子板和可以固定在端子板上的单控制器；
图2按本发明第一种实施例的控制装置；
图3示意表示使用于本发明的端子板在可与单控制器接合的前 侧的视图；
图4图3所示端子板俯视图；
图5图3所示端子板后侧示意图；以及
图6按第二种实施例的控制装置。

具体实施方式

按井下长壁工作面采矿法，在回采工作面和井下采矿机械的区域 内借助电液操纵的掩护支架采空地支承回采工作面。为了协调每个掩 护支架的功能和为了协调在掩护支架处的整个工作面，每个掩护支架 有一个单控制器，包括控制任务所必需的硬件和软件。全部单控制器 互相通过邻近通讯用的通讯电缆连接，以及除此之外每个结构独立的 单控制器与掩护支架的所属的致动器和传感器连接。在一个用于电液 式支架控制的控制装置中必须同时保证，各个单控制器被供电，能与 相邻的单控制器交换数据，以及能向配属的致动器传达控制命令和从 传感器获得测量值。此外，每个掩护支架有一个灯，以便例如为矿工 照明井下工作面。
在图中总是用符号10表示在内部的硬件和软件方面任意的单控 制器，由图1可以看出，它有一个扁盒状外壳1，用于履行控制任务 的整个微型电子装置防止外界环境影响和密封地装在外壳1内。在单 控制器1的正面2设一个操作区，除了多个功能键4外，它在这里还 包括一块指示板5，借此，矿工可对其上装有单控制器10的掩护支架 (未示出)监测和必要时影响那些应分别承担的功能。此外，在正面 2还设两个共同用符号6表示的开关按钮，其中一个开关按钮用作紧 急开关，另一个开关按钮用于关闭所属的掩护支架，如在井下采矿时 众所周知的那样。
单控制器10在外壳1的后面有一块插塞板7，它在图示的实施例 中设有总共十二个在这里设计为插座的插塞部分8，它们每六个为一 排共排成两排，以及通过此插塞板7与一块装在掩护支架上的端子板 20接合可与传感器或致动器的连接电缆11电连接。在这里每根连接 电缆11在其端部设一插塞部分12，它尤其设计为SKK24插头，以及 有四个接触可能性，用于将电缆11的四条接触芯线与在单控制器10 插塞板7上互补的插塞部分8连接。在电缆11上的每个插塞部分12 在这里嵌入在端子板20中的一个孔13内，并在那里借助图中未表示 的U形夹固定。在图示的端子板20实施例中，将十二个孔13中的九 个设计为通孔，以及锚固定在端子板20内的插塞部分12从端子板20 的前侧22伸出，由此，它们可以嵌入插塞板7上所属的插塞部分8 内。反之在端子板20的其中三个孔13内固定地预装配插塞部分14， 它们仍可以嵌入单控制器10的插塞板7内的插塞部分8中，以及它们 基本上与插塞部分12设计为一致的。装在端子板20内的插塞部分14 的每一个，如下面还要详细说明的那样，通过一个在端子板20后侧 21上的连接插头17与用于邻近通讯的在其端部有一互补连接插头16 的软管电缆15。在图示的实施例中，连接插头17设有一个连接套管。
单控制器10通过插塞板7固定在处于节式支架上的端子板20上 借助固定螺钉进行，它们穿过互相对齐地定向的在插塞板7内的孔9 和在端子板20内的孔18。插塞板7相对于端子板20的定心借助定心 销19进行，它们插入端子板20中的定心销孔19A(图3和5)内， 以及插入插塞板7中的相关定心孔3内。
现在参见图2，它表示按本发明的控制装置中的三个单控制器10， 它们每一个配属于一个没有进一步表示的节式支架。如上面已说明的 那样，在这里每个单控制器10可拆地与一个端子板20接合，端子板 20固定安装在掩护支架上。此外，图2还画有用符号30表示的灯， 其中每个灯30配属于一个掩护支架，以及一个12V的电源设备40为 单控制器10以及灯30固有安全地供电。虽然灯30通过与单控制器 10同一个电源设备40供给电能，但电能的分配在端子板20内部设计 为，使灯30的电流与单控制器10无关地通过端子板20导引，换句话 说不经过单控制器10。为此，每个灯30通过配属的灯电缆31借助接 线插头与接线插头(32，图4)连接，接线插头32连接在端子板20 后侧21内的一个附加的固定孔23内，尤其可由图4和5看出。向每 个单控制器10以及向在端子板20上附属的接线插头32的供电，总是 通过用于邻近通讯的软管电缆15进行，为此，软管电缆15设有六条 或优选地八条芯线，其中四条芯线配属于单控制器10，以及另外两条 芯线配属于灯30的接线插头32。现在为了看得清楚起见可参见图5。 两个固定安装在端子板20上用于邻近通讯的连接插头17，有大约1.5 倍于接线插头32的直径，以及有用于传感器和致动器连接电缆的可穿 过端子板20的孔13插入的插塞部分(12，图1)。在这里，连接插头 17优选地设计为有四根触针17A和四个触座17B的SKK28插头，其 中，每个连接插头17可以与在软管电缆15上结构设计一致的连接插 头16以这样的方式接合，即，分别将其中一个连接插头的一根触针插 入另一个连接插头的一个触座内，或相反。反之，接线插头32和装在 端子板20上的插塞部分14各包括两根触针14A、32A和两个触座14B、 32B，它们利用于供电和通讯。
图3至5表示了优选地用黄铜制的端子板20的结构，在这里在端 子板上没有表示插入固定孔13内的电缆和插塞部分。在图3至5中只 表示了预装配的插塞部分14、灯的接线插头32、以及邻近通讯用的两 个连接插头17。由图3所示端子板20前侧22的视图可以清楚看出， 已经在端子板中的孔内装入三个插塞部分14，而另外九个用于安装在 致动器及传感器电缆上的插塞部分的孔13还空着。在下排的孔13内 的两个在外部的插塞部分14的触针14A和触座14B，分别通过图5 中表示的四芯导线25、26与连接插头17内的触针17A或触座17B电 连接。因此邻近通讯用的软管电缆15可以在端子板20的后侧21与之 连接，以及通过软管电缆15传输的数据以及传输的能量，可以通过插 塞部分14馈入单控制器10内，只要单控制器10此时已与端子板20 的前侧22接合。与此同时，在两个连接插头17上的各至少一根触针 17A和一个触座17B与在接线插头32上配属的触针32A和触座32B 借助两根导线27、28布线，其中，例如导线27施加12V电压，以及 导线28构成零线(接地线)。全部导线25、26、27、28在端子板后侧 21内的一个端部开口的通道29内延伸，以及由图5可以清楚看出， 那些其中设固定安装的插塞部分14的孔并不是通孔，而是设计为具有 去通道29的缺口35的槽。因此固定安装的插塞部分14、灯的接线插 头23以及用于邻近通讯的连接插头17的全部布线，可以在端子板20 内部受到保护，其中，供电通道和缺口，包括敷设的导线和打开的电 触点在内，作为附加的保护措施浇注填料(图中未表示)。连接插头 17与接线插头32通过导线27、28的布线设计为，使在连接插头17 内相关的触针之间和触销之间鉴于为灯输送能量短路。
在按本发明的实施例中，不仅灯30通过在接线插头23内的分配 供电，而且灯30还可以借助单控制器10控制，例如控制它们的亮度、 减光、闪光等。从单控制器10向接线插头32和与之连接的灯的信号 传输，在这里通过一个固定安装在端子板20内的插塞部分14进行， 此插塞部分14装在上排孔13内。出自于安全技术全面的原因，在接 线插头32与所属的可与在单控制器10内的一个插塞部分插合的插塞 部分14之间，通过导线37中间连接一个分离耦合器36。分离耦合器 36受保护地装在端子板20后侧22内的一个槽38中。
在按图1至5的实施例中，为单控制器10的供电和为灯30的供 电使用同一个电源设备40。图6表示了另一种实施例，其中，为灯30 的供电采用第二个单独的电源设备140。不过在按图6的实施例中， 单控制器10的供电通过固有安全的电源设备40进行，而灯30的供电 通过电源设备140进行。能量供给和分配仍可以如在前面的实施例中 那样通过用于邻近通讯的软管电缆15进行。当然，单独的电源设备 140的电流在端子板120上的一个附加插头内的接入，通过一根单独 的导电电缆115进行。在这里，所有的将两块端子板120互相直接连 接起来的软管电缆15，也可以设计为有八条单个芯线，其中，那些用 于灯30供电的单个芯线可以设计为比其他单个芯线有更大的横截面。
对于本领域普通技术人员而言，由以上的说明可以得出许多应处 于附属权利要求保护范围内的修改方案。显然，孔的数量和各个孔用 插塞部分占用情况可以任意改变，并不脱离附属权利要求的保护范围。 也可以分别使用各有四条单个芯线的两根软管电缆，取代有八条单个 芯线的一根软管电缆。分离耦合器和第三预装配在端子板内的插塞部 分可以取消，只要灯不需借助单控制器进行控制。