[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Korrektur der Steuerung oder
Anzeige der Position eines Schrämwerkzeuges einer Schrämmaschine, welche Schrämmaschine
eine Ladeeinrichtung aufweist, mittels welcher das Vorderende der Maschine, insbesondere
die Raupen des Fahrwerkes im vorderen Bereich, von der Sohle abhebbar ist (sind).
Bei derartigen Teilschnittschrämmaschinen ist das Schrämwerkzeug an einem allseitig
schwenkbaren Schrämarm drehbar gelagert und es ist bereits bekannt, die Position des
Schrämwerkzeuges relativ zum Rahmen der Schrämmaschine auf einer Anzeigevorrichtung
darzustellen, welche das zu schrämende Sollprofil beispielsweise in Form einer Schablone
aufweist. Zur korrekten Einhaltung des Sollprofiles wurde bereits vorgeschlagen, die
Position der Schrämmaschine relativ zu einem Streckenleitstrahl zu erfassen und Fehlstellungen
der Maschine, welche sich aus dieser Erfassung der Position relativ zu einem Leitstrahl
ergeben, zur Korrektur der Anzeige bzw. der Steuerung der Bewegung des Schrämwerkzeuges
zu berücksichtigen. In einfacheren Fällen wird jedoch die Maschine unabhängig von
ihrer Stellung relativ zu einem Leitstrahl eingesetzt und bei einer solchen Vorgangsweise
kann ausgehend von einer einmal gewählten Position der Schrämmaschine ein bestimmtes
Sollprofil unter Berücksichtigung der Schwenkwinkel des Schrämarmes eingehalten werden.
[0002] Es sind nun Schrämmaschinen der eingangs genannten Art bekannt geworden, bei welchen
zur Erhöhung der Stabilität beim Schrämen die Ladeeinrichtung unter die Ebene der
Lau
_- flächen der Maschine abgesenkt werden kann, wodurch das Vorderende der Maschine angehoben
wird. Bei derartigen Einrichtungen würde die Anzeigevorrichtung immer dann eine falsche
Steuerung der Schrämwerkzeuge zur Folge haben, wenn die Änderung der Position der
Schrämmaschine, insbesondere die Anhebung der Schrämmaschine im Bereich ihres Vorderendes
nicht zusätzlich berücksichtigt wird.
[0003] Die Erfindung zielt nun darauf ab, eine einfache Einrichtung der eingangs genannten
Art zu schaffen, mit welcher Fehlstellungen kompensiert werden, welche sich durch
Anheben des Maschinenvorderteiles durch eine Ladevorrichtung ergeben und die Einhaltung
des vorgegebenen Sollprofiles beim Schrämen sichergestellt werden kann. Zur Lösung
dieser Aufgabe besteht die Erfindung im wesentlichen darin, daß ein Winkelstellungsgeber
für die Position der Ladeeinrichtung oder eines mit diesem verbundenen Teiles relativ
zum Rahmen der Schrämmaschine vorgesehen ist, dessen Signale zur Korrektur der Anzeige
der. Höhenposition des Schrämwerkzeuges oder der Steuerung derselben unter Berücksichtigung
der Maschinengeometrie einer Auswerteschaltung, insbesondere einem Rechner, zugeführt
sind. Dadurch, daß ein Winkelstellungsgeber für die Position der Ladeeinrichtung relativ
zum Rahmen der Schrämmaschine vorgesehen ist, läßt sich das Ausmaß der Verstellung
des Rahmens der Schrämmaschine unter Berücksichtigung der Geometrie der Anlenkung.
der Laderampe am Rahmen und des Schrämarmes an der Maschine bestimmen und es läßt
sich die Anzeigevorrichtung bzw. die Steuerung der Position des Schrämwerkzeuges entsprechend
korrigieren.
[0004] In besonders einfacher Weise ist die Ausbildung erfindungsgemäß so getroffen, daß
.der Winkelstellungsgeber von eienm mit dem Stellzylinder der Ladeeinrichtung oder
dem Rahmen bzw. der Ladeeinrichtung an der Schwenkachse derselben relativ zum Rahmen
verbundenen Winkelmeßgerät, insbesondere einem Winkelkodierer oder Inklinometer, gebildet
ist.
[0005] Insbesondere bei Verwendung elektrischer oder elektronischer Anzeigevorrichtungen
bzw. Steuerungen enthält vorzugsweise die Auswerteschaltung einen Speicher, in welchem
die vom Schwenkwinkel der Ladeeinrichtung relativ zum Rahmen abhängige Kennlinie des
Korrekturwinkels für den Höhenwinkel des Schrämwerkzeuges entsprechend der Maschinengeometrie
gespeichert ist. Die Berücksichtigung der Maschinengeometrie ist hiebei insbesondere
deshalb erforderlich, weil die Anlenkachse der Laderampe in der Regel von der Anlenkachse
des Schrämarmes verschieden ist und daher ein bestimmter Schrägstellungswinkel der
Laderampe relativ zum Rahmen einen von diesem Winkel verschiedenen Abweichungswinkel
in der Position des Schrämarmes zur Folge hat, wenn der Rahmen der Schrämmaschine
angehoben wird. Die Auswerteschaltung enthält hiebei vorzugsweise wenigstens einen
Komparator, welcher ab Einstellung eines vorgegebenen Winkels zwischen Rahmen und
Ladeeinrichtung das Signal des Winkelstellungsgebers bzw. das entsprechende Korrektursignal
für den Höhenwinkel des Schrämwerkzeuges an die Steuerung des Schrämarmes oder die
Anzeigevorrichtung weiterleitet.
[0006] Die Erfindung wird nachfolgend an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles
näher erläutert.
[0007] In dieser zeigen Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer Schrämmaschine mit
einer unter die Lauffläche der Raupen des Fahrwerkes absenkbaren Ladeeinrichtung,
Fig. 2 die Maschine nach Fig. 1 nach Anhebung des Vorderendes des Raupenfahrwerkes
und Fig. 3 die in diesem Fall erforderliche Korrektur der Position des Schrämarmes
schematisch in der Seitenansicht.
[0008] In Fig. 1 ist der Rahmen einer Schrämmaschine mit 1 bezeichnet. Die Schrämmaschine
weist Raupen 2 auf, mittels welcher sie im Streckenquerschnitt verfahrbar ist. An
einem Turm ist um eine im wesentlichen vertikale Achse 3 ein Schwenkwerk drehbar gelagert,
an welcher, um eine im wesentlichen horizontale Achse 4 schwenkbar ein Schrämarm 5
angelenkt ist. Der Schrämarm 5 trägt Schrämköpfe 6, mit welchen das abzubauende Gestein
geschrämt werden kann. Am Rahmen 1 der Schrämmaschine ist eine Ladeeinrichtung 7 um
eine im wesentlichen horizontale Achse 8 schwenkbar, wobei für die die Verschwenkung
der Laderampe 7 ein Stellzylinder 9 bei 10 am Rahmen 1 schwenkbar angelenkt ist. Bei
der Darstellung nach Fig. 1 befindet sich die Schrämmaschine in einer Position, bei
welcher die Laderampe nicht unter die Lauffläche 11 der Raupen 2 abgesenkt ist. Bei
der dargestellten Position des Schrämkopfes 6 in Anlage an der Sohle der.Strecke ist
der Schrämarm 5 um einen Winkel ∝o relativ zum Schwenkwerk verschwenkt. Die die Anlenkachse
8 mit der Spitze 12 der Laderampe 7 verbindende Gerade schließt mit der Lauffläche
11 der Raupen einen Winkel γo ein. Der Stellzylinder 9 der Ladeeinrichtung 7 schließt
mit einer Horizontalebene 13 einen Winkel ϑo ein. In der Darstellung nach Fig. 2 wird
nun der Stellzylinder 9 mit Druckmittel beaufschlagt, wodurch die Laderampe 7 unterhalb
der Lauffläche 11 des Raupenfahrwerkes gelangt. Das Vorderende der Maschine und damit
die Lauffläche 11 wird hiebei bezüglich des Drehpunktes 14 'im hinteren Bereich des
Ra.upenfahrwerkes um einen Winkel ε verschwenkt, wobei der Winkel zum Stellzylinder
und der Horizontalebene 13 nunmehr den Wert annimmt. Ohne Korrektur des Winkels αo
für die Schwenklage des Schrämarmes 5 würde sich in diesem Fall eine Anhebung des
Schrämkopfes um einen Betrag a ergeben, wodurch eine Fehlstellung relativ zum Sollprofil
eintritt. Der ursprünglich an der Sohle anliegende Punkt 15 des Schrämkopfes 6 wird
somit um dieses Maß a angehoben, wobei dieses Maß der Anhebung a proportional mit
sin ε ist. Die Verbindung zwischen Anlenkachse 8 und der Spitze 12 der Ladeeinrichtung
7 schließt nunmehr mit der Lauffläche 11 einen Winkel γ = γo + Δγ ein.
[0010] Aus diesen Beziehungen, in welchen 14, 15 den Abstand zwischen den Punkten 14 und
15 bedeutet, ist klar ersichtlich, daß eine Reihe von maschinen-spezifischen Proportio-.
nalitätsfaktoren namentlich k
1 und k
2 berücksichtigt werden müssen, um die korrekte Position des Schrämkopfes, d.h. die
Absenkung des Kopfes 6 an die Sohle, um den Abstand a sicherzustellen. Der erforderliche
Korrekturwinkel Δα, ist aus Fig. 3 ersichtlich, in welcher die Fehlposition des Schrämkopfes
6 strichliert eingezeichnet und die korrekte Position relativ zum aufzufahrenden Sollprofil
in ausgezogenen Linien dargestellt ist.
[0011] Der für die Ermittlung der Fehlstellung erforderliche Winkelstellungsgeber kann entweder
an der Schwenkachse 8 oder der Schwenkachse 10 angreifen und ist in Fig. 3 schematisch
mit 16 und 17 angedeutet. Der Winkelstellungsgeber 16 kann hiebei den Winkel γ elativ
zum Rahmen 1 der Maschine messen, wohingegen der Winkelstellungsgeber 17 den Winkel
ϑ relativ zur Horizontalebene 13 messen kann. 5
1. Einrichtung zur Korrektur der Steuerung oder Anzeige der Position eines Schrämwerkzeuges
(6) einer Schrämmaschine, welche Schrämmaschine eine Ladeeinrichtung (7) aufweist,
mittels welcher das Vorderende der Maschine, insbesondere die Raupen (2) des Fahrwerkes
im vorderen Bereich, von der Sohle abhebbar ist (sind), dadurch gekennzeichnet, daß
ein Winkelstellungsgeber (16, 17) für die Position der Ladeeinrichtung (7) oder eines
mit diesem verbundenen Teiles relativ zum Rahmen (1) der Schrämmaschine vorgesehen
ist, dessen Signale zur Korrektur der Anzeige der Höhenposition des Schrämwerkzeuges
(6) oder der Steuerung derselben unter Berücksichtigung der Maschinengeometrie einer
Auswerteschaltung, insbesondere einem Rechner, zugeführt sind.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkelstellungsgeber
(17) von einen mit dem Stellzylinder (9) der Ladeeinrichtung (7) oder dem Rahmen (1)
bzw. der Ladeeinrichtung (7) an der Schwenkachse derselben relativ zum Rahmen (1)
verbundenen Winkelmeßgerät (16), insbesondere einem Winkelkodierer oder Inklinometer,
gebildet ist.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteschaltung
einen Speicher enthält, in welchem die vom Schwenkwinkel der Ladeeinrichtung (7) relativ
zum Rahmen (1) abhängige Kennlinie des Korrekturwinkels (Δα) für den Höhenwinkel (α)
des Schrämwerkzeuges (6) entsprechend der Maschinengeometrie gespeichert ist.
4. Einrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteschaltung
wenigstens einen Komparator enthält, welcher ab Einstellung eines vorgegebenen Winkels
zwischen Rahmen (1) und Ladeeinrichtung (7) das Signal des Winkelstellungsgebers bzw.
das entsprechende Korrektursignal für den Höhenwinkel (Δα des Schrämwerkzeuges (6)
an die Steuerung des Schrämarmes (5) oder eine Anzeigevorrichtung weiterleitet.
