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EP 0 221 886 B1 |
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EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
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Hinweis auf die Patenterteilung: |
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19.09.1990 Patentblatt 1990/38 |
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Anmeldetag: 23.10.1986 |
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Verfahren zum Steuern der Bewegung eines allseits schwenkbaren Schrämarmes einer Teilschnittschrämmaschine
sowie Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens
Method for controlling the movement of a three-dimensionally pivotable shearer arm
of a partial section shearing machine, and device for carrying out the method
Méthode de contrôle du mouvement d'un bras de havage orientable en toutes directions
d'une machine de havage à coupe partielle et dispositif pour sa mise en oeuvre
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Benannte Vertragsstaaten: |
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CH DE ES FR GB IT LI SE |
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Priorität: |
04.11.1985 AT 3171/85
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| (43) |
Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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13.05.1987 Patentblatt 1987/20 |
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Patentinhaber: VOEST-ALPINE Bergtechnik
Gesellschaft m.b.H |
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8740 Zeltweg (AT) |
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| (72) |
Erfinder: |
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- Schellenberg, Eduard, Dipl.-Ing.
A-4020 Linz (AT)
- Steinbrucker, Gerhard, Dipl.-Ing.
A-8740 Zeltweg (AT)
- Wrulich, Herwig
A-8740 Zeltweg (AT)
- Neuper, Reinhard, Dipl.-Ing.
A-8750 Judenburg (AT)
- Zitz, Alfred
A-8740 Zeltweg (AT)
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| (74) |
Vertreter: Haffner, Thomas M., Dr. et al |
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Patentanwalt
Schottengasse 3a 1014 Wien 1014 Wien (AT) |
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Entgegenhaltungen: :
EP-A- 0 040 078 DE-A- 2 842 963 DE-A- 3 310 442 GB-A- 2 124 407
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DE-A- 2 458 514 DE-A- 3 020 432 GB-A- 2 113 747
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| Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Steuern der Bewegung eines allseits
schwenkbaren Schrämarmes einer Teilschnittschrämmaschine mit einem ersten hydraulischen
Schwenkantrieb für eine erste Schwenkbewegung des Schrämarmes und einem weiteren hydraulischen
Schwenkantrieb zum Schwenken des Schrämarmes quer zur ersten Schwenkrichtung, wobei
zur Erzielung der Schnitttiefe die Teilschnittschrämmaschine zur Ortsbrust verfahren
wird, und die Schnittbreite bzw. die Spanvorgabe durch Beaufschlagen wenigstens eines
Schwenkantriebes eingestellt wird, worauf der Vortrieb quer zur Richtung der Spanvorgabe
durch Beaufschlagen eines Schwenkantriebes erfolgt, sowie auf eine Vorrichtung zur
Durchführung dieses Verfahrens.
[0002] Aus der DE-A-2 842 963 ist eine Vortriebsmaschine bekanntgeworden, bei welcher die
Leistungsaufnahme des die Lösewerkzeuge antreibenden Elektromotors gemessen wird und
in Abhängigkeit davon der Hydraulikantrieb für den Vortrieb der Lösewerkzeuge geregelt
wird, um die Leistung des Schneidmotors optimal auszunützen. Für einen Betrieb einer
Schrämmaschine mit optimaler Effizienz ist es aus der GB-A 2 113 747 bekannt, die
Leistungsaufnahme des Schneidmotors und das auf den Schneidarm wirkende Moment zu
messen und für eine maximale Abbaurate innerhalb gewählter Grenzen jeweils einzustellen.
Die DE-A- 30 20 432 zeigt und beschreibt eine Abbaumaschine, bei welcher ein der auf
die Schneidwerkzeuge wirkende Schneidreaktionskraft proportionaler Parameter gemessen
wird und der Antrieb in Abhängigkeit dieses Parameters geregelt wird, um die Schneidwirksamkeit
der Maschine zu erhöhen.
[0003] Teilschnittschrämmaschinen mit einem allseits schwenkbaren Schrämarm weisen zumeist
hydraulische Zylinderkolbenaggregate zum Anheben und Absenken des Schrämarmes in im
wesentlichen vertikaler Richtung sowie einen Schwenkantrieb auf, welcher beispielsweise
durch den Eingriff einer hydraulisch betätigten Zahnstange in den Zahnkranz eines
Schwenkwerkes bewirkt werden kann. Die Verschwenkung des Schrämarmes erfolgt hiebei
in der Regel um eine im wesentlichen normal zur Laufwerksebene stehende Achse und
mit dem Schwenkwerk werden auch die hydraulischen Zylinderkolbenaggregate für das
Anheben und Absenken des Schrämarmes um diese im wesentlichen vertikale Achse verschwenkt.
Aus jeder Schwenkstellung in horizontaler Richtung läßt sich somit der Schrämarm anheben
oder absenken.
[0004] Zum Schrämen von Profilen wird bei Teilschnittschrämmaschinen, bei welchen am freien
Ende des Schrämarmes quer zur Längsachse des Schrämarmes rotierbar gelagerte Schrämköpfe
vorgesehen sind, zumeist die Vortriebsrichtung in Achsrichtung der Rotationsbewegung
der Schrämköpfe gewählt. Bei Erreichen des Sollprofiles wird der Schrämarm um die
sogenannte Spanvorgabe angehoben oder abgesenkt, worauf die Vortriebsbewegung in die
entgegengesetzte Richtung und wiederum in im wesentlichen horizontaler Richtung durchgeführt
wird. Bedingt durch die Konstruktion derartiger Schrämmaschinen verbleibt beim Anheben
oder Absenken des Schrämarmes zur Erzielung der neuen Spanvorgabe mittig zwischen
den beiden Schrämköpfen am freien Ende des Schrämarmes eine Rippe. Diese Rippe muß
in der Folge beim Verschwenken des Schrämarmes in im wesentlichen horizontaler Richtung
weggebrochen werden. Je nach Gesteinsbeschaffenheit und Konstruktion der Maschine
kann diese Rippe jedoch zu groß sein, um ohne weiteres durch Verschwenken des Schrämarmes
weggebrochen zu werden. In diesen Fällen ist das Verschwenken des Schrämarmes in der
neuen Position nicht ohne weiteres möglich und es sind aufwendige manuelle Steuerungen
erforderlich, um diese Rippe zunächst wegzubrechen, bevor mit dem Schrämen in die
Gegenrichtung fortgefahren werden kann.
[0005] Die Erfindung zielt nun darauf ab, bei einem Verfahren der eingangs genannten Art
die Möglichkeit zu schaffen, eine gleichbleibende Spanvorgabe für ein wirtschaftliches
Schneiden beizubehalten, wobei darüberhinaus ein Lernvorgang, d.h. also das Optimieren
des Spanvorgabewertes, durchführbar ist. Zur Lösung dieser Aufgabe besteht das erfindungsgemäße
Verfahren im wesentlichen darin, daß zur Einstellung der Schnittbreite bzw. Spanvorgabe
beide Schwenkantriebe beaufschlagt werden, daß die für die Beaufschlagung eines der
beiden Antriebe verstrichene Zeit und/oder das dem jeweiligen Antrieb zugeführte Druckmittelvolumen
gemessen wird und in Abhängigkeit von der gewünschten Spanvorgabe nach Erreichen der
für die Spanvorgabe erforderlichen Zeit der Beaufschlagung eines Antriebes oder des
Volumens für die Verstellung in die Richtung der Spanvorgabe die Druckmittelzufuhr
zu diesem Antrieb geschlossen und lediglich die Druckmittelzufuhr zum anderen Schwenkantrieb
für den Vortrieb freigegeben wird. Dadurch, daß im Rahmen des Verfahrens die jeweilige
Beaufschlagungszeit eines Antriebes und/oder das diesem Antrieb zuzuführende bzw.
zugeführte Druckmittelvolumen gemessen wird, läßt sich unabhängig vom jeweils anderen
Antrieb eine raschere oder langsamere Spanvorgabe und damit ein steileres oder flacheres
Übergehen von einer Zeile in die nächste Zeile bei der Vorschubbewegung verwirklichen.
Durch die beiden Parameter Zeit und/oder Volumen lassen sich die Bewegungen des Schrämarmes,
insbesondere bei der Schrämrichtungsumkehr am Ende einer Zeile, exakt an die jeweilige
Gesteinsbeschaffenheit anpassen, wobei dem jeweiligen Ausmaß an zu schneidendem oder
zu brechendem Gestein besser Rechnung getragen werden kann. Die Verwendung der Parameter
Zeit und/oder gemessenes Druckmittelvolumen ermöglicht auch in besonders einfacher
Weise die hiezu erforderliche Steuerung mittels elektrischer bzw. elektromagnetischer
Ventile vorzunehmen. Es wird somit bei der Schrämrichtungsumkehr, insbesondere bei
Erreichen des Sollprofiles, in einfacher Weise gewährleistet, daß keine Gefahr besteht,
daß die Maschine durch eine verbleibende Rippe in der Schwenkbewegung blockiert wird.
Weiters wird ermöglicht, eine genaue Anpassung an die Gesteinsbeschaffenheit zu erzielen
und abweichend von der Vorschubrichtung beliebig orientierte Bewegungen des Schrämarmes,
insbesondere bei der Schrämrichtungsumkehr, zu ermöglichen, wobei die Steigung der
Abweichung von der Vorschubrichtung frei wählbar ist.
[0006] Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich in besonders einfacher Weise dann durchführen,
wenn für beide Bewegungsrichtungen eines Schrämarmes gesonderte Druckmittelquellen
zur Verfügung stehen. Für den Fall, daß lediglich eine Druckmittelquelle vorhanden
ist, läßt sich aber mit den Parametern Zeit und/oder Volumen dennoch eine gute Anpassung
an die Gesteinsbeschaffenheit erzielen und die Steigung des diagonalen Teilbereiches
der Schrämarmbewegung beim Umkehren der Schrämrichtung in guter Weise dadurch approximieren,
daß der Antrieb für die Spanvorgabe intermittierend beaufschlagt wird, wobei die Summe
der Beaufschlagungszeiten und/oder der jeweils eingepreßten Volumina in Abhängigkeit
von der Spanvorgabe gewählt wird. Eine derartige Verfahrensweise ist prinzipiell auch
mit zwei Druckmittelquellen für beide Verstellrichtungen des Schrämarmes durchführbar,
wobei bei kontinuierlichem Betrieb des Antriebes für die Vorschubbewegung durch die
intermittierende Druckmittelzufuhr zum zweiten Antrieb in Richtung der Spanvorgabe
ein treppenartiger Schnitt entsteht. Wenn nur eine Druckmittelquelle für beide Antriebsrichtungen
zur Verfügung steht, läßt sich in diesen Fällen in einfacher Weise so vorgehen, daß
für eine neue Spanvorgabe abwechselnd und in zeitlicher Abfolge beide Antriebe mit
Druckmittel beaufschlagt werden. In diesen Fällen wird jeweils bei Beaufschlagung
des Antriebes in eine Richtung der Antrieb in die andere Richtung unterbrochen, wodurch
ein stufenweiser Vortrieb bis zur neuen Zeile erfolgt.
[0007] Ein kontinuierliches und diagonales Bewegen des Schrämarmes mit frei wählbarer Steigung
läßt sich in jedem Fall dann erreichen, wenn für beide Antriebe gesonderte Druckmittelquellen
gleichzeitig mit den Antrieben verbunden werden, wobei die Zeitdauer über welche der
Antrieb für die Vorgabe des neuen Spanes beaufschlagt bleibt, als Maß für die Spanvorgabe
verwendet werden kann. Ein exakteres Maß ist naturgemäß die volumetrische Erfassung
des dem Antrieb für die Vorgabe des Spanes zuzuführenden Druckmittelvolumens, wobei
bei Vorgabe eines bestimmten Volumens die Zeit über welche dieses Volumen dem Antrieb
für die Vorgabe des Spanes zugeführt wird, in weiten Grenzen wählbar ist, wodurch
die Steigung des diagonalen Bereiches in weiten Grenzen frei einstellbar ist.
[0008] Da die erfindungsgemäße Verfahrensweise auf einfache elektronische Regelkreise zurückgreift,
läßt sie sich in besonders vorteilhafter Weise dadurch weiterbilden, daß die Leistungsaufnahme
des -Rotationsantriebes des Kopfes und/oder des Schwenkantriebes in Vorschubrichtung
und/oder die Rotationsgeschwindigkeit des Kopfes und/oder die Schwenkgeschwindigkeit
in Vorschubrichtung gemessen wird und in Abhängigkeit von den Meßwerten die Spanvorgabe
eingestellt wird. Auf diese Weise kann bei härterem Gestein ein entsprechend geringerer
Span vorgegeben werden, ohne daß es zur Überlastung der Meißel des Schrämkopfes kommt.
Umgekehrt erlaubt die Überwachung der Leistungsaufnahme bzw. der Rotationsgeschwindigkeit
auch ein rasches Reagieren auf besonder brüchiges Gestein, in welchem naturgemäß die
Spanvorgabe wiederum vergrößert werden kann. Analoges gilt für weiches bzw. zähes
Gestein, wobei bei zähem Gestein der Anteil des geschnittenen Materials relativ zum
zu brechenden Material größer gewählt werden muß, und daher das Verhältnis der Geschwindigkeit
der Spanvorgabe zur Vorschubgeschwindigkeit entsprechend steiler eingestellt werden
muß.
[0009] Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens ist im wesentlichen
dadurch gekennzeichnet, daß in die Druckmittelleitungen zu den Antrieben elektrisch
steuerbare Ventile eingeschaltet sind und daß ein elektrisches bzw. elektronisches
Steuergerät mit den Ventilen verbunden ist, wobei das elektrische bzw. elektronische
Steuergerät von einstellbaren Zeitglieder und/oder von Volumenmeßeinrichtungen in
den Druckmittelleitungen und/oder Wegaufnehmern an den Verstellzylindern gesteuerte
Schalter zur Betätigung der elektrisch steuerbaren Ventile enthält. Es kann somit
mit einfachen elektrisch betätigten Ventilen das Auslangen gefunden werden, wobei
die elektrische bzw. elektronische Steuereinheit bzw. das Steuergerät lediglich einstellbare
Zeitglieder und/oder Auswerteschaltungen für die Meßwerte eines volumetrischen Meßsensors
oder eines Wegaufnehmers auf den Verstellzylindern des hydraulischen Antriebes für
die Spanvorgabe beinhalten muß. Die Steuersignale beschränken sich auf die Ansteuerung
der elektrisch steuerbaren Ventile, wodurch sich eine besonders einfache und betriebssichere
Ausbildung ergibt. In vorteilhafter Weise sind hiebei die elektrisch steuerbaren Ventile
als Umschalteventile für die alternative Druckmittelbeaufschlagung beider Antriebe
ausgebildet.
[0010] Mit der erfindungsgemäßen Einrichtung läßt sich in besonders einfacher Weise ein
vollautomatisches Schrämen über ein Sollprofil sicherstellen, wobei mit Vorteil die
Ausbildung so getroffen ist, daß das Steuergerät für die Vorschubbewegung zwei Schalter
aufweist und daß nach Beendigung der Spanvorgabe der Antrieb für die Spanvorgabe bis
zur Umschaltung des Vorschubes in die Gegenrichtung verriegelbar ist. Auf diese Weise
wird sichergestellt, daß auch nach kurzfristigen Unterbrechungen der Schrämarbeit
nicht neuerlich eine Spanvorgabe erfolgt, sondern in der zuletzt vorgesehenen Vorschubrichtung
weitergeschrämt wird, bis es zu einer Schrämrichtungsumkehr kommt. Erst beim Zurückschrämen
in die entgegengesetzte Vorschubrichtung soll wiederum eine neue Spanvorgabe erfolgen.
Eine derartige Einrichtung läßt sich in einfacher Weise mit einer Profil- bzw. Schablonensteuerung
verbinden, wobei die Ausbildung so getroffen ist, daß das Steuergerät mit einer Profil-
bzw. Schablonensteuerung verbunden ist, welche bei Erreichen des Sollprofiles die
Schalter für den Vorschubantrieb in die Gegenrichtung umstellt, wobei nach der Vorschubrichtungsumkehr
zunächst bis zum Erreichen der Spanvorgabe der zweite Antrieb ansteuerbar ist.
[0011] Eine besonders einfache und betriebssichere Ausbildung für die Erzielung unterschiedlicher
Steigungen des diagonalen Bereiches der Bewegung des Schrämarmes über die Ortsbrust
läßt sich dann verwirklichen, wenn mit dem Antrieb für die Spanvorgabe eine Pumpe
mit veränderlichem Fördervolumen in der Zeiteinheit verbunden ist und das Steuergerät
über Steuerleitungen mit dem Einstellglied der Fördermenge der Pumpe verbunden ist.
[0012] Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten
Ausführungsbeispieles näher erläutert. In dieser zeigen Fig.1 eine schematische Seitenansicht
einer Schrämmaschine, Fig.2 eine Draufsicht auf die Maschine nach Fig.1, wobei unwesentliche
Details weggelassen wurden, Fig.3 eine schematische Schaltungsanordnung der erfindungsgemäßen
Einrichtung zur Steuerung der Schrämarmbewegung, Fig.4 eine weitere abgewandelte schematische
Schaltungsanordnung und Fig.5 das Bild der Bewegung des Schrämarmes projiziert auf
die Ortsbrust.
[0013] In Fig.1 ist mit 1 eine Schrämmaschine bezeichnet, deren Raupenfahrwerk 2 auf der
Sohle verfahrbar ist. Die Schrämmaschine weist neben einer üblicherweise vorhandenen
Laderampe 3, welche über ein hydraulisches Zylinderkolbenaggregat 4 heb- und senkbar
ist, einen Schrämarm 5 auf. Der Schrämarm 5 ist an einem Schwenkwerk 6 in Richtung
des Doppelpfeiles 7 in Höhenrichtung schwenkbar, wofür hydraulische Zylinderkolbenaggregate
8 vorgesehen sind. Darüberhinaus ist eine Schwenkbarkeit in Richtung einer im wesentlichen
vertikalen Achse 9 in Richtung des Doppelpfeiles 10 vorgesehen. Der Schwenkantrieb
für dieses horizontale Verschwenken ist in Fig.2 veranschaulicht.
[0014] Das freie Ende des Schrämarmes 5 trägt rotierbar gelagerte Schrämköpfe 11, wobei
im Inneren des Schrämarmes 5 ein Rotationsantrieb für diese Schrämköpfe 11 vorgesehen
ist.
[0015] Wie aus Fig.2 ersichtlich, erfolgt die Verschwenkung in Richtung des Doppelpfeiles
10, d.h. somit in einer im wesentlichen horizontalen Ebene, durch hydraulische Zylinderkolbenaggregate
12, welche über Zahnstangen 13 mit einem Zahnrad 14 des Schwenkwerkes 6 kämmen. Wie
aus der Darstellung nach Fig.2 weiters ersichtlich ist, verbleibt zwischen den Schramköpfen
11, welche um eine im wesentlichen die Längsachse des Schrämarmes normal schneidende
Achse 15 rotierbar gelagert sind, ein Zwischenraum 16. Der Vortrieb derartiger Schrämmaschinen
beim Schrämen erfolgt üblicherweise durch Betätigung des Schwenkantriebes 12 und somit
in Richtung der Rotationsachsen 15. Die Spanvorgabe erfolgt dadurch, daß der Schrämarm
5 im Sinne des Doppelpfeiles 7 in Fig.1 angehoben oder abgesenkt wird, wobei diese
Spanvorgabe bei besonders weichem Material, wie Kohle, Kali od.dgl., aufgrund des
Getriebegehäuses und des Freiraumes 16 nicht immer erreicht werden kann. In jedem
Fall bleibt aber bei einer Anhebung oder Absenkung des Schrämarmes 5 in Richtung des
Doppelpfeiles 7 eine dem Raum 16 entsprechende Rippe im Gestein und bei der nachfolgenden
Vorschubbewegung durch Verschwenken im Sinne des Doppelpfeiles 10 bzw. Bewegen der
Schrämköpfe 11 in Richtung ihrer Rotationsachse 15 muß diese verbleibende Rippe weggebrochen
werden. Dies ist besonders bei hartem Gestein nicht ohne weiteres möglich.
[0016] Um nun bei einer Änderung der Schrämrichtung die neue Spanvorgabe in einer Weise
vorzunehmen, daß eine Rippe zwischen den Schrämköpfen 11 nicht verbleibt, ist eine
Schaltungsanordnung vorgesehen, deren prinzipielle Elemente beispielsweise in Fig.3
dargestellt sind. Für den Schwenkantrieb des Schrämarmes in horizontaler Richtung
ist ein elektromagnetisch betätigbares Ventil 17 vorgesehen. Die Hydraulikzylinder
werden über eine Pumpe 18 entsprechend der Stellung des elektromagetischen Ventiles
17 mit Druckmittel beaufschlagt. Die Betätigung dieses Ventiles erfolgt über einen
Handtaster 19 in der Bedienungskonsole. Die Bedienungskonsole enthält ferner ein Potentiometer
20 für die Vorgabe einer Zeitkonstante eines Timers 21, welcher wiederum einen Kontakt
22 in Abhängigkeit von der Timerschaltung 21 schließt. Je nach Zeitdauer des Schließens
des Schalters 22 wird ein elektromagetisches Ventil 23 betätigt, welches Druckmittel
einer Pumpe 24 dem hydraulischen Antrieb für das Anheben oder Absenken des Schrämarmes
und damit in der Regel dem Antrieb für die Spanvorgabe zuführt. Bei dieser Anordnung
ist eine zweite Pumpe 24 vorgesehen, welche beispielsweise in einfacher Weise von
dem Hydraulikkreislauf für den Raupenantrieb des Fahrwerkes der Schrämmaschine gebildet
sein kann. Beim Vorgeben eines neuen Spanes wird der Raupenantrieb nicht benötigt,
so daß die Pumpe 24 auf diese Weise einer zusätzlichen Funktion zugeführt werden kann.
[0017] Eine vollständigere Darstellung einer Einrichtung zur automatischen Steuerung des
Schrämvorganges ist in Fig.4 ersichtlich. Die Bedienungseinheit 25 enthält wiederum
den in Fig.4 nicht dargestellten Taster 19 sowie das Potentiometer 20 für die Vorgabe
der Zeitkonstanten. Die Steuereinrichtung ist schematisch mit 26 angedeutet, wobei
in der Darstellung nach Fig.4 der Übersichtlichkeit halber lediglich die Druckleitungen
für die Hydraulikzylinder 8 bzw. 12 gezeigt wurden. Naturgemäß sind Rücklaufleitungen
vorgesehen und die vereinfacht dargestellten elektromagnetischen Steuerventile 23
bzw. 17 entsprechend zu dimensionieren.
[0018] Für das horizontale Verschwenken des Schrämarmes mittels der Horizontalschwenkzylinder
12 ist wiederum eine Pumpe 18 vorgesehen. Für die zweite Bewegungsrichtung und im
besonderen für die Spanvorgabe ist eine einstellbare Axialkolbenpumpe 27 vorgesehen,
deren Stellglied 28 mit der Steuerschaltung 26 über Steuerleitungen 29 verbunden ist.
Das Ventil 23 ist gleichfalls im dargestellten Fall in Abhängigkeit vom Timer 21 der
Steuerschaltung 26 über eine Steuerleitung 30 mit dem Steuergerät 26 verbunden.
[0019] In die Druckmittelleitung 31 von der Pumpe 27 zum Hydraulikzylinder-Kolbenaggregat
8 ist ein Volums-Meßgerät 32 eingeschaltet, dessen Signale über eine Signalleitung
33 dem Steuergerät 26 zugeführt werden. Analog kann eine Signalleitung 34 zu einem
Druckmeßgerät 35 in der Leitung nach dem elektromagnetisch betätigbaren Ventil 23
eingeschaltet sein. Das elektromagnetische Ventil 23 kann nun in Abhängigkeit von
den Signalen des Volums--Meßgerätes 32 oder des Timers 21 betätigt werden, wobei sich
aus diesen beiden Signalen die Spanvorgabe festlegen läßt. Die Steilheit bzw. -Neigung
des diagonalen Abschnittes der Schrämarmbewegung kann durch Verstellung des Verstellgliedes
28 der Axialkolbenpumpe 27 geändert werden, da auf diese Weise die in der Zeiteinheit
geförderte Druckmittelmenge verändert werden kann. An der Ortsbrust ergibt sich somit
das in Fig.5 dargestellte Bild, wobei die im wesentlichen horizontale Vorschubbewegung
des Schrämkopfes bzw. des Schrämarmes mit der Linie 35 angedeutet ist. Bei Erreichen
des Sollprofiles 36 kann automatisch die Bewegungsrichtungsumkehr angesteuert werden,
wobei der Schrämarm zunächst über eine im wesentlichen diagonal verlaufenden Teilbereich
37 unter freier Wahl eines vorzugebenden Winkels in die Gegenrichtung angehoben wird.
Gleichzeitig erfolgt die Vorschubbewegung in die entgegengesetzte Richtung wie dies
durch die Linie 38 angedeutet ist. Das zu schrämende Profil ist mit 39 bezeichnet.
Abweichend von einer diagonalen Führung des Schrämarmes in den Teilbereichen 37 der
Bewegung des Schrämarmes kann an Stelle dieser Bereiche ein treppenförmiger Übergang
von einer Vorschubrichtung symbolisiert durch die Linie 35 in die entgegengesetzte
Vorschubrichtung, wie sie durch die Linie 38 angedeutet ist, vorgesehen sein. In diesem
Fall müssen die beiden hydraulischen Zylinderkolbenaggregate alternierend beaufschlagt
werden. Auch dies läßt sich durch entsprechende Ansteuerung der Magnetventile ohne
weiteres verwirklichen. Bei kontinuierlicher Ansteuerung der Hydraulikzylinder 12
und intermittierender Ansteuerung der hydraulischen Zylinderkolbenaggregate 8 ergibt
sich ein Kurvenzug mit Absätzen, welche über kurze Zeitintervalle in eine diagonale
Bewegung entsprechend dem Abschnitt 37 der Fig.5 übergehen. Auch eine derartige Verfahrensweise
kann eine bessere Anpassung an die Gesteinsbeschaffenheit und eine Erleichterung des
störungsfreien vollautomatischen Betriebes zur Folge haben.
[0020] Die Kombination der erfindungsgemäßen Einrichtung mit einer automatischen Profilsteuerung
erlaubt hiebei die Herabsetzung der Reaktionszeit bei Umkehr der Schrämrichtung bei
Erreichen des Sollprofiles, was bei einer Reaktionszeit von nur 0,1 sec bereits eine
Schwankung in der Profilbreite von bis zu 20 cm bedeuten kann. Schwankungen in der
Profilbreite von bis zu 20 cm bewirken je nach Sollprofil täglich bis zu 2 fest-m
3 mehr Ausbruch, so daß durch die automatische Umkehrsteuerung und selbsttätige Vorgabe
des nächsten Spanes ein erhebliches Maß an Ökonomie erzielt wird.
1. Verfahren zum Steuern der Bewegung eines allseits schwenkbaren Schrämarmes (5)
einer Teilschnittschrämmaschine (1) mit einem ersten hydraulischen Schwenkantrieb
(8) für eine erste Schwenkbewegung des Schrämarmes (5) und einem weiteren hydraulischen
Schwenkantrieb (12) zum Schwenken des Schrämarmes (5) quer zur ersten Schwenkrichtung,
wobei zur Erzielung der Schnitttiefe die Teilschnittschrämmaschine zur Ortsbrust verfahren
wird, und die Schnittbreite bzw. die Spanvorgabe durch Beaufschlagen wenigstens eines
Schwenkantriebes eingestellt wird, worauf der Vortrieb quer zur Richtung der Spanvorgabe
durch Beaufschlagen eines Schwenkantriebes erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß zur
Einstellung der Schnittbreite bzw. Spanvorgabe beide Schwenkantriebe beaufschlagt
werden, daß die für die Beaufschlagung eines der beiden Antriebe (8, 12) verstrichene
Zeit und/oder das dem jeweiligen Antrieb zugeführte Druckmittelvolumen gemessen wird
und in Abhängigkeit von der gewünschten Spanvorgabe nach Erreichen der für die Spanvorgabe
erforderlichen Zeit der Beaufschlagung eines Antriebes oder des Volumens für die Verstellung
in die Richtung der Spanvorgabe die Druckmittelzufuhr zu diesem Antrieb (8) geschlossen
und lediglich die Druckmittelzufuhr zum anderen Schwenkantrieb (12) für den Vortrieb
freigegeben wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb (8) für die
Spanvorgabe intermittierend beaufschlagt wird, wobei die Summe der Beaufschlagungszeiten
und/oder der jeweils eingepreßten Volumina in Abhängigkeit von der Spanvorgabe gewählt
wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß für eine neue Spanvorgabe
abwechselnd und in zeitlicher Abfolge beide Antriebe (8, 12) mit Druckmittel beaufschlagt
werden.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß für beide Antriebe
(8, 12) gesonderte Druckmittelquellen gleichzeitig mit den Antrieben verbunden werden.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Leistungsaufnahme
des Rotationsantriebes des Kopfes (11) und/oder des Schwenkantriebes (12) in Vorschubrichtung
und/oder die Rotationsgeschwindigkeit des Kopfes (11) und/oder die Schwenkgeschwindigkeit
in Vorschubrichtung gemessen wird und in Abhängigkeit von den Meßwerten die Spanvorgabe
eingestellt wird.
6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß in die Druckmittelleitungen zu den Antrieben (8, 12) elektrisch
steuerbare Ventile (23, 17) eingeschaltet sind und daß ein elektrisches bzw. elektronisches
Steuergerät (26) mit den Ventilen (23, 17) verbunden ist, wobei das elektrische bzw.
elektronische Steuergerät (26) von einstellbaren Zeitgliedern (21) und/oder von Volumenmeßeinrichtungen
(32) in den Druckmittelleitungen und/oder Wegaufnehmern an den Verstellzylindern (8,
12) gesteuerte Schalter (22) zur Betätigung der elektrisch steuerbaren Ventile (23,
17) enthält.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch steuerbaren
Ventile als Umschalteventile für die alternative Druckmittelbeaufschlagung beider
Antriebe (8, 12) ausgebildet sind.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuergerät
(26) für die Vorschubbewegung zwei Schalter aufweist und daß nach Beendigung der Spanvorgabe
der Antrieb (8) für die Spanvorgabe bis zur Umschaltung des Vorschubes in die Gegenrichtung
verriegelbar ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuergerät
(26) mit einer Profil- bzw. Schablonensteuerung verbunden ist, welche bei Erreichen
des Sollprofiles (36) die Schalter für den Vorschubantrieb (12) in die Gegenrichtung
umstellt, wobei nach der Vorschubrichtungsumkehr zunächst bis zum Erreichen der Spanvorgabe
der zweite Antrieb (8) ansteuerbar ist.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß mit
dem Antrieb (8) für die Spanvorgabe eine Pumpe (27) mit veränderlichem Fördervolumen
in der Zeiteinheit verbunden ist und daß das Steuergerät (26) über Steuerleitungen
(29) mit dem Einstellglied (28) der Fördermenge der Pumpe (27) verbunden ist.
1. A method of controlling the movement of a cutting arm (5) of a partial section
cutting machine (1), which arm is polydirectionally pivotable, by means of a first
hydraulic pivot drive (8) for a first pivoting movement of the cutting arm (5) and
a further hydraulic pivot drive (12) for pivoting the cutting arm (5) transversely
to the first pivoting direction, the partial section cutting machine being moved to
the face in order to obtain the depth of cut, and the width of cut or the intended
cut being adjusted by action on at least one pivot drive whereupon the forward movement
takes place transversely to the direction of the intended cut by action on one pivot
drive, characterized in that both pivot drives are acted on in order to adjust the
width of cut or intended cut, in that the time spent acting on one of the two drives
(8, 12) and/or the pressure-medium volume supplied to the respective drive is/are
measured and, dependent on the desired intended-cut, when the drive-action time required
for the intended cut or the volume for movement in the direction of the intended cut
has been reached, the pressure-medium inlet to this drive (8) is closed and only the
pressure-medium inlet to the other pivot drive (12) for forward movement is unblocked.
2. A method in accordance with claim 1, characterized in that the drive (8) for the
intended cut is acted on intermittently, the sum of the action times and/or the volumes
which are forced in in each case being selected dependent on the intended cut.
3. A method in accordance with claim 2, characterized in that for a new intended-cut
both drives (8, 12) are acted on, alternately and in a chronological sequence, with
pressure mediums.
4. A method in accordance with claim 1 or 2, characterized in that separate pressure-medium
sources for both drives (8, 12) are simultaneously connected to the drives.
5. A method in accordance with any one of claims 1 to 4, characterized in that the
power consumption of the rotation drive of the head (11) and/or of the pivot drive
(12) in the forward-movement direction, and/or the rotation speed of the head (11)
and/or the pivot speed in the forward-movement direction is/are measured and the intended
cut is adjusted dependent on the measured values.
6. -Apparatus for carrying out the method in accordance with any one of claims 1 to
5, characterized in that electrically controllable valves (23, 17) are inserted into
the pressure-medium lines to the drives (8, 12), and in that an electric or electronic
control device (26) is connected to the valves (23, 17), the electric or electronic
control device (26) comprising switches (22) for operating the electrically controllable
valves (23, 17), the switches (22) being controlled by adjustable timing elements
(21) and/or by volume measuring devices (32) in the pressure-medium lines and/or displacement
pickups on the pitch-operating cylinders (8, 12).
7. Apparatus in accordance with claim 6, characterized in that the electrically controllable
valves are constructed as switch valves for the alternate action on both drives (8,
12) with a pressure medium.
8. Apparatus in accordance with claim 6 or 7, characterized in that the control device
(26) for the advance movement has two switches, and in that after completion of the
intended cut the drive (8) for the intended cut is lockable until the forward movement
is reversed so as to be in the opposite direction.
9. Apparatus in accordance with any one of claims 6 to 8, characterized in that the
control device (26) is connected to a profile controlling device or template controlling
device which, when the required profile (36) is reached, shifts the switches for the
advance drive (12) into the opposite direction, the second drive (8) being temporarily
controllable, until the intended cut is achieved, after the reversal of the direction
of forward movement.
10. Apparatus in accordance with any one of claims 6 to 9, characterized in that a
pump (27) with variable output per unit of time is connected to the drive (8) for
the intended cut, and in that the control device (26) is connected, via control lines
(29), to the adjusting member (28) of the discharge of the pump (27).
1. Procédé de commande du déplacement d'un bras haveur (5) inclinable multidirectionnel
d'une haveuse débitrice (1) avec une première commande de basculement (8) hydraulique
pour un premier basculement du bras haveur (5) et une autre commande de basculement
(12) hydraulique pour le basculement du bras haveur (5) transversalement à la première
direction de basculement afin d'obtenir la profondeur de coupe de la haveuse débitrice
sur le front de taille et la largeur de coupe notamment la passe assignée à l'aide
de l'animation d'au moins une commande de basculement de manière à obtenir l'avance
transversale à la direction de la passe par l'animation d'une commande de basculement,
caractérisé en ce qu'on met en oeuvre les deux commandes de basculement pour le réglage
de la largeur de coupe notamment de la passe, en ce qu'on mesure la durée écoulée
pour la mise en oeuvre d'une des deux commandes (8, 12) et/ou le volume de l'agent
de pression acheminé dans la commande correspondante et on interrompt en fonction
de la passe souhaitée après obtention de la durée voulue d'animation d'une commande
pour la passe ou du volume de l'agent de pression délivré à cette commande (8) pour
le réglage de la direction de la passe et ou libère seulement l'alimentation en agent
de pression de l'autre commande de basculement (12) pour l'avance.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on anime par intermittence
la commande (8)de passe de manière que la somme des durées d'animation et/ou des volumes
injectés correspondants soit fonction de l'avance choisie.
3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'on anime alternativement
et successivement les deux commandes (8, 12) avec l'agent de pression pour une nouvelle
passe.
4. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'on relie simultanément
les deux commandes (8, 12) à des sources distinctes d'agent de pression.
5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'on mesure la
puissance absorbée par la commande de rotation de la tête (11) et/ou par la commande
de basculement (12) en direction de la passe et/ou la vitesse de rotation de la tête
(11) et/ou la vitesse de basculement dans la direction d'avance et en ce qu'on la
règle en fonction de la valeur de la passe.
6. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 1 à
5, caractérisé en ce qu'il comprend des vannes (23, 17) électriquement commandées
placées sur les canalisations d'agent de pression des commandes (8, 12) et un appareillage
de commande (26) électrique et de préférence électronique relié aux vannes et comportant
des éléments temporisés (21) et/ou des instruments de mesure de volume (32) dans les
canalisations d'agent de pression et/ou des capteurs de déplacement au commutateur
(22) asservi des commandes (8, 12) pour l'actionnement des vannes (23, 17) électriquement
commandées.
7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que les vannes électriquement
commandées sont des vannes inverseuses pour l'alimentation alternative en agent de
pression des deux commandes (8, 12).
8. Dispositif selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que l'appareillage
de commande (26) pour le déplacement d'avance comprend deux commutateurs et est réglable
après l'achèvement de la passe de la commande (8) jusqu'à l'inversion de l'avance
dans le sens opposé.
9. Dispositif selon une des revendications 6 à 8, caractérisé en ce que l'appareillage
de commande (26) est relié à une commande de profil, notamment de modèle qui à l'obtention
du profil de consigne (36) actionne le commutateur de la commande d'avance dans le
sens opposé afin qu'après inversion du sens d'avance et antérieurement à l'obtention
de l'avance la deuxième commande (8) soit actionnée.
10. Dispositif selon une des revendications 6 à 9, caractérisé en ce qu'une pompe
(27) à alimentation volumique variable dans le temps est reliée à la commande (8)
d'avance et en ce que l'appareillage de commande (26) est relié à l'organe de réglage
(28) du débit de la pompe (27) par des canalisations (29).