AT404751B - Einrichtung zum einstellen des anpressdruckes eines schneidkopfes - Google Patents

Description

AT 404 751 B

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Einstellen des Anpreßdruckes eines an einem Schrämarm rotierbar gelagerten Schneidkopfes in Abhängigkeit von der Gesteinsbeschaffenheit.

Vortriebsmaschinen, welche für den Gewinnungsbetrieb abgestimmt sind, weisen in der Regel besondere Schneidwerkzeuge auf, welche auf das für die Gewinnung vorgesehene Material optimiert sind.

Aus der SU-A 1 106 899 sowie der zugehörigen SU-A 1 307 055 sind Ausbildungen für die Steuerung bzw. Lagekontrolle eines Schwenkantriebes einer Vortriebsmaschine bekanntgeworden, wobei die Arbeitsräume eines von einem Zylinder-Kolben-Aggregat gebildeten Schwenkantriebes mit einem Stufenkolben über wenigstens jeweils ein Mehrwege-Ventil sowie ein Rückschlagventil in Verbindung stehen. Entsprechend der Lage des durch verstellbare Anschläge in seinem Hub begrenzten Stufenkolbens gelingt eine einfache und genaue Steuerung bzw. Lagekontrolle des Schwenkantriebes, wobei durch Umschaltung der Mehrwege-Ventile jeweils unterschiedliche Arbeitsräume des Schwenkantriebs mit den einzelnen Arbeitsräumen des Stufenkolbens über Druckleitungen verbindbar sind.

Bei der Gewinnung von abzubauendem Material wird aus wirtschaftlichen Gründen hauptsächlich entlang des Flözes ein Vortrieb durchgeführt, wobei es jedoch nicht vermieden werden kann, daß teilweise härtere oder andersartige Nebengesteinsschichten, insbesondere im First- bzw. in Sohlbereich bzw. auch dazwischen gelagerte Schichten, abgetragen werden müssen.

Mit Rücksicht auf die spezielle Auslegung des Schneidwerkzeuges und die spezielle Anordnung der Schneidwerkzeuge an einem rotierbar gelagerten Schneidkopf lassen sich nur bestimmte Materialen optimal bei bestimmten aktivem Anpreßdruck schneiden oder brechen, um auf die Art und Weise eine wirtschaftliche Gewinnung zu ermöglichen. Wenn härteres Gestein geschnitten werden muß, soll der aktive Anpreßdruck des Schneidkopfes in der Regel deutlich herabgesetzt werden, um eine Überlastung und damit einen vorzeitigen Verschleiß der Schneidwerkzeuge zu verhindern.

In der Vergangenheit wurde bereits vorgeschiagen, die Anstellkräfte eines Schrämauslegers in Abhängigkeit von der Leistungsaufnahme eines Schrämmotors zu regeln. Eine derartige Ausbildung ist beispielsweise der DE-OS 28 42 963 zu entnehmen. Eine gleichzeitige Veränderung von Vorschub und/oder Andruck des Schneidkopfes ist in der DE-OS 29 33 597 beschrieben, wobei auch hier wiederum eine Regelung in Abhängigkeit der Leistungsaufnahme des Schrämmotors erfolgt.

Eine noch komplexere Regelung in Abhängigkeit von Meßdaten unterschiedlicher Detektoren die den Flözverlauf überprüfen, wird in der DE-PS 23 32 169 bereits beschrieben. All die vorgenannten Einrichtungen sind relativ aufwendig und mit Rücksicht auf den Umstand, daß sie sich um Regelverfahren handelt, zumeist relativ empfindlich. Der Anstieg der Leistungsaufnahme des Schrämmotors kann nämlich ohne weiters kurzfristig andersartige Ursachen aufweisen und derartige Regelverfahren sind daher entweder überempfindlich und nehmen den Anstell- bzw. Anpreßdruck bereits zurück, obwohl dies für die Gewinnung noch keineswegs erforderlich gewesen wäre oder aber sind- so unempfindlich, daß sie erst nach einer bestimmten Zeit ansprechen, in welcher bereits härteres Gestein in keineswegs optimaler Weise geschnitten werden mußte.

Da für den Gewinnungsbetrieb üblicherweise der Flözverlauf relativ genau gemessen wurde, ist die Lage des Flözes über die Ortsbrust in der Regel bereits vor dem Beginn des Gewinnungsbetriebes bekannt. Eine Steuerung in Abhängigkeit von einem derartigen vorbekannten Verlauf des Flözes ist prinzipiell weniger empfindlich und weniger störanfällig als komplexe Regelungen, wobei erfindungsgemäß vor allen Dingen sichergestellt werden soll, daß eine konstruktive relativ einfache Steuerung ermöglicht wird, bei welcher der normale Betrieb und die Betriebssicherheit, insbesondere die Überlastsicherheit im Gewinnungsbetrieb in keiner Weise beeinträchtigt wird. Die erfmdungsgemäße Ausbildung zielt somit auf eine konstruktiv besonders einfache Ausgestaltung einer derartigen Steuerung zum Einstellen des Anpreßdruckes in Abhängigkeit von der Gesteinsbeschaffenheit ab, bei welcher gleichzeitig ein hohes Maß an Betriebssicherheit gewährleistet ist. Insbesondere soll mit den erfindungsgemäß zusätzlich vorgesehenen Einrichtungen bei eventuellen Schlauchbrüchen der Systemsteuerieitungen ein konventioneller Betrieb in vollem Umfang unbeeinträchtigt möglich bleiben. Zur Lösung dieser Aufgabe besteht die erfindungsgemäße Ausbildung im wesentlichen darin, daß der Schwenkantrieb des Schrämarmes mit wenigstens einem Stufenschalter verbunden ist, welcher den Schwenkantrieb mit wenigstens zwei voneinander verschiedenen Druckstufen verbindet, und daß der Stufenschalter mit einem Sensor bzw. Drehmelder im Schwenkweg des Schrämarmes zusammenwirkt. Eine derartige Stufenschaltung bedingt einen relativ geringen konstruktiven Aufwand und ist mit einfachen Wegeventilen realisierbar, wobei derartige Ventile ein hohes Maß an Betriebssicherheit aufweisen.

In besonders vorteilhafter Weise ist die erfmdungsgemäße Ausbildung so getroffen, daß der Drehmelder als Rollenstößelschalter ausgebildet ist, welcher mit einer mit dem Schrämarm in oder nahe dessen Schwenkachse verbundenen Nockenscheibe zusammenwirkt. Eine derartig einfache mechanische Abtastung der jeweiligen bei bestimmten Schwenkwinkeln erforderlichen Umstellung des Anpreßdruckes läßt 2

AT 404 751 B sich konstruktiv einfach realisieren und mit einem derartigen Rollenstößelschalter kann unmittelbar der erforderliche Steuerdruck für eine hydraulische Lösung erzielt werden. Alternativ ist es aber ohne weiteres möglich den Sensor als Magnetventil auszubilden. Die erfindungsgemäße Ausbildung nützt für die Verringerung des aktiven Anpreßdruckes für das Schrämwerkzeug entsprechende Steuereinrichtungen für die beiden Vertikalschwenkzylinder, sodaß eine besonders einfache und betriebssichere Konstruktion erzielt wird, wobei die Drehmelder in besonders einfacher Weise mechanisch einstellbar sind und für die gesondert eingebauten Hydraulikelemente die erforderlichen Schaltsignale bereitstellen, welche den aktiven Anpreßdruck des Vertikalschwenkzylinders herabsenken.

In besonders einfacher Weise ist die hydraulische Ausbildung hierbei so getroffen, daß die Stufenschal· ter als 4/2 Wegeventile ausgebildet sind, welche die Arbeitsräume des Schwenkantriebes mit Druckbegrenzungsventilen verbinden. Neben den aus Sicherheitsgründen für den normalen Hochdruckbetrieb vorgesehenen Druckbegrenzungsventilen werden über derartige 4/2 Wegeventile bei Umstellung auf niedrigerem Anpreßdruck weitere Druckbegrenzungsventile zugeschaltet, welche eine Verringerung des aktiven Anpreßdruckes bewirken. Um zu verhindern, daß bei einer derartigen Druckänderung der aktive Betätigungsdruck nicht wesentlich über den passiven Haltedruck ansteigt und ein Voreilen der Zylinder durch negativen Lastdruck vermieden wird, ist die Ausbildung mit Vorteil so getroffen, daß die Druckleitung bei Verbindung des Arbeitsraumes eines Schwenkantriebes mit einem Druckbegrenzungsventil zusätzlich zum Öffnen eines Rückschlagventiles in der dem Arbeitsraum abgewandten Rückflußleitung geschaltet ist, und daß das Rückschlagventil über eine Drossel mit dem Tank verbunden ist.

Um bei einem Zuschalten der zweiten geringeren Druckstufe durch Betätigung der Stufenschalter die auf höherem Druckniveau eingestellten Druckbegrenzungsschalter für den Gewinnungsbetrieb sicher ab-schalten zu können, ist mit Vorteil die Ausbildung so getroffen, daß bei Betätigung der Stufenschalter zur Absenkung des Arbeitsdruckes durch die zugeschalteten Druckbegrenzungsventile parallel zu den für den vollen Arbeitsdruck ausgelegten Druckbegrenzungsschaltern angeordnete Rückschlagventile aufgesteuert werden, wobei eine derartige Ausbildung wiederum den Vorteil hat, daß bei einem Leitungsbruch in den zusätzlich vorgesehenen Steuereinrichtungen die ursprüngliche Funktion voll erhalten bleibt.

Eine besonders einfache Steuerung der zweiten Druckstufe erfolgt in einfacher Weise dadurch, daß der Stufenschalter und die parallel zu den Druckbegrenzungsventilen für den vollen Arbeitsdruck angeordneten Rückschlagventile hydraulisch mit dem Rollenstößelschalter verbunden sind.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.

In dieser zeigen: Fig. 1 eine schematische Darstellung der hydraulischen Schaltungsanordnung für den Stellantrieb eines Schrämarmes einer Antriebsmaschine; Fig. 2 eine Teilansicht einer Ausgestaltung eines Drehmelders für die Bereitstellung von Schaltsignalen für die Verringerung des Anpreßdruckes, und Fig. 3 eine Seitenansicht der Vortriebsmaschine.

In Fig. 1 ist der Hydraulikzylinder für das Verschwenken eines Schrämarmes mit 1 bezeichnet, wobei dieser Hydraulikzylinder 1 den Anpreßdruck von am freien Ende eines Schrämarmes rotierbar gelagerten Schrämwerkzeuges verstellt. Der Hydraulikzylinder 1 verfügt über einen ersten kolbenseitigen Arbeitsraum 2 und einen kolbenstangenseitigen Arbeitsraum 3, wobei die beiden Arbeitsräume jeweils mit der Druckleitung 4 bzw. 5 in Verbindung gesetzt werden können. Je nachdem, welche der beiden Leitungen als Druckleitung geschaltet ist, resultiert, daß die jeweils andere Leitung als Rücklaufleitung in den Tank geschaltet werden muß. In die Druckleitungen 4 und 5 sind jeweils Druckbegrenzungsventile 6 und 7 eingeschaltet, zu welchen aufsteuerbare Rückschlagventile 8 und 9, welche zum jeweiligen Arbeitsraum hin öffnen, parallel geschaltet sind.

Zusätzlich zu diesen für den Gewinnungsbetrieb vorgesehenen Druckbegrenzungseinheiten sind nun 4/2 Wegeventile 10 und 11 vorgesehen, welche in ihrer Grundstellung die Druckleitungen 4 und 5 unbeeinträchtigt lassen und zusätzlich an jeweils zu dem Arbeitsraum des Stellzylinders 1 öffnendes Rückschlagventil 12 enthalten. Wenn über Steuerleitungen 13 ein Steuerdruck aufgebracht wird und die Wegeventile 10 und 11 verstellt werden, wird in die Druckleitungen 4 und 5 jeweils das Rückschlagventil 12 eingeschaltet, wobei gleichzeitig die Arbeitsräume 2 und 3 jeweils mit weiteren Druckbegrenzungsventilen 14 und 15 verbunden werden, welche zum Tank führen. Parallel zu diesen Druckbegrenzungsventilen 14 und 15 sind jeweils aufsteuerbare Rückschlagventile 16 und 17 vorgesehen, welche über eine Drossel 18 mit dem Tank in Verbindung stehen. Die Aufsteuerung dieser Rückschlagventile 16 und 17 erfolgt jeweils durch den Druck in den Druckleitungen 4 bzw. 5, wobei bei einem Druck in der Druckleitung 4 das Rückschlagventil 17, welches mit dem Arbeitsraum 2 abgewandten Arbeitsraum 3 verbunden ist, geöffnet wird, sodaß eine gedrosselte Verdrängung vom Medium aus dem Arbeitsraum 3 bei Beaufschlagung des Arbeitsraumes 2 ermöglicht wird. Um jedoch die ursprünglichen Druckbegrenzungsventile 6 und 7 bei einer derartigen Absenkung des Druckniveaus durch die Zuschaltung der auf geringerem Druckniveau eingestell- 3

Claims (7)

1. AT 404 751 B ten Druckbegrenzungsventile 14 und 15 außer Funktion zu setzen, wird über Steuerleitungen 19 jeweils eine Beipaßleitung zu den ursprünglichen Druckbegrenzungsventilen 6 und 7 aufgesteuert, wofür die Rückschlagventile 8 und 9 gleichzeitig geöffnet werden. Der Druck in den Steuerleitungen 13 bzw. 19 kann von einer gemeinsamen Hydraulikdruckquelle 20 stammen, welche in Abhängigkeit von der Drehstellung des Schrämarmes durch die Position des Rollenstößels 24 oder durch ein Magnetventil ein 4/2 Wegeventil 25 durchschaltet. Eine hiefür geeignete Ausbildung ist beispielsweise in Fig. 2 dargestellt. In Fig. 2 ist die Schwenkachse eines Schrämarmes 21 mit 22 bezeichnet. Nahe der Schwenkachse ist mit dem Schrämarm 21 eine Nockenscheibe 23 verstellbar und in der jeweiligen Lage festlegbar verbunden. Durch Verschwenkung des Schrämarmes 21 in Richtung des Doppelpfeiles 26 gelangt die Nockenscheibe in vorbestimmten Winkelstellungen des Schrämarmes 21 mit einem hydraulischen Rollenstößel 24 in Kollision, wobei durch die Aufschaltung des 4/2 Wegeventils 25 die in Fig. 1 dargestellten Steuerleitungen 13 bzw. 19 zur Wirkung gelangen kann. Der Rollenstößel 24 ist hierbei an einem Chassisteil 27 einer Schrämmaschine festgelegt. ln Fig. 3 ist eine Seitenansicht der Vortriebsmaschine dargestellt, in welcher der Hydraulikzylinder 1 für das vertikale Verschwenken des Schrämarmes 21 zu erkennen ist. Patentansprüche 1. Einrichtung zum Einstellen des Anpreßdruckes eines an einem Schrämarm rotierbar gelagerten Schneidkopfes in Abhängigkeit von der Gesteinsbeschaffenheit, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkantrieb (1) des Schrämarmes (21) mit wenigstens einem Stufenschalter (25) verbunden ist, welcher den Schwenkantrieb (1) mit wenigstens zwei voneinander verschiedenen Druckstufen verbindet, und daß der Stufenschalter (25) mit einem Sensor bzw. Drehmelder (24) im Schwenkweg des Schrämarmes (21) zusammenwirkt.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehmelder als Rollenstößelschalter (24) ausgebildet ist, welcher mit einer mit dem Schrämarm (21) in oder nahe dessen Schwenkachse (22) verbundenen Nockenscheibe (23) zusammenwirkt.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor als Magnetventil ausgebildet ist.
4. 4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stufenschalter (25) als 4/2 Wegeventile ausgebildet sind, welche die Arbeitsräume (2,3) des Schienkantriebes (1) mit Druckbegrenzungsventilen (6,7) verbinden.
5. 5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet daß die Druckleitung (4,5) bei Verbindung des Arbeitsraumes (2,3) eines Schwenkantriebes (1) mit einem Druckbegrenzungsventil (14,15) zusätzlich zum Öffnen eines Rückschlagventiles (16,17) in der dem Arbeitsraum (2,3) abgewandten RUckflußieitung geschaltet ist und daß das Rückschlagventil (16,17) über eine Drossel (18) mit dem Tank verbunden ist.
6. 6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet daß bei Betätigung der Stufenschalter (25) zur Absenkung des Arbeitsdruckes durch die zugeschalteten Druckbegrenzungsventile (14,15) parallel zu den für den vollen Arbeitsdruck ausgelegten Druckbegrenzungsschaltern (6,7) angeordnete Rückschlagventile (8,9) aufgesteuert werden.
7. 7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet daß der Stufenschalter (25) und die parallel zu den Druckbegrenzungsventilen (6,7) für den vollen Arbeitsdruck angeordneten Rückschlagventile 8,9) hydraulisch mit dem Roilenstößeischalter (24) verbunden sind. Hiezu 3 Blatt Zeichnungen 4