AT407071B - Einrichtung zum dämpfen von schwingungen von teilschnittschrämmaschinen - Google Patents

Description

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   Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Dämpfen von Schwingungen von Teilschnittschrämmaschinen mit einem um zwei Achsen schwenkbaren Auslegerarm, an welchem Schrämwerkzeuge rotierbar gelagert sind, wobei der Auslegerarm mit einem hydraulischen Stellantrieb verbunden ist, welcher uber eine Ventilanordnung mit Fluid beaufschlagbar ist, wobei Fluid in Abhängigkeit von Messwerten von Sensoren dem Antrieb zugeführt wird 
Beim Abbau von hartem Material werden die Schrämwerkzeuge je nach Vortriebs- geschwindigkeit und Rotationsgeschwindigkeit der Schrämköpfe hohen, stossartigen Belastungen ausgesetzt, und es ist beispielsweise der AT-PS 377 056 bereits zu entnehmen, Erschutterungs- sensoren als Messgrösse für die Werkzeugbelastung anzuordnen,

   über welche in der Folge die Schwenkgeschwindigkeit und/oder die Rotationsgeschwindigkeit der Werkzeuge zum Zwecke der Verringerung der Werkzeugbelastung beeinflusst werden kann Zu diesem Zweck war bei dieser bekannten Ausbildung ein Erschütterungssensor vorgesehen, dessen Signale über eine Steuerelektronik mit dem Schwenkantrieb des Schrämarmes, und insbesondere den steuerbaren Ventilen eines hydraulischen Schwenkantriebes, verbunden sind.

   Bei übermässigen Erschütterungen wurde somit die Abbauleistung der Schrämmaschine reduziert 
Aus der DE-PS 34 27 962 ist bereits eine Einrichtung bekannt geworden, mit welcher die Auslegerarmstellvorrichtung fur Gewinnungs- und Vortriebsmaschinen hydraulisch verspannt werden konnte Auch dieser Ausbildung liegt die Überlegung zugrunde, dass Teilschnittschräm- maschinen, insbesondere Walzenschrämmaschinen, beim Anfahren in harte Mineralschichten besonders starken Erschütterungen unterworfen sind Die Erschütterungen und Vibrationen werden über die in das Material eingreifenden Schrämwerkzeuge auf den Auslegerarm übertragen, wobei derartige Erschütterungen aufgrund der Elastizität des Druckzylinders des Stellantriebes für den Auslegerarm zu deutlichen Schwingungen des Schrämarmes Anlass geben können Wenn zu allem Überfluss hier Resonanz im System auftritt,

   können derartige Vibrationen zerstörende Wirkung haben Durch die der DE-PS 34 27 962 zu entnehmenden Massnahmen wird nun der Druck in den Stellzylindern erhöht, wodurch aber das zugrunde liegende Problem der Elastizität der Druckzylinder in nicht ausreichender Weise gelöst wird 
Die Erfindung zielt nun darauf ab, eine einfache und ggf auch nachträglich nachzurüstende Einrichtung vorzuschlagen, mit welcher ein wirkungsvolles Dämpfen von Schwingungen von Teil-   schnittschrämmaschinen   gelingt.

   Die erfindungsgemässe Einrichtung soll hierbei mit einem Minimum an zusätzlichen Teilen auskommen und kompakt ausgebildet sein können, und weiters die Effizienz und die Leistung des Schwenkantriebes für den Auslegerarm so wenig wie nur möglich beeinflussen Zur Lösung dieser Aufgabe besteht die erfindungsgemässe Einrichtung im wesentlichen darin, dass mit dem Auslegerarm oder dem hydraulischen Stellantrieb wenigstens ein Sensor zur Erfassung von Erschütterungen, Beschleunigung, Belastung und/oder Position des Armes verbunden ist, dessen Signalleitungen mit einer Steuereinrichtung verbunden sind, welche Steuereinrichtung mit einer hydraulischen Schaltung zum einseitigen Beaufschlagen desjenigen Stellantriebes zur Kompensation der registrierten Ausweichbewegung des Auslegerarmes verbunden ist,

   dessen Stellung während des Vorschubes der Schrämwerkzeuge im wesentlichen konstant gehalten ist Beim Schrämen mit einer Teilschnittschrämmaschine wird ublicherweise nach erfolgtem Einbruch in einer Weise geschrämt, dass einer der beiden Schwenkantriebe in seiner Position verriegelt wird, wohingegen über den zweiten Antrieb die Vorschubbewegung bewirkt wird Bei einem Schrämen in horizontaler Richtung wird somit der vertikale Schwenkantrieb in der gewünschten Position festgelegt, wobei der Vortrieb durch horizontales Verschwenken des Armes erfolgt Dadurch, dass nun die Messsignale des Sensors einer Steuereinrichtung zur Verfügung gestellt werden, welche denjenigen Antrieb beaufschlagen soll, welcher in seiner jeweils gewählten Position gehalten werden soll,

   können unzulässige Belastungspitzen eliminiert werden Es wird somit erfindungsgemäss jeweils nur ein Arbeitsraum des in konstanter Stellung zu hal- tenden Stellantriebes, beispielsweise des Vertikalstellantriebes, dann beaufschlagt, wenn eine Ausweichbewegung registriert wird, sodass auch Erschütterungen kompensatonsch entgegen- gewirkt werden kann, ohne dass dies die Schrämleistung beeinflusst. Die Steuerung kann hierbei feinfühlig an die jeweils registrierte Richtung der höheren Belastung angepasst werden Die kompensatorischen Steuerimpulse bewirken somit eine zyklische Nachstellbewegung, um Ausweichbewegungen entgegenzuwirken, sodass insgesamt der Schrämarm ruhiger gehalten werden kann und Erschütterungen gedämpft werden.

   Da für eine derartige kompensatorische 

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 Beaufschlagung eines Arbeitsraumes eines Stellzylinders kurzfristig ein bestimmtes hohes Druckniveau zur Verfügung gestellt werden muss, ist die Ausbildung in besonders vorteilhafter Weise dahingehend weitergebildet, dass zusätzlich zur Hydraulikpumpe fur den hydraulischen Stellantrieb ein Fluiddruckspeicher angeordnet ist, welcher für die Kompensation der Ausweichbewegung des Armes mit jeweils einem Arbeitsraum des Stellantriebes in Verbindung setzbar ist Aus einem Fluiddruckspeicher kann kurzfristig das fur die Kompensation erforderliche Druckniveau zur Verfügung gestellt werden, ohne dass es zu zusätzlichen Überlagerungen und Ruckwirkungen auf die Pumpe des Hydraulikantriebes kommt Aus dem Druckspeicher können überaus kurzfristig Druckkorrekturen zur Verfügung gestellt werden,

   sodass die Hydraulikpumpe, welche für den Stellantrieb benötigt wird, von derartigen Belastungsspitzen entkoppelt wird. 



   Prinzipiell ist es möglich, einen derartigen Druckspeicher gemeinsam mit einer gesonderten Ventilanordnung für die jeweilige Kompensation zu schalten. In besonders einfacher Weise kann aber auch die Ventilanordnung, welche für den Schwenkantrieb bzw Stellantrieb des Auslegerarmes herangezogen wird, unmittelbar als Ventilanordnung für die gewünschte Kompensation eingesetzt werden, wodurch sich eine besonders einfache Bauweise ergibt. 



   Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungs- beispieles näher erläutert In dieser zeigen Fig 1 eine schematische Seitenansicht einer Teil- schnittschrämmaschine und Fig 2 ein Schaltbild fur die hydraulische Schaltung 
In Fig. 1 ist mit 1 eine Teilschnittschrämmaschine bezeichnet, welche auf einem Raupen- fahrwerk 2 verfahrbar ist 
Ein Auslegerarm 3 ist an einem Schwenkwerk 4 um eine im wesentlichen horizontale Achse 5 in Höhennchtung verschwenkbar gelagert Der Schwenkantrieb fur diese Verlagerung um die Schwenkachse 5 ist mit 6 bezeichnet und von einem hydraulischen Zylinderkolbenaggregat gebildet, welches gelenkig am Schrämarm 3 angeschlagen ist Der Schrämarm 3 trägt rotierbar gelagerte Schrämköpfe 7, welche im Sinne des Doppelpfeiles 8 in Höhennchtung verschwenkbar sind.

   Für die Vorschubbewegung wird das Schwenkwerk 4 um die im wesentlichen vertikale Schwenkachse 9 verschwenkt 
Am Maschinenrahmen 10 ist weiters eine Ladeeinrichtung 11 angelenkt. Am Hinterende der Maschine ist ein Abförderer 12 schematisch dargestellt 
Am Schrämarm ist ein Sensor 13 vorgesehen. Alternativ oder zusätzlich kann ein weiterer Sensor 14 am hydraulischen Stellantrieb 6 oder in der Schwenkachse 5 angeordnet werden, mit weichem Erschütterungen Beschleunigungen, Belastungen und/oder die Position des Schrämarmes bzw.

   Auslegerarmes 3 erfasst werden Die Signale des Sensors 13 oder des Sensors 14 werden über eine Signalleitung 15 einer Steuereinrichtung 16 zugeführt Die Steuereinrichtung ist mit einer Ventilanordnung fur die hydraulischen Stellantriebe 6 verbunden, wie dies in Fig 2 näher veranschaulicht wird 
In Fig 2 ist eine Ventilanordnung zum Betätigen des Stellantriebes 6 schematisch ersichtlich. 



  Zum Verschwenken des Schrämarmes 3 in Höhenrichtung in Richtung des Doppelpfeiles 8 kann der Hydraulikschieber 17 in die jeweilige Position gebracht werden, wodurch eine Aufwärts- oder Abwärtsverschwenkung ermöglicht wird. Fluid wird hierbei aus einem Tank 18 über eine Pumpe 19 der Ventilanordnung und damit je nach Stellung des Schieberventils jeweils einem Arbeitsraum der Hydraulikzylinderkolbenaggregate 6 zur Verfügung gestellt In die Leitung zu diesen Vertikal- schwenkzylindem sind entsprechende Rückschlagventile bzw Steuerventile eingeschaltet, welche schematisch mit 20 bezeichnet sind. Wahlweise werden hierbei die Zylinderräume 21 oder 22 zum Verschwenken beaufschlagt.

   In der in Fig.2 dargestellten Position des Hydraulikschieberventiles 17 sind die Leitungen zwischen der Pumpe 19 und den Zylinderräumen 21 bzw. 22 getrennt und gesperrt, sodass für ein Verschwenken des Schrämarmes 3 in im wesentlichen horizontaler Richtung die gewählte Vertikalstellung des Auslegerarmes 3 fixiert ist In dieser Position kann nun je nach Gesteinsbeschaffenheit oder Betriebsbedingungen mehr oder minder grosse Kraft auf die jeweils gesperrten Arbeitsräume 21 bez.

   22 der Hydraulikzylinderkolbenaggregate 6 wirksam werden, wodurch aufgrund der Kompressibilität des Fluids Schwingungszustände nicht ausgeschlossen werden Wenn nun derartige unerwünschte Betriebszustände von den Sensoren 13 bzw 14 der Steuereinrichtung 16 rückgemeldet werden, wird die zusätzliche Schaltereinheit 23 angesteuert, wobei aus einem Druckspeicher 24 Fluid in jeweils einen der beiden Zylinderräume 21 bzw. 22 gepresst wird, um diesen Reaktionskräften entgegenzuwirken. Je nach registrierter 

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Claims (3)

Ausweichbewegung des Auslegerarmes 3 in Richtung des Doppelpfeiles 8 wird somit jeweils der gegenüberliegende Arbeitsraum 21 bzw 22 mit dem Druckspeicher 24 in Verbindung gesetzt, um Schwingungen entgegenzuwirken und den Schramarm 3 sicher in seiner gewählten vertikalen Position zu halten PATENTANSPRÜCHE:

1 Einnchtung zum Dämpfen von Schwingungen von Teilschnittschrämmaschinen (1) mit einem um zwei Achsen (5,9) schwenkbaren Auslegerarm (3), an welchem Schräm- werkzeuge (7) rotierbar gelagert sind, wobei der Auslegerarm (3) mit einem hydraulischen Stellantrieb (6) verbunden ist, weicher über eine Ventilanordnung mit Fluid beaufschlagbar ist, wobei Fluid in Abhängigkeit von Messwerten von Sensoren (13,14) dem Antrieb (6) zugefuhrt wird, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Auslegerarm (3) oder dem hydraulischen Stellantrieb (6) wenigstens ein Sensor (13,14) zur Erfassung von Erschütterungen, Beschleunigung, Belastung und/oder Position des Armes (3) verbunden ist, dessen Signalleitungen (15) mit einer Steuereinrichtung (16) verbunden sind, welche Steuereinrichtung (16) mit einer hydraulischen Schaltung zum einseitigen Beaufschlagen desjenigen Stellantriebes (6)

zur Kompensation der registrierten Ausweichbewegung des Auslegerarmes (3) verbunden ist, dessen Stellung während des Vorschubes der Schrämwerkzeuge (7) im wesentlichen konstant gehalten ist

2 Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zur Hydraulik- pumpe (19) für den hydraulischen Stellantrieb (6) ein Fluiddruckspeicher (24) angeordnet ist, welcher für die Kompensation der Ausweichbewegung des Armes (3) mit jeweils einem Arbeitsraum (21,22) des Stellantriebes (6) in Verbindung setzbar ist

3 Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Ventilanordnung die Ventilanordnung für den Schwenkantneb des Auslegerarmes (3) verwendet ist