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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Stabilisieren von Schneidauslegern von Teil- schnittschrämmaschinen, mit einem um zwei Achsen schwenkbaren Auslegerarm, und Schwenk- antrieben für die Verschwenkung des Auslegerarmes, welche über eine Ventilanordnung mit Fluid beaufschlagbar sind, wobei wenigstens ein hydraulischer Schwenkantrieb in einer Betriebsstellung in beide Bewegungsrichtungen gleichzeitig mit Fluid beaufschlagbar ist.
In der DE-A 34 27 962 wurde bereits eine Stellvorrichtung für den Auslegerarm einer Teil- schnittschrämmaschine vorgeschlagen, welche mit wenigstens einem doppelseitig beaufschlagba- ren Druckzylinder ausgerüstet war, welcher die Stellkräfte erzeugt und den Auslegerarm in seiner
Betriebslage hält. Prinzipiell gelingt das Halten eines Auslegerarmes in seiner Betriebsstellung durch Verschliessen der Leitungen zu beiden Zylinderräumen, wodurch die gewählte Stellung fest- gelegt wird.
Bei einer derartigen Blockade der Verschiebebewegung des Auslegerarmes durch beidseitiges Abschliessen der Zylinderräume verbleibt die Elastizität des Fluids, gegen welches die jeweiligen Schrämkräfte wirken, wobei stossartige Belastungen der Schrämmeissel aufgrund der
Elastizität des Fluids zu Schwingungen führen können, welche zu einer Zerstörung der Schräm- meissel führen können.
Um nun diese Elastizität herabzusetzen wurde bereits vorgeschlagen, den
Druckzylinderkolben gegen äussere Kräfte, die auf die Schramwerkzeuge oder den Auslegerarm einwirken oder durch das Gewicht des Auslegerarmes und/oder der Schrämköpfe bzw. der
Schrämwalze verursacht werden, während des Schneidvorganges der Schneidwerkzeuge bzw.
der Schrämwerkzeuge unempfindlicher zu machen, und es wurde vorgeschlagen diesen Kolben zumindest in seiner festgelegten Stellung beidseitig ständig mit Druck zu beaufschlagen, wofür eine gesonderte zweite Pumpe Verwendung fand Durch die Erhöhung des Druckes wurde somit eine hydraulische Verspannung erzielt, mit welcher stossartige Belastungen der Schrämmeissel bes- ser abgefangen werden konnten
Aus der WO 98/25007 wurde bereits eine Einrichtung bekannt, bei welcher zum Zwecke der
Dämpfung von Schwingungen eine entsprechende Kompensation der Ausweichbewegung des Ausiegerarmes vorgenommen wurde.
Zu diesem Zwecke wurde mittels Sensoren Erschütterungen und Belastungen des Schrämarmes erfasst und eine entsprechende Kompensation der jeweils registrierten Ausweichbewegung eingeleitet, um die Betriebsstellung während des Vorschubes des Schrämkopfes im wesentlichen konstant zu halten.
Die Erfindung zielt nun darauf ab, eine Einrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei welcher ohne zusätzliche Pumpe und ohne konstante Überwachungen der Belastung des Schräm- armes die Stabilität des Schneidwerkzeuges erhöht wird und die Möglichkeit geschaffen eine Teil- schnittschrämmaschine auch bei höherer Gesteinshärte als bisher möglich sicher einzusetzen ohne einen Verlust an Schneidleistung in Kauf zu nehmen. Für die Schneidleistung einer Teil- schnittschrämmaschme ist es hiebei von wesentlicher Bedeutung, dass eine einmal gewählte Aus- gangsposition während der Vorschubbewegung möglichst exakt eingehalten wird, sodass in der Zeiteinheit konstante Leistungen erbracht werden können.
Bei einer Verschwenkung des Ausleger- armes in im wesentlichen horizontaler Richtung zum Zwecke des Abbaues von Gestein ist es somit erforderlich, den Auslegerarm in seiner gewählten Höhenlage exakt zu halten, wodurch auch bei grösserer Gesteinshärte das Verschleissverhalten der Schrämwerkzeuge wesentlich verbessert wer- den kann. Zur Lösung dieser Aufgabe besteht das erfindungsgemässe Verfahren im wesentlichen darin, dass die Fluidleitung zum aktiven Arbeitsraum des ersten Schwenkantriebes bei Erreichen einer definierten Arbeitsposition gesperrt wird und der dem gesperrten Arbeitsraum gegenüberlie- gende Arbeitsraum dieses Schwenkantriebes unter einen definierten Ladedruck gesetzt wird und dass ausgehend von der anschliessend eingenommenen Betriebsposition der zweite Schwenkan- trieb für die Vortriebs- oder Gewinnungsbewegung aktiviert wird.
Dadurch, dass lediglich zu Beginn des Schrämvorganges beim Einnehmen einer neuen Ausgangsposition für den Abbau bzw. den Vorschub einmalig Druck in die Arbeitsräume des entsprechenden Schwenkantriebes eingebracht wird, erfolgt ein einseitiges Gegensteuern bis zum Erreichen eines definierten Druckzustandes in dem gegenüberliegenden Kolbenraum. Kurz vor Erreichen der gewünschten Betriebsposition des Auslegerarmes wird somit der entsprechende gegenüberliegende Arbeitsraum mit einem Lade- druck beaufschlagt, welcher zur Folge hat, dass die Schrämwerkzeuge bzw. der Schrämkopf in eine kräfteneutrale Ausgangsposition gelangen, in welcher die Werkzeuge nicht mehr vom für die Ver- stellung des Auslegerarmes ursprünglich aufgewandten Druck belastet sind.
Für den horizontalen Schrämabschlag sind auf diese Weise alle äusseren Reaktionskräfte vor Schneidbeginn eliminiert,
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wobei durch das einseitige Gegensteuern bei gleichzeitiger Absperrung des ursprünglich aktiven
Arbeitsraumes eine Art passiver Verspannung mit dem jeweils verwendeten Ladedruck erfolgt. In dieser kräfteneutralen Ausgangsposition kann nun der zweite Schwenkantrieb aktiviert bzw. beauf- schlagt werden und es kann aufgrund der durch die passive Verspannung festgelegten vertikalen
Position eine exakt horizontale Verschwenkung des Auslegerarmes vorgenommen werden, welche von den ursprünglichen für die Einnahme der Betriebsposition erforderlichen Stellkräften vollstän- dig entlastet ist.
Durch das Fehlen eines Gegendruckes des Gesteins in der Ausgangsposition für das horizontale Schrämen lässt sich diese gewählte Betriebsposition leicht exakt einhalten, wobei durch die hydraulische Verspannung insgesamt eine Erhöhung der Steifigkeit erzielt wird, welche sich während des horizontalen Verschwenkens der Schneidwerkzeuge lediglich mit den Passiv- kräften überlagert, welche durch das horizontale Verschwenken bewirkt werden.
Um nun unterschiedlichen Gesteinshärten in optimaler Weise Rechnung zu tragen, wird mit
Vorteil so vorgegangen, dass der Ladedruck in Abhängigkeit von der Gesteinshärte des abzubauen- den Materials gewählt wird. Mit Vorteil wird hiebei ein definierter Ladedruck zwischen 70 und 120 bar in dem der Anstellbewegung des Schrämwerkzeuges entgegengesetzten Kolbenraum aufge- baut, wodurch die passive Verspannung erzielt wird. Für diese passive Verspannung kann der selbe Pumpenantrieb durch Betätigung entsprechender Wegeventile zum Einsatz gelangen, sodass zusätzliche Einrichtungen entbehrlich sind. Wenn z. B. über den aktiv beaufschlagten Kolbenraum das Schrämwerkzeug in die Betriebsposition gebracht wird, so erfolgt am Ende dieser Verstellbe- wegung ein definierter Steuerdruckabfall.
Prinzipiell kann hiebei so vorgegangen werden, dass die Ansteuerung der gewünschten Arbeitsposition wegabhängig vorgenommen wird und bei Erreichen der dem Schwenkweg entsprechenden Arbeitsposition aus dem Steuerdruckabfall des Steuerventi- les für den Schwenkzylinder des Schwenkantriebes ein Signal für die Absperrung des aktiven Arbeitsraumes und die Beaufschlagung des gegenüberliegenden Kolbenraumes mit dem Lade- druck abgeleitet wird, wobei durch das Absperren des gegenüberliegenden Kolbenraumes ein
Rückströmen der Hydraulikflüssigkeit ausgenommen in Fällen, in welchen Überlastventile öffnen, verhindert wird.
Durch das Einbringen eines derartigen Ladedruckes wird der Schneidkopf ent- gegen seiner zuvor gewählten Verstellrichtung um ein kurzes Mass rückversetzt und in eine kräfte- neutrale Ausgangsposition für den weiteren horizontalen Abschlag bzw. Schrämvorgang versetzt In der Folge folgt der Schrämkopf exakt der vorgegebenen Schnittkontur, was zu einer erheblichen Schneidleistungssteigerung führt.
In einfacher Weise kann die Steuerung der Druckbeaufschlagung mit dem Ladedruck dadurch erfolgen, dass die Arbeitsräume des Schwenkantriebes über Wegeventile mit einer gemeinsamen Fluidpumpe und dem Tank verbindbar sind. Die Wegeventile können hiebei in Abhängigkeit von einem Steuerdruck und/oder elektromagnetisch verstellbar ausgebildet sein, wobei der Druckauf- bau in einfacher Weise durch Vorgabe eines jeweils definierten Ladedruckes erfolgen kann. In besonders einfacher Weise kann aber der Druckaufbau dadurch erfolgen, dass der Ladedruck über eine minimale Zeit aufgebracht wird, worauf die Fluidleitung zu dem mit Ladedruck beaufschlagten Kolbenraum gleichfalls gesperrt wird, wodurch zusätzliche Druckmessungen in der Fluidleitung ent- behrlich sind.
Insgesamt lässt sich das erfindungsgemässe Verfahren ohne wesentliche Modifikation der Schrämmaschine mit einem Minium an Eingriffen in die Hydraulik durchführen, wodurch der Einsatzbereich der Teilschnittschrämmaschine weit über ihre ursprünglich zulässige maximale Ge- steinshärte hinaus vergrössert werden kann.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Aus- führungsbeispieles näher erlautert. In dieser zeigen Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Teilschnittschrammaschine für die Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens, Fig. 2 eine hydraulische Schaltungsanordnung für die Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens und Fig. 3 eine Modifikation der Schaltungsanordnung nach Fig. 2 für die zeitgesteuerte Einbnngung des Ladedruckes.
In Fig. 1 ist mit 1 eine Teilschnittschrämmaschine bezeichnet, welche auf einem Raupenfahr- werk 2 verfahrbar ist. Ein Auslegerarm 3 ist an einem Schwenkwerk 4 um eine im wesentlichen horizontale Achse schwenkbar festgelegt, wobei der Schwenkantrieb für diese Verlagerung um die Schwenkachse 5 mit 6 bezeichnet ist und von einem hydraulischen Zylinderkolbenaggregat gebil- det ist, welches gelenkig am Schrämarm 3 angeschlagen ist.
Der Schrämarm 3 trägt rotierbar gelagerte Schrämköpfe 7, welche für die Einnahme einer defi-
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nierten Betriebsposition für die nachfolgende im wesentlichen horizontale Schrämbewegung im
Sinne des Doppelpfeiles 8 in Höhenrichtung verschwenkbar sind. Die Verschwenkung im Sinne des Doppelpfeiles 8 unter Verwendung der hydraulischen Zylinderkolbenaggregate erfolgt somit zur Einnahme der definierten Arbeitsposition, aus welcher in der Folge ein im wesentlichen hori- zontaler Abschlag geschrämt wird, wofür das Schwenkwerk 4 um die im wesentlichen vertikale
Achse 9 schwenkbar am Maschinenrahmen 10 angelenkt ist.
Am Maschinenrahmen 10 ist weiters eine Ladeeinrichtung 11 schematisch angedeutet, wobei am Hinterende der Maschine eine Abstützeinrichtung 12 schematisch angedeutet ist.
Nach Erreichen einer vorbestimmten Arbeitsposition durch Verschwenkung des Auslegerarmes
3 in Richtung des Doppelpfeiles 8 in der Regel abwärts, wird das hydraulische Zylinderkolbenag- gregat 6 passiv verspannt, wofür die in Fig. 2 und 3 dargestellten hydraulischen Schaltungsanord- nungen geeignet sind.
In Fig. 2 ist hiebei wiederum der Hydraulikzylinder 6 für die Verschwenkung des Auslegerar- mes 3 in Richtung des Doppelpfeiles 8 ersichtlich. Der Kolben des Hydraulikzylinders 6 ist mit 13 bezeichnet und weist eine Kolbenstange 14 auf. Für die Verschiebung des Kolbens in der Darstel- lung nach Fig. 2 nach rechts wird der linke aktive Arbeitsraum des Zylinderkolbenaggregates 6 mit
Druckmittel beaufschlagt, wobei die entsprechende Ventilanordnung mit 15 und 16 bezeichnet ist, wobei 16 ein entsperrbares Rückschlagventil darstellt, über welches Druck in den Arbeitsraum ein- gepresst wird. In die Fluidleitungen ist hiebei ein Wegeventil 17 eingeschaltet, welches in Fig. 2 in der Mittenposition gezeichnet ist. Bei Einleiten der Verstellbewegung wird dieses Wegeventil 17 entsprechend verschoben, wofür ein Steuerdruck eingesetzt wird.
In der Folge wird das Sperrventil
16 geöffnet und gleichzeitig das mit dem gegenüberliegenden Raum des Zylinderkolbenaggregates 6 verbundene Sperrventil 16 geöffnet, sodass ein Rücklauf zum Tank gegeben ist. Durch den Steu- erdruck wird nun das Wegeventil 17 angesteuert, wobei der Steuerdruck gleichzeitig zu einem elektrischen Schaltkontakt 18 geführt ist.
Der Steuerdruck wird vom Ventil 19 vorgegeben, welches entsprechend für die Verstellung des Zylinderkolbenaggregates 6 betätigt wird.
Die Pumpe ist schematisch mit 20 dargestellt, wobei die Rücklaufleitung in den Tank 21 zu- rückgeführt ist.
Zusätzlich zum Steuerventil 17 ist nun für die passive Verspannung ein weiteres Wegeventil 22 vorgesehen, welches gleichfalls über die Pumpe 20 mit dem Pumpendruck beaufschlagbar ist. Mit 23 sind Überdruckventile bezeichnet, über welche der jeweilige Ladedruck eingestellt werden kann.
Am Ende des Stellvorganges wird das Wegeventil 17 in die neutrale Position gebracht, wie sie in Fig. 2 dargestellt ist, wobei anschliessend das Wegeventil 22 in der Darstellung nach Fig. 2 nach rechts verschoben wird, sodass der Druck der Pumpe in den Kolbenstangenraum des Hydraulikzy- linders 6 zum Aufbau des Ladedruckes geleitet werden kann. Nach Erzielung eines vorgegebenen Ladedruckes wird das Wegeventil 22 in die neutrale Ausgangsposition verschoben.
In Fig. 3 ist nun ersichtlich, dass der Aufbau des Ladedruckes in einfacher Weise durch ein Zeit- verzögerungsglied über einen definierten Zeitraum erfolgen kann, sodass sich unmittelbar der ge- wünschte Ladedruck einstellt Zu diesem Zweck wird mittels des Steuerdruckes zunächst der Schalter 18 in eine erste Position gebracht, in welche ein federbelasteter Schütz 24 mit Strom ver- sorgt wird und über ein Betätigungsglied 25 einen elektrischen Kontakt 26 schliesst. Bei normaler Zustellung des Schrämarmes ist nun der elektrische Kontakt 26 geschlossen. Bedingt durch die Schalterstellung des elektrischen Schalters 18 wird jedoch die Spule 27 zur Betätigung des Wege- ventiles 22 nicht mit Strom durchflossen.
Sobald der Steuerdruck unter den eingestellten Schwell- wert absinkt, wird der Schalter 18 unter der Wirkung der Federkraft umgeschaltet, sodass der Schütz 24 stromlos wird. Das Betätigungsglied des Relais 25 fällt nun mit einstellbarer Abfallzeit ab, sodass der Schalter 26 über eine bestimmte Zeit geschlossen bleibt und die Verstellbewegung des Wegeventiles 22 solange bewirkt, solange der Schalter 26 noch nicht abgefallen ist. Erst wenn der Kontakt 26 zeitverzögert aufmacht, wird das Wegeventil 22 wiederum in die neutrale Aus- gangsposition verbracht, wobei zu diesem Zeitpunkt der gewünschte Ladedruck zur passiven Ver- spannung des hydraulischen Zylinderkolbenaggregates 6 aufgebracht ist.