CH649605A5 - Abbaumaschine zum abbauen von gestein oder mineralien. - Google Patents

Abbaumaschine zum abbauen von gestein oder mineralien. Download PDF

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CH649605A5
CH649605A5 CH3352/80A CH335280A CH649605A5 CH 649605 A5 CH649605 A5 CH 649605A5 CH 3352/80 A CH3352/80 A CH 3352/80A CH 335280 A CH335280 A CH 335280A CH 649605 A5 CH649605 A5 CH 649605A5
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CH
Switzerland
Prior art keywords
boom
control
mining machine
valve
pressure
Prior art date
Application number
CH3352/80A
Other languages
English (en)
Inventor
Timothy Paul Taylor
Joseph Dowell
Francis Anthony Haskew
Original Assignee
Coal Industry Patents Ltd
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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21DSHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D9/00Tunnels or galleries, with or without linings; Methods or apparatus for making thereof; Layout of tunnels or galleries
    • E21D9/10Making by using boring or cutting machines
    • E21D9/108Remote control specially adapted for machines for driving tunnels or galleries
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21CMINING OR QUARRYING
    • E21C35/00Details of, or accessories for, machines for slitting or completely freeing the mineral from the seam, not provided for in groups E21C25/00 - E21C33/00, E21C37/00 or E21C39/00
    • E21C35/08Guiding the machine
    • E21C35/10Guiding the machine by feelers contacting the working face

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Description

Die Erfindung betrifft eine Abbaumaschine zum Abbauen von Gestein oder Mineralien bei einem Stollenort, mit einem Schlitten einschliesslich einem Tragglied mit einem Ausleger, welcher Ausleger ein Schneidewerkzeug trägt und vom Tragglied bewegbar getragen ist, und mit einer Einrichtung, mittels welcher der Ausleger relativ zum Schlitten bewegbar ist.
Solche Abbaumaschinen sind insbesondere, jedoch nicht ausschliesslich dazu bestimmt, Gestein und Mineralien unter Tag bei einem Stollenort bzw. bei einer Angriffsstelle abzubauen, um Stollen eines Bergwerkes oder um einen Tunnel vorzutreiben.
Bekanntlich weisen solche Abbaumaschinen einen auf dem Streckenboden angeordneten Schlitten auf, der im jeweiligen Stollen bzw. Tunnel angeordnet ist, und der gegen den Stollenort hin vorschiebbar ist und einen Bauteil zum Tragen eines Auslegers aufweist, welcher Ausleger von diesem Tragteil bewegbar getragen ist, wobei eine Einrichtung vorhanden ist, mittels welcher der Ausleger einer Kraft ausgesetzt werden kann, mittels welcher er relativ zum Schlitten verschiebbar ist, derart, dass im Betrieb ein mit dem Ausleger verbundenes, drehbares Schneidewerkzeug relativ zum Stollenort, zur Angriffstelle, bewegbar ist, um somit Gestein oder Mineralien zu schneiden.
Bekannte Abbaumaschinen weisen den Nachteil auf, dass diese Einrichtung unabhängig von der Reaktion der auf das Schneidewerkzeug einwirkenden Schneidekraft gesteuert wird. Folglich kann während des Abbauens des Gesteins bzw. der Mineralien die Reaktionskraft der Schneidekraft ändern, dies abhängig von den jeweiligen Schneidezuständen und abhängig von der jeweiligen Einstellung der Handsteuerung, welche durch die Bedienungsperson der Abbaumaschine gewählt ist. Ein solches Ausführen des Abfräsens des Gesteins bzw. der Mineralien bewirkt oft, dass kein wirkungsvoller Betrieb durchgeführt wird.
Ziel der vorliegenden Erfindung ist eine Abbaumaschine zu schaffen, bei der die oben erwähnten Nachteile behoben oder vermindert sind, derart, dass die Wirksamkeit der Maschine beim Schneiden des Gesteins verbessert ist.
Gemäss der vorliegenden Erfindung weist eine Abbaumaschine zum Abbauen von Gestein oder Mineralien bei einem Stollenort bzw. bei einer Abbaustelle einen Schlitten einschliesslich einem Tragglied mit einem Ausleger auf, welcher Ausleger ein Schneidewerkzeug trägt und vom Tragglied bewegbar getragen ist, wobei eine Einrichtung vorhanden ist, mittels welcher der Ausleger relativ zum Schlitten bewegbar ist, welche Abbaumaschine dadurch gekennzeichnet ist, dass eine abtastende Steueranordnung vorhanden ist, die einen Parameter abtastet, der mindestens annähernd proportional zur Schneidereaktionskraft ist, welche auf ein Schneide werkzeug im Betrieb ausgeübt wird, wobei die Steueranordnung die Einrichtung steuert, mittels welcher der Ausleger relativ zum Schlitten bewegbar ist, derart, dass die auf das Schneidewerkzeug ausgeübte Schneidereaktionskraft mindestens annähernd gleich einem oder tiefer als ein vorgewählter Wert ist.
Die abtastende Steueranordnung weist vorteilhaft einen Transduktor auf, der ein Signal abgibt, das proportional zur Leistung des Antriebsmotors des Schneidewerkzeuges ist.
Mit Vorteil weist die abtastende Steueranordnung eine Bezugssignalquelle und eine elektrische Vergleichereinrichtung auf, welche das Ausgangssignal des Transduktors mit dem Bezugssignal vergleicht.
Vorteilhaft ist das von der Vergleichereinrichtung abgeleitete Signal als Steuersignal einer Pumpe mit veränderbarer Fördermenge zugeführt, welche Pumpe die Einrichtung mittels welcher der Ausleger relativ zum Schlitten bewegbar ist, speist.
Nachfolgend wird der Erfindungsgegenstand anhand der Zeichnungen beispielsweise näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 ein Diagramm eines hydraulischen Schaltkreises für einen Teil einer Abbaumaschine,
Fig. 2 ein Diagramm eines elektro-hydraulischen Schaltkreises für die Einrichtung, die dazu dient, der in der Fig. 1 gezeigten Schaltanordnung unter Druck stehendes Fluid zuzuführen,
Fig. 3 einen Schnitt durch einen Teil einer Einzelheit der Fig. 2, welcher Schnitt im vergrösserten Masstab dargestellt ist,
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Fig. 4 die Ansicht eines Teiles einer Einzelheit der Fig. 3,
Fig. 5 einen Block eines elektrischen Schaltkreises eines Teiles des gesamten elektrischen Schaltkreises,
Fig. 6 einen Block eines elektrischen Schaltkreises eines anderen Teiles des elektrischen Schaltkreises, und
Fig. 7 den Teil einer Hydraulikschaltung, bei dem eine alternativ mögliche Hydraulikschaltung eines Teils der Hydraulik der Fig. 2 gezeigt ist.
Die Fig. 1 zeigt diagrammförmig eine Hydraulikschaltung für eine Abbaumaschine derjenigen Bauform, die im einzelnen in den britischen Patentanmeldungen Nr. 48 634/78, 48 635/78,48 636/78 offenbart ist, welche Anmeldungen demselben Anmelder gehören, welche Abbaumaschine eine äussere Schildanordnung aufweist, welche in einem unter Tag verlaufenden Stollen oder Tunnel verankerbar ist und eine obere Schildanordnung und eine untere Schildanordnung aufweist, die bei 1 bzw. 2 der Fig. 1 mittels zwei parallel zueinander verlaufender Reihen aufrecht stehender Anhebe-vorrichtungen miteinander verbunden sind. Die Anhebevor-richtungen 1 und 2 dienen dazu, die obere Schildanordnung in lotrechter Richtung zu pressen, um damit zu erreichen, dass sie in die Oberfläche des Stollens bzw. des Tunnels eingreifen kann, oder sich von dieser Oberfläche lösen kann, um damit die Abbaumaschine im Stollen bzw. Tunnel (Strecke) zu verankern, oder freizugeben.
Wenn die Schildanordnung von der verankerten Stellung freigegeben ist, kann diese entlang des Stollens oder Tunnels gegen den Stollenort bzw. gegen die Angriffsstelle vorgeschoben werden, wozu ein oder mehrere horizontal angeordnete Druckkolben 3 betätigt werden, welche Druckkolben 3 auf einem vorgängig eingesetzten Ring der Dachtragbogen-stücke anliegt, bzw. anliegen, so dass durch die Betätigung des bzw. der Druckkolben 3 die Schildanordnung nach vorne verschoben wird.
Die Abbaumaschine weist auch eine Schneideanordnung auf, welche eine Schlittenanordnung 5 enthält (es ist nur der Umriss eines Teiles derselben gezeigt), welche Schlittenanordnung 5 gleitend im Eingriff mit einer horizontal verlaufenden Gleitbahn steht, die auf der Schildanordnung vorhanden ist, welche Schlittenanordnung 5 durch die Betätigung zweier horizontal verlaufender Vorschubkolben 4 entlang der Gleitbahn verschiebbar ist, welche Schlittenanordnung bei irgendwelcher erwünschter Stelle entlang der Gleitbahn mittels Keilanordnungen arretiert werden kann, welche Keilanordnungen durch hydraulisch betätigte Verkeilkolben 6 betätigt werden.
Die Schlittenanordnung trägt eine Auslegetraganordnung, welche durch die Wirkung von vier hydraulischen Motoren 7 drehbar ist, welche hydraulischen Motoren 7 durch einen Zahnring wirken, wobei ein Ausleger 8 schwenkbar getragen ist, wobei die Schwenkbewegung durch die Betätigung von zwei Paaren hydraulisch betätigter Arme 9 und 10 gesteuert ist (wobei in der Fig. 1 nur ein Kolben jedes Paares gezeigt ist).
Der Ausleger 8 trägt das drehbare Schneidewerkzeug 11, welches von einer Antriebsvorrichtung um die Längsachse des Auslegers gedreht wird, welche Antriebsvorrichtung einen elektrischen Antriebsmotor 12 enthält.
Gemäss der Fig. 1 wird das zugeführte Druckfluid entlang der Leitungen 20 und 21 zugeführt, und Vorsteuerdruck wird von einer Quelle 23 mit veränderlicher Zufuhrmenge entlang der Leitung 22 zugeführt, welche Quelle 23 mit veränderlicher Zufuhr unter Bezugnahme auf die Fig. 2 weiter unten im Text beschrieben sein wird. Das entlang der Leitung 20 zugeführte Druckfluid wird dazu verwendet, die Anhebevor-richtungen 1 und 2 sowie die Druckkolben 3 zu betätigen,
welche auf der Schildanordnung angeordnet sind, währenddem das entlang der Leitung 21 zugeführte Druckfluid dazu verwendet wird, die Kolben 4,6,9 und 10 und die Motoren 7 zu betätigen, welche auf der Schneideanordnung angeordnet sind. Das durch die Leitung 22 zugeführte Vor-steuerfluid steuert verschiedene Steuerventile, welche auf der Schneideanordnung angeordnet sind, wie dies weiter unten im Text im einzelnen noch dargestellt sein wird.
Das entlang der Leitung 20 zugeführte Druckfluid wird von einem von Hand gesteuerten, federbelasteten Dreistel-lungs-Steuerventil 25 gesteuert, dessen Steuerkolben in die mittlere Stellung federgespannt ist. In dieser mittleren Stellung wird das Druckfluid durch die Leitungen 26 und 27 dem Speicherbehälter zurückgeführt. Der Steuerkolben des Steuerventils 25 kann von Hand nach links verschoben werden (gemäss der Darstellung der Fig. 1), mit der Folge, dass Druckfluid entlang der Leitung 28 weitergeführt wird, welches Druckfluid zwei weiteren von Hand gesteuerten, federbelasteten Dreistellungs-Steuerventilen 29 und 30 zugeführt ist, welche Steuerventile 29 und 30 die zwei Reihen Anhebevorrichtungen 1 und 2 steuern, wie dies später noch im einzelnen dargestellt sein wird, oder das Steuerventil 25 kann von Hand nach rechts (gemäss der Darstellung der Fig. 1) verschoben werden, derart, dass Druckfluid entlang der Leitung 31 einer Reihe von Hand gesteuerter Dreistel-lungs-Steuerventile 32 zugeführt wird, wovon jedes die Zufuhr von Druckfluid einem ihm zugehörigen Kolben 3 steuert. Im Betrieb werden alle oder lediglich einige vorgewählte der Ventile 32 von Hand in den erwünschten Betriebszustand gebracht, bevor das Steuerventil 25 von Hand betätigt wird, um Druckfluid zuzuführen, um die vorgewählten Druckkolben 3 zu betätigen, um damit die Schildanordnung entlang des Stollens bzw. Tunnels gegen den Stollenort vorzuschieben. Die Ventile 32 werden mittels einer Arretiereinrichtung 33 in der gewählten Betriebsstellung gehalten. Üblicherweise würden alle Druckkolben 3 zum Vorschieben der Schildanordnung in Betrieb genommen werden, jedoch ist es vorgesehen, dass unter gewissen Bedingungen nur einige der Druckkolben 3 vorgewählt in Betrieb genommen werden um die Abbaumaschine entlang des Vorschubweges in horizontaler Richtung zu steuern.
Wenn das Steuerventil 25 betätigt ist, um Druckfluid den Steuerventilen 29 und 30 zuzuführen, kann jedes dieser Ventile 29 und 30 betätigt werden, um Druckfluid unmittelbar entlang der Leitungen 35 und 36 den jeweiligen Reihen Anhebevorrichtungen 1,2 zuzuführen. Somit kann der Maschinenführer durch eine Betätigung beider oder nur eines der Ventile 29 und/oder 30 sowohl beide oder nur eine der Reihen Anhebevorrichtungen 1 und/oder 2 in Betrieb setzen, um die obere Schildanordnung relativ zur unteren Schildanordnung in vertikaler Richtung zu pressen.
Beide Leitungen, die zu den Reihen der Anhebevorrichtungen 1 und 2 führen, weisen jeweils einen Druckspeicher 40 auf, womit sichergestellt ist, dass wenn die Anhebevorrichtungen die Schildanordnung in die verankerte Stellung pressen, die Druckzufuhr unabhängig von irgendwelchen daneben entstehenden Absetzbewegungen beibehalten ist, welche Bewegungen sonst dazu beitragen können, dass sich die Anordnung von ihrer verankerten Stellung löst, oder um irgendwelche Leckagen, die in der Anordnung auftreten können, auszugleichen. Die Auslässe der Druckspeicher 40 weisen Blenden 41 auf, welche sicherstellen, dass obwohl die Strömung, die von den Druckspeichern ausgeht, wohl irgendwelche Leckageverluste ausgleicht, jedoch nicht derart hoch ist, dass sie irgendwelche Wirkung übersteuert oder gegen eine solche Wirkung steuert, wenn die Ventile 29 und 30 betätigt werden, um die Schildanordnung von ihrer verankerten Stellung zu lösen.
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Jede Anhebevorrichtung 1 bzw. 2 weist ein federbelastetes, vorgesteuertes Ventil 42 auf, welches ein gesteuertes Absenken der Anhebevorrichtungen dann zulässt, wenn die Ventile 29 und 30 betätigt werden, um die obere Schildanordnung abzusenken, um damit die Schildanordnung von ihrer Verankerungsstellung zu lösen, wobei die Ventile 42 eine hydraulische Arretierung bilden, bis ein Absenkdruck abgetastet ist.
Obwohl im üblichen Betrieb das Ventil 25 betätigt ist, um sicherzustellen, dass die Vorschubkolben 3 zum Vorschieben der Schildanordnung nur dann in Betrieb gesetzt werden, wenn die obere Schildanordnung von der verankerten Stellung gelöst sind, ist es möglich, vorgewählte Druckkolben 3 in Betrieb zu setzen, währenddem die Schildanordnung verankert ist, dies um ein Tragen von dicken Tragabschnitten während dem Einsetzen der Ringteile derselben zu unterstützen, wobei dann die gewählten Anhebevorrichtungen in Berührung mit teilweise eingesetzten Bogenabschnitten gebracht werden, welche somit fesgehalten werden, bis der Stützring vervollständigt und selbsttragend ist. Um jedoch sicherzustellen, dass die Vorschubkolben 3 die verankerte Schildanordnung nicht gegen die Wirkung der ausgefahrenen Anhebevorrichtungen 1 und 2 vorschieben können, ist ein vorgesteuertes Folgesteuerventil 44 in der Zufuhrleitung 31 angeordnet, welches bei einem Druck unterhalb desjenigen eines Entlastungsventils 45 entlastet, welches für einen kleineren Druck als denjenigen der Hauptentlastungsventile eingestellt ist, und üblicherweise ausgeschaltet ist. Wenn der an den Verankerungskolben angelegte Druck zu einem vorbestimmten Wert steigt, öffnet das Folgesteuerventil aufgrund eines entlang der Linie 46 zugeführten Vorsteuersignales, um das Entlastungsventil 45 einzuschalten, so dass der Druck vermindert wird, und entsprechend die erhältliche Kraft, die von den Vorschubkolben ausgeübt wird, wenn der Schild verankert ist, zu begrenzen. Wenn daher die Schildanordnung verankert ist, ist der Druck, der zum Zuführen zu den Vorschubkolben 3 verfügbar ist, nicht genügend hoch, um die Schildanordnung vorzuschieben.
Druckfluid wird entlang der Zufuhrleitung 21 einer Reihe von Hand betätigbaren, federbelasteten Dreistellungs-Steuerventilen 50,51,52 zugeführt, wobei die Federspannung derart wirkt, dass jedes Ventil in seine mittlere Ruhestellung gezogen wird, wenn die von Hand erfolgte Steuerung aufgehoben wird. Die Leitung 21 verläuft auch derart, dass Druckfluid einem vorgesteuerten Steuerventil 53 zuführbar ist. Die Ventile 50,51,52 steuern die Zufuhr des Druckfluids zu den Verkeilkolben 6, zu den Kolben 4 und auch zu den Kolben 9 und 10, die dazu dienen, den Ausleger anzuheben bzw. abzusenken. Das Ventil 53 steuert die Zufuhr von Druckfluid alternativ entlang den Leitungen 54 und 55 gegen ein vorgesteuertes federbelastetes Ventil 56, welches von einem von Hand gesteuerten Steuerventil 58 gesteuert wird, welches einen Zurückhalteteil 59 aufweist, der dazu dient, das Ventil in einer vorgewählten Stellung zu halten. Das Ventil 58 führt Vorsteuerdruck alternativ entlang der Vorsteuerleitungen 60 und 61 zu einander entgegengesetzt angeordneten Enden 62 und 63 des Steuerventils 56, wobei die Vorsteuerzufuhr durch zwei Abtastventile 64 und 65 gesteuert ist, welche Ventile 64 und 65 derart ausgebildet und angeordnet sind, dass sie ein Drehen eines Nockengliedes 66 abtasten, das drehfest mit dem Ausleger 8 verbunden ist. Diese Abtastventile 64 und 65 sind dazu bestimmt, den Vorsteuerdruck zu den jeweiligen Seiten des Steuerventils 56 dann zu unterbinden, wenn der Motor 7 den Ausleger 8 um mehr als ein vorbestimmtes Mass dreht. Üblicherweise ist zugelassen, dass die Motoren den Ausleger um 180° in jeder Richtung um eine mittlere Stellung drehen können. Dieses stellt sicher, dass das dem Motor 12 zugeführte Elektrokabel in jeweils einer Richtung um nicht mehr als die annehmbaren 180° verdreht werden kann, so dass ein Beschädigen dieses Kabels aufgrund eines Verdrehens nicht auftreten kann. Wenn die Zufuhr des Vorsteuerdruckes zum Steuerventil 56 unterbunden ist, verschiebt sich das Ventil aufgrund seiner Federspannung in seine mittlere Stellung bzw. Ruhestellung, derart, dass alle Zufuhrleitungen zu den Motoren 7 miteinander verbunden werden und dieses derart, dass sie gegen den Speicherbehälter entlastet werden und ein weiteres Drehen des Auslegers unterbunden ist.
Wenn es erwünscht ist, das Tragglied für den Ausleger zusammen mit dem Ausleger 8 zu drehen, bewegt der Maschinist von Hand das Steuerventil 58 in dessen erwünschte Betriebsstellung, so dass Vorsteuerdruck alternativ entlang der Leitung 60 oder 61 zugeführt wird, um damit das Steuerventil 56 zu betätigen, wobei die Abtastventile 64 und 65 üblicherweise in Betriebsstellungen sind, bei denen der Vorsteuerdruck frei hindurchverlaufen kann. Sollte eines der beiden Abtastventile 64 bzw. 65 aufgrund einer abgetasteten Überdrehung in einer ausgelösten Stellung sein, genügt ein Umkehren des Ventils 58 um das Auslegertragglied in eine Richtung zu drehen, die entgegengesetzt zu derjenigen ist, gemäss welcher das Auslösen stattgefunden hat, genügend um die ausgelösten Ventile 64 und 65 in Betriebsstellung zurückzuführen.
Wenn Vorsteuerdruck zugeführt ist, um das Ventil 56 zu betätigen, wird Druckfluid alternativ entlang der Leitungen 68 und 69 zugeführt, um die Antriebsmotoren 7 in der erwünschten Richtung arbeiten zu lassen, wobei die Leitungen 69 und 68 die Rückführleitungen zum Speicherbehälter bilden.
Das den Antriebsmotoren 7 zugeführte Druckfluid wird dazu verwendet, eine federbelastete Bremsvorrichtung 70 zu betätigen, welche Vorrichtung 70 jeweils einem Motor 7 zugeordnet ist, und dazu dient, ein freies Drehen desselben zu verhindern. Die Bremsen sind in eine Bremsen «EIN»-Stel-lung federvorgespannt und werden durch die Einwirkung von Druckfluid gelöst, das den Motor in beiden Drehrichtungen antreibt. Jeder Bremsvorrichtung ist Druckfluid durch eine Rückschlagventilanordnung 71 zugeführt, welche unabhängig von der erwünschten Drehrichtung auf Fluid-druck anspricht. Eine Steuerventilanordnung 72, mit einer Endlagensperre bildet eine hydraulische Verriegelung und lässt eine gesteuerte, nach abwärts erfolgende Bewegung des Auslegers dann zu, wenn die Ventile 59 und 56 betätigt sind.
Weiter sind Rückströmleitungen 74 vorhanden, welche dazu dienen, einen Druckaufbau in den Motoren 7 aufgrund von Leckagen zu verhindern.
Das vorgängig erwähnte, von Hand zu betätigende Steuerventil 51 wird dann betätigt, wenn die Schlittenanordnung 5 der Abbaumaschine entlang der Gleitbahn gegen die Angriffsstelle, den Stollenort, vorzuschieben ist, wobei das Abbauwerkzeug 11 dauernd gedreht wird, derart, dass es vollständig in der Angriffsstelle eingesenkt ist. Sobald das Werkzeug vollständig in der Arbeitsstelle eingesenkt ist, wird das Steuerventil 51 entlastet, so dass es sich aufgrund der Federvorspannung in seine mittlere Ruhestellung zurückbewegen kann, wobei die Rückschlagventile 75 eine hydraulische Arretierung bilden, derart, dass die Vorschubkolben 4 in der erwünschten, der eingesetzten Stellung des Werkzeuges entsprechenden Stellung gehalten sind. Darauf betätigt der Maschinist von Hand das Steuerventil 50, um damit die Verkeilkolben 6 auszufahren, um die Schlittenanordnung 5 der Abbaumaschine auf der Gleitbahn zu verkeilen. Die Zufuhr entlang der Leitung 76 erfolgt durch eine Blende 78, derart, dass sichergestellt ist, dass sich die Verkeilkolben 6 langsam bewegen, so dass verhindert ist, dass sich die Keilanordnungen verklemmen.
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Sobald das Schneiden, d.h., Abbauen beendet ist, wird das Ventil 50 in die entgegengesetzte Richtung verschoben, derart, dass Druckfluid entlang der Leitung 80 gefördert wird, so dass die Verkeilanordnungen gelöst werden. Um sicherzustellen, dass die Verkeilkolben 6 die Verkeilanordnungen lösen können, wird die Fluidzufuhr durch einen Verstärker 81 geleitet, welcher verhältnismässig hohe Drücke abgibt, um die Verkeilanordnungen zu lösen. Um einen unerwünschten Betrieb der Verkeilkolben 6 zu verhindern, ist ein vorgesteuertes Rückschlagventil 82 und ein Entlastungsventil 83 vorhanden.
Sobald das Werkzeug 11 vollständig in der Angriffsstelle eingesetzt ist, und die Schlittenanordnung 5 lösbar bei der erwünschten Stellung der Gleitbahn fest verkeilt ist, betätigt der Maschinist von Hand das Steuerventil 52 so, dass Druckfluid den Kolben 9 und 10 zum Anheben des Auslegers zugeführt wird, derart, dass der Ausleger um den Schwenkrahmen 85 geschwenkt wird, wobei das Druckfluid alternativ durch Leitungen 86 oder 87 zugeführt wird. Wie dies mit den vorgängig beschriebenen Kolben der Fall ist, sind auch hier Steuerventile 90, mit einer Endlagensperre ausgerüstet,
derart, dass eine gesteuerte, nach unten gerichtete Bewegung des Auslegers möglich ist.
Es sind zwei Nocken 91 und 92 fest mit dem Ausleger verbunden, derart, dass sie zusammen mit dem Ausleger um den Schwenkrahmen 85 schwenkbar sind. In der Fig. 1 ist der Ausleger 8 zweimal gezeichnet, derart, dass beide Nocken 91 und 92 sowie die dazu gehörigen Abtastventile 93 und 94 klarer sichtbar sind.
Der Nocken 91 dient dazu, den Stössel 95 des Abtastven-tiles 93 zu betätigen, wenn der Ausleger geneigt verläuft und einen verhältnismässig kleinen Winkel mit der Längsachse der Strecke, d.h., des Stollens oder des Tunnels einschliesst. Wenn der Stössel 95 durch den Nocken 91 gegen die Wirkung der Federvorspannung des Ventiles eingedrückt wird, wird Vorsteuerdruck entlang der Vorsteuerleitung 96 geleitet, derart, dass das vorgängig erwähnte Steuerventil 53 betätigt wird, welches Ventil 53 die Zufuhr des Druckfluides zum Betrieb der sich drehenden Antriebsmotoren 7 steuert. Eine solche Betätigung des Ventils 53 führt Druckfluid entlang der Leitung 55 dem Ventil 56 zu, welche Leitung 55 mittels eines vorgesteuerten Entlastungsventils 98 mit dem Speicherbehälter verbunden ist, welches Ventil 98 für einen Druck eingestellt ist, der tiefer ist, als derjenige der Schutzventile des Haupthydraulikkreises, und dieses wird dazu verwendet, das Drehmoment, welches die Antriebsmotoren ausüben können, dann zu vermindern, wenn der Winkel des Auslegers unterhalb eines vorbestimmten Wertes gebracht wird, womit dann die Reaktion der Schneidekraft auf einen Wert vermindert wird, der von der Auslegeanordnung noch aufgenommen werden kann. Das grösste abgegebene Drehmoment wird durch diejenige grösste Kraft bestimmt, die notwendig ist, um beim grössten Radius arbeiten zu können. Wenn der Radius beispielsweise um die Hälfte vermindert ist, ist für dasselbe Drehmoment die zur Verfügung stehende Kraft verdoppelt.
Die Kraft, die notwendig ist, das Schneidewerkzeug bei normalen Betriebsbedingungen beim kleineren Radius anzutreiben ist nicht grösser als diejenige, die beim grösseren Radius notwendig ist und die Auslegeranordnung ist zur Aufnahme dieser Kraft ausgebildet. Wenn im Betrieb eine grössere Kraft als die obige auftreten würde, wäre dies ein Zeichen einer Störung, die untersucht werden müsste. Entsprechend würde das Ventil 98 öffnen und folglich den Schneidebetrieb stoppen.
Wenn jedoch der Ausleger um seinen Träger 85 derart geschwenkt wird, dass die Achse des Auslegers schief verläuft, und dabei einen verhältnismässig grossen Winkel mit der Achse des Stollens oder Tunnels einnimmt, lässt der Nocken 91 zu, dass sich der Stössel 95 des Ventils 93 aufgrund der Federvorspannung verschiebt und dann für das Ventil 93 Vorsteuerungsdruck entlang der Leitung 100 um das Ventil 53 zu betätigen, derart, dass Druckfluid entlang der Leitung 54 geleitet wird, bei welcher kein Entlastungsventil mit einer verhältnismässig kleinen Druckeinstellung vorhanden ist. Folglich wird Druckfluid entlang der Leitung 54 mit vollem Druck geführt, um die drehbaren Antriebsmotoren 7 zu betätigen.
Der Nocken 92 betätigt das Ventil 94, indem dessen Stössel 101 gegen die Federvorspannung hinuntergedrückt wird, welches dann auftritt, wenn der Ausleger 8 eine etwa waagrecht verlaufende Stellung einnimmt, d.h., wenn der Ausleger 8 etwa koaxial zur Längsachse des Tunnels bzw. des Stollens verläuft.
Wenn der Stössel 101 durch den Nocken 92 niedergedrückt worden ist, führt das Ventil 94 Vorspannungsdruck entlang der Leitung 102 um ein federvorgespanntes vorgesteuertes Ventil 104 zu betätigen, welches dann Druckfluid durchlässt, um die Betätigung der Vorschubkolben 4 zuzulassen, um die Schneideanordnung 5 in die Schildanordnung hinein zurückzuziehen. Somit stellt die Nockenabtastanordnung 92,94, 101 sicher, dass die Schneidenanordnung, einschliesslich des Auslegers 8 nur dann von der Angriffsstelle weg und in die Schildanordnung eingezogen werden kann, wenn der Ausleger etwa horizontal verläuft, d.h., wenn keine Gefahr besteht, dass der Ausleger auf irgendwelche Teile der Schildanordnung aufschlägt, wenn er von der Angriffsstelle zurückgezogen wird. Wenn der Ausleger in einer von der horizontalen verschiedenen Stellung ist, wirkt der Stössel unter der Wirkung des federvorgespannten Entlastungsvorsteuerdruckes entlang der Leitung 102 und das Ventil 104 bewegt sich aufgrund seiner Vorspannung, um damit zu verhindern, dass Druckfluid den Kolben 4 zum Zurückziehen der Schneideanordnung zugeführt wird.
Der hydraulische Schaltkreis der Fig. 1 weist eine weitere Sicherheitseigenschaft auf, welche sicherstellt, dass die Kolben 9 und 10 zum Anheben des Auslegers nicht betätigt werden können, solang die Schneideanordnung entlang der Gleitbahn von der Angriffsstelle weggezogen ist.
Diese Sicherheitseigenschaft wird von einem querverlaufenden Vorsprung 105 gebildet, der auf der Schneidenanordnung angeordnet ist, welcher Vorsprung 105, wenn die Schneidenanordnung zurückgezogen ist, auf einen Stössel 106 eines federvorgespannten vorgesteuerten Ventils 107 einwirkt. Wenn er hinuntergedrückt ist, bewirkt der Stössel, dass das Ventil 107 Vorsteuerdruck entlang der Leitung 108 führt, um zwei federvorgespannte, vorgesteuerte Ventile 110 und 111 zu betätigen, welche den Auslass von Druckfluid vom Steuerventil 52 zu den Kolben 9 und 10 steuert. Wenn daher die Schneidenanordnung zurückgezogen ist, sind die Zufuhrleitungen 86 und 87 zu den Kolben 9 und 10 mit der Ableitung verbunden.
Nachfolgend wird nun die Quelle 23 der veränderlichen Mengenströmung im einzelnen und unter Bezugnahme auf die Fig. 2 geschrieben, in welcher die vorgängig erwähnten Zufuhrleitungen 20 und 21 sowie die Vorsteuerleitung 22 gezeigt sind.
Die Quelle 23 der veränderlichen Mengenstörmung weist eine Taumelscheibenpumpe 120 mit veränderlicher Förderleistung auf, die von einem Elektromotor 121 angetrieben ist, wobei die Winkelstellung der Taumelscheibe von einer veränderbaren Kolben- und Zylinderanordnung 122 gesteuert ist (welche im einzelnen unter Bezugnahme auf die Fig. 3 und 4 weiter unten beschrieben sein wird), welche Anordnung 122 einen Kolben 123, dessen Stellung verschiebbar ist, sowie s
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einen Zylinder 124 aufweist. Der Kolben weist eine Ausnehmung 125 auf, die zur Aufnahme eines darin eingreifenden Vorsprunges bestimmt ist, welcher Vorsprung auf einer angetriebenen drehbaren Taumelscheibenanordnung 126 ausgebildet ist, w eiche mehrere (nicht gezeigte) Kolben aufweist, deren Arbeitshübe (und somit deren Fördermenge) geändert werden kann, indem die Stellung des Kolbens 123 innerhalb des Zylinders 124 geändert wird.
Der Kolben 123 ist dauernd dem durch die Einlassöffnung 30 wirkenden von der Pumpe 120 stammenden Förderdruclc ausgesetzt und ist auch einem Druck ausgesetzt, der von einer Steuerventilanordnung 131 und 132 stammt, welche nachfolgend noch beschrieben sein wird, welcher letztere Druck durch die Einlassöffnung 133 wirkt. Das äussere Gehäuse eines elektrischen, linearen Transduktors 134 ist fest mit dem Zylinder 124 verbunden, wobei dessen durch Federkraft nach aussen vorgespannter Stössel 135 in Eingriff mit einer Stange 136 gepresst wird, welche Stange 136 fest mit dem Kolben 123 verbunden ist. Es sind Dichtungen 137, 138,139 und 140 vorhanden, weiche dazu dienen, ein Auslecken von Druckfluid zu verhindern.
Die Anordnung ist derart, dass wenn sich der Koblen aufgrund einer Änderung des Druckes bei der Einlassöffnung 133 im Zylidner verschiebt, diese Bewegung des Kolbens vom Transduktor 134 getastet wird, welcher dann ein davon abgeleitetes elektrisches Signal entlang eines Kabels 141, also eines elektrischen Leiters, weiterführt, welches elektrische Signal die Kolbenbewegung darstellt, welches Signal einer Vergleichs- und Steuervorrichtung 142 zugeführt ist, welche Vorrichtung unter Bezugnahme auf die Fig. 5 und 6 im Text weiter unten näher erklärt sein wird.
Die Kolben- und Zylinderanordnung 122 weist auch eine verschiebbare Anschlageinrichtung 145 auf, einschliesslich eines Anschlages 146, der gleitend in einer Hülse 147 angeordnet ist, die ihrerseits fest mit dem Zylinder 124 verbunden ist, wobei die Stellung des Anschlages 146 entlang der Hülse 147 durch eine Drehbewegung eines Handrades 150 verstellbar ist. Eine Anzeige der Anschlagstellung ist durch eine Skala 151 gegeben (siehe insbesondere Fig. 4), welche Skala 151, wenn der Anschlag gegen den Kolben 123 hin oder von diesem wegbewegt wird, allmählich überdeckt bzw. freigegeben wird. Wenn die Stellung des Anschlages 146 nicht geändert wird, wird die Anordnung mittels einer Arretierschraube 152 in der erwünschten festen Stellung arretiert.
Die Zufuhr des Druckfluids wird entlang der Leitung 153 mit einem Filter 154 und einem Folgeventil 155 geleitet, welches sicherstellt, dass in der Leitung 153 ein genügend hoher Gegendruck immer beibehalten wird, welche Leitung 153 zu einem Mengenstromverteiler 156 mit Zahnrädern führt, welcher Mengenstromverteiler 156 zwei Zahnräder aufweist, die mittels einer gemeinsamen Welle 157 miteinander verbunden sind. Der Mengenstromverteiler 156 teilt die von der Pumpe 120 stammende Strömung in die Leitungen 20 und 21 auf. Üblicherweise beträgt der Mengenstrom des Druckfluids entlang der Leitung 20 zur Schildanordnung ungefähr einen Viertel des Mengenstroms des Druckfluids entlang der Leitung 21 zur Schneidevorrichtung. Die drei Leitungen 153,20 und 21 weisen vorgesteuerte Druk-kentlastungsventile 158,159 und 160 auf.
Zugeführter Druck ist von der Leitung 153 entlang einer Leitung 161 und über einen Verteilblock 162 entnommen, welcher Verteilblock 162 eine Druckanzeige 163 aufweist, welcher Druck durch einen Filter 164 gegen einen Steuerblock 165 geleitet ist, welcher Steuerblock 165 die zwei vorgängig genannten Ventile 131 und 132 aufweist. Die Vorsteuerleitung 22 ist vom Verteilblock 162 versorgt.
Die Leitung 161 führt Druckfluid dem Servosteuerventil 132 und den Vorsteuerorganen 166 und 167 des Ventils 132
zu. Die Vorsteuerorgane 166 und 167 sind mittels Leitungen 168,169,170 und 171 mit dem Speicherbehälter verbunden, wobei die Leitungen 168 und 169 verstellbare Blenden 172 und 173 aufweisen, die von Armen 174 bzw. 175 gesteuert sind, welche jeweils mittels eines Armes an einer Gleitanordnung 177 angelenkt sind. Die Bewegung der Gleitanordnung 177 des Servoventils 178 ist von einer verschiebbaren Stange 179 und einem Elektromagnet mit zwei Induktionsspulen 180 und 182 gesteuert, welche Spulen 180 und 182 mit Signalen versorgt werden, die von der elektrischen Steuer- und Vergleichsvorrichtung stammen, welche Signale entlang der Leitung 183 übermittelt werden. Wenn daher das entlang der Leitung 183 zugeführte Signal ändert, bewirken die Induktionsspulen 180 und 182, dass sich die Stange in die eine oder andere Richtung verschiebt, derart, dass der Arm 176 verschoben wird, so dass die Einstellung beider verstellbarer Blenden 172 und 173 geändert wird. Der Betrieb des Servoventils 178 und der verstellbaren Blenden 172 und 173 wird weiter unten noch im einzelnen erklärt sein.
Druckfluid ist vom Ventil 132 durch die Leitung 186, die ein federvorgespanntes Rückschlagventil 187 und eine verstellbare Blende 188 aufweist, dem vorgängig erwähnten von Hand gesteuerten Ventil 131 zugeführt, welches Ventil 131 ein Zweistellungsventil ist, und eine Arretieranordnung 189 aufweist, welche dazu dient, das Ventil in einer erwünschten Betriebsstellung zu halten. Vom Ventil 131 wird Druckfluid entlang der Leitung 190 der Einlassöffnung 133 der Kolben-und Zylinderanordnung 122 zugeführt.
Das Ventil 131 ist eine Anordnung, mittels welcher Zufuhrdruck von der Leitung 161 der Einlassöffnung 133 zuführbar ist, wobei das Servoventil im Falle einer Störung umgangen ist. Die Pumpensteuerung erfolgt in einem solchen Falle mittels des vorgängig erwähnten Handrades 106.
Der Hydraulikkreis der Fig. 2 weist auch ein vorgesteuertes, federvorgespanntes Folgeventil 199 auf, das mittels der Leitung 200 mit der Leitung 190 und mittels der Leitung 201 mit der Rückströmleitung 205 verbunden ist. Vorsteuerdruck wird mittels der Vorsteuerleitung 202 dem Ventil 199 zugeführt, welche Leitung 202 zur Druckfluidzufuhrleitung 21 verbunden ist.
Die Hauptzufuhr des Hydraulikfluids zur Pumpe 120 erfolgt vom Speicherbehälter 207 entlang der Leitung 206, wobei die Einlassleitung einen Filter 208 aufweist. Es sind zwei Rückströmleitungen 209 und 210 vorhanden, die von der Pumpe 120 bzw. vom Folgeventil 155 aus verlaufen.
Die Fig. 2 zeigt, dass die elektro-hydraulische Schaltung auch einen druckabhängigen, bzw. druckempfindlichen Schalter 225 aufweist, der dazu bestimmt ist, durch die Leitung 226 den in der Leitung 21 vorherrschenden Fluiddruck abzutasten, und diesen Fluiddruck darstellende Steuersignale entlang des Kabels 232 der elektrischen Steuer- und Vergleichsvorrichtung 142 zuzuführen. Der Betrieb des druckabhängigen Schalters wird im Text weiter unten und insbesondere unter Bezugnahme auf die Fig. 5 und 6 beschrieben sein. Es sind Druckanzeigen 229 und 230 vorhanden, die dazu bestimmt sind, die in der Leitung 20 bzw. 21 vorherrschenden Drücke anzugeben, wozu die dazu notwendigen Verbindungen durch die Leitungen 224 und 226 gebildet sind.
Der elektrische Steuerschaltkreis, der dazu bestimmt ist, die Förderleistung der Taumelscheibenpumpe 120 zu steuern, weist einen Leistungstransduktor 300 auf, der mit der Zufuhrquelle 302 der elektrischen Energie für den Antriebsmotor 12 des Schneidewerkzeuges 11 verbunden ist, wobei der Leistungstransduktor 300 derart ausgebildet ist, dass er ein Spannungssignal abgibt, das proportional der elektrischen Leistung ist, die der Motor 12 zum Antrieb des Schneidewerkzeuges aufnimmt. Der elektrische Steuerschaltkreis weist auch den vorgängig erwähnten elektrischen linearen
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Transduktor 134 auf, der derart ausgebildet ist, dass er als Ausgang ein Spannungssignal erzeugt, das proportional zum jeweiligen Stellungswinkel der Taumelscheibe der Pumpe 120 ist und somit proportional zur Förderleistung der Pumpe 120 ist, wobei die üblichen Leckagen während des Betriebs vernachlässigt sind. Der elektrische Steuerschaltkreis weist weiter zwei Quellen 304 und 306 als Spannungsbezugssignale auf, mittels welchen die Ausgangssignale der zwei Transduk-toren 300 bzw. 134 verglichen werden.
Vergleichsvorrichtungen 308 und 310 sind angeordnet, welche dazu dienen, die dazugehörigen Leistungs- und Bezugssignale zu vergleichen, wie dies in der Fig. 5 gezeigt ist. Der verbleibende Teil des elektrischen Schaltkreises der in der Fig. 5 gezeigt ist, weist einen von Hand zu betätigenden Relaisschalter 312 auf, weist einen Signalverstärker 316 und die Servosteuerventilanordnung 176,132 auf, die zum Steuern der Pumpe 120 bestimmt ist.
Der von Hand zu betätigende Relaisschalter 312 steuert die Betriebsweise der Steuerung. Diese Betriebsweise kann ein Mengensteuerbetrieb sein, bei dem der Betrieb der Maschine gemäss eines vorbestimmten unveränderlichen Mengenstroms, der von der Pumpe gefördert ist, gesteuert ist, oder kann ein Laststeuerbetrieb sein, bei dem der Betrieb des Schneideauslegers 8 derart gesteuert ist, dass die Reaktion der Schneidekraft, die vom Schneidewerkzeug ausgeübt wird, bei oder unterhalb eines vorbestimmten Wertes gehalten ist.
Die zwei elektrischen Kontrollrelaisschaltkreise, welche dem Mengensteuerbetrieb bzw. Laststeuerbetrieb zugeordnet sind, sind in der Fig. 6 gezeigt.
Der dem Mengensteuerbetrieb zugeordnete Schaltkreis weist eine Mengensteuerbetriebseinrichtung 320 auf, welche ein Relaisschaltglied 326 aufweist, das der Bezugssignalquelle 306 zugeordnet ist, die aus Gründen der Einfachheit in Fig. 6 nicht innerhalb des Steuerblockes 320 gezeigt ist, und weist weiter den linearen Transduktor 134 und die Vergleichsvorrichtung 310 auf, welche dazu dient, den vom linearen Transduktor 134 stammenden Ausgang mit dem von der Quelle 306 stammenden Bezugssignal zu vergleichen. Wenn somit beim Mengensteuerbetrieb die Vergleichsvorrichtung 310 ein Signal ableitet, das den Unterschied zwischen dem Ausgangssignal des Transduktors 134 und dem von der Quelle 306 stammenden vorgewählten Bezugssignal darstellt, wird dieses abgeleitete Signal mittels des Relaisschalters 312 (der in diesem Fall in der Mengensteuerbe-triebsstellung ist) und dem Verstärker 316 der Servosteuerventilanordnung 176,132 zugeführt, welche dabei falls notwendig, die Stellung der Taumelscheibenpumpe 120 zum vorgewählten geförderten Mengenstrom ändert.
Daher erfolgt der hydraulische Betrieb der Maschine ausschliesslich gemäss der Förderleistung der Pumpe 120, d.h. gemäss des vorgewählten, von dieser geförderten Mengenstromes. Das Ausgangssignal des linearen Transduktors 134 wird dauernd der Vergleichervorrichtung 310 zurückgeführt, welche eine Rückführsteuereinrichtung darstellt.
Die Bezugssignalquelle 306 weist zwei Betriebszustände auf, die beide dem Mengensteuerbetrieb zugeordnet sind. Beim ersten Betriebszustand ist das Relaisschaltglied 326 der Mengensteuerbetriebseinrichtung 320 offen, derart, dass der Widerstand 327 in Serie mit dem verstellbaren Widerstand 328 gebracht ist. Somit kann bei dieser ersten Betriebsweise des Mengensteuerbetriebes die Bezugssignalquelle von Hand geändert werden, beispielsweise zwischen Stellungen, die zwischen 0 und 25% des Wertes betragen, der der vollen Mengenförderleistung der Pumpe entspricht. Somit wird die erste Betriebsweise des Mengenstrombetriebs als Mengensteuerbetrieb mit kleiner Menge bezeichnet.
Bei der zweiten Betriebsweise des Mengensteuerbetriebs ist das Relaisschalterglied 326 der Mengensteuerbetriebseinrich-
tung 320 geschlossen, so dass der Widerstand 327 praktisch kurzgeschlossen ist. Somit wird der gesamte Teil des Bezugssignals durch den veränderbaren Widerstand 328 abgeleitet. Somit kann bei dieser zweiten Betriebsweise des Mengensteuerbetriebs die Bezugssignalquelle von Hand zwischen beispielsweise Stellungen geändert werden, welche im Bereich zwischen 0 und 10% desjenigen Wertes liegen, welcher der vollen Mengenförderleistung der Pumpe entsprechen. Diese zweite Betriebsweise des Mengensteuerbetriebs wird als Men-gensteurebetrieb mit hoher Menge bezeichnet.
Der dem hohen Mengensteuerbetrieb zugeordnete Schaltkreis weist auch eine von Hand zu betätigende Steuertaste 321 und ein Relaisschaltglied 322 auf, das elektrisch parallel zur Taste 321 angeordnet ist und in Schliesstellung gehalten wird, sobald ein im Mengensteuerbetriebsschaltkreis vorhandener Strom abgetastet wird. Weiter ist eine von Hand betriebene Taste 324 vorhanden, mittels welcher es dem Maschinisten ermöglicht ist, den Schaltkreis für den hohen Mengensteuerbetrieb zu öffnen und damit den kleinen Mengensteuerbetrieb zu wählen. Der vorgängig erwähnte druckabhängige Schalter 225 ist im dem hohen Mengensteuerbetrieb zugeordneten Schaltkreis angeordnet und der Betrieb dieses Schalters 225 wird später im Text näher erläutert.
Der Steuerschaltkreis für den Laststeuerbetrieb weist eine Laststeuerbetriebs-Steuervorrichtung auf, die den Relaisschalter 312, den Leistungstransduktor 300, die Bezugssignalquelle 304 und die Vergleichsvorrichtung 308 enthält, um das vom Leistungstransduktor 300 abgegebene Signal mit einem vorgewählten Bezugssignal zu vergleichen. Die Vergleichsvorrichtung 308 gibt ein Signal ab, das gleich der Differenz zwischen den zwei aufgenommenen Signalen ist, bzw. diese darstellt, welches Signal durch den von Hand zu betätigenden Relaisschalter 312 und den Verstärker 316 geführt ist, um dabei die Servosteuerventilanordnung 176,132 zu steuern, so dass sichergestellt ist, dass die Förderleistung der Pumpe geändert wird, um die Energiezufuhr zum Antriebsmotor 12 des Schneidewerkzeuges bei einem vorbestimmten Wert zu halten, wobei die Energiezufuhr zum Antriebsmotor 12 vom Leistungstransduktor 300 abgetastet wird. Weil die Energiezufuhr zum Antriebsmotor 12 wenigstens annähernd proportional zur Reaktionsschneidekraft auf dem Ausleger des Schneidewerkzeuges 8 ist, ist es möglich, bei dem Laststeuerbetrieb die Bewegung des Auslegers 8 für das Schneidewerkzeug aufgrund einer festlegbaren Energiezufuhr derart zu steuern, dass die Reaktionskraft der Schneidekraft bei oder unterhalb eines vorbestimmten sicheren Wertes gehalten wird. Weiter ist es beim Laststeuerbetrieb möglich, die Reaktionskraft der Schneidekraft bei einem vorbestimmten Wert zu halten, der einer optimalen Schneidewirksamkeit entspricht.
Wie in der Fig. 6 gezeigt ist, weist der Laststeuerbetriebs-schaltkreis auch die Bezugssignalquelle 304 auf, weist einen von Hand zu betätigenden Druckknopf 331 auf und weist einen Relaisschalterteil 332 auf, welcher dann geschlossen gehalten ist, wenn das Vorhandensein eines elektrischen Stromes im Laststeuerbetriebsschaltkreis ermittelt ist. Es ist eine von Hand zu betätigende Drucktaste 334 vorhanden, mittels welcher es möglich ist, dass der Maschinist den Laststeuerbetrieb-Relaisschaltkreis öffnen kann und damit den Betrieb für kleine Last wählen kann. Der Laststeuerbetrieb-Schaltkreis weist weiter den druckempfindlichen Schalter 225 sowie einen Schalter 336 auf, der derart ausgebildet ist, dass er die Zufuhr elektrischer Leistung zum Antriebsmotor 12 des Schneidewerkzeugs abtastet und der derart ausgebildet ist, dass er nur dann schliesst, wenn Energie dem Antriebsmotor 12 des Schneidewerkzeuges zugeführt ist, d.h., wenn es angenommen ist, dass das Schneidewerkzeug 11 sich dreht.
Im Betrieb ist die Abbaumaschine im Stollen eines Berg-
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Werkes in einem Tunnel unter Tag bei der Angriffsstelle bzw. dem Stollenort angeordnet, bei der bzw. bei dem das Schneidegerät 11 abbauen soll, um den Stollen bzw. den Tunnel zu verlängern. Der Schneidewerkzeugmotor 12 und der Pumpenmotor 121 werden in Betrieb gesetzt, um das Schneidewerkzeug 11 dauernd zu drehen, und um die Pumpe 120 mit veränderlicher Förderleistung anzutreiben, um Druckfluid entlang der Leitung 153 zu fördern.
Der Druck des in der Leitung 153 vorhandenen Druckfluids baut sich auf, bis er einen voreingestellten Wert erreicht, welcher durch das Folgeventil 155 abgetastet bzw. ermittelt wird, welches bei Erreichen des Wertes öffnet, um das Druckfluid dem Mengenstromteiler 156 zuzuführen. Wie vorgängig erwähnt worden ist, wird ungefähr ein Viertel der Menge des zur Verfügung stehenden Druckfluides, das in der Leitung 153 gefördert wird, in die Zufuhrleitung 20 für die Schildanordnung angegeben und der verbleibende Mengenteil wird in die Zufuhrleitung 21 für die Schneidevorrichtung abgegeben. Es werden in die Zufuhrleitung für die Schildanordnung 31,85 bis 36,401/Min. (8 bis 9 gallons/Min.) geführt und der Zufuhrleitung für die Schneidevorrichtung werden ungefähr 91,0 bis 95,551/Min. (20 bis 21 gallons/Min.) des Druckfluides zugeführt.
Sobald Fluid entlang der Leitung 21 gefördert wird, wird das von Hand betätigbare Steuerventil 51 betätigt, um die Schlittenanordnung 5 gegen die Angriffsstelle vorzuschieben, solange bis das Schneidewerkzeug 11 vollständig bei der Angriffsstelle eingesenkt ist. Es muss bemerkt werden, dass bevor die Motoren 12 und 121 eingeschaltet werden, die Schildanordnung im Stollen oder im Tunnel, d.h., in der Strecke verankert ist, und der Ausleger 8 in seiner früher beschriebenen ungefähr horizontal verlaufenden Stellung ist.
Sobald das Schneidewerkzeug 11 vollständig in der Angriffsstelle eingesetzt ist, wird das Ventil 51 in seine mittlere Stellung verschoben, so dass eine hydraulische Verriegelung auf die Kolben 4 wirkt, und das Ventil 50 wird betätigt, so dass bewirkt ist, dass die Verkeilkolben 6 die Schlittenanordnung 5 in der erwünschten Stellung auf der Gleitbahn festkeilen. Die Wirkung der Keilanordnung ist irgendwelche Spalten bzw. Leerstellen, die aufgrund von Herstellungstoleranzen oder Abnützungen auftreten, aufzunehmen, derart, dass sichergestellt ist, dass die Schneidevorrichtung fest mit der Schildanordnung verankert ist, derart, dass während des Schneidens ein übermässiges Schwingen bzw. Vibrieren der Schneideanordnung verhindert ist.
Wenn die Energiezufuhr zur Maschine eingeschaltet worden ist, ist die elektrische Steuerung in der tiefen Mengen-steuerbetriebsstellung, derart, dass die Pumpe 120 einen vorbestimmten, unveränderlichen Mengenfluss abgibt, abhängig vom von Hand erfolgten Einstellen der Bezugssignalquelle 306, wobei die Förderleistung der Pumpe zwischen 0 und 25% der vollen Förderleistung der Pumpe liegt.
Es sei angenommen, dass das Schneidewerkzeug 11 kein Gestein oder Mineral schneidet und folglich in der Zufuhrleitung 21 zum Schneidewerkzeug ein nur tiefer Druck vorhanden ist, dann verbleibt der druckabhängige Schalter 225 in einer Stellung, die erlaubt, dass der hohe Mengensteuerbe-trieb-Steuerschaltkreis der Bezugssignalquelle 306 geschlossen wird (wie in der Fig. 5 gezeigt ist). Somit kann der Maschinist, falls er dies wünscht, den Relaisschalter 326 betätigen, so dass der Widerstand 327 weitgehend kurzgeschlossen wird, so dass das Bezugssignal, das von der Quelle 306 erzeugt wird, zu einem Wert erhöht wird, der im Bereich von 0 bis 100% der vollen Förderleistung der Pumpe liegt. Dann ermittelt die Vergleichsvorrichtung 310 den Unterschied zwischen dem Ausgangssignal des linearen Transduktors 134 und dem soeben erhöhten Bezugssignal und verstellt entsprechend die Stellung der Taumelplattenpumpe und bewirkt somit eine erhöhte Fördermenge. Somit kann bei der sich im hohen Mengensteuerbetrieb befindlichen Steuerung das hydraulische Steuern mit erhöhter Geschwindigkeit durchgeführt werden.
Sobald jedoch das Schneidewerkzeug 11 in Berührung mit der Angriffsstelle, dem Gestein oder Mineral kommt, erhöht sich der Druck in der Zufuhrleitung 21 zum Schneidewerkzeug. Diese Druckerhöhung in der Leitung 21 wird durch den druckabhängigen Schalter 225 getastet, welcher sich somit öffnet, um den dem hohen Mengensteuerbetrieb zugeordneten Relaisschaltkreis zu öffnen, und um die Steuerung zum tiefen Mengensteuerbetrieb umzuschalten, das abgeleitete Bezugssignal wird vom hohen Mengensteuerbetriebszustand zum tiefen Mengensteuerbetriebszustand umgeschaltet.
Somit tastet die Vergleichsvorrichtung den Unterschied im damit verminderten Bezugssignal und vom Ausgang des linearen Transduktors 134 ab und vermindert die Förderleistung der Pumpe zu einem Wert zwischen 0 und 25% der vollen Pumpförderleistung. Entsprechend wird der Mengenfluss für jeden hydraulischen Betrieb, einschliesslich der Bewegung des Schneideauslegers 8 dementsprechend vermindert. Dann wird das Schneidewerkzeug 11 mit einer verhältnismässig langsamen Schneidegeschwindigkeit bewegt.
Sobald der druckabhängige Schalter 225 den erhöhten Druck in der Zufuhrleitung 21 zur Schneidevorrichtung abtastet und öffnet, um den Widerstand-327 kurzzuschliessen, wobei vom hohen Mengensteuerbetriebszustand zum tiefen Mengensteuerbetriebszustand umgeschaltet wird, schliesst er gleichzeitig die Mengensteuerbetriebleitung so, dass es möglich ist, dass der Maschinist durch zweckdienliches Betätigen der Drucktaste 331 den Laststeuerbetrieb wählen kann.
Daher, wenn das Schneidewerkzeug 1 Gestein oder Mineral voll schneidet, abbaut, kann der Maschinist den Relaisschalter 312 betätigen, um die Steuerung vom kleinen Mengensteuerbetriebszustand zum Laststeuerbetriebszu-stand umschalten, wenn, wie dies vorgängig im Text erklärt worden ist, die Bewegung des Schneideauslegers gesteuert ist, um die Reaktionskraft der Schneidekraft bei einem vorbestimmten Wert zu halten, der eine optimale Schneidewirksamkeit darstellt.
Wenn der druckempfindliche Schalter 225 ein genügend grosses Abfallen des Druckes in der Zufuhrleitung 21 zur Schneidevorrichtung ermittelt, öffnet er um die Laststeuerbe-triebssteuerung abzuschalten und die kleine Mengensteuerbe-triebssteuerung wieder einzuschalten.
Während der Steuerung im hohen Mengensteuerbetrieb kann der Maschinist die Drucktaste 321 betätigen, um die Steuerung in die tiefe Mengensteuerbetriebssteuerung umzuschalten.
Während dem tiefen Mengensteuerbetrieb kann der Maschinist die Drucktaste 331 betätigen, um die Steuerung zum tiefen Mengenstromsteuerbetrieb umzuschalten.
Die Betriebsstellung ist diese, dass falls der hohe Mengen-steuerschaltkreis (d.h., der in der Fig. 6 links liegende Schaltkreis) erregt ist, und der Laststeuerbetriebschaltkreis (d.h., der in der Fig. 6 rechts liegende Schaltkreis) entregt ist, wird die Maschinensteuerung in der hohen Mengensteuerbetriebs-steuerungstellung sein. Falls der Laststeuerbetriebschaltkreis erregt ist, und der hohe Mengensteuerbetriebsschaltkreis entregt ist, wird die Maschinensteuerung in der Laststeuerbe-triebssteuerstellung sein. Falls jedoch sowohl der hohe Men-gensteuerbetriebsschaltkreis als auch der Laststeuerbetriebs-schaltkreis entregt sind, wird die Maschine im tiefen Mengensteuerbetrieb arbeiten.
Zusätzlich, falls der Druck in der Leitung 21 unterhalb eines vorgewählten Wertes ist, verhindert der druckempfindliche Schalter 225, dass der Maschinist die Laststeuerbe-triebssteuerung wählen kann.
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Fig. 7 zeigt einen alternativen hydraulischen Schaltkreis zur Zufuhr von Öl zur Pumpservosteuerung, in welchem der Steuerblock 165 und die verschiebbare Kolben- und Zylinderanordnung 122 von einer getrennten Pumpe 420 her versorgt sind. Der hydraulische Zufuhrschaltkreis weist einen Filter 421 auf, weist ein Rückschlagventil 422 auf und weist
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federvorgespannte Entlastungsventile 422 und 424 auf. Es ist ein Druckspeicher 425 vorhanden, um irgendwelche Veränderungen in der Zufuhr auszugleichen. Der Rest des hydraulischen Schaltkreises ist derart ausgebildet, wie dies anhand s der Fig. 1 bis 6 beschrieben ist.
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5 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

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    PATENTANSPRÜCHE
    1. Abbaumaschine zum Abbauen von Gestein oder Mineralien bei einem Stollenort, mit einem Schlitten einschliesslich einem Tragglied mit einem Ausleger (8), welcher Ausleger ein Schneidewerkzeug (11) trägt und vom Tragglied bewegbar getragen ist, und mit einer Einrichtung (9,10), mittels welcher der Ausleger relativ zum Schlitten bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine abtastende Steueranordnung (300, . 08, 176,134,122) einen Parameter abtastet, der mindestens annähernd proportional zur Schneidereaktionskraft ist, welche auf das Schneidewerkzeug ausgeübt wird, das vom Aufleger (8) getragen ist, und dass die Steueranordnung (300, 308,176,134,122) die Einrichtung (9,10) steuert, mittels welcher der Ausleger (8) relativ zum Schlitten (5) bewegbar ist. derart, dass die auf das Schneidewerkzeug (11) ausgeübte Schneidereaktionskraft mindestens annähernd gleich einem oder tiefer als ein vorgewählter Wert ist.
  2. 2. Abbaumaschinenach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die abtastende Steueranordnung (300,308, 176,134, !22)einendem Antriebsmotor(12)des Schneidewerkzeugs (11) zugeführten Zufuhrparameter abtastet.
  3. 3. Abbaumaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die abtastende Steueranordnung (300,308, 176,134, 122) einen Transduktor (300) aufweist, derein Signal abgibt, das proportional zur Leistung des Antriebsmotors (12) des Schneidewerkzeugs ist.
  4. 4. Abbaumaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die abtastende Steueranordnung (300,308, 176,134,122) eine Bezugssignalquelle (304) und eine elektrische Vergleichereinrichtung (308) aufweist, welche das Ausgangssignal des Transduktors mit dem Bezugssignal vergleicht.
  5. 5. Abbaumaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das von der Vergleichereinrichtung (308) abgegebene Signal als Steuersignal einer Pumpe (120) mit veränderbarer Fördermenge zugeführt ist, welche Pumpe die Einrichtung (9,10) mittels welcher der Ausleger (8) relativ zum Schlitten (5) bewegbar ist, speist.
  6. 6. Abbaumaschine nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine Umschalteinrichtung (312), mittels welcher anstelle der abtastenden Steueranordnung (300,308,176, 134,122) eine Mengensteueranordnung (306,310,326,327, 328) mit der Pumpe (120) verbindbar ist.
  7. 7. Abbaumaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Mengensteueranordnung (306,310,326, 327,328) ein Umschaltglied (326) aufweist, welches ermöglicht, die Pumpe (120) in einem Bereich mit kleiner Fördermenge oder in einem Bereich mit grosser Fördermenge zu betreiben.
  8. 8. Abbaumaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Bereich mit kleiner Fördermenge Null bis 25% und der Bereich mit grosser Fördermenge Null bis 100% der vollen Fördermenge der Pumpe umfasst.
CH3352/80A 1979-06-22 1980-04-30 Abbaumaschine zum abbauen von gestein oder mineralien. CH649605A5 (de)

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