DE2160682A1 - Einrichtung zur selbsttätigen Einstellung und/oder Parallelbewegung einer Führung für ein Arbeitsorgan - Google Patents

Description

AB Skänska Cementgjuteriet,

Goteborg, Schweden

Einrichtung zur selbsttätigen Einstellung und/oder Parallelbewegung einer Führung für ein Arbeitsorgan

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur selbsttätigen Einstellung und/oder Parallelbewegung einer Führung mindestens eines an der Einrichtung angebrachten Arbeitsorgans, wobei die Führung in zwei zueinander rechtwinkligen Ebenen an einem zwischen der Führung und einem die Führung tragenden Gestell (Fahrwerk o.a.) vorgesehenem Zwischenglied schwenkbar ist und mit Antrieben für diese Schwenkbewegungen und den genannten Ebenen ausgerüstet ist.

Arbeitsorganführungen können z.B. aus führenden Gleitschienen für Gesteinsbohrmaschinen bestehen, welche an diesen Schienen entlang beweglich sind. Auch Führungen für Arbeitsorgane anderer Art kommen vor, z.B. Rammbärführungen an Rammen.

Es ist häufig äusserst wichtig, solche Führungen in einfacher Weise richtig auf die gewünschte Stellung einstellen zu können. Ferner müssen sie oft von einer Arbeitsstelle des oder der Arbeitsorgane zu einer anderen Arbeitsstelle parallel zu sich selbst bewegt werden können. Dies ist beispielsweise der Fall bei den als Führung dienenden Gleitschienen für Gesteinsbohrmaschinen, wo man bei sog. Fächerbohren die Neigung und Seitenrichtung der Führung häufig ändern muss, was bisher zeitraubend war und grosse Sorgfalt zum Erzielen einer genügenden Genauigkeit voraussetzte. Sowohl beim Vortreiben von Stollen und Tunneln wie auch beim Strossenbau über und unter Tage ist es von grösster Bedeutung, dass nebeneinander gebohrte Bohrlöcher parallel zueinander liegen. Zu diesem Zweck sind die Führungen auch mit Hilfe ihrer Antriebe (nicht zu

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verwechseln mit dem Antrieb des Arbeitsorgans) durch Handsteuerung in den beiden genannten Ebenen so verschwenkbar, dass die gewünschte Einstellung vorgenommen werden kann, und dass bei Weiterbewegung des oder der Arbeitsorgane von einem Arbeitsplatz desselben zum nächsten Arbeitsplatz die Führungen bei Bedarf so eingestellt werden, dass Parallelität zwischen ihren Stellungen an den verschiedenen Arbeitsplätzen erzielt wird. Dies ist jedoch ein Verfahren, welches Sorgfalt und Zeit beansprucht, besonders um bei Strossensprengung eine genügend genaue Parallelität zu ergeben, da es hierbei oft ein praktisch schwer zu bemeisterndes Problem darstellt, den Seitenrichtungswinkel (Peilung) der Führungen in erwünschter Weise zu beherrschen.

Zwar gibt es verschiedene Vorschläge, um eine mehr oder weniger automatisierte Einstellung und Parallelbewegung der Bohrerführungen an Gesteinsbohrmaschinen zu erreichen, aber hierbei fehlte die nötige Berücksichtigung der besonders beim Strossenbau auftretenden starken Geländeunterschiede und des Seitenrichtungswinkels der Bohrerführungen, wobei dieser Seitenrichtungswinkel in diesem Zusammenhang sich auf die Richtung der Horizontalprojektion der Führungen bezieht. Das für das Arbeitsverfahren wesentliche Problem wird durch diese Vorschläge daher nicht gelöst.

Die Erfindung ermöglicht eine Beseitigung der genannten Nachteile und die Schaffung einer Einrichtung eingangs genannter Art.

Die Erfindung ist nicht nur unabhängig von der Bauart derjenigen Hebel oder Arme, welche üblicherweise die Zwischenglieder zwischen Gestell und Führungen bilden, sondern ermöglicht auch die gewünschte Einstellung der Führungen nach einer Neigungsänderung wie auch nach einer Richtungsänderung des Gestells, ohne dass man hierzu die Einrichtung neu einzustellen braucht. Die erfindungsgemässe Einrichtung ermöglicht also eine Einstellung und eine Parallelbewegung der Führungen im wesentlichen unabhängig von der Bauart der betreffenden Arbeitsmaschine, von Gelände- und Bodenverhältnissen und vom genannten Seitenrichtungswinkel, der seemännisch auch "Peilung" oder "Peilwinkel¹¹ genannt wird.

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Praktische Versuche mit einer erfindungsgemässen Einrichtung ergaben, dass die erstrebten Ziele völlig erreicht wurden und dass es möglich war, eine völlig genaue Parallelbewegung der Führungen und eine selbsttätige Einstellung sowohl der Seitenrichtung wie des Neigungswinkels in Bezug auf die Lotlinie zu erreichen. Hiermit wurde bewiesen, dass die Erfindung die Lösung eines schwierigen und zeitraubenden Problems bildet und es ermöglicht, die selbsttätige Beibehaltung der gewünschten Seitenrichtungs- und Neigungswinkel genau und einfach zu ermöglichen, und zwar nur durch vorhergehender Einstellen dieser Winkel an einem Steuerpult, Schaltbrett o.a.

Das wesentliche Merkmal der Erfindung ist, dass eine erfindungsgemässe Einrichtung Kurs- und Winkelgeber enthält, deren Ausgänge über Wertevergleicher mit Antrieben für die Schwenkbewegungen der Führung verbunden sind und je nach der jeweiligen Stellung des Gestells (Fahrwerks o.a.), des Zwischengliedes und/oder der Führung elektrische Signale zur Einstellung der Führung auf einen bestimmten Seitenrichtungswinkel und auf einen bestimmten Neigungswinkel in Bezug auf die Lotlinie abzugeben.

Weitere Merkmale erfindungsgeraässer Einrichtungen gehen aus nachstehender Beschreibung der in den anliegenden Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele hervor.

Fig. 1 der Zeichnung ist eine etwas vereinfachte Seitenansicht eines ortsbeweglichen (meist fahrbaren) Gesteinsbohraggregats mit Führungen in Form von Gleitschienen für an diesen Schienen entlang beweglichen Arbeitsorganen in Form von Gesteinsbohrmaschinen. Die Fig· 2 und 3 zeigen in ebenfalls vereinfachter Form dieses Aggregat von oben bzw. von hinten gesehen. Fig. '+ist ein Prinzipschaltbild einer erfindungsgemässen Einrichtung^ zum Einstellen und Parallelbewegen der in den Fig. 3L-3 gezeigten Führungsschienen. Fig. 5 zeigt in gleicher Weise wie Fig. 2 ein Gesteinsbohraggregat mit einer anderen Ausführungsform der Erfindung zum Einstellen und Parallelbewegen der Führungen. Fig. 6 ist ein Prinzipschaltbild dieses letzteren Ausführungsbeispiels. Fig. 7 und 8 zeigen je

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eine Berechnungseinrichtung zur Steuerung der Führungsbalken eines Gesteinsbohraggregats nach Fig. 5·

Das in den Fig. 1-3 und 5 gezeigte Gesteinsbohraggregat ist völlig herkömmlicher Art. Zu seiner Eigenbewegung am Arbeitsplatz besitzt es ein mit Fahrraupen 1 versehenes Untergestell - hier Selbstfahrgestell - 2. Bei der hier dargestellten Ausführung sind zwei knickbare Ausleger 3 vorgesehen, die in Bezug auf das Fahrgestell 2 sowohl seitlich schwenkbar wie auch heb- und senkbar sind. Diese Ausleger sind mit ihrem einen Ende am Fahrgestell beweglich angebracht und tragen, an ihrem freien anderen Ende je eine Führung *f in Form einer Gleitschiene für je eine Gesteinsbohrmaschine 5, die an der zugehörigen Führung h entlang verschiebbar ist und dabei zum nötigen Vorschub des Bohrers oder der Bohrstange 6 dient.

Die beiden Gleitschienen oder Führungen h sind so an den Auslegern 3 angebracht, dass sie in zwei zueinander rechtwinkligen Ebenen schwenkbar sind, nämlich zum Kippen und zum Drehen in Bezug auf eine Lotlinie durch die Schwenkachse der betreffenden Führung. Die hier ziemlich willkürlich gewählten Ausdrücke "Kippen" und "Drehen" in den beiden einen rechten Winkel miteinander bildenden genannten Ebenen und die entsprechenden Winkel gehen aus Fig. 1 und 3 hervor, wo die Kipp- und Drehwinkel mit -"K bzw. -γ bezeichnet sind. Diese Winkel liegen also in je einer der beiden Ebenen. In diesen Ebenen ψ sind die Führungen *f mittels hydraulischen Antrieben 7 und 8 schwenkbar, wobei der Antrieb 7 zur Bewegung in der Kippebene dient, während der Antrieb 8 die Bewegungen in der Drehebene bewirkt. Diese beiden Antriebe arbeiten hier zusammen mit nicht näher beschreibenen. hydraulischen Antrieben zum Betätigen der Ausleger 3j wobei als Antriebsmittel Drucköl dient, dessen Druck von einer oder mehreren, vorzugsweise auf dem Fahrgestell 2 angebrachten Druckölpumpen stammt.

Da eine erfindungsgemässe Einrichtung sowohl zum Einstellen wie auch zur Parallelbewegung einer Führung für ein daran vorgesehenes Arbeitsorgan dient, und da beim hier beschriebenen Ausführungsbeispiel zwei solche Führungen vorgesehen sind, nämlich die Führungs-

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gleit schienen h für die beiden Ge st eins bohr maschinen 5, wobei jede Führungen also sowohl für sich eingestellt wie auch zwischen verschiedenen Arbeitsplätzen parallel versetzt werden können soll, müssen zwei miteinander zusammenwirkende Einrichtungen vorhanden sein. Im Rahmen der Erfindung enthalten diese Einrichtungen mit den Antrieben 7j8 jeder Führung gekoppelte und miteinander verbundene Geber und Vergleicher, welche in Abhängigkeit von den eigenen Stellungen des Fahrgestells 2, der als Ausleger 3 zwischen Fahrgestell und Führungen vorgesehenen Glieder und/oder der Führungen Signale abgeben, die zur selbsttätigen Einstellung je einer der Führungen auf bestimmte Seitenrichtung und Neigung in Bezug auf die Lotlinie dienen.

In Anbetracht dessen, dass eine erfindungsgemässe Einrichtung nicht nur die Stellung der Führung sondern auch die Stellung des Fahrgestells 2 und des zugehörigen Auslegers 3 berücksichtigt, sind zur Erleichterung des Verständnisses die Winkel der Seitenrichtung jeder einzelnen Führung h bei den beiden nachstehend beschriebenen erfindungsgemässen Ausführungsbeispielen in den Fig. 2 und 5 angegeben. In Fig. 2 wurde ausserdem in Bezug auf das erste Ausführungsbeispiel eingetragen, wie ein Visier, welches einem am Fahrgestell 2 angebrachten Kursgeber 9 zugeordnet ist, auf die für die Führungen k gewünschte Kurs- oder Seitenrichtung eingestellt wird. In Bezug auf das zweite Ausführungsbeispiel ist in Fig. 5 angegeben, wie ein am Fahrgestell 2 angebrachter Kursgeberanzeiger auf die gewünschte Kurs- oder Seitenrichtung der Führungen h eingestellt wird, wobei dieser Anzeiger mit mindestens einem der an den Führungen angebrachten Kursgebern 12 zusammenarbeitet.

Das Prinzipschaltbild in Fig. k des für das Gesteinsbohraggregat nach Fig. 1-3 vorgesehenen ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung zeigt aus Vereinfachungsgründen ausser den für die Seitenrichtung des Fahrgestells 2 vorgesehenen Stromkreise nur die Steuerkreise für die Bewegungen der einen der beiden Führungen *f in der Drehebene und in der Kippebene der Führungen.

Im Prinzip arbeitet eine Einrichtung der in Fig. *f dargestellten

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Art wie eine Feuerleitanlage für Schiffsartillerie. Der Kursgeber 9 ist das für die Bestimmung der Seitenrichtung (Peilung) ausschlaggebende Glied und kann an sich verschiedenartig beschaffen sein. Der Kursgeber kann beispielsweise aus einem Kompass bestehen und mit einem, in einem Steuerkasten drehbar angebrachten Kompassgehäuse mit Folgezeiger (Nachlaufzeiger) versehen sein, der über ein Getriebe mit dem Uebersetzungsverhältnis 1:(-1) durch Zahnräder von aussen her gesteuert werden kann. Ueber diese Uebertragung steht der Nachlaufzeiger in Verbindung mit dem Drehgriff eines Winkelumrechners 10, so dass eine Rechtsdrehung des Drehgriffs eine Linksdrehung des Nachlaufzeigers bewirkt, und umgekehrt. Wie aus den Richtungsangaben in Fig. 2 hervorgeht, entspricht die Bezug s st ellung oder "Zurrlage¹¹ des genannten Drehgriffs und des Nachlaufzeigers der Längsrichtung geradeaus nach vorn des Bohraggregate.

Dass oben und im weiteren das genannte Uebersetzungsverhältnis 1:-1 negativ angegeben ist, bedeutet die soeben beschriebene Gegenläufigkeit des Nachlaufzeigers und des Drehgriffs des Winkelumrechners. Der Winkelumrechner 10 und andere, weitere unten vorkommende Winkelumrechner wandeln einen mechanisch oder elektrisch eingegebenen Winkel in eine mechanisch oder elektrisch abgegebene trigonometrische Winkelfunktion um, oder umgekehrt, und werden nachstehend der Einfachkeit halber "Resolver" genannt, (Auf "' Winkelfunktionen beschränkte Resolver werden manchmal auch "Transsolver" genannt.) In den weiter unten beschriebenen Schaltbildern Fig. 6-8 sind mechanische Werteübertragungen mit Doppelstrichen und elektrische Werteübertragungen mit Einfachstrichen dargestellt.

Das Anzeigergehäuse des Kursgebers 9 ist vorzugsweise mit einer Befestigungsvorrichtung zum Anbringen eines Fernglasvisiers oder eines entsprechenden Geräts zum genauen Anvisieren versehen, um das Einstellen der Seitenrichtung zu erleichtern, die beispielsweise in Bezug auf Geländerichtpunkte, Zielstangen im Gelände o.a. bestimmt wird. Das Visier sollte dann mithilfe der Befestigungseinrichtung starr mit dem Anzeigergehäuse verbunden sein und eine Null- oder Bezugslage geradeaus nach vorn in Längsrichtung

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(Fahrrichtung) des Bohraggregates besitzen, also so dass eine an der Skala des Anzeigergehäuses vorgesehene Bezeichnung, biespielsweise N (Nord), in Längsrichtung des Aggregats genau geradeaus nach vorn weist.

Bezüglich der in Fig. 2 vorkommenden Winkel (X, ρ und τ liefert ein elektrischer Geberteil des Kursgebers 9 an den Resolver 10 Signalspannungen, die ein Mass des Winkels (β+Υ) sind. Zeigt der Kursgeberzeiger genau auf die genannte Bezeichnung N an der Skala des Anzeigergehäuses, so ist (|5 +Y) = 0, da dann die Seitenrichtung (der Peilwinkel) des Bohraggregates Null ist.

Um hinter dem Resolver 10 ein Signal zu erhalten, welches ein Mass nur für den Winkel Y ist, welcher der Seitenrichtungswinkel der Führungen k- in Bezug auf die genannte Längsrichtung geradeaus nach vorn des Aggregats ist, muss bei einer Einrichtung mit einer Schaltung nach Art von Fig. h zuerst das Visier und infolgedessen auch das Anzeigergehäuse des Kursgebers 9 auf den gewünschten Seitenwinkel eingestellt und dort verriegelt werden. Dann dreht man den Drehgriff des Resolvers 10 derart, dass der Nachlaufzeiger des Kursgeberanzeigers dieselbe Richtung anzeigt wie der Zeiger des Kursgeberanzeigers. In dieser Stellung wird der Drehgriff des Resolver s 10 verriegelt. Nach Durchführung dieser Massnahmen liefert die Einstellung der erfindungsgemässen Einrichtung Bezugswerte für alle künftigen Richtungsänderungen des Bohraggregats, so lange die gewünschte eingestellte Seitenrichtung beibehalten werden soll. Dies bedeutet, dass das hinter dem Resolver 10 erhaltene Signal stets ein Mass für den WinkelΎ darstellt, unabhängig davon wie das gesamte Bohraggregat gedreht wird.

Die Einstellung der Seitenrichtung der Führungen ·+ mit einer Einrichtung nach Fig. h ist am einfachsten zu erklären, wenn man annimmt, dass das Visier mitsamt dem Anzeiger des Kursgebers 9, der Nachlaufzeiger desselben und daher auch der Drehgriff des Resolvers 10 alle geradeaus nach vorn in Längsrichtung des Bohraggregats zeigen. Der Zeiger des Kursgebers bildet dann den Winkel (ß +^ ) mit dieser Längsrichtung nid daher auch mit dem Nachlaufzeiger. Wird

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jetzt das Visier zusammen mit den, Kursgeberanzeiger um den Winkel -Y gedreht, so dass es in der gewünschten Seitenwinkelrichtung der Führungen k- zeigt, dann zeigt der Kursgeberzeiger weiterhin den Winkel (ß + Y ) in Bezug auf die Skala des Kursgeberanzeigers an, nimmt aber selbst den Winkelρ in Bezug auf den Folgezeiger des Abzeigers und die Längsrichtung in Richtung nach vorn des Aggregats ein. Dreht man nun den Drehgriff des Resolvers IQ' so, dass die Folgezeigerrichtung mit derjenigen des Zeigers; des Anzeigers übereinstimmt, d.h. mit dem Winkel -ß übereinstimmt, weil der Nachlaufzeiger und der Re solver drehgriff sich gegensinnig· drehen, dann zieht der Resolver den Winkel |3 vom Kursgeberwert: ab, wodurch be_fc wirkt wird, dass das vom Resolver 10 abgegebene Signal bis sum Tor— - nehmen einer neuen Einstellung ein Mass für d.en Winkel ß ist, unabhängig von den Seitendrehbewegungen des Fahrgestells 2,, d.h. des Bohraggregats,

Falls das Visier zur Einstellung eines Seitenrichtung-Sollwertes nicht benötigt wird, weil dieser Winkelwert gegeben oder bekannt ist, dann kann man diesen Winkelgradwert direkt mit dem Drehgriff des Resolvers 10 einstellen. Der damit gekoppelte Nachlaufzeiger wird dann bis zum Sollwert an der Kursgeberanzeigerskala mitgenommen. Hierbei wird das Visier überhaupt nicht benötigt und dient deshalb nur zum Einstellen von Seitenwinkeln, für welche nur Bezugsobjekte im umgebenden Gelände gegeben sind.

An dem Gelenk, mit TäLchem jeder Ausleger 3 mit dem Fahrgestell des Bohraggregats verbunden ist, ist in der Einrichtung nach Fig. h ein Resolver 11 so angebracht, dass er den Schwenkwinkel des Auslegers in der Erdbodenebene (Fahrbahnebene) in Bezug auf das Fahrgestell abtastet. Dieser Resolver 11 ist in den Fig. 1-3 nicht dargestellt, dagegen im Sehaltbild Fig. h. In diesem Resolver wird ausserdem der Winkel CC zu dem vom Resolver 10 herrührenden Winkelwert addiert und der Sinus und Cosinus der Summe gebildet. Der Sinuswert der Summe wird einem Steuerkreis 15 für die Drehbewegung der Führung h zugeführt, und der Cosinuswert wird dem anderen Steuerkreis 16 für die Kippbewegung der Führung zugeführt. Die Eingangssignale der beiden Steuerkreise 15 und 16 sind daher K-, sin

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(.<X +"Y") bzw. K-, cos (CC_Q + γ ) ind sind die Bezugswerte der Drehbzw. Kippeinstellung der Führung, wobei K-, eine Konstante ist.

D.ie beiden Kreise Ii? und 16 enthalten einen gemeinsamen Neigungsgeber 17j der zur Einstellung der Neigung der Führung in Bezug auf die Lotlinie dient und entweder stetige oder Schrittsignale (z.B. analoge bzw. digitale) abgibt. Die vom Resolver 11- kommenden Signale werden in den Steuerkreisen 15,16 demoduliert, durch ein Tiefpassfilter gefiltert und mit dem vom Neigungsgeber 17 kommenden Signal zusammengebracht, um dann als Sollwertsignal für die Neigung der Führung in ihrer Dreheftene bzw. in ein Sollwert signal für die Neigung der Führung in ihrer Kippebene an je einen zum jeweiligen Steuerkreis 15 bzw. 16 gehörenden Wertevergleicher 18 bzw. 19 gegeben zu werden. Der Vergleicher 18 im Drehbewegungssteuerkreis 15 liefert ein Steuersignal an ein Magnetventil zur Steuerung des hydraulischen Antriebs 8, der dann die Führung h in ihrer Drehebene auf den gewünschten Wert in dieser Ebene einstellt. Zu diesem Zweck ist an der Führung h ein Pendelwinkelgeber 20 angebracht, der auf den Winkel in dieser Drehebene anspricht und ein in geeigneter Weise behandeltes Signal an den Vergleicher 18 zurückgibt.

In entsprechender Weise erzeugt gleichzeitig der Vergleicher 19 im Kippbewegungssteuerkreis 16 der Führung ^ ein Steuersignal, welches ein Magnetventil für den hydrauljsjhen Antrieb 7 steuert, so dass dieser Antrieb die Führung in ihrer Kippebene in die gewünschte Stellung bewegt. Auch hierfür ist ein Pendelwinkelgeber 21 an der Führung angebracht und erzeugt ein dem Kippwinkel in dieser Ebene entsprechendes Signal, welches nach geeigneter Behandlung an den Vergleicher 19 zurückgeführt wird. - Ein Pendelwinkelgeber ist bekanntlich ein Winkelgeber, der mit einem in der betreffenden Ebene beweglichen Pendel versehen ist, dessen Winkelstellung in ein diesem Winkel entsprechendes elektrisches Signal umgewandelt wird.

Aus obigem geht hervor, dass eine erfindungsgemässe Einrichtung auch winkelempfindliche Elemente enthält, welche auf Winkel in der

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Erdbodenebene, d.h. auf die Geländeneigung, ansprechen und sie als entsprechende Winkel signale weitergeben. Im hier beschriebenen Ausführungsbeispiel bestehen diese Elemente einesteils aus denjenigen Elementen, die mit dem am Fahrgestell angebrachten Kursgeber 9 zusammenarbeiten und zu denen in erster Linie der Resolver 10 gehört, und andamteils aus dem Resolver 11, der am Gelenken zwischen jedem Ausleger 3 und dem Fahrgestell 2 angebracht ist und den Winkel zwischen dem jeweiligen Ausleger und dem Fahrgestell ermittelt und weitergibt. Ferner gehören zu diesen Elementen auch Elemente, die in senkrechten Ebenen winkel empfindlich sind un im hier beschriebenen Beispiel aus den zwei in Bezug auf die Lotlinie arbeifc tenden Instrumenten oder Pendelwinkelgebern 20 und 21 bestehen, die an der Führung h angebracht sind, im Prinzip aber auch an der Bohrmaschine 5 in je einer der beiden senkrechten Ebenen angebracht sein können, in denen die Führung beweglich ist.

Die eigentliche Einstellung des Winkels der Führung in Bezug auf die Lotlinie und die Einstellung des Seitenwinkels erfolgt, wie aus obigem hervorgeht, durch den Neigungswähler 17 für den Neigungswinkel bzw. durch eine mit dem richtungsanzeigenden Instrument, in vorliegendem Falle mit dem Kursgeber 9, verbundene Wählvorrichtung für die gewünschte Seitenrichtung, wobei diese Wählvorrichtung'in vorliegendem Beispiel durch den Resolver 10 gebildet wird.

P Die Einrichtung nach Fig. *f ist bei ungefähr waagrechter Stellung des FahQpstells verwendbar, nämlich wenn massige Abweichungen von dieser Stellung, z.B. infolge Geländenejging u.a., eine für den praktischen Bedarf genügend genaue Einstellgenauigkeit der Führungen h gewährleistet. Die Einrichtung nach Fig. h hat den grossen Vorzug, dass ein einziger Kursgeber für mehrere Führungen h genügt, und dass es in manchen Fällen genügt oder zweckmässjger ist _? den Kursgeber am Fahrgestell anzubringen.

Wünscht man hingegen eine erfindungsgemässe Einrichtung^ die von Geländeneigungen völlig unabhängig ist und auch bei nahezu beliebiger Neigung des Fahrgestells in Bezug auf eine waagrechte Ebene verwendbar ist, so eignet sich hierfür das Ausführungsbeispiel

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nach Fig. 6 in Verbindung mit Fig. 5.

Bei dieser Ausführung ist an jeder einzelnen Führung K ein Kursgeber 12 angebracht, der direkt diejenigen Richtungen in den beiden senkrechten Ebenen anzeigt, in denen die betreffende Führung gedreht und gekippt werden kann, siehe Fig. 5. Dies erreicht man beispielsweise dadurch, dass der Kursgeber (Fig. 5 und 6) entweder an der Führung selbst oder an einer Verlängerung derselben angebracht und dort so orientiert ist, dass er direkt die Richtung derjenigen senkrechten Ebene angibt, in welcher die Führung h gekippt wird. Der Kursgeber 12 kann sogar am Arbatsorgan selbst angebracht werden, d.h. im hier beschriebenen Falle an der jeweiligen Bohrmaschine 5» da diese (im Gegensatz zum Bohrer selbst) sich nicht um eine Achse drehen kann, die in Längsrichtung der Führung verläuft. .

Bei der anfänglichen Einstellung anhand von Zielpunkten oder Richtmarken im umgebenden Gelände muss bei dieser zweiten Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes das Fahrgestell 2 waagrecht stehen, und mindestens ein Ausleger 3 muss in Längsrichtung des Gesteins·»·., bohraggregats genau nach vorn gerichtet sein, siehe Fig. 5· Danach wird die weitere Einstellung in gleicher V/eise vorgenommen wie bei der ersten beschriebenen Ausführungsform. Erwähnt sei aber, dass der Drehgriff des Resolvers für die beiden Führungen h gemeinsam ist und daher mit den für jeden der beiden Führungen vorgesehenen Resolvern 10 verbunden ist. Infolgedessen kann der Winkel & beider Führungen gleichzeitig subtrahiert werden, so dass das von jedem der beiden Resolver 10 abgegebene Signal ein direktes Mass für die in Fig. 5 angegebenen Winkel W_n und "ψ" wird. Wie aus Fig.

⁰OVi ¹⁰OHO 5 zu ersehen ist, bedeutet j den Winkel zwischen den beiden senkrechten Dreh- und Kippebenen der Führungen und der gewünschten Kurs- oder Seitenrichtung.

Bei einer Einstellung,'die anhand eines vorgegebenen Kurses erfo]$, verfährt man wie bei den beiden oben beschriebenen Beispielen einer erfindungsgemässen Einrichtung, weshalb in diesem Falle eine waagrechte Aufstellung des Bohraggregats und Auslegerstellung in Vor-

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wärtsrichtung für die Grundeinstellung nicht nötig sind»

Auch das Prinzipschaltbild nach Fig. 6 betrifft nur eine der beiden Führungen h_y und auch diese Einrichtung arbeitet im Prinzip ungefähr wie.eine Feuerleitanlage für Schiffsartillerie.

Die Kursgeber 12 sind hier kombinierte Kurs- und Neigungsgeber, die mit je einer Führung h o.a. oder mit je einem der Arbeitsorgane starr verbunden sind und sich in jeder Hinsicht zusammen damit bewegen. Daher wird keine kardanische oder sonstige pendelnde Aufhängung oder stabilisierte Plattform benötigt. Die eigenen Koordinatensysteme der Geber 12 sind deshalb in Bezug auf die Führung-^: unbeweglich aber beweglich in Bezug auf die Lotlinie und auf das Schwerkraftfeld und Magnetfeld der Erde, weshalb entsprechende Umrechnungen nötig sind, um Signale zum Einstellen der Führung auf eine bestimmte Seitenrichtung und auf einen bestimmten Winkel zur Lotlinie zu erhalten.

Durch die Verwendung von Gebern, die an den Führungen Λ fest an-, gebracht sind, gewinnt man folgende Vorteile. Die Befestigung der Geber an den Führungen sowie die hierfür nötigen Befestigungsteile werden beträchtlich einfacher. Die Geber brauchen weder bewegliche Teile enthalten noch mit solchen bevreglichen Teilen wie Kardanringe, neigungsanzeigende Pendelgeber o.a. zusammenarbeiten. Durch den Wegfall beweglicher Teile und von Schwingungs- und Stossdämpfern für Pendel und Kardanaufhängunen usw. arbeitet der Geber schneller und genauer. Die Gefahr einer Beschädigung der Geber und hierzu gehörender Teile ist geringer,, was bei Gesteinsbohraggregaten und ähnlichen Maschinen für Schwerbetrieb von grosser Bedeutung ist«

Eine Einrichtung der weiter oben beschriebenen Art,_ die einen oder mehrere Kursgeber mit Magnetkompass und kardanischer Aufhängung . zusammen mit hierfür benötigten Pendelgebern, Dämpfern usw. enthält, ist zwar zur Zeit billiger als eine Einrichtung nachstehender -Art mit Gebern, die zur Bestimmung der Komponenten des erdmagnetischen Feldes nur unbewegliche Teile enthalten, wenn man hierbei auch die *■ Kosten für die dann nötige automatische Rechenanlage berücksichtigt,

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aber diese gegenwärtig geltenden Nachteile dürften in vielen Fällen gegenüber den oben erwähnten Vorteilen zurücktreten. Erwähnt sei .ferner, dass ein starr an den Führungen h angebrachter Geber bedeutend härteren Erschütterungen ausgesetzt ist als ein am Fahrgestell angebrachter und allenfalls federnd*, kardanisch aufgehäng>ter Geber. Moderne Vorrichtungen zum Messen der erdmagnetischen Feldkomponenten·(wobei ja nur die Winkel und die relative Grosse der Komponenten im Verhältnis zueinander gemessen werden braucht) sind sehr klein und mechanisch widerstandsfähig und können sehr leicht angebracht werden, nötigenfalls auf Gummipuffern oder anderen Stossdämpfern einfacher Art, und sind allein betrachtet sehr billig. Die wiederholt erwähnte "starre" Befestigung sohliesst die Verwendung von Gummidämpfern o.a. nicht aus, vorausgesetzt dass der hiermit versehene Geber keine anderen Drehbewegungen in Bezug auf die Führung h- ausführen kann als solche, die entweder sehr kurzzeitig sind oder zu gering sind um die notige Messgenauigkeit nicht unzulässig zu verschlechtern. Als Beispiele solcher moderner Magnetfeld-Komponentenmesser seien Vorrichtungen genannt, welche Magnistaren, Magnetdioden oder sog. FluXgate-Magnetometer enthalten. Beim gegenwältigen Stand der Technik sind dagegen Hall-Geber und Feldplatten auch aus praktischen Gründen wenig geeignet.

Die Fig. 7 und 8 zeigen je einen Rechner, der Signale zur Steuerung der gewünschten Drehung und Kippung der Führungen k mithilfe der hydraulischen Antriebe 7 und 8 bewirkt, siehe auch die Fig. 1, 3 und 5.

TJm den Zweck und die Funktion der in Fig. 7 und 8 dargestellten Vorrichtungen zu verstehen, werden zuerst die von ihnen durchzuführenden Berechnungen behandelt. Einfachkeitshalber wird nachstehend angenommen, dass das Gesteinsbohraggregat nur eine einzige Führung h mit eLnem hieran starr befestigten kombinierten Neigungsund Kursgeber 12 besitzt. Sind mehrere, unabhängig voneinander dreh- und kippbare Führungen vorhanden, dann müssen sie mit je einem Geber und je einer Recheneinrichtung hierfür versehen sein.

Das eigene Koordinatensystem des kombinierten Gebers 12 ist ein

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rechtwinkliges rechtshändiges System und ist unabhängig von der Lotlinie und vom Koordinatensystem des Schwerkraft- und Magnet- ., feldes der Erde. Die Koordinatenachsen des Gebers sind mit x_} y und ζ bezeichnet. Nur bei senkrecht nach oben gerichteter Führung h stimmt die Lotlinie mit der Geberachse ζ überein, welche sich dann senkrecht nach unten erstreckt, während die Achse χ mit der Richtung geradeaus vorwärts des Zwischengliedes 3 zusammenfallt und y waagrecht nach rechts in der Querrichtung gerichtet ist und mit sowohl der Lotlinie wie χ einen rechten Winkel bildet. Das Koordinatensystem x, y, ζ bewegt sich aber sonst selbstverständlich zusammen mit dem Kurs- und Neigungsgeber 12., .;."-.

Die Horizontalprojektion der Koordinatenachse χ bildet mit der, . Sollseitenrichtung $ den Winkel ~Ψ _Q, Die Koordinatenachse ζ bildet den Winkel Y mit der Lotlinie» Die gewünschte Neigung der Führung ^ in Bezug auf die Lotlinie ist "^a · Die Istwinkel der Kippung und, Drehung der Führung k sind "y_t bzw. Vv. Die waagreehten und senkrechten Komponeneten des Erdmagnetfeldes sind B, bzw. B_v» Die vom Geber ;in seinem Koordinatensystem x,y,ζ gemessenen Brdfeldkomponenteri sind Β_χ} B bzw. B^. Zwischen dem Inklinations^ Winkel ,} und der Inklination I des Erdmagnetfeldes besteht die Beziehung I> tg j -

Das Signal, welches den Unterschied zwischen Ist- und Sollwert des P Kippwinkels darstellt und mit S₊. bezeichnet ist, sowie das entsprechende Signal S für den Drehwinkel, sind Fehlersignale, die mittels einer Servosteuerung den Kippantrieb 7 bzw. den Drehantrieb 8 steuern.

Ebenso wie bei den weiter oben beschriebenen Einrichtungen gilt

s_t = t_gy_t - tg^.cost; cd

Es sei nun angenommen, dass man einen Geber bekannter Ausführung benutzt, der elektrische Signale für je eine der drei Magnetfeldkomponenten B . B,_r und B_ erzeugt, vorzugsweise so, dass die drei χ y ζ

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Signale diesen Komponenten proportional sind. Beispielsweise in nicht dargestellten Angleichungsverstarkem erzeugen diese drei Signale elektrische Signale, welche den Relativwerten B_xZBv₁* B7B- bzw. B /B, entsprechen. In gleicher Weise kann auch der Quotient T = B„/B, gebildet werden ^. also der Inklinationswert I, der stets gleich ist dem Tangens des Inklinationswinkels. Es ist zu beachten, dass die senkrechten und waagrechten Komponenten B„ bzw. B, des erdmagnetischen Feldes im allgemeinen als konstant betrachtet werden können,weshalb einmalige Einstellung dieser Werte, allerdings vorzugsweise mit Justiermögiichkeit, genügt, beispielsweise durch Einstellen des Verstärkungsfaktors der soeben genannten Verstärker in entsprechender Weise. Die beiden erdmagnetischen Komponenten brauchen daher nicht ständig durch einen besonderen Geber o.a. gemessen werden.

Die Recheneinrichtungen nach Fig. 7 und 8 führen Berechnungen anhand folgender Gleichungen durch:

ν	= Bh	cos (ρνγ	O)	COS	γν	-;Bv	sin Jt	(3)
h	= -B,	χ siii-Cf.+^.		COS		+ Bv	sin yv	(V)
	= Bh	cos (β+^J		sin		\	cosy	(5)
cos	Y —	cosYt cos					(6)

In den Gleichungen (3) bis (5) substituiert man die Variable mit der Gleichung (6) und danach werden die drei Werte Y_f. Y, und ^Y₀ aus diesen Glc-iehungen errechnet.

Wird dann die Inklination I = tg j = B^B. eingesetzt, so erhält mans B /Bj^ = cos (6-+"¹JTo); cos "Vt- I sin "Vt (3a)

B/B. = -sin (6.- + "N^o) cosVv + I sin"Vv (ha) ■-■■/. h I i f /

3. = cos (ft +N^o) (1-cos Vv cos Vt)* + I cosYv cosVt

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In ähnlicher Weise wie die moist konstanten Vierte B und B, den Verstärkern zugeführt werden, welche direkt oder durch nachgeschaltete. Stufen Signale.erzeugen, die den Werten B /3,* BVB^ ^mic3" B /B, entsprechen, kann auch der Quotient I- =■ B /B, den Verstärkungsgrad, gewisser weiter unten ermähnter Verstärker bestimmen. Hier s'ei betont, dass die Werte I₉ B und B, naturgegebenen Werte sind raid sich bekanntlich langsam mit der Zeit ändern und in geographisch verschiedenen Gebieten etwas verschieden sein können·. Angaben hierüber werden, jährlich von (Leu Behörden veröffentlieht* Unten sei angenommen, dass die. als Beispiele beschriebenen Einrichtungen mit Naehstellorganen zum Korrigieren dieser' einmalig VQ^eingestelltear Werte versehen sind..

nachstehend muss man sich im Gedächtnis halten? was soeben· die drei naturgegebenen Werte gesagt wurde und ausse-r.dem dass cos V. · cos "y = cos*y Ist sowie dass man beim Meigtmgswlnkel VI h df T lih d Si

Annäherung machen darf, dass sein Tangens gleich dom Sinus ist j da man meistens nicht mit grösserer Neigung und höheren Genauigkeit sansprüchen zu rechnen braucht als dass man zur Vereinfachung der Recheneinrichtung den dadurch entstehenden, sehr geringen Fehler vernachlässigen kann.

Hinsichtlich der Anschlüsse und der mechanischen, meist handbedienten Einstellorgane stimmen die beiden Einrichtungen nach Fig. 7 und Fig. 8 miteinander überein. Die Wachstellorgane für die Werte B_v, B, und I = B /B, werden jedoch nicht gezeigt.

Jede der beiden Einrichtungen nach Fig. 7 und 8 besitzt ein vorzugsweise handbedientes Einstellorgan 31 für den gewünschton Neigungswinkel "Vp^ und ein ähnliches Organ 32 für den gewünschten Seitenrichtwinkel ρ , beispielsweise Drehknöpfe oder kleine Einstellhebel zum Drehen eines Resolvors (R), der trigonometrische Funktionen dieser Winkel bildet. Ferner hat jede der beiden Einrichtungen drei Eingänge X, Y und Z zum Anschluss an den Geber, der an diese Eingänge die vom Geber gemessenen Worte Β_χ/Β, , B /Bj₁

bzw. B_/B, abgibt, also die Istworte, die in der Rechonvorrichtung ζ η

mit den Sollwerten verglichen worden.

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Die Bezeichnungen und Sinnbilder ±n dsm. beiden Fig.. 7 'und 8 haben folgende Bedeutungen. Es gibt die drei schon erwähnten "Eingänge X, Y *und Z, die durch Doppelringe dargestellt sind.. Ferner gibt es .zwei als Einfackringe gezeigte Ausgänge A und'B. Der Ausgang A gibt das steuernde Fehler ,signal für 'dem Kipp servoantrieb entsprechend Gleichung CD ηϊ>₃ also das Signal S₊. an die Servosteuerung des hydraulischen lippantriebs 7₃ während der Aus gang B ein Signal S entsprechend Gleichung ^:(2) and die Servoeinrichtung des hydraullselien lippantriebs -S abgibt*

Wie schon erwähnt₃ sind elektrische Verbindungen mit einfachen strichen und mechanische Einstellachsen mit doppelten Strichen angegeben. Mit "1" bezeichnete Anschlüsse werden von einem 2.B. aus einer festen Spannung bestehendem elektrischen Signal gespeist, welches den Wert 1 repräsentiert₃ damit in einer Subtraktions-

stufe SUB der Wert 1 - cos ~V gebildet worden kann, indem dem Subtrahenden-Eingang dieser Stufe ein Signal entsprechend cos -y zugeführt wird. .

Im übrigen tragen die in den beiden Figuren vorkommenden Elemente folgende Bezeichnungen: Resolver R₃ Servomotoren M für die Resolver-, Vergleicher in Form arithmetischer Stufen wie subtrahierende, addierende, dividierende und multiplizierende Stufen SUB, ADD, DIV bzw. MULT und eine quadratwurzclbildende Stufe ROT sowie Operationsverstärker F. Mit -I bezeichnete Stufen sind ebenfalls Verstärker, jedoch mit einem Verstärkungsfaktor, der entsprechend der Inklination I eingestellt ist.

Die pfeilähnlichen Dreiecke, welche die Verstärker F und -I darstellen, sind so gerichtet, dass sie die Verstärkungsrichtung angeben, d.h. so dass die Spitze den Eingang und die Basis den Ausgang bildet. Die eigentliche Pfeile geben die Laufrichtung der elektrischen Signale an.

Bemerkt sei, dass es mangels Normen hierfür häufig auch üblich ist, die Dreiecksinnbildcr von Verstärkern in umgekehrter Richtung zu benutzen, so dass die Spitze dos Dreiecks den Verstärkereingang

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bedeutet, was hier also nicht der Fall ist. An den meisten Leitungen in Fig. 7 lind 8 sind die algebraischen Wort ο angegeben, welche durch die auf diesen Leitungen auftretenden Signale vermittelt worden. An den unbezeichneten Leitungen kann man ohne weiteres feststellen, um welche Sigialwerte und -richtungen es sich handelt. Aus diesen Gründon werden die beiden Figuren nicht in allen Einzelheiten beschrieben.

In solchen Fällen, v/o die beiden Eingänge einer multiplizierenden Stufe MULT miteinander und mit einer einzigen Zuleitung verbunden sind, arbeitet die Stufe naturgcmäss als quadrierende Stufe.

Wo zwei oder drei Resolver in Form von Doppel- bzw. Dreifachblöcken zusammengezeichnet sind, erfolgt eine mechanische Winkelwertübertragung zwischen den Resolvern und kann in der Zeichnung an den an den Eingängen und Ausgängen angegebenen Werten direkt erkannt werden. Beispielsweise befindet sich ganz oben in Fig. 7 ein aus zwei Resolvern R zusammengesetzter Doppelblock, wobei dem einen Resolver R trigonometrische Werte des Neigungswinkels ~Va elektrisch zugeführt v/erden, und ausserdem wird diesem Resolver vom unteren zweiten Resolver her der Winkel""^ mechanisch zugeführt. Dieser untere zweite Resolver wird einesteils elektrisch mit trigonometrischen Vierten des eingestellten Sollwertes des Seitenrichtungswinkels ft und anderenteils mechanisch mit dein Winkel Ύ zwischen " der Horizontalprojektion der Koordinate χ und dem Seitenrichtungswinkel ^"gespeist. Der untere Resolver gibt also den Winkel^ an den oberen Resolver weiter und erzeugt ausserdem die Vierte cos(ß +~y _o) und -sin(ß + ~ψ_ο) mithilf e der ihm zugoführten Signale.

Die Rechenvorrichtung nach Fig. 8 unterscheidet sich von dor nach Fig. 7 hauptsächlich dadurch, dass in Fig. S die meisten der in Fig. 7 vorkommenden Multiplizierstufen MJLT wegfallen und dass dafür mehr Resolver R benutzt worden als in Fig. 7· In Fig. 3 kommt nur eine einzige multiplizierende Stufe MULT vor, die entweder eingangsseitig als quadrierende Stufe geschaltot oder direkt als solche ausgeführt ist.

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Die Schaltbilder nach Fig. 7 und 8 beziehen sich in erster Linie auf eine Analogrecheneinrichtung, Diese Einrichtungen können aber nach dem gleichen dargestellten Prinzip teilweise oder sogar völlig als digital rechnende Einrichtungen ausgeführt werden, wodurch man höhere Genauigkeit erzielt und ausserdom Vergleicher in Form digitaler arithmetischer Stufen, Speicher und allenfalls auch trigonometrische Umrechner (welche die oben erwähnten Resolver ganz oder teilweise ersetzen) benutzen kann, da solche digitale Stufen in der Datenverarbeitungstechnik weit entwickelt, erprobt und heutzutage vcrhältnismässig billig sind und sich meistens leichter eichen lassen.

Resolver gibt gs in zahlreichen, teilweise völlig verschiedenartigen Bauarten und brauchen hier nicht beschrieben zu werden. Beispielsweise kann der mit dem von Hand drehbaren Einstellglied 31 versehene Resolver R, der ρ in tgß umrechnet, ganz einfach aus einem vorzugsweise nichtlinearen, z.B. logarithmischen Potentiometer bestehen, wobei die Winkelskala zur Einstellung des Glieds 31 so geteilt (gradiert ) ist, dass der Potentiometer eine dem Wert tgp proportionale Spannung abgibt, wenn man |b mithilfe der genannten Skala einstellt.

Die praktische Bedienung beschränkt sich darauf, dass man von Eand die Sollwerte der Seitenrichtung ρ und Neigung Yß einstellt, woraufhin die Ausgänge A und B Fuhlsignale nach Gleichung (1) und (2) abgeben. Diese Fehlsignale steuern die Servosteu rungen der hydraulischen Kipp- und Drehantriebe, wodurch die Führung des Arbeitsorgans (der Bohrmaschine oder Ramme) automatisch in die gewünschte Stellung gebracht wird, so dass dann die Neigung und die Seitenrichtung unabhängig von den Bewegungen der Arbeitsmaschine beibehalten werden, also unabhängig u.a. von sich ändernder Fahrrichtung und sich ändernder Neigung dus Geländes.

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Claims (1)

1. AB Skänska Cementg,iu.teriet,

   ■ Göteborg, Schweden

   P at ent ansprüche

   1. Einrichtung zur selbsttätigen Winkeleinstellung und/oder Parallelbewegung einer Fuhrung für ein daran entlang bewegliches Arbeitsorgan, z.B. für eine Gesteinsbohrmasehine oder Rgmme, wobei die Führung in zwei miteinander einen rechten Winkel bildenden Ebenen schwenkbar ist und mithilfe eines Zwischengliedes von einem ortsbeweglichen ,Gestell, z.B. Fahrgestell, getragen wird and mit Antrieben für die genannte Schwenkbewegung ausgerüstet ist, gekennzeichnet durch Kurs* und Winkelgeber (9,11,12, 20,21), deren Ausgänge über Wertevergleicher (18,19) mit Antrieben (7,8) für die Schwenkbewegungen der Führung (k) verbunden sind und in Abhängigkeit von der Stellung des Gestells (2?, des Zwischengliedes (3) und/oder der Führung (k) selbst, Signale zur Einstel?- lung der Führung (k) auf einen bestimmten Seitenwinkel φ) und einen bestimmten Winkel (Y) in Bezug auf die Lotlinie einzustellen.

   2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Geber aus in der Horizontal- und/oder Erdbodenebene winkelempfindlichen Gebern (9,11,12) und aus in einer oder mehreren senkrechten Ebenen winkelempfindlichen Winkelgebern'(20, 21) ..bestehen. ~ "

   3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch g e k e η η ze i c h >· net, dass die in der Horizontal- oder Erdbodenebene winkel empfindlichen Geber einesteils einen am Gestell (2) angebiachten Winkelgeber (10) einbegreifen, der iüit einem riehtungsarigebenden Instrument wie z.B. einem Kursgeber (9) zusammenarbeitet, welcher einen Bezugswert für die bestimmte Seitenrichtung liefert und in Bezug auf welchen alle in der Horizontal- und/oder-Erdbodenebene liegenden Winkel im Verlauf /des Betriebs berechnet werden, und anderenteils einen Geber (11) einbegreifen, der zwischen dem Gestell (2) und dem zwischen demselben und der Führung vorgesehenen

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   beweglichen Zwischenglied Oiuahgebi*acht ,ist und auf den Winkel . zwischen dem Untergestell und dem Zwischenglied anspricht.

   k, Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichn e t, dass die in der Horizontal- und/oder Erdbodenebene winkelempfindlichen Geber ein richtungsangebendes Instrument wie z.B. einen Kursgeber (12) einbegreifen, welches mit der Führung (h) oder dem daran entlang beweglichen und in Bezug auf die Führung nicht drehbaren Arbeitsorgan (5) fest verbunden ist.

   5. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch g e k e η η ζ e i c h η et, dass die in senkrechter Ebene winkelempfindlichen Geber ein oder mehrere lotrichtungsempfindliche Instrumente, beispielsweise Pendelgeber (20,21) einbegreifen, die mit der Führung oder dem daian entlang beweglichen und-in Bezug auf die Führung nicht drehbaren Arbeitsorgan.'(5) fest verbunden sind.

   6. Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch g e·' k θ, η η ζ ei c h η e t,' dass der Winkel· zwischen der Führung.',Oj) "und der Lotlinie lind auch die Seitenrichtimg der Führung mit' eineni vorzugsweise handbedienten ffeigungswähler (17) ' für den soeben genannten Winkel bzw. mit einem Seitenrichtuhgswähler (10) einstellbar ist, wobei letzterer mit dem richtungsangebonden Instrument (Kursgeber 9,12) zusammenwirkt.

   7. Einrichtung nach Anspruch 1 oder nach Anspruch 6 nur in Verbindung mit Anspruch 1, dadurch g ekennzei chnet, dass ein zusammen mit Führung (k) beweglicher Kurs- und Neigungsgeber drei Magnetfeldsignale (bei X, Y und Z) erzeugt, welche je einem von drei relativen Koordinatenwerten (B , B₃ B) eines in Bezug auf den-Geber unbeweglichen Koordinatensystems (x, y, z) entsprechen, wobei diese Koordinatenwerte den drei in diesem Koordinatensystem bestimmten erdmagnetischen Feldkomponenten im Verhältnis zu einer im wesentlichen unveränderlichen Komponente (Bj₁) des erdmagnetischen Feldes entsprechen, und dass vorzugsweise arithmetische und trigonometrische Wertevergleicher die den soeben genannten Signalen entsprechenden Istwerte (B_χ/Β. , By/Byo

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   mit den (mittels 31,32) eingestellten Sollwerten vergleichen und Steuersignale (bei A,B) abgeben, welche dem etwaigep Unter-^ schied zwischen den Soll- und Istwerten entsprechen und die; Antriebe (7,8) für Änderung der Seitenrichtung und der in Bezug auf die Lotlinie geltende Neigung der Führung steuern..

   8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch g e k e η η. ζ ei c. h net, dass der Kurs- und Neigungsgeber (12) drei Magnetfeld- , _: komponentengeber enthält, die nur aus unbeweglichen Bestandteilen bestehen und in Bezug auf die Führung oder das Arbeitsorgan (5) unbeweglich sind sowie je ein relative Komponentensignal (B ,B ,B) erzeugen, welches in bestimmtem Zusammenhang mit der genannten festen Komponente (K ) des Erdmagnetfeldes steht, insbesondere indem es mit letzterem dividiert ist, um je eines der drei genannten relativen Magnetföldsignale (bei X,Y,Z) zu bilden, wobei diese Magnetfeldkomponentengeber vorzugsweise im wesentlichen aus Magnistoren, Magnetdioden oder Fluxgate-Eleinenten bestehen.

   9. Einrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch g e k e η η . zeichnet^ dass die Sollwerte der Neigung Qk.) und der Seitenrichtüng φ) der Führung (**■) von Hand einstellbar sind, tind dass die Einrichtung mithilfe dieser beiden Werte sowie der drei Magnetfeldsignale (Β^,/Β^, B /B^, B^B^) und der Inklination (I) des Erdmagnetfeldes die beiden Steuersignale (S.,S) so berechnet, dass letztere je einem der beiden Werte tg Y^. - tgY^ · ^c°s"% ^un<3 siiiy - sin^iL · co^f entsprechen, um die Einstellung der Führung auf die gewünschte Kippung bzw. Drehung in Bezug auf die Lotlinie zu steuern, wobei"Y. und'V die Istwerte des Kipp- bzw. Drehwinkels der Führung sind, ")4 der Sollwert der Neigung der Führung ist und der Sollwert des Winkels zwischen dem Sollwert des Seitenrichtungswinkels (p) und der Horizontalprojektion derjenigen Koordinatenachse (x) des genannten Koordinatensystems (x,y,z) ist, welches sich in Richtung des Zwischengliedes nach vorn erstreckt.

   10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 7-9, dadurch g 'e kennzei chnet, dass die Sollwerte der Neigung"")¹/! , der Seitenrichtung ß, der genannten festen, vorzugsweise waagrechten

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   Komponente des eFdmagnetisehen Feldes und der Inklination (I) des letzteren ^?on Hand einstellbar sind, -wobei die beiden letzgenann« ten Werte (%*£) ^orgugsweise einmalig» aber mit Justiarmoglieh« keit einstellbar sind, und wobei die Inklination (I) im Bedarfsfalle durch Einstellung der senkrechten und -waagreehten Komponen^ ten (Β_ν>Β^) des ipdmagnetfQldes und durch Quotientenbildung (I ~ ΕγΛ^ dieser beiden Komponenten einstellbar ist, worunter eine dieser beiden Komponenten die. sehon genannte einstellbare Komponente (B^) ist, ■

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