DE2160682C3 - Einrichtung zur selbsttätigen Winkeleinstellung und/oder Parallelbewegung einer Führung für ein Arbeitsorgan - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Ein richtung zur selbsttätigen Winkeleinstellung und/ode Parallelbewegung einer Führung für ein daran enl

lung bewegliches Arbeitsorgan, wie eine
maschine oder Ramme, wobei die Führung in zwei miteinander einen rechten Winkel bildenden Ebenen ichwenkbar ist und üher ein Zwischenglied von eineni ortsbeweglichen Gestell, wie eineni Fahrgestell, getragen wird und mit Antrieben sowie Vorrichtungen für die Parallelbewegung der Führung ausgerüstet ist.

Es ist häufig äußerst wichtig, solche Führungen in einfacher Weise richtig auf die gewünschte Stellung einstellen zu können. Ferner müssen sie oft von einer Arbeitsslelle 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 beim sogenannten 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 Strossenhau ü'-er 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 durch Handsteuerung in den beiden genannten Ebenen so versch wenkbar. daß die gewünschte Einstellung vorgenommen werden kann, und dall hei 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 verschiedennen 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 Seilenriehuingswinkel der Führungen in erwünschter Weise z„ beherrschen.

In diesem Zusammenhang sind bereits Einrichtungen bekannt (s. deutsche Offenlcgungsschrift 1 915 731 und USA.-Patentschrift 3 374 975). weiche eine Parallclverschiebung von Bohrlafctten oder ähnlichen Einrichtungen in bezug auf einen fixen Standort der bekannter, ortsbewcgiidicn Gestelle ermöglichen. Derartige Einrichtungen haben jedoch den Nachteil, daß sie keine Parallcher.ichiebung aei jeweils wechselndem Standort der Gestelle erlauben.

Im Hinblick auf diesen Stand der Technik ist es Aufgabe der vorliegenden, Erfindung, eine Einrichtung zu schaffe;'., welche eine Einstellung und eine Parallelbewegung der Führungen im wesentlichen unabhängig von der Bauart der betreffenden Arbeitsmaschine, von Cicläiidc- und tfuiJcr.vcihältnisscn und vom genannten ScilcnrichUmgswinkcl erlaubt.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß Azimut- und Ncigungsuinkelgcher vorgesehen sind, deren Ausgänge über Wertevcrglcichcr mit den Antrieben für die Schwcnkbcwegungeii der Führung verbunden sind und zur Erzeugung von Signalen zur Einstellung der Führung auf einen vorbestimmten Scitcnwinkcl und einen vorbestimmten Winkel in bezug auf die Lotlinie in Abhängigkeit von der Stellung des Gestell*, des Zwischengliedes und oder der Führung ausgebildet sind.

Praktische Versuche mit einer erfindungsgemäßen Einrichtung ergaben, daß die erstrebte Aufgabe völlig erreicht wird und ouL· es möglich ist, eine vollkommen genaue Parallelbewegung der Führungen und eine sclhsltätigc Einstellung sowohl der Seitcnrichtiing wie des Neigungswinkels in hczug auf die Lotlinie erreicht werden kann. Es wird somit ermöglicht, eine selbsttätige Beibehaltung der gewünschten Seiteririchtungs- und Neigungswinkel genau und einfach — und zwar f. nur durch vorhergehendes Einstellen dieser Winkel beispielsweise von einem Steuerpult aus — durchzuführen.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich an Hand der Unieransprüche 2 bis 9.

ίο Die erfindungsgemäße Einrichtung wird durch die nachstehende Beschreibung und die Zeichnungen an Hand von Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine etwas vereinfachte Seitenansicht eines

ortsbeweglichen (meist fahrbaren) Gesteinsbohraggregats bekannter Bauart mit Führungen in Form von Gleitschienen für an diesen Schienen entlang beweglichen Arbeitsorganen in Form von Gesteinsbohrmaschinen,

F i g. 2 und 3 eine vereinfachte Ansicht des Aggreguts von F i g. 1 von oben bzw. von hinten gesehen. F i g. 4 ein Prinzipschaltbild der Einrichtung zum Einstellen und Parallelbewegen der in den F i g. 1 bis 3 gezeigten Führungsschienen.

F i g. 5 eine vereinfachte Ansicht ähnlich F i g. 2 eines Gesteinsbohraggregats mit einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung zum Einstellen und Parallelbewegen der Führungen, F i g. 6 ein Prinzipschaltbild eines weiteren Aiisfüh-

rungsbeispiels der Erfindung und

F i g. 7 und S je eine Bcrcchnungseinrichtung zur Steuerung der Führiingsbalkeri eines Gesteinsbohraggregats nach F i g. 5.

Das in den F i g. 1 bis 3 und 5 gezeigte Gesteinshohraggregat ist völlig herkömmlicher Art. Zu seiner Eigenbewegung am Arbeitsplatz besitz· es ein mit Fahrraupen 1 versehenes Untergestell — hkr 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. Die:,,: Ausleger sind mit ihrem einen Ende am Fahrgestell beweglich angebracht und tragen an ihrem freien anderen Ende je eine Führung 4 in Form einer Gleitschiene für je eine Gesteinsbohrmaschine 5. die an der zugehörigen Führung 4 entlang verschiebbar ist und dabei zum nötigen Vorschub des Bohrers oder der Bohrstange 6 dient.

Die beiden Gleitschicncn oder Führungen 4 sind so an den Auslegern 3 angebracht, daß sie ir. 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 Ebeiicn und die entsprechenden Winkel gehen aus Ϊ-" i g. 1 und ? hervor, wo die Kipp- und Drchvvinkcl mit ;v bzw. }■,. bezeichnet sind. Diese Winkel liegen also in je einer der beiden Ebenen. In diesen Ebenen sind die Führungen 4 mittels hydraulischei; Antrieben 7 und 8 schwenkbar, wobei der Antrieb 7 zur Bewegung in der Kippcbcne dient, während der Antriebs die Bewegungen in der Drehebene bewirkt. Diese beiden Antriebe arbeiten liier zusammen mit nicht näher beschriebenen hydraulischen Antrieben zum Betätigen

6r der Ausleger J, wobei als Antriebsmittel Drucköl dient, dessen Druck von einer oder mehreren, vorzugsweise auf dem Fahrgestell 2 angebrachten Druckölpumpcii stammt.

Da cine crllndungsgeinäßc 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 Kihrungsgleitschiciicn 4 Für die beiden Gesteinsbohrmaschinen 5, wobei jede der 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 F.rlinduiii! enthalten diese Einrichtungen mit den Antrieben 7, 8 jeder Führung gekoppelte und miteinander verbundene Geber und Vergleichen 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 Scitcnrichtung und Neigung in bezug auf die Lotlinie dienen.

In Anbetracht dessen, daß eine crlindungsgcmäüc 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 Seilenrichtung jeder einzelnen Führung 4 bei den beiden nachstehend beschriebenen erfindungsgemäßcn Ausführungsbcispiclcn in den F i g. 2 und 5 angegeben. In I·" i g. 2 wurde außerdem in bezug auf das crslc Ausführungsbeispiel eingetragen, wie ein Visier, wclclics einem am Fahrgestell 2 angebrachten Azimutgeber 9 zugeordnet ist, auf die für die Führungen 4 gewünschte Azimut- oder Scilcnrichtung eingestellt wird. In bezug auf das zweite Ausführungsbcispiel ist in F" i g. 5 angegeben, wie ein am Fahrgestell 2 angebrachtcr Kursgcbcranzciuer auf die gewünschte Azimiit- oder Seitcnrichlung der Führungen 4 eingestellt wird, wobei dieser Anzeiger mit mindestens einem der an den Führungen angebrachten Azimulgcbcrn 12 zusammenarbeitet.

Das Prinzipsehaltiiild in F i g. 4 des für das Gesteinsbohraggregat nach Fig. 1 bis 3 vorgesehenen ersten Ausführungsbeispiels der Erlindung zeigt aus Vereinfachungsgründen außer den für die Scitcnrichtung des Fahrgestells 2 vorgesehenen Stromkreise nur die Steuerkreise für die Bewegungen der einen der beiden Führungen 4 in der Drehebene und in der Kippcbene der Führungen.

[m Prinzip arbeitet eine Einrichtung der in F i g. 4 dargestellten Art wie eine Feuerleitanlage für Schiffsartillerie. Der Azimutgeber 9 ist das für die Bestimmung der Seitenrichtung (Peilung) ausschlaggebende Glied und kann an sich verschiedenartig beschaffen sein. Der Azimutgeber 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 Übersetzungsverhältnis 1:(—1) durch Zahnräder von außen her gesteuert werden kann. Über diese Übertragung steht der Nachlaufzeiger in Verbindung mit dem Drehgriff eines Winkelumrechners 10, so daß eine Rechlsdrehung des Drehgriffs eine Linksdrehung des Nachlaufzeigers bewirkt, und umgekehrt. Wie aus den Richtungsangaben in F i g. 2 hervorgeht, entspricht die Bezugsstellung oder »Zurrlage« des genannten Drehgriffs und des Nachlaufzei- «ers der Längsrichtung geradeaus nach vorn des Bohraggregats.

Dali oben und im weiteren das genannte Übersetzungsverhältnis I : 1 negativ angegeben ist, bedeutet die soeben beschriebene Ciegenläuligkcil des Nachliiufzcigcrs und des Drehgriffs des Winkelumrechners. Der Winkclumrcchncr IO und andere, weitere unten vorkommende Winkclumrcchncr wandeln einen mechanisch oder elektrisch eingegebenen Winkel in eine, mechanisch oder elektrisch abgegebene trigonometrische Winkelfunktion um, oder umgekehrt, und werden nachstehend der Einfachheit halber »Resolver« genannt. (Auf Winkelfunktionen beschränkte Resolver werden manchmal auch »Transsolvcr« genannt.) In den weiter unten beschriebenen Schaltbildern (K i g. 6 bis 8) sind mechanische Werlcübcrtragungen mit Doppclstrichcn und elektrische Werlcübcriiagungcn mit Einfachstrichcn dargestellt.

Das Anzcigcrgchäuse des Azimutgebers 9 ist vorzugsweise mit einer Befestigungsvorrichtung zum Anbringen eines Fernglasvisiers oder eines entsprechenden Gerätes zum genauen Anvisieren versehen, um das Einstellen der Seitenrichtung zu erleichtern, die beispielsweise in bezug auf Gcländerichtpunktc, Ziclslungcn im Gelände od. ä. bestimmt wird. Das Visier sollte 'Jann mit Hilfe der Befestigungseinrichtung starr mit den¹ Anzeigergehäuse verbunden sein und eine Mull- oder Bczugslagc geradeaus nach vorn in Längsrichtung (Fahrrichhmg) des Bohraggregates besitzen, also so. daß eine an der Skala des Anzcigergchäuse;· vorgesehene Bezeichnung, beispielsweise N (Nord) in Längsrichtung des Aggregats genau geradeaus nach vorn weist.

Bezüglich der in F i g. 2 vorkommenden Winkel ν /? und ι/· liefert ein elektrischer Geberteil des Azimutgebcrs 9 an den Resolver 10 Signalspannungcn, die eil Maß des Winkels (// \- ψ) sind. Zeigt der Azimut uebcrzeigcr genau auf die genannte Bezeichnung N an der Skala des Anzeigeruchäuses, so ist (ji '· y>) 0 da dann die Seitenrichtung (der Pcilwinkcl) des Bohr aggregates Null ist.

Um hinter dem Resolver K) ein Signal zu erhalten welches ein Maß nur für den Winkel 1/' ist, welcher dei Scitcnrichtungswinkcl der Führungen 4 in bc/ug au die genannte Längsrichtung geradeaus nach vorn de: Aggregats ist. muß bei einer Einrichtung mit einei Schaltung nach Art von F i g. 4 zuerst das Visier unc infolgedessen auch das Anzeigergehäuse des Kurs gebers 9 auf den gewünschten Scitenwinkel ei.,eestcll und dort verriegelt werden. Dann dreht man den Dreh griff des Resolvers 10 derart, daß der Nachlaufzeige des Azimutgeberanzeigers dieselbe Richtung anzeig wie der Zeiger des Azimutgeberanzeigers. In diese Stellung wird der Drehgriff des Resolvers 10 verriegelt Nach Durchführung dieser Maßnahmen liefert dii Einstellung der erfindungsgemäßen Einrichtung Be zugswerte für alle künftigen Richtungsänderungen de Bohraggregats, solange die gewünschte eingestellt) Seitenrichtung beibehalten werden soll. Dies bedeutet daß das hinter dem Resolver 10 erhaltene Signal stet ein Maß für den Winkel ψ darstellt, unabhängig davon wie das gesamte Bohraggregat gedreht wird.

Die Einstellung der Seitenrichtung der Führungen ■ mit einer Einrichtung nach F i g. 4 ist am einfachste: zu erklären, wenn man annimmt, daß das Visier mit samt dem Anzeiger des Azimutgebers 9, der Nachlauf zeiger desselben und daher auch der Drehgriff de Resolvers 10 alle geradeaus nach vorn in Längsrich tung des Bohraggregats zeigen. Der Zeiger des Azimut gebers bildet dann den Winkel (ß F ψ) mit diese

Längsrichtung und daher mich mit dem Naehlaufzeiger. Wird jel/l das Visier /us:inimen mil ilen A/imutgcberan/eigcr tu'·, den Winkel ψ gedreht, so dall es in der gewünschten Seitenwinkcliiclilimu der I iihruiigen 4 zeigt, dann zeigt der A/imutgeber/eigcr weiterhin den Winkelt// ■ ψ) in bezug auf die Skala des Aziinuigeberan/eiuers an, nimmt aber seihst den Winkci /i in beug auf den lOlge/.cigcr des Anzeigers und die Längsrichtung in Richtung nach vorn des Aggregats ein. Dreht iii:iii nun den Drehgriff des Resolvers IO so, dall die I olge/eigcirichtung mil derjenigen de-, /ciücrs des Anzeigers übereinilimmi. d.h. mit dem Winkel // übereinstimmt, weil der Naehlauf-/eiger und der RcsolverdreligiilT sich gegensinnig drehen, dann z.ichl der Resolver den Winkel// vom A/iimilgeherwcrl ab, wodurch bewirkt wird, dall das vom Resolver II) abgegebene Signal bis /um Vornehmen einer neuen Einstellung ein Mall für den Winkel// ist, unabhängig von den Seitendrchbewegungcn des Fahrgestells 2, d. h. des Bohiaggregals.

IaIIs das Visier /ur Einstellung eines SeitenrichlUiig-Sollwertes nicht benötigt wird, weil dieser Winkelwerl gegclx ι «der bekannt ist, dann kann man diesen Winkclgradwerl direkt mil dem Drehgriff des Resolver-, II) einstellen. Der damit gekoppelte Nachlauf-/eiger wird dann bis /um Sollwert an der A/imulge! >eran/eige>kala mitgenommen. Hierbei wird das Visier überhaupt nicht benötigt und dient deshalb nur /um '-!!!-,tellen von Seilenwinkeln, für welche nur He-/ugi'.ihjv'kte im unviebenden (ieländc gegeben sind.

An dem 'ielenk. mit welchem jc.ler Ausleger 3 mit dem lahrgcleii de. Boliraggregals verbunden Kt, ist m der Einrichtung nach E i g. 4 ein Resolver Il so angebracht, dall er den Schwenkwinkel des Auslegers in der Erdbodenebene (Fahrbahnebene) in bezug auf d'i. I ahrgestell ablastet. Dieser Resolver II ist in den !■' i ·. I bis } nicht dargestellt, dagegen im Schallbild I i g. 4. In diesem Resolver wird außerdem der Winkel \, /u dem vom Resolver 10 herrührenden Winkclwci t addiert und der Sinus und Kosinus der Summe gebildet. Der Sinuswert der Summe wird einem Slcuerkreis 15 für die Drehbewegung der Führung 4 zugeführt, und der Kosinuswcrt wird dem anderen Steucrkrei-. 16 für die Kippbcwcgung der Führung zugeführt. Die Eingangssignal der beiden Steuerkreise 15 und 16 sin-J daher AJ₁Sm(V, I- ψ) bzw. AT₁COs(X_n |- ψ) und sind die Bczugswcrlc der Dreh- bzw. Kippcinstcllung der Führung, wobei K, eine Konstante ist.

Die beiden Kreise 15 und 16 enthalten einen gemeinsamen Neigung.sgeber 17, 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 II kommenden Signale werden in den Steuerkreisen 15, 16 deinodulic-'t, durch ein Tiefpaßfilter gefiltert und mit dem vom Neigungsgeber 17 kommenden Signal zusammengebracht, um dann als Sollwertsignal für die Neigung der Führung in ihrer Drehebene bzw. in ein Sollwertsignal für die Neigung der Führung in ihrer Kippebenc 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 4 in ihrer Drehebene auf den gewünschten Wert in dieser Ebene einstellt. Zu diesem Zweck ist an der Führung 4 ein Pendelwinkelgeber 20 angebracht, der auf den Winkel in dieser Drehebene anspricht und ein in geeigneter Weise behandeltes Signal an den Verglcicher 18 zurückgibt.

In entsprechender Weise erzeugt gleichzeitig der Verglcicher 19 im Kippbewegungsslcucrkrcis 16 der

:> lührung 4 ein Steuersignal, welches ein Magnetventil für den hydraulischen Antrieb 7 steuert, so daß dieser Antrieb die lührung in ihrer Kippcbcne in die gewünschte Stellung bewegt. Auch hierfür ist ein Pcndclwinkclgebcr 21 an der Führung angebracht und cr-/cugl ein dem Kippwinkcl in dieser Kbcnc entsprechendes Signal, welches nach geeigneter Behandlung an den Verglcicher 19 zurückgeführt wird. Ein l'cndcl-

winkelgebcr 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, dafl eine crfindungsgemäße Hinrichtung auch winkelcmplindlichc Elemente cnthält, welche auf Winkel in der Hrdbodcncbcnc, d. h. auf die (ielandcncigung, ansprechen und sie als entsprechende Winkelsignalc weitergeben. Im hier beschriebenen Ausführiingsbcispicl bestehen diese EIcmentc einesteils aus denjenigen Elementen, die mit dem am Fahrgestell angebrachten Azimulgcbcr 9 zusammenarbeiten und zu denen in erster Linie der Resolver IO gehört, und andcrnteils aus dem Resolver 11, der an (iclcnkcn /wischen jedem Ausleger 3 und dem Fahrgestell 2 angebracht isl und den Winkci zwischen dem jeweiligen Ausleger und dem Fahrgestell ermit-IeIl und weitergibt. Feuer gehören zu diesen Elementen auch riemcate, die in senkrechten Ebenen winkeleinplindlich sind und im I >er beschriebenen Beispiel aus den zwei in bezug auf die Lotlinie arbeitenden Inslru-

;i5 mcnlcn oder Pcndelwinkclgcbcrn 20 und 21 bestehen, die an der Führung 4 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 Fjnslcllung des Winkels der Führung in bezug auf die Lotlinie und die Einstellung des Scilcnwinkcls erfolgt, wie aus obigem hervorgeht, durch den Ncigungswähler 17 für den Neigungswinkel bzw. durch eine mit dem richlungsanzeigcndcn Instrument, in vorliegendem Fall mit dem Azimutgeber 9, verbundene Wählvorrichtung für die gewünschte Seitenrichtung, wobei diese Wählvorrichtung in vorliegendem Beispiel durch den Resolver 10 gebildet wird.

Die F.inrichtung nach F i g. 4 ist bei ungefähr waagerechter Stellung des Fahrgestells verwendbar, nämlich wenn mäßige Abweichungen von dieser Stellung, z. B. infolge Geländeneigung u. ä., eine für den praktischen Bedarf genügend genaue Einstellgenauigkeit der Führungen 4 gewährleistet. Die Einrichtung nach F i g. 4

hat den großen Vorzug, daß ein einziger Azimulgeber für mehrere Führungen 4 genügt und daS es in manchen Fällen genügt oder zweckmäßiger ist, den Azimutgeber am Fahrgestell anzubringen. Wünscht man hingegen eine erfindungsgemäße Ein-

richtung, die von Geländeneigungen völlig unabhängig ist und auch bei nahezu beliebiger Neigung des Fahrgestells in bezug auf eine waagerechte Ebene verwendbar ist, so eignet sich hierfür das Ausführungsbeispiel nach F i g. 6 in Verbindung mit F i g. 5.

Bei dieser Ausführung ist an jeder einzelnen Führung 4 ein Azimutgeber 12 angebracht, der direkt diejenigen Richtungen in den beiden senkrechten Ebenen anzeigt, in denen die betreffende Führung gedreht

und gekippt werden kann (s. I i g. 5). Dies erreicht man beispielsweise dadurch, daß der Azimutgeher (F i g. 5 und 6) entweder an der Führung selbst oder an einer Verlängerung derselben angebracht und dort ;o orientiert ist, 'laß er direkt tlie Richtung derjenigen senkrechten Ebene angibt, in welcher die Führung 4 gekippt wirti. Der Azimutgehcr 12 kann sogar am Arbeitsorgan 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 an Hand von Zielpunkten oder Richtmarken im umgehenden Gelände muß bei dieser zweiten Ausführungsform des ErImdungsgcgcnstaiules das Fahrgestell 2 waagerecht stehen, und mindestens ein Ausleger 3 muli in Längsrichtung des Gcstcinsbohraggregals genau nach vorn gerichtet sein (s. F i g. 5). Danach wird die weitere Einstellung in gleicher Weise vorgenommen wie hei der ersten beschriebenen Ausführungsform. Erwähnt sei aber, daß der Drehgriff des Resolvers für die heiden Führungen 4 gemeinsam ist und daher mit den für jeden der beiden Führungen vorgesehenen Rcsnlvcrn K) verbunden ist. Infolgedessen kann der Winkel /! beider Führungen gleichzeitig subtrahiert werden, so daß das von jedem der beiden Resolver K) abgegebene Signal ein direktes Maß für die in F i g. 5 angegebenen Winkel i/v;r,r und ψοιιο wird. Wie aus F i g. S zu ersehen ist, bedeutet y>„ den Winkel zwischen den beiden senkrechten Dreh- und Kippcbenen der Führungen und der gewünschten Azimut- oder Scitcnrichtung.

Hei einer Einstellung, die an Hand dncs vorgegebenen Kurses erfolgt, verfährt man wie bei den beiden oben beschriebenen Beispielen einer crlindungsgcmäßen Einrichtung, weshalb in diesem Falle eine waagerechte Aufstellung des Bohraggregats und Auslcgerstcllung in Vorwärtsrichtung für die Grimdeinstcllung nicht nötig sind.

Auch das Prinzipschaltbild nach F i g. 6 betrifft nur eine der beiden Führungen 4. und auch diese Einrichtung arbeitet im Prinzip ungefähr wie eine Feuerlcitanlage für Schiffsartillerie.

Die Azimutgeber 12 sind hier kombinierte Azimut- und Neigungsgeber, die mit je einer Führung 4 od. ä. 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 4 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 4 fest angebracht sind, gewinnt man folgende Vorteile: Die Befestigung der Geber an den Führungen sowie die hierfür nötigen BefestigungsteiJc werden beträchtlich einfacher. Die Geber brauchen weder bewegliche Teile enthalten noch mit solchen beweglichen Teilen wie Kardanringe, neigungsanzeigende Pendelgeber od. ä. zusammenarbeiten. Durch den Wegfall beweglicher Teile und von Schwingungsund Stoßdämpfern für Pendel und Kardanaufhän- giingcn usw. arbeitet der ('eher schneller und genauer. Die Gefahr einer Beschädigung der Geher ν.ηύ hierzu gehörender Teile ist geringer, was hei Gcstcinsbohraggrcgalcn und ähnlichen Maschinen für Schwcrbetrieb von großer Bedeutung ist.

Eine Einrichtung der weiter ohcn heschrichcnen Art, die einen oder mehrere Azimutgeher mit Maer.elkompaß und kardanischcr Aufhängung zusammen mit hierfür benötigten Pendclgchern, Dämpfern usw. enthall, ist zwar zur /eil billiger als eine Einrichtung nachstehender Art mit Gehern, die zur HcMimniung der Komponenten des crdmagnelischcn Feldes nur unbewegliche Teile enthalten, wenn man hierbei auch ti ic Kosten für die dann benötigte automatische Rcchenanlage berücksichtigt, aber diese gegenwärtig gellenden Nachteile dürften in vielen lallen gegenüber den obenerwähnten Vorteilen zurücktreten. Eiuähul sei ferner, daß ein starr an den Führungen 4 angebrachter Geher bedeutend härteren Erschütterungen aus-

ao gesetzt ist als ein am Fahrgestell angebrachter und allenfalls federnd, kardanisch aufgehängter Geher. Moderne Vorrichtungen zum Messen der erdniagnelischcn Feldkomponcnlen (wobei ja nur die Winkel und die relative Größe der Komponenten im Verhältnis zueinander gemessen zu werden brauchen) 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 schließt die Vervsendung von Gummidämpfern od. ä. nicht aus, vorausgesetzt, daß der hiermit versehene Geher keine anderen Drehbewegungen in bezug auf die Führung 4 ausführen kann als solche, die entweder sehr kurzzeitig sind (der zu gering sind, um die nötige Meßgenauigkeit nicht unzulässig zu verschlechtern. Als Heispiele solcher moderner Magnetfeld-Komponentenmcsser seien Vorrichtungen genannt, welche Magnistoren, Magnetdioden oder sogenannte Fluxgatc-Mrgnctometcr ent-

4" halten. Heim gegenwärtigen Stand der Technik sind dagegen Hall-Geber und Fcldplatten auch aus praktischen Gründen wenig geeignet.

Die F i g. 7 und 8 zeigen je einen Rechner, tier Signale zur Steuerung der gewünschten Drehung und Kippung der Führungen 4 mit Hilfe der hydraulischen Antriebe 7 und 8 bewirkt (s. auch die F i c. 1,3 und 5).

Um den Zweck und die Funktion der in F i g. 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 4 mit einem hieran starr befestigten kombinierten Neigungs- und Azimutgeber 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 12istein rechtswinkliges rechtshändiges System und ist unabhängig von der Lotlinie und vom Koordinatensystem des Schwerkraft- und Magnetfeldes der Erde. Die Koordinatenachsen des Gebers sind mit x,y und ζ bezeichnet. Nur bei senkrecht nach oben gerich teter Führung 4 stimmt die Lotlinie mit der Geber achse ζ überein, welche sich dann senkrecht nach unten erstreckt, während die Achse χ mit der Richtung geradeaus vorwärts des Zwischengliedes 3 zusammen-

fiilll und r waagerecht nach redils in tier Querrichtung gerichtet isl und mit sowohl tier I .nt linie wie ν einen rechten Winkel bililcl. Das Koordinatensystem .v. r, r bewegt sicli ;iher sonst selbstverständlich zusammen mit tlem Kurs- und Ncigimgsgeber 12.

Die I lori/onlalprojektion der Koordinatenachse .ν bildet mit der Sollscitcnrichliing // den Winkel ψ_η. Die Koordinatenachse : bildet ilen Winkel 7 mit der Lotlinie. Die gewünschte Neigung der Führung 4 in bezug auf die Lotlinie ist j'_/(, Die Istvvinkcl der Kippung und Drehung der Führung 4 sind jv bzw. jv. Die waagerechten und senkrechten Komponenten des HnI-niagneirelt'es sind lh bzw. //,.. Die wim (ieher in seinem Koordinatensystem v, y, : gemessenen LnI-feldkomponcntcn sind Ii.,, ll„ bzw. li_;. /wischen dem Inklinationswinkel / uiul der Inklination / des LnI-magnclfeldes besteht die Beziehung / tg / H₁-IHi,-

Das Signal, welches ilen Unterschied zwischen Istiintl Sollwert des Kippwinkcls darstellt und mil .V, bezeichnet >..t, sowie das entsprechende Signal .V, für den L»rehwinkcl, sind lehlersigriale, die mittels einer Servosteuerung den Kippanlrieb7 bzw. ilen Drehantrieb 8 steuern.

Lbcnso wie bei den weiter oben beschriebenen Hinrichtungen gilt

•V,

Ig γ, tg ■/,, · cos i/v,,
sin )',■ sin γ,, ■ cos ψ_η.

Ls sei nun angenommen, daß man einen Geber bekannter Ausführung benutzt, der elektrische Signale für je eine der drei Magnetfcldkomponentcn Ii₁, B,, und Ii; erzeugt, vorzugsweise so, daß die drei Signale diesen Komponenten proportional sind, lieispiclswcisc in nicht dargestellten Angleichungsverstärkcrn erzeugen diese drei Signale elektrische Signale, welche den Relativwcrtcn B,Ilh, Π,,ΙΒ/, bzw. BJIh entsprechen. In gleicher Weise kann auch der Quotient/

li_r\li\, gebildet werden, also der Inklinationswert /, der stets gleich isl dem Tangens des Inklinationswinkels. Ls ist zu beachten, daß die senkrechten und waagerechten Komponenten H₁- bzw. Hi, des erdmagnetischen Leides im allgemeinen als konstant betrachtet werden können, weshalb einmalige Einstellung dieser Werte, allerdings vorzugsweise mit .lusticrmöglichkeit, genügt, beispielsweise durch Hinstellen des Verstärkungsfaktors der soeben genannten Verstärker in entsprechender Weise. Die beiden erdmagnetischen Komponenten brauchen daher nicht ständig durch einen besonderen Geber od. ä. gemessen werden.

Die Recheneinrichtungen nach F i g. 7 und 8 führen Berechnungen an Hand folgender Gleichungen durch:

B_T = B_h cos (ß } V₀) cos γι - Β_υ sin γ,, (3)

By =-=· — B_h sin {β f ψ₀) cos γ_ν f B_r sin γ,-, (4)

Bz = B_h cos {β + Vo) sin γ f- B„ cos γ, (6)

cos γ — cos γ_ν cos γι. (6)

In den Gleichungen (3) bis (5) substituiert man die Variable mit der Gleichung (6), und danach werden die drei Werteγι,γν und ψ₀ aus diesen Gleichungen errechnet.

Wird dann die Inklination / = tgy = B_v/B/, eingesetzt, so erhält man

Hj-IHi, cos (/«' i/v) <-'os j·, I sin γι, (3a)

H₁₁ ¹Hi, sin (/ι ψ,,) cos ;v /sin jv, (4a)

H, cos (/)' 1 '/'„((I cos-)',· ..-OS²Jv)¹Z₂

! /cos j',- cos γ,. (5a)

In ähnlicher Weise, wie die meist konstanten Werte H₁- und lh den Verstärkern zugeführt werden,

1» welche direkt oder durch nachgeschüttete Stufen Signale erzeugen, die den Werten B._r/Hi,, Η,,/Β/, und IiJHi, entsprechen, kann auch der Quotient / B,IHu den Verstärkungsgrad gewisser weiter unten erwähnter Verstärker bestimmen. Hier sei betont, daß die Werte /, H₁ und Hi, naturgegebene Werte sind und sich bekanntlich langsam mit der /eit ändern und in geographisch verschiedenen Gebieten etwas verschieden sein können. Angaben hierüber werden jährlich von den Behörden veröffentlicht. Unten sei angenommen,

in du β die als Beispiele beschriebenen Hinrichtungen mil Nachstcllorganen zum Korrigieren dieser einmalig vorcingcstelltcn Werte verschieden sind.

Nachstehend muß man sich im Gedächtnis halten, was soeben über die drei naturgegebenen Werte gesagt wurde und außerdem daß cos γ, ■ cos γ,- - cos γ ist sowie daß man beim Neigungswinkel γ die Annäherung machen darf, daß sein Tangens gleich dem Sinus ist, da man meistens nicht mit größerer Neigung und höheren Gcnauigkeitsansprüehcn zu rechnen braucht, als daß man zur Vereinfachung der Recheneinrichtung den dadurch entstehenden, sehr geringen Hehler vernachlässigen kann.

Hinsichtlich der Anschlüsse und der mechanischen, meist handbedienten Hinstcllorganc stimmen die beiden Hinrichtungen nach H i g. 7 und 8 miteinander übercin. Die Nachstellorgane für die Werte B₁-, Bh und / H₁-IHi, werden jedoch nicht gezeigt.

Jede der beiden Hinrichtungen nach F i g. 7 und 8 besitzt ein vorzugsweise handbedientes Einstellorgan 31 für den gewünschten Neigungswinkel γ_ρ und ein ähnliches Organ 32 für den gewünschten Scitenrichtwinkel /7, beispielsweise Drehknöpfe otic·· kleine Linstcllhebcl zum Drehen eines Rcsolvcrs R, der trigonometrische Funktionen dieser Winkel bildet. Ferncr hat jede der beiden Einrichtungen drei Eingänge .V, Y und Z zum Anschluß an den Geber, der an diese Eingänge die vom Geber gemessenen W-.rtc Hj)Bh, Bai lh bzw. B₂₁ ¹Bi, abgibt, also die Istwerte, die in der Rechenvorrichtung mit den Sollwerten vergli-

chen werden.

Die Bezeichnungen und Sinnbilder in den beiden F i g. 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 Einfachringe gezeigte Ausgänge A und B. Der Aus gang A gibt das steuernde Fehlersignal für den Kippservoantrieb entsprechend Gleichung (1) ab, also das Signal S_t an die Servosteuerung des hydraulischen Kippantriebs 7, während der Ausgang B ein Signal S_n entsprechend Gleichung (2) an die Servoeinrichtung des hydraulischen Kippantriebs 8 abgibt.

Wie schon erwähnt, sind elektrische Verbindungen mit einfachen Strichen und mechanische Einstellachsen mit doppelten Strichen angegeben. Mit »1« bezeichnete Anschlüsse werden von einem z. B. aus einer festen Spannung bestehendem elektrischen Signal gespeist, welches den Wert 1 repräsentiert, damit in einer Subtraktionsstufe SUB der Wert 1 — cos²y

gebildet werden kann, indem dem Subtrahenden-Eingang dieser Stufe "in Signal entsprechend cos-y zugeführt wird.

Im übrigen tragen die in den beiden Figuren vorkommenden Elemente folgende Bezeichnungen: Resolver R, Servomotoren M für die Resolver, Vcrglcicher in Form arithmetischer Stufen wie subtrahierende, addierende, dividierende und multiplizierende Stufen SUB, ADD, DlV bzw. MULT und eine quadratwurzelbildende Stufe ROT sowie Operationsvcrstärker F. Mit —/ bezeichnete Stufen sind ebenfalls Verstärker, jedoch mit einem Verstärkungsfaktor, der entsprechend der Inklination /eingestellt ist.

Die pfeilähnlichen Dreiecke, welche die Verstärker F und —/ darstellen, sind so gerichtet, daß ?ie die Verstärkungsrichtung angeben, d. h., so daß die Spitze den Eingang und die Basis den Ausgang bildet. Die eigentlichen Pfeile geben die Laufrichtung der elektrischen Signale an.

Bemerkt sei. daß es mangels Normen hierfür häulig auch üblich ist, die Drciccksinnbildcr von Verstärkern in umgekehrter Richtung zu benutzen, so daß die Spitze des Dreiecks den Verstärkereingang bedeutet, Wi-. hier also nicht der Fall ist. An den meisten Leitungen in F i g. 7 und 8 sind die algebraischen Werte angegeben, welche durch die auf diesen Leitungen auftretenden Signale vermittelt werden. An den u π bezeichneten Leitungen kann man ohne weiteres feststellen, um welche Signalwerte und -richtungen es sich handelt. Aus diesen Gründen werden die beiden Figuren nicht in allen Einzelheiten he ichrieben.

In solchen Fällen, wo die beiden Eingänge einer multiplizierenden Stufe MULT miteinander im! mit einer einzigen Zuleitung verbunden sind, arbeitet die Stufe naturgemäß als quadrierende Stufe.

Wo zwei oder drei Resolver in Form von Doppclbzw. Dreifachblöcken zusamnengezeiehnet sind, erfolgt eine mechanische Winkclwerlübcrlraguni: zwischen den Resolvern und kann in der Zeichnung an den an den Eingingen und Ausgängen angegebenen Werten direkt erkannt werden. I5:ispie!swcise beündet sich gin/, oben in F i g. 7 ein aus zwei Resolvern R zus lmmcnucsctzier Doppelblock, wobei dem einen Resolver R trigonometrische Werte des Neigungswinkels >',, elektrisch zugeführt werden. unJ außerdem wird diesem Resolver vom unteren zweiten Resolver her der Winkel i/>„ mechanisch zugeführt. Dieser untere zweite Resolver wird einesteils elektrisch mit trigommjtrisdien Werten des eingeteilten Sollwertes des Seitenriclitungswinkcls ji und anderenteils media- ^c" nisch mit dem Winkel i/>„ zwischen der Horizont.ilprojeklion der Koordinate χ und dem Seitciirichtungswinkel/i gespeist. Der untere Resolver gibt also den Winkel ψ,, an den oberen Resolver weiter und erzeugt außerdem, die Werte cos (/? \-ψ_η) und -sin (/j ^; ■/·„) mit Hilfe der ihm zugeführlen Signale.

Die Rechenvorrichiung nach Γ i *,. 8 unterscheidet sich von der nach F i g. 7 hauptsächlich dadurch, daß in F i g. 8 die meisten der in F i g. 7 vorkommenden Multiplizierstufen MULT wegfallen und daß dafür mehr Resolver R benutzt werden als in F i g. 7. In F i g. 8 kommt nur eine einzige multiplizierende Stufe MULT vor, die entweder eingangsscilig als quadrierende Stufe geschaltet oder direkt als solche ausgeführt ist.

Die Schaltbilder nach F i g. 7 und 8 beziehen sich in erster Linie auf eine Analogrecheneinrichlung. Diese Einrichtungen können aber nach dem gleichen dargestellten Prinzip teihveise oder sogar völlig als digital rechnende Einrichtungen ausgeführt werden, wodurch man höhere Genauigkeit erzielt und außerdem Vcrsileicher in Form digitaler arithmetischer Stufen, Speicher und allenfalls auch trigonometrische Umrechner (welche die obenerwähnten Resolver ganz oder teilweise ersetzen) benutzen kann, da solche Jigitalc Stufen in der Dalenvcrarbeitungstechnik weit entwickelt, erprobt und heutzutage verhältnismäßig billi« sind und sich meistens leichter eichen lasten.

Resolver gibt e> in zahlreiche:!, teilweise völlig verschiedenartigen Bauarten und brauchen hier nicht beschrieben zu werden. Beispielsweise kann der mit dem von Hand drehbaren Finstellglicd 31 veischenc Resolver R, der _;/ in tg/i umrechnet, ganz einfach aus einem vorzugsweise nichllincarcn, z. B. logarilhmischen Potentiometer bestehen, wobei die Winkelskala zur Einstellung des Glieds 31 so geteilt (gradier;) ist, daIi der Potentiometer eine dem Wert tg/i proportionale Spannung abgibt, wenn man // mit Hilfe der genanntcn Skala einstellt.

Die praktische Bedienung beschränkt sich darauf, d.iß man von Hand die Sollwerte der Seitenrichtung // und Neigung;·,! einstellt, woraufhin die Ausgänge A und !) Fehlsignale nach Gleichung (I) und (2) abgeben. Diese Fehlsignale steuern die Scrvostcucrungen der hydraulischen Kipp- und Drehantriebe, wodurch die Führung des Arbeilsorgans (der Bohrmaschine oder Ramme) automatisch in die gewünschte Stellung gebracht wird, so daß dann die Neigung und die Seitenrichtunj unabhängig von den Bewegungen der Arbeitsmaschine beibehalten werden, also unabhängig unter anderem von sich ändernder lahrrichtung und sij'.i ändernder Neimiiv: des Geländes.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zur selbsttätigen Winkeleinstellung und/oder Parallelbewegung einer Führung für ein daran entlang bewegliches Arbeitsorgan, wie eine Gesteinsbührmaschine oder Ramme, wobei die Führung in zwei miteinander einen rechten Winkel bildenden Ebenen schwenkbar ist und üher ein Zwischenglied von einem ortsbeweglichen Gestell. wie einem Fahrgestell, getragen wird und mit Antrieben sowie Vorrichtungen für die Parallelbewegung der Führung ausgerüstet ist, gekennzeichnet durch Azimut- und Neigungswinkelgeber (9, U, 12, 20,21), deren Ausgänge über Wertevergleicher (18, 19) mit den Antrieben (7. 8) für die Schwenkbewegungen der Führung (4; >.erbunden sind und /ur !Erzeugung von Signalen zur Einstellung der Führung (4) auf einen vorbestimmten Seitenwinkel (/i) und einen \orbestimmten Winkel (;··) in bezug auf die Lotlinie in Abhängigkeit von der Stellung des Gestells (2). des Zwischengliedes (3) und oder tier Führung!-») ausgebildet sind.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Geber aus in bezug auf die Horizontal- und Oder Erdbodenebene winkelempfindlich, η Gebern (9. 11, 12) und aus in bezug auf eine oder mehrere senkrechte Ebenen winkelempfindlicken Geben·. ₍20, 21) bestehen.

3. Einrichtung nach Anspruch 2. dadurch gekennzeichnet, daß die in bezus: auf die Horizontalode!" Erdbodenebene winkelempfindlichen Geher einesteils einen am Gestell (2) angebrachten Winkelgeber (10). der mit einem richtungsangebenden Kursgeber (9) gekoppelt ist. welcher einen Bezugswert für die bestimmte Seitenrichtung liefert und als Bezugsgröße für alle in der Horizontal- und oder Erdbodenebene liegenden Winkel dient, und einen Geber (11) aufweisen, der zwischen dem liestell (2) und ücm zwischen diesem und der Führung vorgesehenen beweglichen Zwischenglied (3) angebracht ist und auf den Winkel zwischen dem Untergestell (2) und dem Zwischenglied (3) anspricht.

4. Einrichtung nach Anspruch 2. dadurch gekennzeichnet, dall die in bezug auf die Horizonlal- und/oder Erdbodenebenc winkelcmplindliehen Geber einen richtungsangebenden Azimutgcber (12) aufweisen, welcher mit der Führung (4) oder dem an dieser entlang beweglichen und in bezug auf die Führung (4) nicht drehbaren Arbeitsorgan (5) festverbunden ist.

5. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel zwischen der Führung (4) und der Lotlinie und die Seitenrichtung der Führung (4) mit einem Neigungswählcr (17) bzw. einem Seitenrichtungswähler (10) einstellbar sind, wobei letzterer mit dem riehtungsangebcndcn Azimutgebcr (9. 12) gekop- fio pelt ist.

(1. Einrichtung nach Anspruch I oder 5 in Verbindung mit Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der mit der Führung (4) bewegliche Azimut- und Neigungswinkelgeber zur Erzeugung von drei ^5 Magnctfcldsignalen ausgebildet ist, welche je einem von drei relativen koordiiiatenvverlen [Ii_x. Β,,, B_:) eines in bezug auf ilen Geber unbeweglichen Koordinatensystems (.ν, y, :) entsprechen, wobei diese Koordinatenwerte den drei in diesem Koordinatensystem bestimmten erdmagnetischen FeIdkomponenten im Verhältnis zu einer im wesentlichen unveränderlichen Komponente (S/,) des erdmagnetischen Feldes entsprechen, u.id daß Wertevergleicher zum Vergleich der diesen Signalen entsprechenden Istwerte [Bj-JBi₁, B_:l;B_h, L?'Bi₁) mit den eingestellten Sollwerten und zur Ahgabe von Steuersignalen vorgesehen sind, welche dem etwaigen Unterschied zwischen den Soll- und Istwerten entsprechen und die Antriebe (7, 8) für die Änderung der Seitenrichtung und die Neigung der Führung (4) in bezug auf die Lotlinie steuern.

7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Azimut- und Neigungswinkelgcher (12) drei Magnetfeldkfinp^i.-ontengeher enthält, die nur aus unbeweglichen Bestandteilen bestehen und in bezug auf die Führung (4) oder das Arheitsorgan (5) unbeweglich sind sowie je ein relatives Komponentensignal (ß_r- ß./. B^) erzeugen, welche* in bestimmtem Zusammenhang mit der festen Komponente (B_h) des F.rdmasnetfelde? steht, insbesondere deren Dividend ist. wobei je eines der drei relativen Magnetfeldsignale gebildet wird und die Magnetfeldkomponentengeber im wesentlichen aus Magnistoren. Magnetdioden und Fluxgate-Elementen bestehen.

H. Einrichtung nach Anspruch 6 oder "\ dadurch gekennzeichnet, daß die Sollwerte der Neigung (■■,-!) und der Seitenrichtung (W) der Führung (4) von Hand einstellbar sind und die Einrichtung zur Berechnung der beiden Steuersignale (Si. .SV) mittels dieser beiden Werte sowie der drei MagnetfeldsignaletS,· B₁₁. B„ B_h. B_: B„) und der Inklination)/) des Erdmagnetfeldes derart ausgelegt ist. daß die Steuersignale (.S',, .7,) je einem der beider, Werte (tg-// — tgy/i) cos»/·,, und (sin-/,· — sitr/,;) com;',, entsprechen, wobei die Einstellung der Führung auf die gewünschte Kippung bzw. Drehung in bezug auf die Lotlinie steuerbar ist. γι und ■/,■ die Istwerte des Kipp- bzw. Drehwinkels der Führung und ·/.; der Sollwert der Neigung der Führung sind und y„ der Sollwert des Winkels zwischen dem Sollwert des Seitenrichtungswinkels (/() und der Horizontalprojektion derjenigen Koordinatenachse (.v) des Koordinatensystems l.v. y. rl ist. welches sich in Richtung des Zwischengliedes (3) nach vorn erstreckt.

9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 6 oder 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Sollwerte der Neigung iyß). der Scitenrichlung (/>). der festen Komponente (/?/,) des erdmagnetischen leides und von dessen Inklination (/) von 1-land einstellbar sind, wobei die beiden letztgenannten Werte (B/,. I) mit .liisticnv.i'.glichkeit und die Inklination (/] durch Einstellung der senkrechten und waagerechten Komponenten (S,-, Bi₁) des Erdmagnetfeld^ und durch Quotientenbiklung (/ B₁-!Bi,) diese; beiden Komponenten einstellbar sind.