DE2320143A1

DE2320143A1 - Abbaumaschine

Info

Publication number: DE2320143A1
Application number: DE2320143A
Authority: DE
Inventors: Forrest Symington Anderson
Original assignee: Anderson Mavor Ltd
Current assignee: Anderson Mavor Ltd
Priority date: 1972-04-21
Filing date: 1973-04-19
Publication date: 1973-10-31
Also published as: FR2181070B1; US3854775A; FR2181070A1; GB1388291A

Description

Die Erfindung betrifft eine Steuereinrichtung für eine Abbaumaschine.

Insbesondere betrifft die Erfindung eine Steuereinrichtung für eine Abbaumaschine, welche Schneidelemente an jedem Ende aufweist, die anhebbar und absenkbar sind, um eine Deckenfläche oder eine Bodenfläche zu schneiden. Das vordere Schneidelement schneidet und formt die Bodenfläche, während das hintere Schneidelement die Deckenfläche schneidet und formt.

Die Abbaumaschine kann als normale Baueinheit ausgebildet sein, und zwar mit einem Antrieb, mit einer Schlepperhaspel und mit

30984W0498 - 1 -

_o ■■■■ 2320-H3

einem Getriebe zum Antreiben der Schneidelemente., wobei die Maschine auf Stützelementen getragen wird, die so nahe wie möglich an den Schneidelementen liegen. Jedes Schneidelement besitzt zwei Stützelemente, wobei eines dieser beiden Stützelemente an der dem Stoß zugewandten Seite der Maschine angeordnet ist und auf dem Boden aufruht, während das gegenüberliegende Stützelement des gleichen Paares an der dem Stoß abgewandten Seite (gobside) der Maschine liegt und ebenfalls auf dem Boden aufruht, oder aber an einem Abraumförderer sitzt und mit diesem Förderer verbunden ist.

Die dem Stoß zugewandte Seite der Maschine ist gegen das zu schneidende mineralische Gut gerichtet, während die dem Stoß abgewandte Seite (gobside) die hintere Seite der Maschine, bezogen auf das zu schneidende Mineral, darstellt und neben dem Abraumförderer liegt.

Die Schneidelemente an jedem Ende der Maschine können ausrichtbar sein, wobei jedes Schneidelement an einem Arm sitzt, der in seiner Höhe verstellbar ist, so daß sich die Schneidebene relativ zum Maschinengestell verändern läßt.

Alternativ dazu können die Schneidelemente fest an jedem Ende der Maschine angeordnet sein, wobei die Schneidebene dadurch verändert wird, daß man ein Ende der Maschine relativ zum anderen anhebt oder absenkt. Derartige Vorrichtungen werden im folgenden als Maschinen der eingangs genannten Art bezeichnet.

Bei Maschinen der eingangs genannten Art, bei denen das vordere Schneidelement in kurzem Abstand vor den vorderen Tragelementen die Bodenfläche schneidet und ausformt, hat es sich als schwierig erwiesen, die Maschine derart zu steuern, daß die Querebene des Maschinengestells in einer vorbestimmten Ebene relativ zur Verlaufsebene des mineralischen Stoßes verbleibt.

Die Erfindung schafft eine Einrichtung zur Höhensteuerung des vorderen,auf dem Boden aufruhenden und an der dem Stoß züge-

309844/0498

2320H3

kehrten Seite der Maschine angeordneten Stutzelementes zur anpassung an Veränderungen in der/norizontalen und vertikalen Ebene des vorderen Schneidelementes, so daß auf diese Weise die Querlage des Maschinengestells auf einer vorbestimmten Ebene gehalten werden kann.

Nach der Erfindung ist eine Abbaumaschine der eingangs genannten Art, die eine Steuerung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß eine hydraulische Servo-Steuereinrichtung in einem Hydraulikkreis vorgesehen ist, der an eine Kolbenarbeitsmaschine für ein vorderes Stützelement an der dem Stoß zugekehrten Seite der Maschine anschließbar ist, daß der Hydraulikkreis eine einstellbare Einrichtung zum Messen einer vorbestimmten Querlage der Maschine aufweist, daß die Meßeinrichtung auf Änderungen der vorbestimmten Querlage anspricht und ein Ventilelement betätigt, um eine Druckdifferenz in dem Hydraulikkreis zu erzeugen; die an einen als doppelt wirkenden Kolben ausgebildeten Verstärker angelegt wird, und daß der Verstärker in Abhängigkeit von der Druckdifferenz ein Ventil betätigt, welches auf die vordere Kolbenarbeitsmaschine einwirkt, um die Abbaumaschine in der vorbestimmten Querlage zu halten₃

Die Messeinrichtung kann aus einem einstellbaren Pendel bestehen, des um eine parallel zur Längsachse der Maschine liegende /^chse schwenkbar ist.

Das Ventilelement kann als Doppeldüsen-Klappenventil ausgebildet sein und mit dem Pendel oder dessen Arm in Verbindung stehen.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von bevorzugten Äusführungsbeispielen im Zusammenhang mit der beiliegenden Zeichnung. Die Zeichnung zeigt in:

Fig. 1 in Seitenansicht, und zwar gesehen von der dem Stoß abgewandten Seite aus, eine Abbaumaschine der eingangs genannten M.rt mit Schneidelementen an jedem Ende der Maschine, von denen jedes am Ende eines Einstellarrnes befestigt ist, welcher in

309844/0498

2320U3

seiner Höhe verändert werden kann, urn die Schneidebene relativ zum Maschinengestell zu verändern!

Fig. 2 eine Seitenansicht der Maschine nach Figur 1, und zwar gesehen von der dem Stoß zugewandten Seite ausi

Fig. 3 einen Grundriß der Maschine nach Figur 1;

Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie 4-4 in Figur 3, wobei eine erste Ausführungsform einer Steuereinrichtung gezeigt ist;

Fig. 5 in Seitenansicht, und zwar gesehen von der dem Stoß abgewandten Seite aus, eine Abbaumaschine der eingangs genannten Art unter Anwendung einer zweiten Ausführungsform nach der Erfindung;

Fig. 6 einen Grundriß der Maschine nach Figur 5}

Fig. 7 einen Schnitt entlang der Linie 7-7 in Figur 6{

Fig. 8 eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform eines hydraulischen Servo-Steuerkreises;

Fig. 9 eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform eines hydraulisches Servo-Steuerkreises;

Fig. 10 eine schematische Darstellung einer dritten a.usführungsform eines hydraulischen Servo-Steuerkreises.

Nach den Figuren 1-4 besteht eine Abbaumaschine 1 der eingangs genannten Art aus einem Antrieb 2, einer bchlepphaspel 3 und einem Getriebe 4 zum Antrieb von Schneidelementen 5, die an jedem Ende der Maschine vorgesehen sind.

309844/0498

2320U3

Entsprechend der Darstellung können die Schneidelemente aus einer Trommel 6 bestehen, die Schneidspitzen 7 auf schraubenlinienförmigen Flanschen 8 trägt.

Die Schneidelemente sind ausrichtbar, und zwar ist jedes Schneidelement 5 an einem Arm 9 befestigt, der in seiner Höhe einstellbar ist, so daß die Schneidebene relativ zum Maschinengestell verändert werden kann.

Die /Abbaumaschine wird von Stützelementen 10, 10 α und 11, 11 a getragen, welche paarweise an jedem Ende der Maschine so nahe wie möglich an den Schneidelementen angeordnet sind.

Die dem Stoß abgewdndte Seite der Abbaumaschine 1 wird von den Stützelementen 10 und 11 getragen. Diese bestehen aus zwei Hemmschuhen, von denen jeder starr am Ende der Maschine so nahe wie möglich an den Schneidelementen 5 angeordnet ist. Die als Hemmschuhe ausgebildeten Stützelemente 10 und 11 werden von einer dem Stoß zugewandten Seite 12 eines Abraumfördererers oder einer entsprechenden Fördereinrichtung getragen und sind derart mit dem Förderer verbunden, daß sie in dessen Längsrichtung gleiten können.

Die dem Stoß zugewandte Seite der Abbaumaschine liegt auf den Stützelementen 10 α und 11 a, welche aus zwei auf dem Boden aufruhenden Hemmschuhen bestehen. Von diesen Hemmschuhen sitzt jeder an einem Ende der Maschine, und zwar so nahe wie möglich an den Schneidelementen 5.

Jedes der als Hemmschuhe ausgebildeten Stützelemente 10 α und 11 a auf der dem Stoß zugewandten Seite der Maschine sitzt am unteren Ende eines vertikal verschiebbaren Führungselementes 14, wobei eine hydraulische Kolbenarbeitsmaschine 15 zwischen dem vertikalen Führungselement und dem Maschinengestell angeordnet ist. Die Höhe des Maschinengestelles über dem Boden läßt sich also an der dem Stoß zugewandten Seite der Maschine dadurch einstellen, daß man die Kolbenarbeitsmaschinen in Betrieb setzt.

3098U/0498

Weiterhin ist eine hydraulische Servo-Steuereinriehtung vorgesehen, die noch im folgenden näher beschrieben wird. Mit dieser Steuereinrichtung kann diejenige hydraulische Kolbenarbeitsmaschine betätigt werden, die mit dem in Bewegungsrichtung vorne liegenden, auf dem Boden aufruhenden und an der dem Stoß zugekehrten Seite der Abbaumaschine angeordneten Stützelement verbunden ist. Wenn die Querlage des Maschinengestells von einer vorbestimmten Ebene abweicht, welche normalerweise mit der Laufebene des mineralischen Stoßes zusammenfällt, so betätigt man die Kolbenarbeitsmaschine des vorderen, auf dem Boden aufruhenden Stützelementes, um das Maschinengestell wieder auf die vorbestimmte Ebene auszurichten.

Die Kolbenarbeitsmaschine, die mit dem auf dem Boden aufruhenden, am hinteren Ende der Maschine angeordneten Stützelement verbunden ist, wird mit einem im wesentlichen konstanten Mediendruck beaufschlagt, um annähernd die Hälfte des Gewichtes am in Bewegungsrichtung hinten liegenden Ende der Maschine zu tragen.

Die Ruhe- oder Nullage der Servo-Steuereinrichtung kann' derart eingestellt werden, daß die vorbestimmte Querlage des Maschinengestelles von der Laufebene des Kohlenstoßes abweicht.

Bei der Ausführungsform nach den Figuren 5-7, bei der gleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen sind, sind die Schneide.lemBnte 5 an jedem Ende der Maschine starr mit dem Maschinengestell verbunden. Um also die Bodenfläche zu formen und zu schneiden, wird das in Bewegungsrichtung vorne liegende Ende der Maschine abgesenkt, um auch das Schneidelement 5 an diesem Ende abzusenken. Das hintere Ende der Maschine wird angehoben, und dementsprechend auch das Schneidelement 5, das an diesem Ende sitzt, um die Deckenfläche zu schneiden und zu formen.

Die dem Stoß abgewandte Seite der Maschine wird auf den beiden, als Hemmschuhe ausgebildeten Stützelementen 10 und 11 getragen, welche, so nahe wie möglich an den Schneide.ementen liegen. Die Stützelemente ruhen auf der dem Stoß zugekehrten Seite 12 des

309844/0498

Äbraumförderers 13 und sind derart mit dem Abraumförderer verbunden, daß sie in dessen Längsrichtung gleiten können. Abweichend dazu können die Stützelemente auch auf dem Boden neben dem Abraumförderer 13 aufruhen und derart mit dem Abraumförderer verbunden sein, daß Gleitbewegungen relativ zu dessen Längsrichtung möglich sind.

Die als Gleitschuhe ausgebildeten Stützelemente 10 und 11 sitzen jeweils am Ende eines zugehörigen, verschiebbaren Führungselementes 14 a, welches von einer am Maschinengestell angeordneten, hydraulischen Kolbenarbeitsmaschine 15a betätigt wird, um die Höhe der Stützelemente und dsmentsprechend die Höhe an der züge- · hörigen Seite der Maschine einzustellen.

Die Einstellposition derjenigen Stützelemente, die an der dem Stoß abgewandten Seite der Maschine sitzen, wird durch manuelle Betätigung der hydraulischen Kolbenarbeitsmaschinen 15 α geregelt. Das Bedienungspersonal richtet das in Bewegungsrichtung vorne liegende Stützelement derart aus, daß das Schneidelement die Bodenfläche schneidet und formt. Das in Bewegungsrichtung hinten liegende Stützelement wird so eingestellt, daß das Schneidelement an diesem Ende der Maschine die Deckenfläche schneidet und formt.

Die dem Stoß zugewandte Seite der Maschine trägt die auf dem 3oden aufruhenden Stützelemente 10 α und 11a, die ebenfalls als Gleitschuhe ausgebildet und mit denen des ersten Ausführungsbeispiels identisch sein können. Das in Bewegungsrichtung vorne liegende, an der dem Stoß zugewandten Seite angeordnete Stützelement ist mit aer hydraulischen Servo-Steuereinrichtung versehen, während das in Bewegungsrichtungen hinten liegende, an der dem Stoß zugewandten Seite angeordnete Stützelement mit dem hinten liegenden, an der dem Stoß abgewandten Seite der Maschine angeordneten Stützelement hydraulisch gekuppelt und parallel geschaltet sein kann, um das Gewicht am hinteren Ende der Maschine aufzuteilen.

Die hydraulische Servo-Steuereinrichtung weist einen Hydraulikkreis auf, der an diejenige hydraulische Kolbenarbeitsmaschine

309844/0498

— 7 —

9320U3

anschließbar ist, die mit dem in Bewegungsrichtung vorne liegenden und an der dem Stoß zugewandten Seite der Maschine angeordneten Stützelement oder Hemmschuh verbunden ist.

Eine erste Ausführungsform eines Hydraulikkreises ist in Figur 8 dargestellt. Dementsprechend ist eine Pumpe P vorgesehen, um Hydraulikflüssigkeit durch eine Drossel 20 zu jeder Düse eines Doppeldüsen-Klappenventils zu fördern, welches von einem Pendel 21 betätigt wird. Das Pendel ist einstellbar aufgehängt und kenn sich um eine parallel zur Längsachse des Maschinengestells liegende Achse verschwenken. Das Klappenventil umfaßt ein Paar von Düsen 22 und 23, die beidseitig des Arms des Pendels angeordnet sind, um Strahlen von hydraulischer Flüssigkeit gegen den Arm des Pendels zu richten. Schwingt also das Pendel in einer Richtung, so wird die zu dieser Seite liegende Düse verschlossen oder zum Teil verschlossen, während die gegenüber liegende Düse geöffnet wird. Es entsteht also eine Druckdifferenz in den Leitungen, die zu den Düsen führen. Diese Leitungen sind jeweils an ein Ende eines Verstärkers 24 angeschlossen, der als doppelwirkender Kolben ausgebildet ist. Die Druckdifferenz wird also auf den doppel wirkenden Kolben aufgegeben, und dieser erzeugt eine Kraft, um ein Ventil 25 in einem Hydraulikkreis.zu betätigen, welches von einer zweiten Pumpe P 2 gespeist wird. Letztere steht über ein Durchflußsteuerventil 26 mit der Kolbenarböitsmaschine für das in Bewegungsrichtung vorne liegende Stützelement in Verbindung, um die Kolbenarbeitsmaschine anzuheben oder abzusenken.

Die erste Pumpe P liefert außerdem einen konstanten Druck zu der Kolbenarbeitsmaschine für das in Bewegungsrichtung hinten liegende Stützelement auf der dem Stoß zugekehrten Seite der Maschine. Ein manuell betätigbares Umschaltventil 29 steht mit beiden Hydraulikkreisen in Verbindung, so daß bei Umkehr der Bewegungsrichtung der Maschine die Hydraulikkreise an die jeweiligen Kolbenarbeitsmaschinen angeschlossen werden können.

Eine zweite Ausführungsform einer hydraulischen Servo-Steuereinrichtung gemäß Figur 9 ist ähnlich wie die nach Figur 8 aufgebaut,

309844/0498

2320U3

abgesehen davon, daß das Doppeldüsen-Klappenventil durch ein Schwenkdüsenventil 27 ersetzt worden ist. Bei diesem Schwenkdüsensystem wird eine Düse 28 mit hydraulischem Druck beaufschlagt. Die Düse ist mit dem Pendel 21 verbunden, welches nach wie vor um eine zur Längsachse des Maschinengestells parallele achse schwingen kann. Die Düse richtet einen Strahl der Hydraulikflüssigkeit unter Druck gegen die Enden- von zwei hydraulischen Leitungen 32 und 33, die auf Oszillationslinie ,der Düse 28 angeordnet sind. Jede der Leitungen ist mit einem gegenüberliegenden

als Ende des Verstärkers 24 verbunden, der auch hier doppeS wirkender Kolben ausgebildet ist. Der Kolben steht mit dem Ventil 25 des zweiten Hydraulikkreises in Verbindung.

Eine dritte Ausführungsform der hydraulischen Servo-Steuereinrichtung, die in Figur 10 dargestellt ist, entspricht in etwa der Ausführungsform nach Figur 8, abgesehen davon, daß die Pumpe P lediglich zur Lieferung eines konstanten Druckes für die Kolbenarbeitsmaschine des hinten liegenden Stützelementes dient. Eine dritte Pumpe P 3 fördert Hydraulikflüssigkeit zu einem Paar von Düsen 30 und 31 , die -mit Öffnungen in Leitungen 32 und 33 fluchten. Jede der Leitungen ist an ein Ende des als doppelt wirkender Kolben ausgebildeten Verstärkers 24 angeschlossen.

tine Strahlablenkplatte 34 liegt zwischen den Düsen 30, 31 und den.Leitungen 32, 33. Die Sirahlablenkplatte ist derart angeordnet, daß sie in ihrer mittleren, neutralen Stellung die Düsen und die Leitungen freigibt und somit einen ungestörten Flüssigkeitsstrom zuläßt.

Mit der Strahlablenkplatte 34 ist das Pendel 21 verbunden, um die Strahlablenkplatte zwischen zwei einander gegenüberliegenden Extremstellungen hin und her zu schwingen. In der einen Extremstellung liegt die Strahlablenkplatte zwischen der Düse 30 und der Leitung 32 und schneidet auf diese Weise den Flüssigkeitsstrom durch die Leitung ab. In der gegenüberliegenden Extremstellung wird eine Verbindung zwischen der Düse 31 und der Leitung 33 unterbrochen.

- 9 309844/0498

Das Pendel ist mit einer Einstelleinrxchtung 35 versehen, welche die relative Winkellage der StrahlQblenkplatte 34 zum Pendelarm verändern und damit die Neutrale- oder Nullage der Strahlablenkplatte bzw, des Pendels steuern kann.

Die Strahlablenkplatte 34 ist über einen Arm 36 mit dem Pendelarm verbunden. Der Arm 36 läßt sich in seiner Winkellage bezüglich des Pendelarmes einstellen, und zwar über ein Gewinde d&r Einstelleinrichtung 35.

- 10 -

309844/0498

Claims

^M 2320U3

Patentansprüche

1. Abbaumaschine mit Schneidelementen an jedem Ende, die anhebbar und absenkbar sind, um eine Deckenfläche oder eine Bodenfläche zu schneiden, und mit einer Steuerung, dadurch gekennzeichnet,

daß eine hydraulische Servo-Steuereinrichtung in einem Hydraulikkreis vorgesehen ist, der an eine Kolbenarbeitsmaschine (15) für ein vorderes Stützelement (10 a, 11 a) an der dem Stoß zugekehrten Seite der Maschine (1) anschließbar ist, daß der Hydraulikkreis eine einstellbare Einrichtung (21) zum Messen einer vorbestimmten Querlage der Maschine (1) aufweist, doü die Meßeinrichtung (21) auf Änderungen der vorbestimmten Querlage anspricht und ein Ventilelement (22, 23, 27, 34) betätigt, um eine Druckdifferenz in dem Hydraulikkreis zu erzeugen, die an einen als doppeltwirkender Kolben ausgebildeten Verstärker (24) angelegt wird, und daß der Verstärker in Abhängigkeit von der Druckdifferenz ein Ventil (25) betätigt, welches auf die vordere Kolbenarbeitsmaschine (15) einwirkt, um die Abbaumaschine (1) in der vorbestimmten Querlage zu halten.

2. abbaumaschine nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Meßeinrichtung aus einem einstellbaren Pendel (21) besteht, daß um eine parallel zur Längsachse der Maschine (1) liegende Achse schwenkbar ist.

3. abbaumaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,

daß das Ventilelement als Doppeldüsen-Klappenventil (22, 23) ausgebildet ist und mit dem Arm des Pendels (21) in Verbindung steht.

30984-4/0498

- 11 -

4. Abbaumaschine nach Anspruch 1 oder 2, 2320143 dadurch gekennzeichnet,

daß das Ventilelement ein öchwenkdüsenventil (27) umfaßt, dessen schwenkbare Düse (28) mit dem Arm des Pendels (21) verbunden ist, um einen Strahl von Hydraulikflüssigkeit in Richtung auf die offenen Enden zweier hydraulischer Leitungen (32, 33) abzugeben, die auf der Cszillationslinie der Schwenkdüse 23 angeordnet und jeweils an gegenüberliegende Seiten des Verstärkers(27) angeschlossen sind.

5. Abbaumaschine nach einem der Ansprüche 1-2, dadurch gekennzeichnet,

daß das Ventilelement ein Paar von Düsen (30, 31) aufweist, die mit dem offenen Enden ein Paar von hydraulischen Leitungen (32, 33) fluchten, von denen jede an einer gegenüberliegenden Seite des Verstärkers (24) angeschlossen ist, daß ein Strahlablenkelement (34) zwischen den Düsen (30, 31) und den Leitungen (32_t 33) vorgesehen sowie zwischen zwei £xtrernstellungen bewegbar ist, wobei es in der einen Extremstellung den Flüssigkeitsstrom zwischen einer der Düsen (30) bzw. (31) und der zugehörigen Leitung (32 bzw. 33) unterbricht und in der anderen Extremstellung den Flüssigkeitsstrom zwischen der anderen Düse (30 bzw. 31) und der zugehörigen Leitung (32 bzw. 33) abschneidet, und daß das Strahlablenkelement (34) mit dem Pendel (21) verbunden ist.

6„ Abbaumaschine nach einem der Ansprüche 3-5, dadurch gekennzeichnet,

daß die Stützelemente (10, 1.1) an der dem Stoß abgewandten Seite der Maschine (1) starr mit dem Maschinengestell verbunden sind und daß die Schneidelemente (5) jeweils an einem einstellbaren Arm (9) am Ende der Maschine (1) angeordnet sind.

7. Abbaumaschine nach einem der Ansprüche 3-5, dadurch gekennzeichnet,

daß die Schneidelemente (5) an jedem Ende der 'Maschine (1) starr befestigt sind, daß die Stützelemente (10,' 11). an der dem Stoß abgewandten Seite der Maschine jeweils auf einem verschiebbaren Führungselement (14 a) sitzen, daß jedes

3098.44/04-9 8

- 1 2 -

2320U3

Führuncsele,n3.;t (14 α) von einer hydraulischen Kolbenarbeitsmaschine (15 a) betätigt wird, urn die Stützelemente (10, 11} anzuheben ader abzusenken, und daß das in Bewegungsrichtung hinten liegende Stützelement an der dem Stoß zugewandten Seite der Maschine mit einer hydraulischen Kolbenarbeitsmcschine verbunden ist, welche parallel zu dem in Bewegungsrichtung hinten liegenden, an der dem StoS angewandten Seite angeordneten Stützelement geschaltet ist.

- 13 -

309844/0498

L e e r s e i t e