DE2901598C2

DE2901598C2 - Vorrichtung zur Kontrolle der Lage einer Teilschnittvortriebsmaschine

Info

Publication number: DE2901598C2
Application number: DE19792901598
Authority: DE
Inventors: Horst Ing.(grad.) 4630 Bochum Ödenkirchen
Original assignee: Gebr Eickhoff Maschinenfabrik u Eisengiesserei GmbH
Current assignee: Gebr Eickhoff Maschinenfabrik u Eisengiesserei GmbH
Priority date: 1979-01-17
Filing date: 1979-01-17
Publication date: 1986-03-20
Also published as: DE2901598A1

Description

aufnehmende Einrichtung besitzen, die mit einem Sichtgerät verbunden ist, auf dem sie die mit Hilfe der Visiereinrichtung und die mit Hilfe der beiden Neigungswaagen ermittelten Maschinenabweichungen anzeigt Der Bedienungsmann der Teilschnittvortriebsmaschine kann daher augenblicklich erkennen, was die Ursache der aufgetretenen Maschinenabweichungen ist, da auf dem Sichtgerät die Neigungen der Vortriebsmaschine um die Maschinenlängsachse bzw. Maschinenquerachse gesondert, beispielsweise durch digitale Ziffernanzeige ausgewiesen werden und auch eine gesonderte Ziffernanzeige der von der Visiereinrichtung ermittelten SoIlwert-Istwertdifferenz erfolgt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Abbildungen dargestellt und anhand des folgenden Beschreibungsteiles näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Teilschnittvortriebsmaschine in Seitenansicht;

Fig. 2 den Grundriß der Teilschnittvortriebsmaschine;

F i g. 3 ein Blockschaltbild.

Die Teilschnittvortriebsmaschine 1 bearbeitet die Ortsbrust 2 der aufzufahrenden Strecke 3 mit ihrer Schrämwalze 4, die von einem um die horizontale Achse 5 und um die vertikale Achse 6 schwenkbar gelagerten Tragarm 7 gehalten wird. Doppelseitig beaufschlagbare Stellzylinderpaare 8 bzw. 9 erzeugen die Tragarmschwenkbewegung der Teilschnittvortriebsmaschine 1. Letztere ist mittels Raupenfahrwerken 10 auf der Strekkensohle 11 verfahrbar, nimmt das anfallende Haufwerk mit einer Ladeschaufel 12 auf und trägt es über das Fördermittel 13 nach hinten aus. Ein innerhalb der Strecke 3 angeordneter Laser 14 bestimmt die Abbaurichtung der Teilschnittvortriebsmaschine 1. Der Strahl 15 dieses geodätisch ausgerichteten Lasers. 14 verläuft parallel zur Längsrichtung der aufzufahrenden Strecke 3.

Sowohl die horizontale Schwenkachse 5 als auch die vertikale Schwenkachse 6 des Tragarmes 7 der Teilschnittvortriebsmaschine 1 steht mit je einem Winkelkodierer 16 bzw. 17 in Verbindung, deren Ausgangssignale einer Profilsteuerung 18 zugeführt werden. Weiterhin ist der Teilschnittvortriebsmaschine 1 eine Visiereinrichtung 19 zugeordnet, die auf dem Maschinengestell befestigt und hier kardanisch gelagert, also um eine quer zur Streckenlängsrichtung verlaufende horizontale Achse 20 und um eine vertikale Achse 21 schwenkbar und in ihren einzelnen Schwenksteüungen festsetzbar ist. Mittels zweier Winkelkodierer 22, 23 werden beide Schwenkwinkel a,/?der Visiereinrichtung 19, also deren Schwenkweg um ihre horizontale sowie deren Schwenkbewegung um ihre vertikale Achse, festgehalten und in Form zweier Ausgangssignale εη eine Einrichtung 24 zur Richtungserfassung weitergeleitet. Darüber hinaus ist ein Sichtgerät 25 vorhanden, das die mit Hilfe der Neigungswaagen 26,27, beispielsweise zweier Pendel, ermittelter. Neigungen der Teilschnittvortriebsmaschine 1 um eine Maschinenlängsachse und um eine Maschinenquerachse dem Bedienungsmann anzeigt.

Vor dem Lösen eines Abschlages wird zweckmäßigerweise die Schrämwalze 4 zunächst in die Ortsbrust 2 eingefahren und danach, falls beabsichtigt, die Teilschnittvortriebsmaschine 1 in der Strecke 3 fest verspannt. Anschließend stellt der Bedienungsmann die Visiereinrichtung 19 so ein, daß der von ihr ausgehende Licht- bzw. Laserstrahl 28 den Strahl 15 des in Streckenlängsrichtung verlaufenden Lasers 14 in der Ebene der Ortsbrust 2 schneidet. Die auf diese Weise festgelegten Schwenkwinkel a,„ und ß-„, der Visiereinrichtung 19 müssen sich von den in der Maschinensollage auftretenden, entsprechenden Schwenkwinkeln «soil und ß_soii unterscheiden, und zwar stets um einen Wert, der allein durch die jeweiligen Abweichungen der Teilschnittvortriebsmaschine 1 aus ihrer Sollage bestimmt wird. Die den Winkeln x-_a,,ßi_St entsprechenden, mit Hilfe der Winkelkodierer 22, 23 erzeugten Istwertsignale gehen der Einrichtung 24 zu und werden mit den hier gespeicherten Sollwertsignalen verglichen, die, wie bereits ausgeführt, den Schwenkwinkeln λ*,// und ß_soii der Visiereinrichtung 19 entsprechen und in der Sollage der Teilschnittvortriebsmaschine 1, bei durch den Auftreffpunkt des Laserstrahls 15 hindurchtretendem Licht- bzw. Laserstrahl 28 der Visiereinrichtung 19 auftreten. Die so ermittelten Signaldifferenzen benutzt ein der Profilsteuerung 18 zugeordneter Rechner beim Lösen des anstehenden Abschlages zur Korrektur der Grenzwerte der Tragarmschwenkwinkel. Die die Grenzen der Tragarmschwenkwinkel bestimmenden Signale, die dem Rechner, '.vie in der deutschen Patentschrift 24 58 514 näher beschrieben, von einem Speicher zugehen, werden ständig mit den von den Win«^lkodierern 16, 17 erzeugten Istwertsignalen der Tragarrc schwenkwinkei verglichen und durch die vorerwähnten, mittels der Visiereinrichtung 19 erzeugten Korrektursignale so verändert, daß das Lösewerkzeug, also die Schrämwalze 4, trotz <*3r aus ihrer Sollage herausgewanderten Teilschnittvortriebsmaschine 1 nicht über das Sollprofil des Streckenquerschnittes hinauslaufen kann. Beide an den Ausgängen der Profilsteuerung 18 anstehenden Steuersignale wirken auf die elektrohydraulischen Steuerelemente 29, 30 ein und halten die Schrämwalze 4 stets innerhalb des durch den Laser 14 festgelegten Streckenquerschnittes oder aber geben die elektrohydraulischen Steuerelemente 29, 30 nur innerhalb dieses Streckenquerschnittes für die Handbetätigung 35 frei.

Sowohl die Profilsteuerung 18 als auch die Einrichtung zur Richtungserfassung 24 sowie die Profilanzeige 31, auf der mit Hilfe von nicht dargestellten Leuchtdiöden das aufzufahrende Streckenprofil 32 in kle-nerein Maßstab dargestellt ist, werden über eigene Spannungsversorgungen 33 mit der zu ihrem Betrieb notwendigen elektrischen Energie versorgt. Auf dem Schirm der Profilanzeige 31 gibt der Punkt 34 die augenblickliche Lage der Schrämwalze 4 in bezug auf uen Streckenquerschnitt an. Der Bedienungsmann der Teilschnittvortriebsmaschine 1 kann sich daher an der Profilanzeige 31 stets über die genaue Stellung der Schrämwalze 4 informieren und ist über den Strahl der Visiereinrichtung 19 außerdem auch über den genauen Standort der Teilschnittvortriebsmaschine 1 informiert, d. h. er kann augenblicklich feststellen, ob weitere Maschinenabweichungen während des Lösevorganges aufgetreten sind
Die beiden Neigungswaagen 26,27, deren Ausgangsf'gnJe an die Einrichtung 24 weitergeleitet werden, geben ständig Auskunft, um welches Maß die Vorrichtungsmaschine 1 sieh um ihre Längsachse bzw. um ihre Querachse geneigt hat. Auch diese Abweichungen gehen über die Einrichtung 24 der Profilsteuerung 18 zu und werden mit Hilfe des Rechners bei der Steuerung des Tragarmes 7 berücksichtigt. Darüber hinaus werden diese Neigungen der Teilschnittvortriebsmaschine, wie die mit Hilfe der Visiereinrichtung 19 ermUteiien Abweichungen, gesondert auf dem Sichtgerät 25 angezeigt, so daß der Bedienungsmann stets die Ursachen der Maschinenabweichungen erkennen und beim nächsten Vorfahren tier Vortriebsmaschine 1 entsprechende Gegenmaßnahmen treffen kann.

Es sei noch darauf hingewiesen, daß die kardanisch gelagerte Visiereinrichtung 19 auf einem Teil des Maschinengestells der Teilschnittvortriebsmaschine 1 angeordnet sein muß, der gegenüber dem Maschinenfahrwerk, also in dem Ausführungsbeispiel gegenüber dem Raupenfahrwerk 10, unbeweglich ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

29 Ol 598 1 2 gemessenen Tragarmschwenkwinkel unterscheidet Die Patentansprüche: Winkeldifferenz in beiden Maschinenlagen — also der Maschinensollage und der Maschinenistlage — bildet

1. Vorrichtung zur Kontrolle der Lage einer Teil- ein Maß für die Maschinenabweichungen. Somit können schnittvortriebsmaschine, die über eine Meßeinrich- 5 diese Differenzen beim anschließenden Lösen des Abtung verfügt, welche Abweichungen der Maschinen- Schlages zur Korrektur der von der Profilsteuerung istlage von der Maschinensollage anhand horizon- stammenden Sollwertsignale genutet werden. Besondetaler und vertikaler Winkelabweichungen gegen- re Einrichtungen und Geräte, die etwa aufgetretene Laüber einem Laserstrahl mit Hilfe der entsprechen- genabweichungen der Teilschnittvortriebsmaschine den Schwenkachsen der Maschine zugeordneter 10 feststellen und deren Größe ermitteln, sind daher über-Winkelcodierer und Meßwertverstärker ermittelt flüssig.

und mit einem Speicher, einem Korrekturspeicher Ferner gehört es in der Vermessungstechnik zum vor- und einem Rechner ausgerüstet ist, gekenn- bekannten Stand der Technik (»Markscheidekunde«, zeichnet durch eine mit Kimme und Korn, ei- Schulte, Löhr-Vossen, Springer-Verlag Berlin 1969, Seinem Projektor oder einem Laser ausgestattete, am 15 te 51 bis 57), von einem bestimmten Standort aus mit Maschinenrahmen angeordnete Visiereinrichtung Hilfe eines Theodoliten einen Bezugspunkt anzuvisie-(19), die um eine in Maschinenlängsrichtung verlau- ren und die Winkel zwischen der Visierlinie, der Vertifende Achse (20) und eine vertikale Achse (21) kalen und Horizontalen zu ermitteln,
schwenkbar angeordnet und über die ihren Bei der Vorrichtung nach der erstgenannten Entge-Schwenkachsen (20,21) zugeordneten Winkelcodie- 20 genhaltung hat es sich als nachteilig erwiesen, daß der rer (22,23$grit dem Rechner verbunden ist Bedienungsmann der Teilschnittvortriebsmaschine

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, für Teilschnitt- während des Lösevorganges über den augenblicklichen vortriebsmaschinen, deren Maschinengestell gegen- Maschinenstandort in bezug auf den Laserstrahl nicht über dem Maschinenfahrwerk um eine senkrechte informiert ist Er kann also nicht feststellen, ob während Achse schwenkbar gelagert ist, dadurch gekenn- 25 des laufenden Schneidvorganges weitere Maschinenabzeichnet, daß die Visiereinrichtung (19) und die hori- weichungen aufgetreten sind.

zontale Schwenkachse (5) des Maschinentragarmes Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Teil-

(7) auf einem gemeinsamen, zur senkrechten schnittvortriebsmaschine der anmeldungsgemäßen

Schwenkachse (6) des Maschinengestells konzentri- Gattung anzugeben, die es gestattet, auch während des

sehen Kreis derart angeordnet sind, daß sie sich dia- 30 Schneidvorganges den Maschinenstandort in bezug auf

metral gegenüberliegen. den Laserstrahl vom Bedienungsstand der Teilschnitt-

3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und/oder 2, vortriebsmaschine aus zu kontrollieren,
gekennzeichnet durch sine die Ausgangssignale der Diese Aufgabe wird mit den im Kennzeichen des Winkelkodierer (22, 23\ und die Ausgangssignale Hauptanspruchs angegebenen Mitteln gelöst.

zweier Neigungswaagen (26, 2?\ aufnehmende Ein- 35 Mit dieser Vorrichtung werden nicht nur alle Lagenrichtung (24), die mit einem Sichtgerät (25) verbun- abweichungen der Teilschnittvortriebsmaschine vor Beden ist, auf dem sie die mit Hilfe der Visiereinrich- ginn der Vortriebsarbeit für den Bedienungsmann ertung (19) und die mittels der beiden Neigungswaa- kennbar, sondern es ist nunmehr auch möglich, während gen (26, 27) ermittelten Maschinenabweichungen der eigentlichen Vortriebsarbeit festzustellen, ob die anzeigt 40 Maschine sich noch in der Lage befisdet, in der sie beim

Beginn der Lösearbeit gestanden hat, da alle Verände-

rungen der Maschinenstellung sich durch den aus der

Visierachse herauslaufenden Auftreffpunkt des Laserstrahls anzeigen und, wenn sie größere Ausmaße anneh-

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Kontrolle 45 men, zu einer erneuten Ausrichtung der Visiereinrich-

der Lage einer Teilschnittvortriebsmaschine gemäß der tung und damit zu einer erneuten Korrektur der von der

im Oberbegriff des Hauptanspruches angegebenen Profilsteuerung vorgegebenen Sollwertsignale Anlaß

Gattung. geben.

Eine Vorrichtung dieser Art ist durch die deutsche Weiterhin empfiehlt es sich, bei Teilschnittvortriebs-Offenlegungsschrift 25 31759 bekannt. Bei der Teil- 50 maschinen, deren Maschinengestell gegenüber dem Maschnittvortriebsmaschine nach dieser Vorveröffentli- schinenfahrwerk um eine senkrechte Achse schwenkbar chung wird vor jedsm Abschlag durch Verschwenken gelagert ist, die Visiereinrichtung und die horizontale des Tragarmes eine im Bereich des äußeren Tragarmen- Schwenkachse des Maschinentragarmes auf einem gedes befindliche Markierung mit dem in Strecken-bzw. meinsamen, zur senkrechten Schwenkachse des Maschi-Tunnellängsrichtung verlaufenden Laserstrahl zur Dek- 55 nengestells konzentrischen Kreis derart anzuordnen, kung gebracht. Die dabei gebildeten Istwertsignale, die daß sie sich diametral gegenüberliegen. In diesem Fall den Tragarmschwenkwinkeln proportional sind, werden ist sowohl der horizontale als auch der vertikale Winkel, nunmehr mit den in der Maschinensollage bei im Laser- den einerseits der in Streckenlängsrichtung verlaufende strahl liegender Markierung ermittelten Sollwertsigna- Strahl des Lasers und andererseits die Tragarmlängslen der Tragarmschwenkwinkel verglichen, den Winkel- 60 achse mit der Verbindungslinie: Kimme—Korn der Vidifferenzen entsprechende Korrektursignale gebildet siereinrichtung einschließt, gleich, so daß sich besonders und zur Korrektur der von der Profilsteuerung stam- einfache und übersichtliche Verhältnisse zur Darstelmenden Sollwertsignale benutzt. Alle Lagenabweichun- lung bzw. Bildung der Korrekturfaktoren beider Sollgen der Teilschnittvortriebsmaschine werden dabei er- werte ergeben.

kennbar, weil die Tragarmmarkierung nur dann mit dem 65 Nach einem weiteren Erfindungsmerkmal kann eine

Strahl des Lasers zur Deckung gebracht werden kann, so ausgerüstete Teilschnittvortriebsmaschine eine die

wenn der horizontale und/oder der vertikale Tragarm- Ausgangssignale der Winkelkodierer der Visiereinrich-

schwenkwinkel sich von dem in der Maschinensollage tung und die Ausgangssignale zweier Neigungswaagen