EP0221883A1 - Device for preventing the collision of a loading apron of a shearing machine with its slewing boom or its loosening tool - Google Patents

Device for preventing the collision of a loading apron of a shearing machine with its slewing boom or its loosening tool Download PDF

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EP0221883A1
EP0221883A1 EP86890273A EP86890273A EP0221883A1 EP 0221883 A1 EP0221883 A1 EP 0221883A1 EP 86890273 A EP86890273 A EP 86890273A EP 86890273 A EP86890273 A EP 86890273A EP 0221883 A1 EP0221883 A1 EP 0221883A1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
loading ramp
loading
machine
sensor
frame
Prior art date
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Ceased
Application number
EP86890273A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Eduard Dipl.-Ing. Schellenberg
Alfred Zitz
Gerhard Dipl.-Ing. Steinbrucker
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Voestalpine AG
Original Assignee
Voestalpine AG
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Filing date
Publication date
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Publication of EP0221883A1 publication Critical patent/EP0221883A1/en
Ceased legal-status Critical Current

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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21C—MINING OR QUARRYING
    • E21C35/00—Details of, or accessories for, machines for slitting or completely freeing the mineral from the seam, not provided for in groups E21C25/00 - E21C33/00, E21C37/00 or E21C39/00
    • E21C35/04—Safety devices
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D9/00—Tunnels or galleries, with or without linings; Methods or apparatus for making thereof; Layout of tunnels or galleries
    • E21D9/10—Making by using boring or cutting machines
    • E21D9/1006—Making by using boring or cutting machines with rotary cutting tools
    • E21D9/1013—Making by using boring or cutting machines with rotary cutting tools on a tool-carrier supported by a movable boom
    • E21D9/102—Making by using boring or cutting machines with rotary cutting tools on a tool-carrier supported by a movable boom by a longitudinally extending boom being pivotable about a vertical and a transverse axis
    • E21D9/1026—Making by using boring or cutting machines with rotary cutting tools on a tool-carrier supported by a movable boom by a longitudinally extending boom being pivotable about a vertical and a transverse axis the tool-carrier being rotated about a transverse axis

Definitions

  • the invention relates to a device for preventing the collision of a loading ramp of a cutting machine with the swivel arm or release tool thereof, with which the relative distance between the top of the loading ramp and the cutting arm or release tool is detected, and if the minimum distance of the swivel drive for the loading ramp and / or is undershot the cutting arm is blocked in the direction of one another and / or a signal is emitted.
  • Devices of the type mentioned have already become known in various training.
  • a collision protection with hydraulic sensors has become known, with which the movement of the cutting arm and loading ramp in the vertical direction to one another was detected, and inadmissible approaches of the components were avoided. Collision protection is particularly necessary with regard to the loading arms arranged on the loading ramp.
  • Such loading arms which can be designed, for example, as lobster scissor arms, have a relatively sensitive drive which could be damaged by a collision with the cutting arm.
  • a further design of such a collision protection which did not work without contact, has become known from AT-PS 342 537.
  • a particularly simple design of a collision protection works with stops which collide with one another before the possible damage to the loading arms of a loading ramp by the cutting arm and in this way a Prevent further movement of the loading ramp and cutter arm towards one another.
  • the loading ramp With such supports of the cutting machine by a loading ramp lowered below the tread plane of the crawler chassis, the loading ramp must now take up a large part of the machine weight and if the sole is uneven, this can lead to twisting or transverse positions of the loading ramp to the tread plane of the crawler chassis. If only angular measurements in the vertical direction are taken into account to determine the relative distance between the loading ramp and the cutting arm in the device for preventing the collision, this can still lead to a dangerous collision if the loading ramp is tilted accordingly. On the other hand, a general consideration of a maximally occurring inclination angle of the loading ramp by twisting it would significantly reduce the extent of the undercut or a sole cut and narrow the area of application of the machine.
  • the invention now aims to provide a device of the type mentioned, in which, in particular in the case of machines which are supported by raising their front end of the machine by lowering the loading ramp on their loading ramp, a high degree of security against collision is guaranteed and the working area of the machine is not restricted.
  • the invention essentially consists in that at least one sensor for the torsion of the loading ramp or the transverse inclination of the loading ramp to the plane given by the running surfaces of the chassis is arranged on the loading ramp.
  • the senor can be designed as an inclinometer, wherein preferably at least one inclinometer is fixed on the loading ramp and another inclinometer on the frame of the machine.
  • strain gauges in particular in a bridge circuit, can be used in a simple manner, a strain gauge bridge being arranged in a particularly advantageous manner on the trough of the conveying means connected to the loading ramp, in particular the box of the chain conveyor connected to the loading ramp, which is guided relative to the machine.
  • a design is always of particular advantage when the loading ramp is rigidly connected to the box of the chain conveyor, and the box of the chain conveyor carries the pivot axis for lowering or raising the loading ramp, which runs essentially parallel to the plane of the sole or the running surface of the crawler track .
  • the box of the chain conveyor is usually the component that can be easily twisted, and it can therefore be attached to the box of the chain conveyor in a particularly simple way to measure the amount of twist through a strain gauge bridge.
  • a further advantageous embodiment of the invention results from the fact that a gimbal and variable-length or flexible shaft is arranged between the loading ramp and the frame, one end of the shaft being fixed in a rotationally fixed manner and the other end of the shaft being coupled to a rotary sensor.
  • Loading ramps are usually raised or lowered relative to the machine frame by two off-center swivel cylinders.
  • the detection of the torsion of the loading ramp or the transverse inclination of the loading ramp to the plane given by the running surfaces of the undercarriage can be achieved in a particularly simple manner in such designs by having two angle measuring devices, in particular angle encoders, with the frame with the outside the longitudinal center of the machine Loading ramp articulated struts, especially the pivot cylinders, are connected.
  • the elongation can be measured in these cases, in particular using displacement sensors for the piston paths.
  • FIG. 1 and 2 show schematic side views of a machine with different cutting arm positions; 3 shows a schematic front view of a cutting machine with an exaggerated inclination of the loading ramp; 4 shows the permissible path of the cutting arm resulting from an inclined position according to FIG. 3; 5 shows a first embodiment of the arrangement of sensors designed as inclinometers; 6 shows a modified design with a plurality of inclinometers; 7 shows an embodiment with a strain gauge bridge on the box of a chain conveyor; 8 shows an embodiment of the measuring device with a rotary sensor and a shaft, the type of fixing being shown enlarged in FIG. 9, and FIG. 10 shows a modified embodiment with angle measuring devices on the plow cylinders.
  • a cutter arm 6 is arranged on a tower 5 so as to be pivotable about an axis 7 running essentially parallel to the running surface.
  • the tower 5 itself can in turn be pivoted about an essentially vertical axis, so that the cutting arm 6 can be pivoted on all sides.
  • cutter heads 8 are rotatably mounted.
  • FIG. 2 the reference numerals correspond to the illustration in FIG. 1, with the cutting arm 6 now being pivoted in the upward direction.
  • the maximum lowered position of the plow or the loading ramp 3 is indicated by the straight line 9 and the maximum swivel position in the downward direction of the cutting arm 6 by the straight line 10.
  • the subsequent swivel angle range can already lead to collisions, such a collision depending on the swivel position ⁇ of the cutting arm or the swivel position of the plow or the loading ramp 3 being possible from the zero position.
  • the vertical pivoting of the plow or cutter arm is taken into account in the side view.
  • the loading ramp can be pivoted relative to the drive plane 11 of the caterpillars, the pivoting being indicated schematically by the straight line 12.
  • the cutting arm 6 in turn carries at its free end the rotatably mounted cutting heads 8 and in the projection according to FIG. 4 it can be seen that when the loading ramp 3 is inclined in accordance with FIG. 3 when the cutting arm 6 or the heads 8 are pivoted on the left, the limitation of the pivoting must take place earlier than when pivoting to the right, in order to avoid a collision with the loading ramp.
  • the head movement that is usually carried out during cutting is indicated schematically by line 13. The head movement must take place in such a way that the collision with the now inclined loading ramp 3, schematically indicated by the inclination of the straight line 12, is avoided with certainty.
  • the loading ramp 3 has an inclinometer 14.
  • Another inclinometer 16 is provided on the rigid machine frame 15. The twist, which can also occur when the machine is supported by the loading ramp 3, results here as the difference between the measured values of the two inclinometers 16 and 14.
  • two inclinometers 14 are provided on the loading ramp 3 to improve the measuring accuracy.
  • a box 17 is connected to the loading ramp 3, in which the chain conveyor is guided.
  • the difference between the signals of the inclinometer 16 and the mean value of the two inclinometers 14 results in a measured value for the torsion of the box.
  • the bending of the loading table corresponds to the difference between the measured values of the two inclinometers arranged on the loading table or loading ramp 3 and results in one additional possibility of considering inadmissible swivel positions of the cutter arm.
  • the box 17 is pivotally attached to the machine frame about a pivot axis 18, so that when the loading ramp 3 is twisted or pivoted, the entire deformation occurs at the weakest part and thus as a torsion of the box of the chain conveyor.
  • the torsional stresses are measured with a strain gauge bridge 19, the measured values of the bridge circuit being fed to an evaluation device 20, shown schematically.
  • the evaluation device 20 is connected to the control of the drive for the loading ramp or the cutting arm. This design assumes that the loading table or loading ramp itself remains rigid and is not subject to twisting or bending.
  • a gimbal and telescopic shaft is arranged between loading ramp 3 and machine frame 15.
  • This shaft can also be designed as a flexible shaft.
  • This shaft is fixed, as is clearly shown in FIG. 9, on the loading table 3 in a rotationally fixed manner using a cardan joint 21.
  • the shaft 22 itself is variable in length and is connected to a rotation sensor 24 via a further cardan joint 23. The measured values of the rotary sensor 24 can in turn be fed to an evaluation circuit 20 shown in FIG.
  • rotation sensors 25 are connected to the bearings of the plow cylinders.
  • the plow cylinders 26 serve to lower or raise the loading ramp and, depending on the pivoting of the loading ramp 3, there is a different measured value for the angle on both sides of the machine.
  • the angle will be measured as angles 1 and 2, respectively the loading ramp is inclined to the machine frame 15, this being expressed by the inequality of the two angles measured on both sides.
  • the measured values are in turn fed to an evaluation circuit 20.
  • a displacement sensor can be connected to a piston of the plow cylinder 26.
  • a different extension length of the two plow cylinders 26 also gives a measure of the torsion of the loading ramp 3 and this dimension can be used with the aid of a corresponding evaluation circuit 20 for control commands or control devices for the swivel drive of the loading ramp or cutting arm.

Abstract

To prevent a collision of the loading apron (3) of a shearing machine (1) with its slewing boom or its loosening tool, a device is provided with which the relative distance between loading-apron top side and slewing boom or loosening tool is detected and, if this distance falls short of the minimum distance, the slewing drive for the loading apron and the slewing boom is blocked in the direction towards one another and/or a signal is transmitted. The device has at least one sensor for determining torsion or transverse inclination of the loading apron (3) relative to the plane determined by the running surfaces of the travelling mechanism (2), which sensor is connected to an analysing instrument. Inclinometers (14, 16), wire strain gauges, rotary sensors or displacement transducers can be used as sensors. <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Verhindern der Kollision einer Laderampe einer Schrämmaschine mit dem Schwenkarm oder Lösewerkzeug derselben, mit welcher der relative Abstand zwischen Laderampenoberseite und Schräm­arm bzw. Lösewerkzeug erfaßt wird, und bei Unterschreiten eines Mindestabstandes der Schwenkantrieb für die Laderampe und/oder den Schrämarm in Richtung zueinander blockiert und/oder ein Signal abgegeben wird. Einrichtungen der ein­gangs genannten Art sind in verschiedener Ausbildung bereits bekanntgeworden. Im besonderen ist aus der AT-PS 366 773 ein Kollisionsschutz mit hydraulischen Gebern bekanntgeworden, mit welchem die Bewegung von Schrämarm und Laderampe in vertikaler Richtung zueinander erfaßt wurde, und unzulässige Annäherungen der Bauteile vermieden wurden. Ein Kollisions­schutz ist hiebei im besonderen mit Rücksicht auf die auf der Laderampe angeordneten Ladearme erforderlich. Derartige Ladearme, welche beispielsweise als Hummerscherenarme ausge­bildet sein können, weisen einen relativ empfindlichen Antrieb auf, welcher durch Kollision mit dem Schrämarm beschädigt werden könnte.The invention relates to a device for preventing the collision of a loading ramp of a cutting machine with the swivel arm or release tool thereof, with which the relative distance between the top of the loading ramp and the cutting arm or release tool is detected, and if the minimum distance of the swivel drive for the loading ramp and / or is undershot the cutting arm is blocked in the direction of one another and / or a signal is emitted. Devices of the type mentioned have already become known in various training. In particular, from AT-PS 366 773 a collision protection with hydraulic sensors has become known, with which the movement of the cutting arm and loading ramp in the vertical direction to one another was detected, and inadmissible approaches of the components were avoided. Collision protection is particularly necessary with regard to the loading arms arranged on the loading ramp. Such loading arms, which can be designed, for example, as lobster scissor arms, have a relatively sensitive drive which could be damaged by a collision with the cutting arm.

Eine weitere Ausbildung eines derartigen Kollisionsschutzes, welcher allerdings nicht berührungsfrei arbeitete, ist aus der AT-PS 342 537 bekanntgeworden. Eine besonders einfachere Ausbildung eines Kollisionsschutzes, wie sie der AT-PS 340 350 und der DE-AS 26 39 582 entnommen werden kann, arbeitet mit Anschlägen, welche vor einer möglichen Beschädi­gung der Ladearme einer Laderampe durch den Schrämarm mit­einander kollidieren und auf diese Weise eine weitere Zuein­anderbewegung von Laderampe und Schrämarm verhindern.A further design of such a collision protection, which did not work without contact, has become known from AT-PS 342 537. A particularly simple design of a collision protection, as can be found in AT-PS 340 350 and DE-AS 26 39 582, works with stops which collide with one another before the possible damage to the loading arms of a loading ramp by the cutting arm and in this way a Prevent further movement of the loading ramp and cutter arm towards one another.

Bei Schrämmaschinen ist es nun bekannt zur Verbesserung der Abstützung der Schneidkräfte die Laderampe in einer Weise abzusenken, daß das Vorderende des Raupenfahrwerkes angehoben wird. Auf diese Weise ergibt sich eine größere Abstützlänge der Maschine und es können die Schräm- bzw. Schneidkräfte besser aufgenommen werden, ohne daß die Maschine unzulässigen Vibrationen bzw. Erschütterungen ausgesetzt wird. Auch bei derartigen Ausbildungen ist es aber nun wünschenswert mit dem Schrämkopf einer derartigen Maschine Sohlenschnitte bzw. Unterschnitte zu setzen und es soll somit der allseits schwenkbare Schrämarm, welcher die Schrämköpfe trägt, mög­lichst nahe an die Oberfläche der Laderampe heranbewegt werden können, ohne daß dies zu einer unzulässigen Berührung der Ladearme oder Laderampe mit dem Schrämarm führt. Bei derartigen Abstützungen der Schrämmaschine durch eine unter die Laufflächenebene des Raupenfahrwerkes abgesenkte Lade­rampe muß nun die Laderampe einen großen Teil des Maschinen­gewichtes aufnehmen und bei unebener Sohle kann dies zu Verwindungen bzw. Querstellungen der Laderampe zur Lauf­flächenebene des Raupenfahrwerkes führen. Wenn nun lediglich Winkelmessungen in vertikaler Richtung zur Ermittlung des relativen Abstandes zwischen Laderampe und Schrämarm in der Einrichtung zur Verhinderung der Kollision berücksichtigt werden, kann dies bei entsprechender Schrägstellung der Laderampe immer noch zu einer gefährlichen Kollision führen. Andererseits würde eine generelle Berücksichtigung eines maximal auftretenden Schrägstellungswinkels der Laderampe durch Verwindung derselben das Ausmaß des Unterschnittes bzw. eines Sohlenschnittes wesentlich verkleinern und den Einsatz­bereich der Maschine schmälern.In cutting machines it is now known to improve the support of the cutting forces to lower the loading ramp in such a way that the front end of the crawler track is raised. This results in a longer support length of the machine and the cutting or cutting forces can be absorbed better without the machine being exposed to impermissible vibrations or shocks. Even with such designs, it is now desirable to use the cutting head of such a machine to make sole cuts or undercuts, and the cutting arm, which can be pivoted on all sides and which carries the cutting heads, should be able to be moved as close as possible to the surface of the loading ramp without this being necessary inadmissible contact of the loading arms or loading ramp with the cutting arm. With such supports of the cutting machine by a loading ramp lowered below the tread plane of the crawler chassis, the loading ramp must now take up a large part of the machine weight and if the sole is uneven, this can lead to twisting or transverse positions of the loading ramp to the tread plane of the crawler chassis. If only angular measurements in the vertical direction are taken into account to determine the relative distance between the loading ramp and the cutting arm in the device for preventing the collision, this can still lead to a dangerous collision if the loading ramp is tilted accordingly. On the other hand, a general consideration of a maximally occurring inclination angle of the loading ramp by twisting it would significantly reduce the extent of the undercut or a sole cut and narrow the area of application of the machine.

Die Erfindung zielt nun darauf ab, eine Einrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei welcher, insbesondere bei Maschinen, welche durch Anheben ihres Maschinen­vorderendes durch Absenken der Laderampe an ihrer Laderampe abgestützt sind, ein hohes Maß an Sicherheit gegen Kollision gewährleistet ist und dennoch der Arbeitsbereich der Maschine nicht beschränkt wird. Zur Lösung dieser Aufgabe besteht die Erfindung im wesentlichen darin, daß an der Laderampe wenig­stens ein Sensor für die Verwindung der Laderampe bzw. die Querneigung der Laderampe zu der durch die Laufflächen des Fahrwerkes gegebene Ebene angeordnet ist. Dadurch, daß die Querneigung der Laderampe bzw. die Verwindung der Laderampe mitberücksichtigt wird, wird ermöglicht, an derjenigen Stelle, an welcher die Laderampe relativ zur durch die Lauf­fläche der Raupen gebildete Ebene tiefer liegt, auch tiefer in die Sohle zu schneiden, wohingegen die Begrenzung der Ver­schwenkung des Schrämarmes nach unten an derjenigen Stelle, an welcher die Laderampe relativ zur Laufflächenebene des Raupenfahrwerkes höher liegt, zu einem früheren Zeitpunkt bzw. bei geringeren Schwenkwinkeln bereits einsetzt.The invention now aims to provide a device of the type mentioned, in which, in particular in the case of machines which are supported by raising their front end of the machine by lowering the loading ramp on their loading ramp, a high degree of security against collision is guaranteed and the working area of the machine is not restricted. To achieve this object, the invention essentially consists in that at least one sensor for the torsion of the loading ramp or the transverse inclination of the loading ramp to the plane given by the running surfaces of the chassis is arranged on the loading ramp. The fact that the transverse slope of the loading ramp or the twisting of the loading ramp is also taken into account makes it possible to cut deeper into the sole at the point at which the loading ramp lies lower relative to the plane formed by the running surface of the caterpillars, whereas the limitation the pivoting of the cutting arm downwards at the point at which the loading ramp is higher relative to the tread plane of the crawler undercarriage has already started at an earlier point in time or at lower pivoting angles.

In besonders einfacher Weise kann der Sensor hiebei als Inklinometer ausgebildet sein, wobei vorzugsweise wenigstens ein Inklinometer an der Laderampe und ein weiteres Inklino­meter am Rahmen der Maschine festgelegt ist.In a particularly simple manner, the sensor can be designed as an inclinometer, wherein preferably at least one inclinometer is fixed on the loading ramp and another inclinometer on the frame of the machine.

Alternativ können in einfacher Weise als Sensor Dehnungs­meßstreifen, insbesondere in Brückenschaltung, verwendet werden, wobei in besonders vorteilhafter Weise eine Dehnungs­meßstreifenbrücke am relativ zur Maschine geführten Trog des mit der Laderampe verbundenen Abfördermittels, insbesondere des mit der Laderampe verbundenen Kastens des Ketten­förderers, angeordnet ist. Eine derartige Ausbildung ist immer dann von besonderem Vorteil, wenn die Laderampe starr mit dem Kasten des Kettenförderers verbunden ist, und der Kasten des Kettenförderers die im wesentlichen parallel zur Sohlenebene bzw. der Lauffläche des Raupenfahrwerkes ver­laufende Schwenkachse für die Absenkung bzw. Anhebung der Laderampe trägt. Der Kasten des Kettenförderers ist in der Regel derjenige Bauteil, welcher am leichtesten verwunden werden kann, und es läßt sich daher am Kasten des Ketten­ förderers in besonders einfacher Weise das Ausmaß der Ver­windung durch eine Dehnungsmeßstreifenbrücke messen.Alternatively, strain gauges, in particular in a bridge circuit, can be used in a simple manner, a strain gauge bridge being arranged in a particularly advantageous manner on the trough of the conveying means connected to the loading ramp, in particular the box of the chain conveyor connected to the loading ramp, which is guided relative to the machine. Such a design is always of particular advantage when the loading ramp is rigidly connected to the box of the chain conveyor, and the box of the chain conveyor carries the pivot axis for lowering or raising the loading ramp, which runs essentially parallel to the plane of the sole or the running surface of the crawler track . The box of the chain conveyor is usually the component that can be easily twisted, and it can therefore be attached to the box of the chain conveyor in a particularly simple way to measure the amount of twist through a strain gauge bridge.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ergibt sich dadurch, daß zwischen Laderampe und Rahmen eine kardanische und längenveränderliche oder biegsame Welle angeordnet ist, wobei ein Ende der Welle drehfest festgelegt und das andere Ende der Welle mit einem Drehsensor gekuppelt ist.A further advantageous embodiment of the invention results from the fact that a gimbal and variable-length or flexible shaft is arranged between the loading ramp and the frame, one end of the shaft being fixed in a rotationally fixed manner and the other end of the shaft being coupled to a rotary sensor.

Laderampen werden in der Regel von zwei außermittig ange­ordneten Schwenkzylindern relativ zum Maschinenrahmen ange­hoben bzw. abgesenkt. Die Erfassung der Verwindung der Laderampe bzw. der Querneigung der Laderampe zu der durch die Laufflächen des Fahrwerkes gegebenen Ebene läßt sich bei derartigen Ausbildungen in besonders einfacher Weise dadurch erzielen, daß außerhalb der Längsmitte der Maschine zwei Winkelmeßvorrichtungen, insbesondere Winkelkodierer, mit den Rahmen mit der Laderampe gelenkig verbindenden Streben, insbesondere den Schwenkzylindern, verbunden sind. Anstelle einer Winkelmessung kann in diesen Fällen die Elongation, insbesondere unter Verwendung von Wegaufnehmern für die Kolbenwege, gemessen werden.Loading ramps are usually raised or lowered relative to the machine frame by two off-center swivel cylinders. The detection of the torsion of the loading ramp or the transverse inclination of the loading ramp to the plane given by the running surfaces of the undercarriage can be achieved in a particularly simple manner in such designs by having two angle measuring devices, in particular angle encoders, with the frame with the outside the longitudinal center of the machine Loading ramp articulated struts, especially the pivot cylinders, are connected. Instead of an angle measurement, the elongation can be measured in these cases, in particular using displacement sensors for the piston paths.

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand von in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen näher er­läutert. In dieser zeigen: Fig.1 und Fig.2 schematische Seitenansichten einer Maschine mit unterschiedlicher Schräm­armstellung; Fig.3 eine schematische Vorderansicht einer Schrämmaschine mit übertrieben dargestellter Schrägstellung der Laderampe; Fig.4 den sich bei einer Schrägstellung nach Fig.3 ergebenden zulässigen Weg des Schrämarmes; Fig.5 eine erste Ausbildung der Anordnung von als Inklinometer ausge­bildeten Sensoren; Fig.6 eine abgewandelte Ausbildung mit einer Mehrzahl von Inklinometern; Fig.7 eine Ausbildung mit einer Dehnmeßstreifenbrücke am Kasten eines Kettenförderers; Fig.8 eine Ausbildung der Meßvorrichtung mit einem Drehsensor und einer Welle, wobei die Art der Festlegung vergrößert in Fig.9 dargestellt ist, und Fig.10 eine abgewandelte Ausbil­dung mit Winkelmeßeinrichtungen an den Pflugzylindern.The invention is explained in more detail below on the basis of exemplary embodiments schematically illustrated in the drawing. 1 and 2 show schematic side views of a machine with different cutting arm positions; 3 shows a schematic front view of a cutting machine with an exaggerated inclination of the loading ramp; 4 shows the permissible path of the cutting arm resulting from an inclined position according to FIG. 3; 5 shows a first embodiment of the arrangement of sensors designed as inclinometers; 6 shows a modified design with a plurality of inclinometers; 7 shows an embodiment with a strain gauge bridge on the box of a chain conveyor; 8 shows an embodiment of the measuring device with a rotary sensor and a shaft, the type of fixing being shown enlarged in FIG. 9, and FIG. 10 shows a modified embodiment with angle measuring devices on the plow cylinders.

In Fig.1 ist eine Teilschnittschrämmaschine l dargestellt, deren Raupenfahrwerk 2 durch eine Laderampe 3 im Bereich seines vorderen Endes von der Sohlenebene 4 abgehoben ist. Die Verstellzylinder für die Absenkung der Laderampe 3 sind hiebei der Einfachheit halber zur besseren Übersichtlichkeit nicht eingezeichnet. An einem Turm 5 ist ein Schrämarm 6 um eine im wesentlichen parallel zur Laufwerksfläche verlaufende Achse 7 schwenkbar angeordnet. Der Turm 5 selbst ist wiederum um eine im wesentlichen lotrechte Achse schwenkbar, so daß der Schrämarm 6 allseitig schwenkbar ist. Am vorderen Ende des Schrämarmes 6 sind Schrämköpfe 8 rotierbar gelagert.1 shows a partial cutting machine 1, the crawler chassis 2 of which is lifted off the sole plane 4 by a loading ramp 3 in the region of its front end. For the sake of simplicity, the adjustment cylinders for lowering the loading ramp 3 are not shown for the sake of clarity. A cutter arm 6 is arranged on a tower 5 so as to be pivotable about an axis 7 running essentially parallel to the running surface. The tower 5 itself can in turn be pivoted about an essentially vertical axis, so that the cutting arm 6 can be pivoted on all sides. At the front end of the cutter arm 6, cutter heads 8 are rotatably mounted.

Je nach Stellung der Laderampe 3 ergibt sich ein mehr oder minder großer Bereich a für den möglichen Unterschnitt bzw. Sohlenschnitt, wobei die zulässigen Schwenkwinkel von Schräm­arm und Laderampe in Fig.2 erläutert werden.Depending on the position of the loading ramp 3, there is a more or less large area a for the possible undercut or sole cut, the permissible pivoting angles of the cutting arm and loading ramp being explained in FIG. 2.

In Fig.2 entsprechen die Bezugszeichen der Darstellung in Fig.1, wobei nunmehr der Schrämarm 6 in Richtung nach auf­wärts verschwenkt ist. Die maximale Absenklage des Pfluges bzw. der Laderampe 3 ist durch die Gerade 9 und die maximale Schwenklage in Richtung nach unten des Schrämarmes 6 durch die Gerade 10 angedeutet. Zwischen Laderampe 3 und Schrämarm 6 verbleibt ein zulässiger Schwenkwinkel , in welchem der Unterschnitt möglich ist. Der anschließende Schwenkwinkel­bereich kann bereits zu Kollisionen führen, wobei eine derartige Kollision in Abhängigkeit von der Schwenkstellung β des Schrämarmes bzw. der Schwenkstellung des Pfluges bzw. der Laderampe 3 aus der Nullage heraus möglich ist. Bei der Seitenansicht wird naturgemäß nur die vertikale Verschwenkung von Pflug- bzw. Schrämarm berücksichtigt.In FIG. 2, the reference numerals correspond to the illustration in FIG. 1, with the cutting arm 6 now being pivoted in the upward direction. The maximum lowered position of the plow or the loading ramp 3 is indicated by the straight line 9 and the maximum swivel position in the downward direction of the cutting arm 6 by the straight line 10. Between the loading ramp 3 and the cutting arm 6 there remains a permissible swivel angle in which the undercut is possible. The subsequent swivel angle range can already lead to collisions, such a collision depending on the swivel position β of the cutting arm or the swivel position of the plow or the loading ramp 3 being possible from the zero position. Naturally, only the vertical pivoting of the plow or cutter arm is taken into account in the side view.

Wie sich aus Fig.3 ergibt, kann bei einer Anhebung des Raupenfahrwerkes 2 der Schrämmaschine 1 bei unebener Sohle eine Verschwenkung der Laderampe relativ zur Laufwerksebene 11 der Raupen erfolgen, wobei die Verschwenkung durch die Gerade 12 schematisch angedeutet ist. Der Schrämarm 6 trägt wiederum an seinem freien Ende die rotierbar gelagerten Schrämköpfe 8 und in der Projektion nach Fig.4 ist ersicht­lich, daß bei einer Schrägstellung der Laderampe 3 in Übereinstimmung mit Fig.3 bei einem Verschwenken des Schräm­armes 6 bzw. der Köpfe 8 nach links die Begrenzung der Verschwenkung früher erfolgen muß, als bei einer Verschwen­kung nach rechts, um eine Kollision mit der Laderampe zu vermeiden. Die beim Schrämen üblicherweise vorgenommene Kopfbewegung wird hiebei durch die Linie 13 schematisch angedeutet. Die Kopfbewegung muß in einer Weise erfolgen, daß die Kollision mit der nunmehr schräggestellten Laderampe 3, schematisch angedeutet durch die Schrägstellung der Geraden 12, mit Sicherheit vermieden wird.As can be seen from FIG. 3, when the crawler chassis 2 of the cutting machine 1 is raised with an uneven sole, the loading ramp can be pivoted relative to the drive plane 11 of the caterpillars, the pivoting being indicated schematically by the straight line 12. The cutting arm 6 in turn carries at its free end the rotatably mounted cutting heads 8 and in the projection according to FIG. 4 it can be seen that when the loading ramp 3 is inclined in accordance with FIG. 3 when the cutting arm 6 or the heads 8 are pivoted on the left, the limitation of the pivoting must take place earlier than when pivoting to the right, in order to avoid a collision with the loading ramp. The head movement that is usually carried out during cutting is indicated schematically by line 13. The head movement must take place in such a way that the collision with the now inclined loading ramp 3, schematically indicated by the inclination of the straight line 12, is avoided with certainty.

Bei der Ausbildung nach Fig.5 weist die Laderampe 3 ein Inklinometer 14 auf. Am starren Maschinenrahmen 15 ist ein weiteres Inklinometer 16 vorgesehen. Die Verwindung, wie sie bei einer Abstützung der Maschine auch durch die Laderampe 3 auftreten kann, ergibt sich hier als Differenz der Meßwerte der beiden Inklinometer 16 und 14.5, the loading ramp 3 has an inclinometer 14. Another inclinometer 16 is provided on the rigid machine frame 15. The twist, which can also occur when the machine is supported by the loading ramp 3, results here as the difference between the measured values of the two inclinometers 16 and 14.

Bei der Ausbildung nach Fig.6 sind zur Verbesserung der Meßgenauigkeit an der Laderampe 3 zwei Inklinometer 14 vorge­sehen. Mit der Laderampe 3 ist ein Kasten 17 verbunden, in welchem der Kettenförderer geführt ist. Die Differenz der Signale des Inklinometers 16 und des Mittelwertes der beiden Inklinometer 14 ergibt hiebei einen Meßwert für die Torsion des Kastens. Die Verbiegung des Ladetisches entspricht hiebei der Differenz der Meßwerte der beiden auf dem Ladetisch bzw. der Laderampe 3 angeordneten Inklinometer und ergibt eine zusätzliche Möglichkeit der Berücksichtigung unzulässiger Schwenkstellungen des Schrämarmes.In the embodiment according to FIG. 6, two inclinometers 14 are provided on the loading ramp 3 to improve the measuring accuracy. A box 17 is connected to the loading ramp 3, in which the chain conveyor is guided. The difference between the signals of the inclinometer 16 and the mean value of the two inclinometers 14 results in a measured value for the torsion of the box. The bending of the loading table corresponds to the difference between the measured values of the two inclinometers arranged on the loading table or loading ramp 3 and results in one additional possibility of considering inadmissible swivel positions of the cutter arm.

Bei der Ausbildung nach Fig.7 wird unmittelbar die Torsion des bereits in Fig.6 beschriebenen Kastens 17 für den Ketten­förderer gemessen. Der Kasten 17 ist um eine Anlenkachse 18 schwenkbar am Maschinenrahmen festgelegt, so daß bei einer Verwindung bzw. Verschwenkung der Laderampe 3 die gesamte Deformation am schwächsten Teil und damit als Torsion des Kastens des Kettenförderers auftritt. Die Torsionsspannungen werden mit einer Dehnmeßstreifenbrücke 19 gemessen, wobei die Meßwerte der Brückenschaltung einem schematisch dargestellten Auswertegerät 20 zugeführt werden. Das Auswertegerät 20 ist mit der Steuerung des Antriebes für die Laderampe bzw. den Schrämarm verbunden. Bei dieser Ausbildung wird von der Annahme ausgegangen, daß der Ladetisch bzw. die Laderampe selbst starr bleibt und nicht in sich einer Verwindung bzw. Verbiegung unterworfen ist.7, the torsion of the box 17 already described in FIG. 6 for the chain conveyor is measured directly. The box 17 is pivotally attached to the machine frame about a pivot axis 18, so that when the loading ramp 3 is twisted or pivoted, the entire deformation occurs at the weakest part and thus as a torsion of the box of the chain conveyor. The torsional stresses are measured with a strain gauge bridge 19, the measured values of the bridge circuit being fed to an evaluation device 20, shown schematically. The evaluation device 20 is connected to the control of the drive for the loading ramp or the cutting arm. This design assumes that the loading table or loading ramp itself remains rigid and is not subject to twisting or bending.

Bei der Ausbildung nach Fig.8 und 9 ist zwischen Laderampe 3 und Maschinenrahmen 15 eine kardanische und teleskopische Welle angeordnet. Diese Welle kann auch als biegsame Welle ausgebildet sein. Die Festlegung dieser Welle erfolgt, wie in Fig.9 deutlich dargestellt ist, am Ladetisch 3 drehfest unter Verwendung eines kardanischen Gelenkes 21. Die Welle 22 selbst ist längenveränderlich und über ein weiteres kardani­sches Gelenk 23 mit einem Drehsensor 24 verbunden. Die Meßwerte des Drehsensors 24 können wiederum einer in Fig.7 dargestellten Auswerteschaltung 20 zugeführt werden.8 and 9, a gimbal and telescopic shaft is arranged between loading ramp 3 and machine frame 15. This shaft can also be designed as a flexible shaft. This shaft is fixed, as is clearly shown in FIG. 9, on the loading table 3 in a rotationally fixed manner using a cardan joint 21. The shaft 22 itself is variable in length and is connected to a rotation sensor 24 via a further cardan joint 23. The measured values of the rotary sensor 24 can in turn be fed to an evaluation circuit 20 shown in FIG.

Bei der Ausbildung nach Fig.10 sind Drehsensoren 25 mit den Lagern der Pflugzylinder verbunden. Die Pflugzylinder 26 dienen der Absenkung bzw. Anhebung der Laderampe und je nach Verschwenkung der Laderampe 3 ergibt sich ein verschiedener Meßwert für den Winkel zu beiden Seiten der Maschine. Der Winkel wird als Winkel 1 bzw. 2 gemessen werden, wenn die Laderampe zum Maschinenrahmen 15 schräg steht, wobei dies durch die Ungleichheit der beiden zu beiden Seiten gemessenen Winkel zum Ausdruck gebracht wird. Die Meßwerte werden wiederum einer Auswerteschaltung 20 zugeführt. Alternativ kann anstelle eines Drehwinkelsensors für die Messung des Winkels d je ein Wegaufnehmer mit einem Kolben des Pflug­zylinders 26 verbunden sein. Eine unterschiedliche Ausfahr­länge der beiden Pflugzylinder 26 ergibt ebenso ein Maß für die Verwindung der Laderampe 3 und dieses Maß kann unter Zuhilfenahme einer entsprechenden Auswerteschaltung 20 für Steuerbefehle bzw. Kontrolleinrichtungen für den Schwenk­antrieb von Laderampe bzw. Schrämarm herangezogen werden.10, rotation sensors 25 are connected to the bearings of the plow cylinders. The plow cylinders 26 serve to lower or raise the loading ramp and, depending on the pivoting of the loading ramp 3, there is a different measured value for the angle on both sides of the machine. The angle will be measured as angles 1 and 2, respectively the loading ramp is inclined to the machine frame 15, this being expressed by the inequality of the two angles measured on both sides. The measured values are in turn fed to an evaluation circuit 20. Alternatively, instead of a rotation angle sensor for measuring the angle d, a displacement sensor can be connected to a piston of the plow cylinder 26. A different extension length of the two plow cylinders 26 also gives a measure of the torsion of the loading ramp 3 and this dimension can be used with the aid of a corresponding evaluation circuit 20 for control commands or control devices for the swivel drive of the loading ramp or cutting arm.

Claims (8)

1. Einrichtung zum Verhindern der Kollision einer Laderampe (3) einer Schrämmaschine (1) mit dem Schwenkarm oder Löse­werkzeug (6) derselben, mit welcher der relative Abstand zwischen Laderampenoberseite und Schrämarm bzw. Lösewerkzeug (6) erfaßt wird, und bei Unterschreiten eines Mindest­abstandes der Schwenkantrieb für die Laderampe (3) und den Schrämarm (6) in Richtung zueinander blockiert und/oder ein Signal abgegeben wird, dadurch gekennzeichnet, daß an der Laderampe (3) wenigstens einn Sensor (14, 19, 24, 25) für die Verwindung der Laderampe bzw. die Querneigung der Laderampe zu der durch die Laufflächen des Fahrwerkes (2) gegebene Ebene (11) angeordnet ist.1. A device for preventing the collision of a loading ramp (3) of a cutting machine (1) with the swivel arm or release tool (6) thereof, with which the relative distance between the top of the loading ramp and the cutting arm or release tool (6) is detected, and when the distance falls below a minimum distance the swivel drive for the loading ramp (3) and the cutting arm (6) is blocked in the direction towards one another and / or a signal is emitted, characterized in that at least one sensor (14, 19, 24, 25) for the loading ramp (3) Distortion of the loading ramp or the transverse inclination of the loading ramp to the plane (11) given by the running surfaces of the undercarriage (2) is arranged. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor als Inklinomete (14) ausgebildet ist. (Fig. 5)2. Device according to claim 1, characterized in that the sensor is designed as an inclinometer (14). (Fig. 5) 3. Einrichtung nach Anspruch 2, daß wenigstens ein Inklino­meter (14) an der Laderame (3) und ein weiteres Inklinometter (16) am Rahmen (15) der Maschine (1) festgelegt ist. (Fig. 6)3. Device according to claim 2, that at least one inclinometer (14) on the loading frame (3) and a further inclinometer (16) on the frame (15) of the machine (1) is fixed. (Fig. 6) 4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor als Dehnungsmeßstreifen (19), insbesondere in Brückenschaltung, ausgebildet ist. (Fig. 7)4. Device according to claim 1, characterized in that the sensor is designed as a strain gauge (19), in particular in a bridge circuit. (Fig. 7) 5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Dehnungsmeßstreifenbrücke (19) am relativ zur Maschine (1) geführten Trog des mit der Laderame (3) verbundenen Abfördermiittels, insbesondere des mit der Laderampe (3) verbundenen Kastens (17) des Kettenförderers, angeordnet ist. (Fig. 7)5. Device according to claim 4, characterized in that a strain gauge bridge (19) on the relative to the machine (1) guided trough of the with the loading frame (3) connected discharge means, in particular with the loading ramp (3) connected box (17) of the chain conveyor , is arranged. (Fig. 7) 6. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Laderampe (3) und Rahmen (15) eine kardanische und längenveränderliche oder biegsame Welle (22) angeordnet ist, wobei ein Ende der Welle drehfest festgelegt und das andere Ende der Welle mit einem Drehsensor (24) gekuppelt ist. (Fig. 8, 9)6. Device according to claim 1, characterized in that a gimbal and variable-length or flexible shaft (22) is arranged between the loading ramp (3) and frame (15), one end of the shaft being fixed in terms of rotation and the other end of the shaft being coupled to a rotation sensor (24). (Fig. 8, 9) 7. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß außerhalb der Längsmitte der Maschine (1) zwei Winkelmeß­vorrichtungen (25), insbesondere Winkelkodierer, mit den Rahmen (15) mit der Laderampe (3) gelenkig verbindenden Streben, insbesondere den Schwenkzylindern (22), verbunden sind. (Fig. 10)7. Device according to claim 1, characterized in that outside the longitudinal center of the machine (1) two angle measuring devices (25), in particular angle encoders, with the frame (15) with the loading ramp (3) articulated struts, in particular the pivot cylinders (22) , are connected. (Fig. 10) 8. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit außermittigen teleskopischen Streben, insbesondere den außermittigen Stellzylindern (26) für die Verschwenkung der Laderampe (3), Wegaufnehmer für die Elongation bzw. die Kolbenwege verbunden sind.8. Device according to claim 1, characterized in that with eccentric telescopic struts, in particular the eccentric actuating cylinders (26) for pivoting the loading ramp (3), displacement transducers for elongation or the piston paths are connected.
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