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Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Dämpfen von Schwingungen von Teilschnittschrämmaschinen mit einem schwenkbaren Auslegerarm, an welchem Schrämwerk- zeuge rotierbar gelagert sind
Beim Abbau von hartem Material werden die Schrämwerkzeuge je nach Vortriebsgeschwindig- keit und Rotationsgeschwindigkeit der Schrämköpfe hohen, stossartigen Belastungen ausgesetzt, und es ist beispielsweise der AT-PS 377 056 bereits zu entnehmen, Erschütterungssensoren als Messsensoren fur die Werkzeugbelastung anzuordnen, über welche in der Folge die Schwenkge- schwindigkeit und/oder die Rotationsgeschwindigkeit der Werkzeuge zum Zwecke der Verringerung der Werkzeugbelastung beeinflusst werden kann.
Zu diesem Zweck war bei dieser bekannten Ausbildung ein Erschütterungssensor vorgesehen, dessen Signale uber eine Steuerelektronik mit dem Schwenkantrieb des Schrämarmes, und insbesondere den steuerbaren Ventilen eines hydraulischen Schwenkantriebes, verbunden sind Bei übermässigen Erschütte- rungen wurde somit die Abbauleistung der Schrämmaschine reduziert.
Aus der DE-PS 34 27 962 ist bereits eine Einrichtung bekannt geworden, mit welcher die Auslegerarmstellvorrichtung für Gewinnungs- und Vortnebsmaschinen hydraulisch verspannt werden konnte Auch dieser Ausbildung liegt die Überlegung zugrunde, dass Teilschnittschräm- maschinen, insbesondere Walzenschrämmaschinen, beim Anfahren in harte Mineralschichten besonders starken Erschütterungen unterworfen sind Die Erschütterungen und Vibrationen werden uber die in das Material eingreifenden Schrämwerkzeuge auf den Auslegerarm ubertragen, wobei derartige Erschütterungen aufgrund der Elastizität des Druckzylinders des Stellantriebes für den Auslegerarm zu deutlichen Schwingungen des Schrämarmes Anlass geben können.
Wenn zu allem Überfluss hier Resonanz im System auftritt, können derartige Vibrationen zerstörende Wirkung haben Durch die der DE-PS 34 27 962 zu entnehmenden Massnahmen wird nun der Druck in den Stellzylindern erhöht, wodurch aber das zugrunde liegende Problem der Elastizität der Druckzylinder in nicht ausreichender Weise gelöst wird
Die Erfindung zielt nun darauf ab, eine einfache und ggf auch nachträglich nachzurüstende Einrichtung vorzuschlagen, mit welcher ein wirkungsvolles Dämpfen von Schwingungen von Teil- schnittschrämmaschinen gelingt Die erfindungsgemässe Einnchtung soll hierbei mit einem Minimum an zusätzlichen Teilen auskommen und kompakt ausgebildet sein können, und weiters die Effizienz und die Leistung des Schwenkantriebes für den Auslegerarm so wenig wie nur möglich beeinflussen.
Zur Lösung dieser Aufgabe besteht die erfindungsgemasse Einrichtung im wesentlichen darin, dass zwischen dem Auslegerarm und dem Maschinenrahmen bzw. dem Schwenkwerk wenigstens eine Bremse und/oder zwischen dem Schwenkantrieb des Ausleger- armes und dem Auslegerarm ein selbsthemmendes Getriebe eingeschaltet ist Dadurch, dass nun zwischen dem Auslegerarm und dem Maschinenrahmen wenigstens eine Bremse angeordnet bzw eingeschaltet ist, können nachträglich einfache konstruktive Bauteile eingesetzt werden, mit welchen eine wirkungsvolle Blockade in der jeweilig gewünschten Schwenkposition erzielt werden kann.
Dadurch, dass zusätzlich oder alternativ zwischen dem Schwenkantrieb des Auslegerarms und dem Auslegerarm ein selbsthemmendes Getriebe eingeschaltet ist, wird unmittelbar eine Ausbildung geschaffen, bei welcher die Verstellung durch den Schwenkantrieb in keiner Weise beeinträchtigt ist, die Reaktionskräfte und insbesondere die auf diesen Stellantrieb ohne Zwischenschaltung des Getriebes wirksam werdenden Erschütterungskräfte aber vom selbsthemmenden Getriebe unmittelbar aufgenommen werden.
Das Getriebe hält somit die Belastungsspitzen, welche durch Erschütterungen hervorgerufen werden, vom eigentlichen Schwenkantrieb ab
Im Falle der Verwendung einer Bremse kommen unterschiedliche, bekannte mechanische Bremsen in Betracht Mit Vorteil ist die Bremse lösbar bzw auskuppelbar ausgebildet, wobei im Falle von Bremsen, welche unter Verwendung von viskosen Medien arbeiten, die Bremswirkung unmittelbar erst durch rasche Bewegungsspitzen, nicht aber bei einem langsamen Bewegen der Bremsen eintntt.
Mit Vorteil ist die erfindungsgemässe Ausbildung hierbei so getroffen, dass die Bremse als Scheibenbremse mit federbetätigten oder hydraulisch beaufschlagbaren Bremsbacken ausgebildet ist, wobei die Scheibe oder die Bremsbacken starr am Auslegerarm und der jeweils andere Bauteil starr am Maschinenrahmen abgestutzt ist. Eine derartige Scheibenbremse kann insbesondere dann, wenn, wie dies einer bevorzugten Weiterbildung entspricht, die Bremsscheibe von seitlich
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am Auslegerarm festgelegten Scheibensegmenten gebildet ist, welche von am Maschinenrahmen festgelegten Bremsbacken umgriffen werden, leicht nachträglich an Schräm- bzw Auslegerarmen festgelegt werden, sodass ein nachtragliches Nachrüsten von bestehenden Teilschnittschräm- maschinen möglich ist.
Wenn, wie es einer bevorzugten Weiterbildung entspricht, die Bremse als Lamellenbremse ausgebildet ist, muss eine Auskuppelbarkeit nicht notwendigerweise vorgesehen sein. Derartige La- mellenbremsen sind nämlich insbesondere dann, wenn sie als Lamellenbremsen mit einem zwischen den Lamellen eingeschlossen viskosen Medium ausgebildet sind, in der Lage, Bewegungsspitzen zu dämpfen, wobei sie einer langsamen Verschwenkung des Auslegerarmes, wie sie durch den Schwenkantrieb des Auslegerarmes bewirkt wird, keinen nennenswerten Widerstand entgegensetzen. Die Bremse wird dafür auf ein maximales Bremsmoment justiert, sodass durch Wirksamwerden des Effektes einer Rutschkupplung eine Überlastung vermieden wird Eine besonders kompakte Bauweise kann hier dadurch erreicht werden, wenn die Lamellenbremse koaxial zur Schwenkachse zwischen Schwenklager und Auslegerarm angeordnet ist.
Eine weitere Form der mechanischen Bremse, welche mit Vorteil lösbar bzw auskuppelbar ausgebildet ist, kann dadurch erzielt werden, dass die Bremse als eine Kolbenstange eines hydrau- lischen Stellantriebes für die Verschwenkung des Auslegerarmes umgreifende Backen- oder Klauenbremse ausgebildet ist. Auf diese Weise werden Vibrationen und Belastungsspitzen vom Zylinder des Zylinderkolbenaggregates des Schwenkantriebes ferngehalten, sodass ein schwingen- des System, und insbesondere ein in Resonanz schwingendes System, nicht ausgebildet werden kann
Die alternativ oder zusätzlich sinnvolle Massnahme, den Schwenkantrieb durch Zwischen- schaltung eines selbsthemmenden Getriebes von Überlastung frei zu halten, kann in einfacher Weise dadurch realisiert werden, dass der Schwenkantrieb von einem selbsthemmenden Spindeltrieb gebildet ist.
In diesem Falle genugt es beispielsweise, mit dem Auslegerarm ein Zahnrad drehfest zu verbinden, wobei durch Verdrehen des Spindelantriebes unter entsprechender Übersetzung ein Verschwenken des Auslegerarmes gelingt
Eine besonders wirkungsvolle Steuerung von lösbaren bzw. kuppelbaren Bremsen gelingt dann, wenn die Ausbildung so getroffen ist, dass mit dem Auslegerarm und/oder dem Maschinen- rahmen Sensoren, wie z.B.
Erschütterungssensoren oder aber auch Spannungs-DMS, Weg- oder Winkelmesssensoren oder Messeinrichtungen des Schneidstrommotors verbunden sind, deren Signale uber eine Steuerlogik mit den Betätigungsgliedern der steuerbaren Bauteile der Bremsen verbunden sind Bei übermässigen Erschütterungen kann über die Steuerlogik eine vollständige Blockade der Bremsen durch Betätigung der steuerbaren Bauteile der Bremsen bewirkt werden, wohingegen dann, wenn die Erschütterungen in einem vertretbaren Ausmass bleiben, die Bremsen freigegeben werden könnten. Die Nachsteuerung der jeweils erforderlichen Bremskraft kann kurzfristig über die Steuerlogik erfolgen
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.
In dieser zeigen Fig. 1 eine Seitenansicht auf eine erste Ausbildung einer Teilschnittschrämmaschine mit einer Reibungsbremse, Fig 2 eine Draufsicht auf das Schwenkwerk der Schrämmaschine nach Fig.1, Fig.3 eine alternative Ausbildung mit einer von einer Lamellenbremse gebildeten Reibungsbremse, Fig.4 eine Draufsicht auf das Schwenkwerk der Ausbildung nach Fig.3, Fig 5 eine schematische Seitenansicht einer Teilschnittschräm- maschine mit einem Spindelantrieb zur Verschwenkung des Auslegerarmes und Fig.
6 eine Darstellung analog der Fig 1, bei welcher eine Steuerlogik zur Betätigung der Reibungsbremse vorgesehen ist
In Fig 1 ist eine Teilschnittschrämmaschine 1 dargestellt Die Teilschnittschrämmaschine 1 ist auf einem Raupenfahrwerk 2 in Streckenlängsrichtung verfahrbar und trägt einen Auslegerarm 3, dessen Schwenkwerk 4 am Maschinenrahmen 5 abgestützt ist Der Schwenkantrieb wird bei der Ausbildung nach Fig 1 von einem hydraulischen Zylinderkolbenaggregat 6 gebildet, über welches der Auslegerarm 3 in Richtung des Doppelpfeiles 7 in Höhenrichtung verschwenkbar ist. Zusätzlich zu dieser Höhenverschwenkung ist auch eine zweite Schwenkachse 8 ersichtlich, über welche der Schwenkarm 3 in horizontaler Richtung verschwenkt werden kann
Am Schrämarm bzw Auslegerarm 3 sind Schrämköpfe 9 rotierbar gelagert.
Zwischen Schwenkwerk 4 und Auslegerarm 3 ist eine Reibungsbremse 10 vorgesehen, welche aus
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Scheibensegmenten 11 und Bremsbacken 12 aufgebaut ist Die Bremsbacken 12 umgreifen hierbei das Scheibensegment 11, wie dies deutlicher in Fig 2 ersichtlich ist Das Betätigungsglied fur die Bremsbacken 12 wird von einem hydraulischen Zylinderkolbenaggregat 13 gebildet, wobei durch Beaufschlagen dieses hydraulischen Zylinderkolbenaggregates 13 die Bremsbacken 12 gegen die Bremsscheibensegmente 11gepresst werden Bei übermässiger Erschütterung werden somit die Bremsbacken 13 gegen die Scheibe 12 gepresst, wodurch die Reaktionskräfte, und insbesondere die Erschütterungskrafte,
vom hydraulischen Stellantrieb 6 für die Vertikalver- schwenkung des Auslegerarmes ferngehalten werden In der Fig 2 wurden die Bezugszeichen der Fig 1 identisch übernommen Die Scheibensegmente 11der Scheibenbremse sind hierbei über einen Tragrahmen 14 starr mit dem Auslegerarm 3 verbunden, wohingegen die Bremsbacken an einem mit dem Schwenkwerk 4 verbundenen Arm 15 festgelegt sind.
Der Arm 15 kann hierbei prinzipiell schwenkbar am Schwenkwerk 4 angelenkt und abgestützt sein, sofern die Schwenk- achse 16 des Schwenkarmes 15 nicht mit der Schwenkachse 17, um welche der Auslegerarm 3 in Höhennchtung verschwenkbar ist, zusammen fällt
Bei der Ausbildung nach den Fig.3 und 4 ist wiederum eine verfahrbare Teilschnittschram- maschine dargestellt, wobei die die Schrämmaschine selbst betreffenden Bezugszeichen mit den Bezugszeichen in den Fig 1 und 2 übereinstimmend gewählt wurden In Übereinstimmung mit der Darstellung in Fig 1 wurde die schematisch angedeutete Ladeeinrichtung mit 18 bezeichnet Am Hinterende der Streckenvortriebsmaschine bzw Schrämmaschine ist schematisch ein Streckenab- fördermittel 19 ersichtlich Die Bremse ist bei der Ausbildung nach den Fig.
3 und 4 von einer koaxial zur Schwenkachse 17 angeordneten Lamellenbremse 20 gebildet Die Lamellenbremse ist mit viskosem Medium gefüllt, sodass Schläge und rasche Beschleunigungen wirkungsvoll gebremst werden, wohingegen bei langsamem Verschwenken des Auslegerarmes um seine Schwenkachse 17 unter der Wirkung des hydraulischen Stellzylinders 6 keine nennenswerten Bremskräfte ausgeübt werden Zusätzlich oder alternativ zu dieser Lamellenbremse 20 kann eine schematisch mit 21 angedeutete Bremseinrichtung unmittelbar an der Kolbenstange des vertikalen Schwenk- zylinderkolbenaggregates 6 angreifen, wodurch eine wirkungsvolle Blockade und Bremsung erzielt werden kann
Bei der Ausbildung nach Fig 5 sind die gleichbleibenden Bauteile der Teilschnittschräm- maschine 1 wiederum mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet Hier ist nun die Bremse von einem Spindelantrieb gebildet,
wobei eine Spindel 22 um eine Schwenkachse 23 schwenkbar am Auslegerarm 3 angreift. Die Spindel 22 taucht in einen Motor 24 ein, welcher als Gewindemtor ausgebildet ist Durch Verdrehen des Gewindes wird die Spindel im Motor aus- und eingefahren, wodurch eine Höhenverschwenkung des Auslegerarmes 3 im Sinne des Doppelpfeiles 7 ermöglicht wird Durch Wahl einer geeigneten Gewindesteigung für das Spindelgetriebe kann diese Ausbildung selbsthemmend ausgebildet sein, sodass die Reaktionskräfte bwz. Vibrationen vom Antriebsmotor 24 ferngehalten werden und der Auslegerarm 3 in der jeweils gewählten Position stabilisiert wird
Bei der Darstellung nach Fig.6 wurde wiederum eine Ausbildung gewählt, wie sie bereits in Fig 1 dargestellt ist. Zusätzlich sind nun am Auslegerarm 3 Beschleunigungssensoren oder Deh- nungsmessstreifen angeordnet.
Weiters kann uber eine geeignete Sensonk auch der für den Drehantrieb des Schramkopfes 9 erforderliche Motorstrom oder die Winkelstellung des Schneidarmes überwacht werden Die jeweils gemessenen Parameter werden einer Steuerlogik 25 zur Verfugung gestellt Die Steuerlogik ist als frei programmierbares Schaltwerk ausgebildet In Abhängigkeit von den Signalen der Messsensoren wird nun unmittelbar auf die Betätigungsglieder der Bremse, und im besonderen auf den hydraulischen Stellantrieb 13 der Bremsbacken 12 für die Scheibenbremse 10 eingewirkt Die Steuerleitungen fur die Betätigung der Bremszylinder sind hierbei mit 26 bezeichnet, wohingegen die Signalleitungen zwischen den Messsensoren und der Steuerlogik mit 27 bezeichnet sind Dadurch ist es möglich,
dass kontrollierte Drehbewegungen des Armes durchgeführt werden können und die Bremse nur bei Auftreten von unkontrollierten Schwingungen aktiviert wird