DE2449736A1 - Verfahren und vorrichtung zur steuerung der bewegungsgeschwindigkeit eines auslegers, insbesondere eines bohrauslegers - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur steuerung der bewegungsgeschwindigkeit eines auslegers, insbesondere eines bohrauslegers

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DE2449736A1 DE19742449736 DE2449736A DE2449736A1 DE 2449736 A1 DE2449736 A1 DE 2449736A1 DE 19742449736 DE19742449736 DE 19742449736 DE 2449736 A DE2449736 A DE 2449736A DE 2449736 A1 DE2449736 A1 DE 2449736A1
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Description

Patent anwälte
Dipi.-Ing. V. Beyer Dipl.-Wirtsch.-Ing. B. Jochem
Frankfurt an Main Staufenstraße 56
In Sachen:
Atlas Copco AB
Nacka/Schweden
Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung der Bewegungsgeschwindigkeit eines Auslegers, insbesondere eines Bohrauslegers "
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung der Bewegungsgeschwindigkeit eines durch wenigstens einen Hydraulikmotor angetriebenen, ein Arbeitsgerät tragenden Auslegers. Es ist bekannt, zur Bewegungssteuerung von Auslegern handbetätigte veränderlich einstellbare Richtung-Steuerventile einzusetzen, die Jedoch in den neisten Fällen eine unbefriedigende Einstellgenauigkeit haben und große Stellkräfte erfordern.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Steuerung der Bewegung des Auslegers in dieser Hinsicht zu verbessern, insbesondere mit ganz geringem Mehraufwand an zusätzlichen Ausrüstungsteilen eine sehr gute Einstellgenauigkeit zu erreichen.
Das zur Lösung der vorstehenden Aufgabe vorgeschlagene Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß der niederdruckseitig abgeführte Rückfluß aus dem Hydraulikmotor, welcher als Bewegungsantrieb am Ausleger dient, wahlweise durch eine von mehreren Zweigleitungen mit unterschiedlicher Drosselwirkung abgeleitet wird.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des genannten Verfahrens hat als charakteristisches neues Merkmal eine schaltbare Leitungsverzweigung in Rücklaufleitung des Hydraulikmotors mit unterschiedlicher Drosselwirkung der Zweigleitungen.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 in Seitenansicht einen Bohrausleger mit Vorschublafette und Gesteinsbohrmaschine, wobei die als \ Stellantrieb dienenden Hydraulikmotoren erfindungsgemäß gesteuert werden,
Pig. 2 eine Draufsicht auf den Ausleger nach Fig. 1,
Fig*. 3 einen hydraulischen Schaltplan der verschiedenen als Hydraulikmotoren dienenden Zylinder am Ausleger nach Fig. 1 und 2 sowie deren Steuer- und Schaltventile,
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Fig. 4 einen Längsschnitt durch ein bekanntes hydraulisches Verriegelungsventil für die Kraftzylinder nach Fig. 3,
Fig. 5,
6 und 7 Schemazeichnungen der Schaltstellungen dreier von Hand betätigter Steuerorgane an der Schalttafel des Bedienungsstandes, wobei mit dem Schalthebel nach ?ig. 5 £±e "Bewegung des Auslegerarm, mit dem Schalthebel nach Fig. 6 die Bewegung der Bohrlafette am Ausleger und mit dem Schalthebel nach Fig. 7 die Vefahrbewegungen der Gesteinsbohrmaschinen auf der Lafette gesteuert werden.
Der in Fig. 1 und 2 dargestellte, mit 10 bezeichnete Ausleger mit mittels hydraulischer Zylinder 12, 13 angehoben und abgesenkt und mittels eines hydraulischen Zylinders 1A- seitlich verschwenkt. Ein am äußeren Ende des Auslegers verschwenkbar gelagertes Gesteinsbohrgerät kann mittels eines hydraulischen Zylinders 16 in seiner Neigung verändert werden, während ein Hydraulikzylinder 15 zum Verschwenken des Gesteinsbohrgeräts gegenüber dem Auslegerarm dient. Schließlich ist noch ein weiterer Hydraulikzylinder 17 vorgesehen, um das Gesteinsbohrgerät zu verfahren, welches aus einer Vorschublafette 11 und einer mechanisch vorzuschiebenden Gesteinsbohrmaschine besteht.
Wie aus dem in Fig. 3 dargestellten hydraulischen Schaltplan ersichtlich ist in der Leitung zwischen einer Pumpe 21 und dem Zylinder 12 ein ferngesteuertes Richtungs-Steuerventil 22 angeordnet. In gleicher Weise befinden sich entsprechende Ventile 23, 24, 25, und 26 jeweils in den Leitungen zwischen der Pumpe 21 und den Zylindern 14, 17, 15 und 16. In herkömmlicher Weise ist mit jedem
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der Zylinder ein hydraulisches Verriegelungsventil JA-cis 3B verbunden, ur den Kolben während der Zeit, in welcher die Ventile nicht betätigt werden, zu verriegeln. In den Hücklaufleitungen der Zylinder 12, 14, und 16 sitzt ein Ventil 27, zwischen den Auslaß und einem ölsampelbehälter 30 die Rücklauf leitung in zwei Zweigleitungen aufgeteilt ist, deren jede ein Drosselventil 28 "bzw. 29 aufweist. Die Drossel 28 hat im Beispielsfall einen kleineren Strömungsquerschnitt als die Drossel 29. Die Ventile 22 bis 27 sind entsprechend Fig. 3 zu einem Ventilblock 2 zusammengefasst.
Wie aus dem Schaltplan nach Fig. 3 ersichtlich, ist jeder der Hydraulikzylinder 12, 14, 15, 16 und 17 mit einem herkömmlichen hydraulischen Verriegelungsventil 34, 35» 36, 37 und 38 versehen. Das hydraulische Verriegelungsventil hat einen hin- und hergehend verschieblichen Kolben 39» der mit einem Paar Rückschlagventilen 40, zusammenwirkt (vergl. Fig. 4).
In Fig. 5» 6 und 7 ist das Bewegungsschema von Steuerorganen 31, 32 und 33 der Schalttafel am Bedienungsstand schematisch gezeigt. Das Steuerorgan 31 hat die Form eines kombinierten Schalthebels und dient dazu,die Bewegungen des Auslegers 10 zusteuern. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Schalthebel 31 in jeder von vier Bewegungsrichtungen in zwei Schritten schaltbar. In den beiden Schaltpositionen I und II wird der Ausleger abgesenkt, in den Stellungen II und VI wird er angehoben, in den Stellungen V und VI wird er nach links und in den Stellungen VII und VIII nach rechts verschwenkt. In den Schaltstellungen I, III, V und VII wird der Ausleger mit geringerer Geschwindigkeit in den angegebenen Richtungen bewegt als in den jeweils zugeordneten äußeren Schaltstellungen II,IV, VI und VIII.
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BAD ORIGINAL
Gemäß dem hydraulischen Schaltplan nach Fig. 3 werden die Ventile 22 bis 27 durch Elekromagneten gesteuert. Wenn die Steuerorgane 31 bis 33 in Jeweils einer der Schaltstellungen I bis VIII stehen, werden zugehörige Eontakte geschlossen, wodurch die mit klein a bis 1 bezeichneten Elektromagneten der Ventile 22 bis 27 in der aus der Zeichnung ersichtlichen Zuordnung betätigt werden. In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung werden, wenn das Steuerorgan 31 in der Schaltstellung I steht, die Ventile 22und 27 durch die Wicklungen der Elektromagneten a und j in der Weise geschaltet, daß Druckfluid zur oberen Kamna* des Zyllinders 12 gelangt und der Rückfluß aus dessen unterer Kammer gezwungen ist, durch die Drossel 28 zu fließen. Wenn dann das Steuerorgan 31 in die Schaltstellung II gebracht wird, wird die Ventilstellung des Ventils 22 durch die Wicklung des Elektromagneten a beibehalten, aber das Ventil 27 wird durch die Erregerwicklung des Magneten i so unigeschaltet, daß der Rückfluß gewzungen ist, durch die Drossel 29 mit dem größeren Strömungsquerschnitt zu fließen. Die Geschwindigkeit, mit welcher der Ausleger 10 bewegt wird, wird deshalb stufenweise erhöht, in gleicher Weise wird die Verschwenkgeschwindigkeit des Auslegers stufenweise verändert, wenn durch Umschaltung des Steuerorgans 31 zwischen den Schaltstellungen V, VI und VII, VIII die Ventile 23 und 27 mittels der Erregerwicklungen c, d und i, j umgeschaltet werden. In bevorzugter Ausführung wird die Stufe zwischen den verschiedenen Hubgeschwindigkeiten des Auslegers dadurch vergrößert, daß das »Steuerorgan 31 in der Schaltstellung
III mittels der Erregerwicklung j das Ventil 27 so stellt, daß der Rückfluß durch die Drossel 28 mit dem kleineren Strömungsquerschnitt geht,während in der Schaltstellung
IV des Steuerorgans 31 das Ventil 27 unbetätigt bleibt, wobei der Rückfluß der Hydraulikflüssigkeit unter Umgehung
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- 6 der Drosseln unmittelbar zum Tank erfolgt.
In derselben Weise, wie vorstehend beschrieben, kann auch die Geschwindigkeit der Kipp- und Schwenkbewegung der Vorschublafette 11 mittels des Steuerorgans 32 eingestellt werden. In bevorzugter Ausführung wird Jedoch auch hier die größte Schwenkgeschwindigkeit der Vorschublaf£tte dadurch erreicht, daß das Ventil 27 in den Schaltstellungen VI' und VIII des Steuerorgangs 32 nicht betätigt wird, also in der gezeigten Mittelstellung verharrt, in welcher die Hydraulikflüssigkeit über einen Bypass unmittelbar zum Tank fließt (vergl. Fig. 3). Pur das Verfahren der Vorschublafette 11 braucht man keine Einstellung der Geschwindigkeit. Zur Steuerung dient ein Steuerorgan 33t welches mittels Erregerwicklungen k,l das Ventil 24- umsteuert. Der Rücklauf des Zylinders 17 führt unmittelbar zum Tank.
Mit der erfindungsgemäßen Geschwindigkeitssteuerung wird erreicht, daß sich der Ausleger besser einstellen lässt, hierzu nur geringe Kräfte erforderlich sind, kein Hauptventil unmittelbar an der Schalttafel des Bedienungsstandes angeordnet zu werden braucht, die Hydraulikkolben von verschiedenen Stellen ausgesteuert werden können und ein Gefühl einer kontinuierlichen Geschwindigkeitssteuerung durch die stufenweise Bewegung der Steuerorgane gewonnen wird.
Abweichend vom gezeigten Ausführungsbeispiel kann die Erfindung vielfältig, z.B. dadurch abgewandelt werden, daß eine andere Anzahl Geschwindigkeitsstufen der Kolben vorgesehen wird. Auch die Größe der Stufen kann in geeigneter Weise entsprechend den Umständen verschieden gewählt werden. Gleiches gilt für die Wahl der Steuerorgane und Ventile. Die letzteren könnten z.B. statt elektrisch auch pneumatisch oder hydraulisch gesteuert sein· Es versteht sich, daß die Erfindimg auch auf die Steuerung rotierender Hydraulikmotoroa anwendbar ist.
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Patentansprüche
BAD ORIGINAL

Claims (11)

Patentansprüche
1. Verfahren zur Steuerung der Bewegungsgeschwindigkeit eines durch'wenigstens einen Hydraulikmotor angetriebenen, ein Arbeitsgerät tragenden Auslegers, dadurch gekennzeichnet, daß der niederdruckseitig abgeführte Rückfluß aus dem Hydraulikmotor (12-15) wahlweise durch eine von mehreren Zweigleitungen (28, 29) mit unterschiedlicher Drosselwirkung abgeleitet wird.
2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet - durch eine schaltbare Leitungsverbindung (27, 28, 29) in der Rücklaufleitung des Hydraulikmotor mit unterschiedlicher Drosselwirkung der Zweigleitungen.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2,dadurch gekennzeichnet , daß die Rücklaufleitungen wenigstens zweier Hydraulikmotoren vor der Leitungsverzweigung (27) vereinigt sind.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Hydraulikmotor (14) Teil eines Schwenkantriebes und wenigstens ein anderer Hydraulikmotor (12, 13) Teil eines Hubantriebes des Auslegers (10) ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Hydraulikmotor (12, 13, 14) Teil des Bewegungsantriebes des Auslegers (10) und ein anderer Hydraulikmotor (15» 16) Teil des Bewegungsantriebes des Arbeitsgerätes (11) ist.
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6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 "bis 5* dadurch gekennzeichnet, daß das Arbeitsgerät (11) eine auf einer Lafette verfahrbare Gesteinsbohrraaschine ist und die Hydraulik motoren (12-17) doppelt wirkende Zylinder sind.
7. Vorrichtung' nach einem der Ansprüche 2 dadurch gekennzeichnet, daß zur Umschaltung des Rückflusses von einer auf eine andere Zweigleitung (28, 29) an deren Verzweigung ein Steuerventil (27) angeordnet ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet , daß das Steuerventil (27) in der Rücklaufleitung gleichzeitig mit einem Schaltventil (22-26) in der Druckleitung wenigstens eines der Hydraulikmotoren (12-17).
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , daß ein handbetätigtes Steuerorgan direkt oder indirekt auf das Steuerventil (27) und ein Schaltventil (22-26) einwirkt, wobei in einer Bewegungsrichtung des Steuerorgans (31,32,33) die Schaltstellung des Schaltventils (22-26) erhalten bleibt und das Steuerventil (27) umschaltbar ist.
10.ο Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9* dadurch gekennzeichnet, daß die Schalt- und Steuerventile Elektromagnetventile sind.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß in den Zweigleitungen einstellbare Drosselventile (28, 29) angeordnet sind.
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2U9736
d a c Ti r c h gekennzeichnet,· daß eine der Zweigleitungen ungedrosseIt ist.
At 8623/13.10*1974-
509 81 8/08A8 BAD ORK3WAL
DE19742449736 1973-10-24 1974-10-19 Verfahren und vorrichtung zur steuerung der bewegungsgeschwindigkeit eines auslegers Withdrawn DE2449736B2 (de)

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