DE2449736B2 - Verfahren und vorrichtung zur steuerung der bewegungsgeschwindigkeit eines auslegers - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur steuerung der bewegungsgeschwindigkeit eines auslegers

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DE2449736B2 DE19742449736 DE2449736A DE2449736B2 DE 2449736 B2 DE2449736 B2 DE 2449736B2 DE 19742449736 DE19742449736 DE 19742449736 DE 2449736 A DE2449736 A DE 2449736A DE 2449736 B2 DE2449736 B2 DE 2449736B2
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Description

weiches aus einer Vorschublafette 11 und einer mechanisch vorzuschiebenden Gesteinsbohrmaschine besteht
Wie aus dem in F i g. 3 dargestellten hydraulischen Schaltplan ersichtlich, ist in der Leitung zwischen einer Pumpe 21 und dem Zylinder 12 ein ferngesteuertes Richtungs-Steuerventil 22 angeordnet Iu 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 der Zylinder ein hydraulisches Verrie- <o gelungsventil 34 bis 38 verbanden, um den Kolben während der Zeit, in welcher die Ventile nicht betätigt werden, zu verriegeln. In den Rücklaufleitungen der Zylinder 12,14,15 und 16 sitzt ein Ventil 27, zwischen deren Auslaß und einem Ölsammelbehälter 30 die Rücklaufleitung in zwei Zweigleitungen aufgeteilt ist, deren jede ein Drosselventil 28 bzw. 29 aufweist. Die Drossel 28 hat im Beispielsfall einen kleineren Strömungsquerscnnitt als die Drossel 29. Die Ventile 22 bis 27 sind entsprechend F i g. 3 zu einem Ventilbiock 2 zusammengefaßt
Wie aus dem Schaltplan nach F i g. 3 ersichtlich, ist jeder der Hydraulikzylinder 12, 14, 15, 16 und 17 mit einem herkömmlichen hydraulischen Verriegelungsventil 34, 35, 36, 37 und 38 versehea Das hydraulische Verriegelungsventil hat einen hin- und hergehend verschieblichen Kolben 39, der mit einem Paar Rückschlagventilen 40,41 zusammenwirkt (vgl. F i g. 4).
In F i g. 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 zu steuern. 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 III und IV wird er angehoben, in den Stellungen V und VI wird er nach links und in den Stellungen VIl 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.
Gemäß dem hydraulischen Schaltplan nach F i g. 3 werden die Ventile 22 bis 27 durch Elektromagneten gesteuert. WeRn die Steuerorgane 31 bis 33 in jeweils einer der Schaltstellungen I bis VIII stehen, werden zugehörige Kontakte geschlossen, wodurch die mit a bis e 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 22 und 27 durch die Wicklungen der Elektromagneten a und j in der Weise geschaltet, daß Druckfluid zur oberen Kainmer des Zylinders 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 de; Elektromagneten a beibehalten, aber das Ventil 27 wird durch die Erregerwicklung des Magneten 1 so umgeschaltet daß der Rückfluß gezwungen 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 Verschwenkungsgeschwindigkeit 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 u 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 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 Vorschublafette dadurch erreicht, daß das Ventil 27 in den Schaltstellungen VI und VIII des Stcuerorgans 32 nicht betätigt wird, also in der gezeigten Mittelstellung verharrt in welcher die Hydraulikflüssigkeit über einen Bypass unmittelbar zum Tank fließt (vgl. F i g. 3). Für das Verfahren der Vorschublafette 11 braucht man keine Einstellung der Geschwindigkeit. Zur Steuerung dient ein Steuerorgan 33, welches mittels Erregerwicklungen k, I 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 Erfindung auch auf die Steuerung rotierender Hydraulikmotoren anwendbar ist
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (12)

  1. Patentansprüche: ^
    ί. Verfahren zur Steuerung der Bewegungsge-•chwindigkeit eines hydraulisch angetriebenen, ein Arbeitsgerät tragenden Auslegers, dadurch gekennzeichnet, daß der niederdruckseitig abgeführte Rückfluß des hydraulischen Antriebs wahlweise unterschiedlich gedrosselt ableitbar ist
  2. 2 Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit mindestens einem Hydraulikmotor für einen ein Arbeitsgerät tragenden Ausleger, wobei die Motoren jeweils eine Zu- und Rück-, laufleitung für die Druckflüssigkeit aufweisen, gekennzeichnet durch eine schaltbare Leitungsverbindung über mehrere Zweigleitungen mit unterschiedlicher Di'osselwirkung in der Rücklaufleitung des Hydraulikmotors (12 bis 14).
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rücklaufleitungen wenigstens zweier Hydraulikmotoren vor der Leitungsverzweigung vereinigt sind.
  4. 4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Hydraulikmotor (14) Teil eines Schwenkantriebes und wenigstens ein anderer Hydraulikmotor (12,13) Teil eines Hubantriebes des Auslegers (10) sind.
  5. 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, bei der zusätzlich die Bewegung des Arbeitsgerätes steuerbar ist, 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 ist.
  6. 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Arbeitsgerät eine auf einer Lafette (11) verfanrbare Gesteinsbohrmaschine ist und die Hydraulikmotorer (12 bis 17) doppelt wirkende Zylinder sind.
  7. 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zur Umschaltung des Rückflusses von einer auf eine andere Zweigleitung an deren Verzweigung ein Steuerventil (27) angeordnet ist.
  8. 8. Vorrichtung nach Ansprach 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerventil (27) in der Rucklaufleitung gleichzeitig mit einem Schaltventil (22 bis 26) in der Druckleitung wenigstens eines der Hydraulikmotoren (12 bis 16) verbunden ist.
  9. 9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch ge kennzeichnet, daß ein handbetätigtes Steuerorgan zur direkten oder indirekten Betätigung des Steuerventils (27) und des Schaltventils (22 bis 26) vorgesehen ist, wobei in einer Bewegungsrichtung des Steuerorgans (31, 32, 33) die Schaltstellung des Schaltventils (22 bis 26) unveränderlich und das Steuerventil (27) umschaltbar ist.
  10. 10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis
    9, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalt- und Steuerventile Elektromagnetventile sind.
  11. 11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis
    10, dadurch gekennzeichnet, daß in den Zweigleitungen einstellbare Drosseln (28, 29) angeordnet sind.
  12. 12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis
    11, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Zweigleitungen ungedrosselt ist.
    Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung der Bewegungsgeschwindigkeit eines hydraulisch angetriebenen, ein Arbeitsgerät tragenden Auslegers..
    Es ist bekannt, zur Bewegungssteuerung von Auslegern handbetätigte Richtungs-Steuerventile einzusetzen, die jedoch in den meisten Fällen ei.ie unbefriedigende Einstellgenauigkeit haben und große Stellkräfte erfordera
    Es ist weiterhin bekannt (DT-OS 16 01 736), ein Mengenregelventil in Form eines Drosselventils im Zulauf von Hydraulikmotoren mittels eines Stellglieds über zusammenwirkende Geber- und Nehmer-Zylinder zu steuern. Auch für dieses Verfahren gilt das obengesagte.
    Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Steuerung der Beweguwgsgeschwindigkeit des Auslegers zu verbessern, insbesondere mit ganz geringem Mehraufwand an zusätzlichen Ausrüstungsteilen eine sehr gute Einsteligenauigkeit zu erreichen.
    Das zur Lösung der vorstehenden Aufgabe vorgeschlagene Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß dzT niederdruckseitig abgeführte Rückfluß des hydraulischen Antriebs wahlweise unterschiedlich gedrosselt ableitbar ist
    Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des genannten Verfahrens hat mindestens einen Hydraulikmotor für einen ein Arbeitsgerät tragenden Ausleger, wobei die Motoren jeweils eine Zu- und Rücklaufleitung für die Druckflüssigkeit aufweisen, und ist gekennzeichnet durch eine schaltbare Leitungsverbindung über mehrere Zweigleitungen mit unterschiedlicher Drosselwirkung in der Rücklaufleitung des Hydraulikmotors.
    Die Erfindung wird nachstehend an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert Es zeigt
    F i g. 1 in Seitenansicht einen Bohrausleger mit Vorschublafette und Gesteinsbohrmaschine, wobei die als Stellantrieb dienenden Hydraulikmotoren erfindungsgemäß gesteuert werden,
    F i g. 2 eine Draufsicht auf den Ausleger nach F i g. 1,
    F i g. 3 einen hydraulischen Schaltplan der verschiedenen als Hydraulikmotoren dienenden Zylinder am Ausleger nach F i g. 1 und 2 sowie deren Steuer- und Schaltventile,
    Fig.4 einen Längsschnitt durch ein bekanntes hydraulisches Verriegelungsventil für die Kraftzylinder nach F i g. 3,
    F i g. 5, 6 und 7 Schemazeichnungen der Schaltstellungen dreier von Hand betätigter Steuerorgane an der Schalttafel des Bedienungsstandes, wobei mit dem Schalthebel nach F i g. 5 die Bewegung des Auslegerarms, mit dem Schalthebel nach F i g. 6 die Bewegung der Bohrlafette am Ausleger und mit dem Schalthebel nach F i g. 7 die Verfahrbewegungen der Gesteinsbohrmaschine auf der Lafette gesteuert werden.
    Der in F i g. 1 und 2 dargestellte, mit 10 bezeichnete Ausleger wird mittels hydraulischer Zylinder 12,13 angehoben und abgesenkt und mittels eines hydraulischen Zylinders 14 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,
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