DD200328A1 - DEVICE FOR REGULATING THE WORKER AT A TARGET, ESPECIALLY FOR ROAD TREATMENT MACHINES - Google Patents

Abstract

Die Vorrichtung zur Regelung des Arbeitsorganes zu einer Sollage, insbesondere bei Strassenbaumaschinen zum Verlegen und Verteilen von Baustoffen ist so ausgebildet, dass das Arbeitsorgan bezogen auf eine einstellbare Sollage unabhaengig von vornivellierten Hilfsmitteln oder aeusseren Bezugsebenen durch ein Istwertanzeigesystem feinfuehlig und proportional einstellbar ist. FigurThe device for regulating the working member to a desired position, especially in road construction machinery for laying and distribution of building materials is designed so that the working organ is finely adjustable and proportionally adjustable relative to an adjustable desired position independently of leveling aids or external reference planes by a Istwertanzeigesystem. figure

Description

Titel der ErfindungTitle of the invention

Vorrichtung zur Regelung des Arbeitsorganes .zu einer Sollage, insbesondere bei Straßenbaumaschine!!Device for regulating the working organ .to a desired position, in particular in road construction machine !!

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Regelung des Arbeitsorganes einer Maschine zu einer Sollage, insbesondere beim-Verlegen und Verteilen von Baumaterialien durch Straßenba uma. schinen.The invention relates to a device for controlling the working organ of a machine to a desired position, in particular when-laying and distribution of building materials by Straßenba uma. machines.

Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions

Bekannt sind Vorrichtungen zum Regeln des Einbauaggregates an Deckenfertigern zu einer Sollage beim Verlegen von bituminösen Straiienbelägen, bei denen die Orientierung des Arbeitsorganes an einer bereits vornivellierten Leitlinie, von seitlich am Deckenfertiger geführten Schleppträgern oder durch Pendel erfolgt. Bei diesen bekannten Vorrichtungen werden als Tastorgane Geber oder Schwerkraftpendel verwendet, die bei entsprechender Abweichung von der Sollage bei Erreichen oder Überschreiten eines Schwellwertes einen elektrischen Impuls an einen Verstärker abgeben. Durch das vom Verstärker über Steuerglieder an die Stellglieder weitergegebene Signal erfolgt eine Korrektur des Arbeitsorganes zur Sollage.Are known devices for controlling the installation unit to pavers to a desired position when laying bituminous Straiienbelägen where the orientation of the working organ on an already leveled guideline, carried by the side of the paver trailed carriers or by pendulum. In these known devices are used as Tastorgane donor or gravity pendulum, which emit an electrical impulse to an amplifier with a corresponding deviation from the desired position upon reaching or exceeding a threshold value. By the amplifier from the control elements to the actuators passed signal is a correction of the working body to the desired position.

Bekannt sind auch Systeme von kommunizierenden Röhren, bei denei die Erreichung oder Überschreitung de.s Schwellwertes einer Solllage lichtoptisch öder induktiv abgetastet, in elektrische SIgnale umgewandelt und über Verstärker und Steuefglieder an die Stellglieder weitergegeben werden. Die Stellglieder steuern übe:* mechanische Mittel das Arbeitsorgan.Systems of communicating tubes are also known in which the achievement or exceeding of the threshold value of a desired position is scanned light-optically or inductively, converted into electrical signals and passed on to the actuators via amplifiers and control elements. The actuators control: * mechanical means the working organ.

_ ρ _ tea» V 8 <«S" V*> ^*' ~~β _ ρ _ tea »V 8 <« S "V *> ^ * ' ~~ β

Nachteilig, an den bekannten Vorrichtungen mit digitaler Arbeitsweise ist, daß die Abweichung, des Arbeitsorganes von der Sollage erst angezeigt oder registriert wird,· wenn die Abweichung einen Schwellwert erreicht oder überschritten hat. In diesem Falle wird das Arbeitsorgan so lange verstellt,-bis die Sollage erreicht ist und der Verstärker ein Signal Null erhält. Diese digitale Arbeitsweise bedingt entweder eine größere Ungenauigkeit bei kleinerer Schalthäufigkeit oder eine kleinere Ungenauigkeit bei größerer Schalthäufigkeit. Größere -Ungenauigkeiten oder höhere Schalthäufigkeiten sind ebenso nachteilig wie der dabei übliche Einsatz von Meßwertgebern bei den bekannten Vorrichtungen, die das Auftreten größerer Rückv^irkungs- und oder Reibungskräfte bei der "elektrischmechanischen Signalumformung beinhalten.A disadvantage of the known devices with digital operation is that the deviation of the working organ of the desired position is only displayed or registered, · when the deviation has reached or exceeded a threshold. In this case, the working organ is adjusted until the desired position is reached and the amplifier receives a zero signal. This digital operation requires either a greater inaccuracy at a lower switching frequency or a smaller inaccuracy with a larger switching frequency. Greater inaccuracies or higher switching frequencies are just as disadvantageous as the usual use of transducers in the known devices, which include the occurrence of greater return and / or frictional forces in the "electrical-mechanical signal transformation.

Die bekannten Vorrichtungen besitzen aufgrund dieser unsteten Regelung des Arbeitsorganes.zu einer Sollage eine unbefriedigende Punktion, "die für die Erreichung einer bestimmten Ebenheit in' einer oder.mehreren Orientierungsebenen, z. B. beim Verlegen von bituminösen Deckenbaustoffen, nicht ausreichend ist.The known devices have due to this unsteady regulation of the Arbeitsorganes.zu a desired position an unsatisfactory puncture, which is not sufficient for the achievement of a certain flatness in 'one or.mehreren orientation levels, eg., When laying bituminous ceiling materials.

Weitere Nachteile der bekannten Vorrichtungen bestehen darin, daß die Regelung des Arbeitsorganes in zwei oder mehreren Orientierungsebenen von mindestens zwei voneinander getrennten Istwertanzeigesystemen mit hohem mechanischem Aufwand und hoher Störanfälligkeit unter Baustellenbedingungen erfolgt.Other disadvantages of the known devices are that the control of the working body in two or more planes of orientation of at least two separate actual value display systems with high mechanical complexity and high susceptibility occurs under site conditions.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannten technischen Lösungen zu verbessern und zu vereinfachen und das Regeln des Arbeitsorganes bezogen auf eine Sollage, auch unabhängig von vornivellierten Hilfsmitteln, durch ein Istwertanzeigesystem feinfühlig und proportional durchzuführen.The invention has for its object to improve the known technical solutions and simplify and the rules of the working organ relative to a desired position, even independently of leveled aids to perform sensitively and proportionally by an actual value display system.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die feinfühlige stetige Regelung und das ruckfreie mechanische Verstellen das Arbeitsorganes einer Maschine beim Herstellen von vorgegebenen bestimmten Ebenen, insbesondere bei der Verlegung und VerteilungAccording to the invention the object is achieved in that the sensitive continuous control and jerk-free mechanical adjustment of the working organ of a machine in the manufacture of predetermined certain levels, especially in the laying and distribution

231393231393

von Straßenbaustoffen durch Straßenbaumaschinen zu einer konstan Sollage einer oder mehrerer Orientierungsebenen, durch eine proportio'nale Regelung der Tast-, Yerstärkungs-, Steuer- und Stellelemente erfolgt, wobei das oder die Tastorgane im Regelkreis al quer- und langsneigungseinpfindliche Istwertgeber fungieren und e • Orientierung für eine konstante Sollage nach der Schwerkraft ode einer äußeren Bezugsebene.erfolgt und jeder Istwertgeber als ein System elektrolytischer Diff erential.widerstände, bestehend aus paarig zur Meigungsachse der jeweiligen Orientierungsebene synime trisch angeordnete Elektroden ausgebildet ist. Jeder Istwertgebe: ist über einen veränderbaren Sollwertgeber am Arbeitsorgan, oder dessen Ve'rstellelementen angeordnet, so daß im eingeschwungenen Zustand des oder der Istwertgeber, bezogen auf eine Orientierung; ebene, ein Eingangssignal Null dem Regelverstärker eingegeben wi:of road building materials by road construction machinery to a konstan Sollage one or more planes of orientation, by a propor tional regulation of Tast-, Yerstärkungs-, control and adjusting elements takes place, the or the Tastorgane in the control loop al transverse- and langsneigungseinpfindliche actual value function and e • orientation for a constant nominal position according to gravity or an outer reference plane. and each actual value transmitter is designed as a system of electrolytic diff erential resistances, consisting of pairs arranged in pairs to the axis of the respective orientation plane of interest. Each Istwertgebe: is about a variable setpoint generator on the working organ, or its Ve'rstellelementen arranged so that in the steady state of the or the actual value, based on an orientation; level, an input signal zero is input to the control amplifier wi:

wobei der Arbeitspunkt des Istwertgebers im eingeschwungenen. Zustand immer im Nullpunkt seiner Kennlinie liegt. Die analogen S±< nale- des Istwertgebers werden über Regelverstärker Steuereinheit* zugeleitet, die entsprechend der Lage des Arbeitsorgsnes zu eine] bestimmten Sollage die Stelleinheit, bestehend aus doppelt wirkei den hydraulischen Arbeitszylindern, beaufschlagen. Als Steuereinheiten werden vorzugsweise elektrohydraulische Servoventile-verwendet, die im Zusammenhang mit den von Regelverstärkern zugeleiteten elektrischen Signalen eine geringere Schalthysterese der Stelleinheiten und hohe Punktionsempfindlichkeit der gesamten Regelung bewirken.where the operating point of the actual value in steady. State always lies at the zero point of its characteristic curve. The analogue signals of the actual value transmitter are fed via control amplifier control unit *, which, according to the position of the work unit to a certain nominal position, act on the actuating unit, consisting of double-acting hydraulic working cylinders. Electrohydraulic servo valves are preferably used as control units which, in conjunction with the electrical signals supplied by control amplifiers, cause a lower switching hysteresis of the actuators and high puncture sensitivity of the entire control.

Mt dieser erfindungsgemäßen Lösung besteht die Möglichkeit der proportionalen Regelung des Arbeitsorganes einer Maschine, d.h. bei unmittelbarer Abweichung des Arbeitsorganes von der Sollage wird eine Zurückführung auf den Sollwert erreicht, ohne daß ein Schwellwert zur Signalauslösung überschritten werden braucht. Durch die verwendeten technischen Elemente wird der Aufwand des Regelkreises durch die Verwendung des Istwertgebers als quer- und längsneigungsempfindlicher 'Wandler, auf ein Regelsystem beschränkt, mit dem. gleichzeitig eine Orientierung nach einem äußeren Bezugssystem oder der Schwerkraft möglich ist.Mt this solution according to the invention there is the possibility of proportional control of the working organ of a machine, ie in the case of immediate deviation of the working body of the desired position a return to the target value is achieved without a threshold value for signal triggering needs to be exceeded. Due to the technical elements used, the complexity of the control loop is limited by the use of the actual value transmitter as transversely and longitudinally inclination-sensitive transducers to a control system with which. at the same time an orientation according to an external reference system or gravity is possible.

- ·4- · 4

1 1 Q 3 A1 1 Q 3 A

Ein weiterer Vorteil liegt bei der. hohen Empfindlichkeit bei gleichzeitigem geringen Meßbereich des Istwertgebers.Another advantage is the. high sensitivity with simultaneous low measuring range of the actual value transmitter.

Ausführungsbeispiel ·Embodiment ·

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel an einer Straßenbaumaschine erläutert werden. Die zugehörige Zeichnung zeigt exemplarisch die Regelung des Arbeitsorganes.The invention will be explained below on an embodiment of a road construction machine. The accompanying drawing shows an example of the regulation of the working organ.

An der Straßenbaumaschine 1·.ist über seitliche Längsholme 2 und 3 das Arbeitsorgan 4 befestigt. Über die Stellglieder 5 und 6 können die Längsholme 2 und 3 gleichzeitig oder unabhängig voneinander in vertikaler Richtung verstellt werden. An beliebiger Stelle sind auf der Straßenbaumaschine 1 weiterhin die Regelverstärker 7 und die Steuereinheiten 8 angeordnet. Mit .dem am Längsholm 2 oder 3 und oder an dem Querholm 9 schwenkbar befestigten SolIv;ertgeber 10 und oder 11 wird eine beliebige Sollage des Arbeitsorganes 4 in der Längs- und oder Querneigung eingestellt. Abweichungen des Arbeitsorganes 4 von der Sollage führen in den Istwertgebern 12 und oder 13 zu einem vom Nullwert abweichenden Signal, das den Regelverstärkern 7 zugeführt wird. Dieses Signal ist der auftretenden Abweichung proportional. Die Regelverstärker 7 steuern über die Steuereinheiten 8 die Stellglieder 5 oder 6 entsprechend der Polarität der Eingangssignale so lange an, bis die auftretende Abweichung zwischen Soll- und Istwert des Arbeitsorganes ausgeregelt sind, d.h. der Arbeitspunkt der Istwertgeber 12 und oder 13 wieder in den Nullwert seiner Kennlinie zurückgekehrt ist und die Regelverstärker 7 das Signal KuIl erhalten.On the road construction machine 1 · .ist is fixed on lateral longitudinal members 2 and 3, the working member 4. About the actuators 5 and 6, the longitudinal beams 2 and 3 can be adjusted simultaneously or independently in the vertical direction. At any point on the road construction machine 1 continue the control amplifier 7 and the control units 8 are arranged. With .the solver on the longitudinal beam 2 or 3 and or on the transverse spar 9 fastened 10 and or 11, any desired position of the working member 4 in the longitudinal and / or transverse inclination is set. Deviations of the working member 4 from the desired position lead in the actual value encoders 12 and or 13 to a deviating from the zero signal, which is supplied to the control amplifiers 7. This signal is proportional to the occurring deviation. The control amplifier 7 control via the control units 8, the actuators 5 or 6 according to the polarity of the input signals until the occurring deviation between the setpoint and actual value of the working organ are compensated, i. the operating point of the actual value transmitter 12 and or 13 has returned to the zero value of its characteristic curve and the control amplifiers 7 receive the signal C111.

Abweichungen des Arbeitsorganes 4 während des Betriebes von der vorgegebenen Sol.lage werden in der gleichen Weise korrigiert.Deviations of the working member 4 during operation of the predetermined Sol.lage be corrected in the same way.

Wahrend der Istwertgeber 12 über den Sollwertgeber 10 schwenkbar am Längsholm 2 oder 3 angeordnet werden kann, ist der Istwertgeber 13 schwenkbar auf der Traverse 14 angeordnet, die über eii Schwenkachse 15 am Querholm 9 befestigt ist, wobei der Sollwertgeber 11 eine relative Verstellung der Traverse 14 gegenüber dec Querholm 9 ermöglicht« Dem Istwertgeber 12 sind die Slektrodenpaare 16 und 17 und dem Istwertgeber 13·die Elektrodenpaare 18 und 19 zugeordnet, wobei über das Elektrodenpaar 16 oder 18 die Abweichungen der längsneigung und oder über das Elektrodenpaar 1 oder 19 die Abweichung der Querneigung des Arbeitsorganes 4 von der Sollage ermittelt und geregelt werden.While the actual value transmitter 12 can be arranged pivotably on the longitudinal beam 2 or 3 via the nominal value transmitter 10, the actual value transmitter 13 is arranged pivotably on the traverse 14, which is fastened to the transverse bar 9 via the pivot axis 15, the setpoint generator 11 providing a relative adjustment of the traverse 14 In comparison with the cross bar 9, the pair of electrode pairs 16 and 17 and the actual value transmitter 13 are associated with the electrode pairs 18 and 19, the deviations of the longitudinal inclination via the pair of electrodes 16 or 18 and the deviation of the transverse inclination via the pair of electrodes 1 or 19 of the working organ 4 are determined and regulated by the desired position.

Claims (1)

Patentansprüche:claims: 1. Vorrichtung zur stetigen und feinfühligen Regelung des Arbeitsorganes einer Maschine zu einer bestimmten Sollage einer oder mehrerer Orientierungsebenen, insbesondere beim Verlegen und Verteilen von Straßenbaustoffen durch Straßenbaumaschinen, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Regelkreis ein-aus einem System elektrolytischer Differentialwiderstände bestehender längs- und oder querneigungsempfindlicher Istwertgeber (1^!; 13) mit einem in einer Orientierungsebene mechanisch veränderbaren Sollwertgeber (10; 11) verstellbar verbunden, am Arbeitsorgan (4) oder dessen Verstellelementen schwenkbar angeordnet ist.1. A device for continuous and sensitive control of the working organ of a machine to a specific nominal position of one or more planes of orientation, especially when laying and distribution of road materials by road construction machinery, characterized in that in the control loop from a system of differential electrolytic resistances existing longitudinal and or Bank-sensitive actual value transmitter (1 ^ !; 13) adjustably connected to a setpoint generator (10; 11) mechanically changeable in an orientation plane, pivotably arranged on the working member (4) or its adjusting elements. .ü. Vorrichtung nach Punkt 1, dadurch.gekennzeichnet, daß die elektrolytischen-·Differentialwiderstände paarig zur Neigungsachse der jeweiligen Orientierungsebene symmetrisch im Istwertgeber (12; 13) angeordnet- und für die Längs- und oder Quernivellierung an' einem der Längsholme ^2; 3) oder an dem Querholm (9) befestigt sind.ever tried g. Device according to item 1, characterized in that the differential electrolytic resistors are arranged symmetrically in the actual value transmitter (12, 13) in pairs to the inclination axis of the respective orientation plane and for the longitudinal and / or transverse leveling on one of the longitudinal beams 2; 3) or on the transverse spar (9) are attached. Hierzu 1 Blatt Zeichnung'For this 1 sheet drawing '