DE2904406A1 - METHOD AND DEVICE FOR COORDINATING MOVEMENT SPEEDS - Google Patents

Description

Parertanwäite Dipl.-Ing. Curt Wallach Dipl.-Ing. Günther Koch Dipl.-Phys. Dr.Tino Haibach Dipl.-Ing. Rainer FeldkampParertanwäite Dipl.-Ing. Curt Wallach Dipl.-Ing. Günther Koch Dipl.-Phys. Dr Tino Haibach Dipl.-Ing. Rainer Feldkamp

D-8000 München 2 · Kaufingerstraße 8 · Telefon (0 89) 24 02 75 · Telex 5 29 513 wakai dD-8000 Munich 2 Kaufingerstraße 8 Telephone (0 89) 24 02 75 Telex 5 29 513 wakai d

Datum: 6. Februar 1979Date: February 6, 1979

Unser Zeichen: 16 518 - Fk/NeOur reference: 16 518 - Fk / Ne

Dresser Industries, Inc.
Dallas, Texas / USADresser Industries, Inc.
Dallas, Texas / USA

Verfahren und Vorrichtung zur Koordination
von BewegungsgeschwindigkeitenMethod and device for coordination
of movement speeds

0 9833/06670 9833/0667

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Palentanwälte D^pI.-Ing. Curt WallachPalentanwälte D ^ pI.-Ing. Curt Wallach

Dipl.-lng. Günther KochDipl.-Ing. Günther Koch

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Dipl.-lng. Rainer FeldkampDipl.-Ing. Rainer Feldkamp

D-8000 München 2 ■ Kaufingerstraße 8 ■ Telefon (0 89) 24 02 75 ■ Telex 5 29 513 wakai dD-8000 Munich 2 ■ Kaufingerstraße 8 ■ Telephone (0 89) 24 02 75 ■ Telex 5 29 513 wakai d

Datum: 6. Februar 1979Date: February 6, 1979

Unser Zeichen: 16 5I8 - Fk/NeOur reference: 16 5I8 - Fk / Ne

Dresser Industries, Inc. Dallas, Texas / USADresser Industries, Inc. Dallas, Texas / USA

Verfahren und Vorrichtung zur Koordination von BewegungsgeschwindigkeitenMethod and device for the coordination of movement speeds

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Koordination von Bewegungsgeschwindigkeiten und insbesondere auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung der Geschwindigkeiten von zumindest zwei Bewegungen, so daß eine vorgeschriebene Beziehung zwischen diesen Bewegungen aufrechterhalten wird.The invention relates to a method and a device for coordinating movement speeds and in particular to a method and a device for controlling the speeds of at least two movements, so that a prescribed relationship is maintained between these movements.

Das erfindungsgemäße Verfahren sowie die Vorrichtung eignen sich beispielsweise zur Steuerung der Betriebsgeschwindigkeiten von zwei oder mehr Antriebsleistungsquellen derart, daß eine vorgegebene Beziehung zwischen diesen Geschwindigkeiten und damit eine gewünschte Geschwindigkeitsbeziehung zwischen Bewegungen aufrechterhalten wird, die durch diese Antriebsleistungsquellen angetrieben werden. The method and the device according to the invention are suitable, for example, for controlling the operating speeds of two or more drive power sources in such a way that a predetermined relationship between these speeds and thus a desired speed relationship between movements is maintained which are driven by these drive power sources.

Bei einer großen Vielzahl von Industrie- und anderen Anwendungen werden Antriebssysteme verwendet, die die VerwendungIn a wide variety of industrial and other applications, drive systems are used that make use of

von zwei oder mehr Antriebsleistungsquellen, beispielsweise Elektromotoren erfordern, wobei es zwingend erforderlich ist, daß ein vorgegebener Unterschied zwischen den Geschwindigkeiten der beiden Motoren aufrechterhalten wird, um ein vorgegebenes Ergebnis zu erzielen. Dieser letztere Geschwindigkeitsunterschied wird allgemein in Ausdrücken des Verhältnisses der Geschwindigkeit eines Motors bezüglich der Geschwin digkeit des anderen Motors beschrieben und üblicherweise als "Nachlaufverhältnis" bezeichnet.require two or more drive power sources, for example electric motors, whereby it is imperative that a predetermined difference between the speeds of the two motors is maintained to be a predetermined one Achieve result. This latter speed difference is generally expressed in terms of the ratio the speed of a motor in relation to the speed speed of the other motor and commonly referred to as the "follow-up ratio".

Allgemein stehen die aufeinanderfolgenden Motoren in einem Antriebssystem im Ergebnis in einer "Hauptmotor-Nebenmotor¹-Beziehung, bei der eine Änderung der Geschwindigkeit eines voranstehenden Motors, des Hauptmotors, eine Änderung der Geschwindigkeit eines folgenden Motors, des Nebenmotors, hervorruft, um ein vorgeschriebenes Nachlaufverhältnis aufrechtzuerhalten. Wenn eine Vielzahl von Motoren verwendet wird, setzt sich diese Beziehung durch die gesamte Folge von Motoren in dem Antriebssystem fort, um die vorgegebenen NachlaufVerhältnisse zwischen jedem Paar von Motoren aufrechtzuerhalten. Derartige Systeme werden allgemein bei kontinuierlichen Herstellungsverfahren beispielsweise bei der Herstellung von synthetischen Pasern verwendet, bei denen ein Materialstrang oder eine Materialbahn von einem Zuführungspunkt aus durch verschiedene Stufen hindurch zum Endprodukt verarbeitet wird. Die Geschwindigkeiten der verschiedenen Motoren des gesamten Systems beeinflussen die Eigenschaften der hergestellten Faser. Bei derartigen Anwendungen ändern sich die Nachlaufverhältnisse über einen sehr engen Bereich und es ist zu erwarten, daß kein Motor in dem System Schwierigkeiten hat, die Leistungsforderungen zu erfüllen, die für eine Geschwindigkeitsänderung erforderlich sind. Beispiele derartiger Systeme sind in US-Patentschriften 3 118 097 und 3 447 050 entnehmbar.Generally, the successive motors in a drive system result in a "main-motor-sub-motor ¹ relationship in which a change in the speed of a preceding motor, the main motor, causes a change in the speed of a following motor, the sub-motor, by a prescribed follow-up ratio When a plurality of motors are used, this relationship continues through the entire sequence of motors in the propulsion system in order to maintain the predetermined coasting ratios between each pair of motors are used, in which a material strand or a material web is processed from a feed point through various stages to the end product.The speeds of the various motors of the entire system influence the properties of the fiber produced. In such applications, the caster ratios vary over a very narrow range and it is not expected that any motor in the system will have difficulty meeting the performance requirements required for a change in speed. Examples of such systems can be found in U.S. Patents 3,118,097 and 3,447,050.

Mehrmotor-Antriebssysteme können jedoch außerdem bei Vor-However, multi-motor drive systems can also be used for

./. 9 0 9833/0667./. 9 0 9833/0667

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richtungen Anwendung finden, bei denen ein oder mehrere Motoren des Systems Schwierigkeiten haben, die Last- oder Geschwindigkeitsforderungen zu erfüllen, für die ein Steuerbefehl gegeben wird. Ein Beispiel für eine derartige Anwendung, die weiter unten ausführlicher beschrieben wird, ist eine Vorrichtung, bei der es erforderlich ist, mehr als einen Motor zu verwenden, um zwei oder mehr mechanische Bauteile anzutreiben, die zur Bewegung eines Gerätes über eine vorgeschriebene Bahn verwendet werden. Beispielsweise kann es bei einem Löffelbagger erforderlich sein, eine gleichzeitige Drehung und eine Ausfahrbewegung der Löffelstange vorzusehen, an der der Löffel befestigt ist und es ist in diesem Fall erforderlich, daß eine vorgegebene Beziehung zwischen der Geschwindigkeit des Hebelwerks, d.h. der Geschwindigkeit der Drehung der Löffelstange und der Vorschubgeschwindigkeit, d.h. der Geschwindigkeit der Längsbewegung der Löffelstange besteht, damit die Bewegung des Löffels über eine vorgegebene Arbeitsbahn erzielt wird. Während dieses Vorganges kann auf Grund einer Vielzahl von Ursachen der Fall auftreten, daß einer der angesteuerten Motoren nicht in der Lage ist, mit der Befehlsgeschwindigkeit zu arbeiten. Beispielsweise kann zur Erzielung des vorgeschriebenen Geschwindigkeitsverhältnisses ein Motor so angesteuert werden, daß er mit einer Geschwindigkeit betrieben wird, die oberhalb seiner maximalen sicheren konstruktiv bedingten Geschwindigkeit liegt. In einem anderen Fall kann der Motor nicht das Leistungsvermögen haben, um die erforderliche Leistung bei der befohlenen Geschwindigkeit zu liefern. Es kann weiterhin der Fall vorliegen, daß eine Bedienungsperson in Erwartung einer vorgegebenen Situation einen Motor, der so gesteuert wird, daß er bei einer Geschwindigkeit arbeitet, so ansteuert, daß der Motor bei einer niedrigeren Geschwindigkeit betrieben wird, was dazu führen würde, daß die Gesahwindigkelt des Motors aus dem vorgeschriebenen Verhältnis herausgeführt wird. In allen diesen Fällen muß, wenn das Gerät sich weiter über eine gewünschte Bahn bewegen soll, das Verhältnis der Geschwind Ig-directions are used in which one or more motors of the system have difficulty meeting the load or speed requirements for which a command is given will. An example of such an application, which will be described in more detail below, is a device where it is necessary to use more than one motor to drive two or more mechanical components that be used to move a device over a prescribed path. For example, it can be with a backhoe may be required to provide simultaneous rotation and extension of the bucket rod on which the Spoon is attached and it is necessary in this case that a predetermined relationship between the speed of the lever mechanism, i.e. the speed of rotation of the The bucket bar and the feed speed, i.e. the speed of the longitudinal movement of the bucket bar, so that the movement of the spoon is achieved over a given working path. During this process can be due a variety of causes occur in the event that one of the controlled motors is not able to with the Command speed to work. For example, to achieve the prescribed speed ratio a motor can be controlled so that it is operated at a speed which is above its maximum safe construction-related speed. In another case, the engine may not have the capacity to do the job deliver required power at the commanded speed. It can also be the case that an operator in anticipation of a given situation, a motor controlled to run at one speed works, controls so that the motor is operated at a lower speed, which is why would cause the Gesahwindigkelt of the engine from the prescribed ratio is brought out. In all of these cases, if the device is beyond a desired one must To move the train, the ratio of the speed Ig-

909833/0667 '^/# 909833/0667 ' ^{/ #}

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keit des Hebe^werks zur Vorschubgeschwindigkeit aufrechterhalten werden, so daß eine Änderung der Geschwindigkeit des Hauptmotors als auch des Nebenmotors erfolgen muß.Maintain the speed of the hoist at the feed rate be so that a change in speed the main engine as well as the secondary engine must take place.

Bei anderen Anwendungen unter Einschluß von Baggern und ähnlichem kann es erforderlich sein, daß das oben erwähnte Geschwindigkeitsverhältnis über einen relativ weiten Bereich während normaler Betriebsperioden geändert werden muß. Um dies zu erreichen, ist es wiederum erforderlich, daß der Hauptmotor so eingestellt wird, daß andere Einflüsse auf den Nebenmotor berücksichtigt werden.In other applications, including excavators and the like, the above may be required Speed ratio must be changed over a relatively wide range during normal operating periods. Around To achieve this, it is in turn necessary that the main motor is set so that other influences on the auxiliary engine must be taken into account.

Bei bekannten Steuersystemen, wie· sie weiter oben für kontinuierliche Herstellungsverfahren beschrieben wurden, sind keine Maßnahmen getroffen, um die Betriebsgeschwindigkeit des Hauptmotors einzustellen, wenn der Nebenmotor aus irgendwelchen Gründen nicht in der Lage ist, auf die Steuersignale anzusprechen oder manuell so eingestellt ist, daß er nicht auf diese Steuersignale anspricht oder wenn ein Betrieb dieses Nebenmofcors bei einer Geschwindigkeit hervorgerufen wird, die das Geschwindigkeitsverhältnis auf einen unerwünschten Wert ändern würde, wenn keine Änderung der Betriebs geschwindigkeit des ^i:iauptmotors auftreten würde. Bei den bekannten Verhältnissteuersystemen sind keine Maßnahmen getroffen, um ein vorgegebenes Geschwindigkeitsverhältnis zwischen zwei oder mehr Motoren einzuhalten, wenn einer oder mehrere der Nebenmotoren nicht in der Lage sind, so anzusprechen, daß ein Betrieb des Systems bei dem vorgeschriebenen Nachlaufverhältnis hervorgerufen wird.In known control systems, such as those described above for continuous manufacturing processes, no measures are taken to adjust the operating speed of the main motor if the slave motor is for some reason unable to respond to the control signals or is manually set so that it does not respond to these control signals, or when an operation of this Nebenmofcors is caused at a speed that would change the speed ratio to an undesirable level when no change in the operation speed of the ^{i: i} auptmotors would occur. In the known ratio control systems, no measures are taken to maintain a predetermined speed ratio between two or more engines if one or more of the auxiliary engines are unable to respond in such a way that the system is operated at the prescribed follow-up ratio.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Koordination der Geschwindigkeiten von zwei oder mehr Bewegungen zu schaffen, so daß eine vorgeschriebene Beziehung zwischen diesen Geschwindigkeiten ausgebildet und aufrechterhalten wird, so daß bei Koordination der Geschwindigkeiten von zwei getrennt angetriebenen mecha-The invention is based on the object of a method and a device for coordinating the speeds of to create two or more movements so that a prescribed relationship is formed between these speeds and is maintained, so that when the speeds of two separately driven mechanical

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nischen Bewegungen ein durch die gemeinsame Wirkung dieser . beiden Bewegungen angetriebenes Gerät einer vorgeschriebenen Bahn folgt, wobei es weiterhin möglich ist, zwei oder mehr AntriebsleistungsqueIlen so einzustellen, daß sich vorgegebene Geschwindigkeitsverhältnisse zwischen diesen ergeben und die Geschwindigkeitsverhältnisse änderbar sind, um eine mechanische Bewegung über eine vorgeschriebene Bahn zu erzielen.niche movements through the joint effect of these. Both movements driven device follows a prescribed path, it is still possible, two or more Set the drive power sources so that the specified Speed ratios between these result and the speed ratios are changeable to one to achieve mechanical movement over a prescribed path.

Diese Aufgabe wird durch die in den Patentansprüchen 1 bzw. angegebene Erfindung gelöst.This object is achieved by the invention specified in patent claims 1 and 1, respectively.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeber^sieh ausjden Unteransprüchen.Further advantageous refinements and developments of Invention emerges from the subclaims.

Das erfindungsgemäße Verfahren bzw. die Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens ermöglichen die Koordination der Geschwindigkeiten von zwei oder mehr Bewegungen, so daß ein vorgegebenes Verhältnis zwischen diesen Geschwindigkeiten aufrechterhalten wird. Hierbei ist es beispielsweise möglich, die Geschwindigkeiten von zwei getrennt angetriebenen mechanischen Antrieben so zu koordinieren, daß ein durch die gemeinsame Wirkung dieser beiden Antriebe angetriebenes Gerät einer vorgeschriebenen Bahn folgt. Es ist möglich, zwei oder mehr AntriebsIeistungsqueIlensο einzustellen, daß sich vorgegebene Geschwindigkeitsverhältnisse zwischen diesen Antriebsleistungsquellen ergeben, wobei diese Geschwindigkeltsverhältnisse änderbar sind, um eine mechanische Bewegung über eine vorgeschriebene Bahn zu erzielen.The method according to the invention and the device for carrying it out this procedure allow the coordination of the speeds of two or more movements, so that one predetermined relationship between these speeds is maintained. Here it is possible, for example, to coordinate the speeds of two separately driven mechanical drives so that one through the common Effect of these two drives driven device follows a prescribed path. It is possible two or more Drive power source to be set so that the specified Speed ratios between these drive power sources result, these speed ratios are changeable in order to achieve a mechanical movement over a prescribed path.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren sowie der Vorrichtung wird ein vorgegebenes Geschwindigkeitsverhältnis zwischen zwei Antriebsleistungsquellen aufrechterhalten, wobei die beiden AntriebsleistungsqueIlen einander gegenseitig steuern, beispielsweise wenn eine angesteuerte oder Neben-Leistungsquelle nicht in der Lage 1st, einen Geschwindigkeitswert zu erreichen, der von der steuernden oder Haupt-AntriebsIei-In the method according to the invention and the device, a predetermined speed ratio is between maintain two drive power sources, the two drive power sources mutually controlling each other, for example, if a controlled or secondary power source is unable to assign a speed value achieved by the controlling or main drive line

909833/0667 °^A 909833/0667 ° ^A

stungsquelle befohlen wird, so daß die Neben-Antriebsleistungsquelle dann im Ergebnis die Haupt-AntriebsIeIstungsquelle steuert, um das gewünschte Geschwindigkeitsverhältnis zu erzielen. Ein Beispiel für eine Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens und der Vorrichtung ergibt sich bei Löffelbaggern oder ähnlichen Einrichtungen, bei denen die Bewegungsgeschwindigkeiten derart gesteuert werden, daß ein Gerät, wie z.B. der Baggerlöffel auf einer vorgeschriebenen Bahn bewegt wird.power source is commanded so that the sub-drive power source then as a result the main drive power source controls to achieve the desired speed ratio. An example of an application of the invention The method and the device results in backhoe excavators or similar devices in which the movement speeds can be controlled so that an implement such as the bucket is moved on a prescribed path.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren sowie der Vorrichtung werden die Geschwindigkeiten von zumindest zwei Antriebsleistungsquellen und damit die von diesen hervorgerufenen Bewegungen dadurch gesteuert, daß die Geschwindigkeit jeder Antriebsleistungsquelle mit einem Signal gesteuert wird, dessen Wert proportional zu dem vorgegebenen Verhältnis einer Geschwindigkeit zur anderen und entweder proportional oder umgekehrt proportional zur Geschwindigkeit des anderen Motors ist. Die Positionen der ersten und zweiten von den Motoren angetriebenen Antriebe werden gemessen und ein Signal, dessen Wert dem gewünschten Verhältnis dieser Geschwindigkeiten entspricht, wird erzeugt. Jeder Motor ist mit einem Gesehwindigkeits-Meßwandler gekoppelt, der ein elektrisches Signal erzeugt, dessen Wert der Geschwindigkeit dieses elektrischen Motors entspricht. In Abhängigkeit davon, welches Verhältnis verwendet wird, wird das dem Wert der Geschwindigkeit jedes Motors entsprechende Signal entweder mit dem Geschwindigkeitsverhältnis multipliziert oder durch dieses dividiert. Wenn diese Signale abgeleitet werden, werden sie jeweils dem anderen Motor zugeführt, als dem, von dem die Geschwindigkeit abgenommen wurde, um die oben erwähnte Berechnung durchzuführen. Die Ergebnisse dieser mathematischen Operationen werden an Geschwindigkeitsregeleinrichtungen übertragen, die die Betriebsgeschwindigkeiten der jeweiligen Motoren regeln.In the method according to the invention and the device become the speeds of at least two motive power sources and thus the movements evoked by these are controlled by the speed of each Driving power source is controlled with a signal, the value of which is proportional to the predetermined ratio of a speed to the other and either proportional or inversely proportional to the speed of the other motor is. The positions of the first and second drives driven by the motors are measured and a signal whose Value corresponds to the desired ratio of these speeds is generated. Each motor has a speed transducer coupled, which generates an electrical signal, the value of which corresponds to the speed of this electrical Engine. Depending on which ratio is used, this will be the value of each speed Motor corresponding signal either multiplied by the speed ratio or divided by this. if If these signals are derived, they are each fed to the other motor than the one from which the speed is generated was removed to perform the above-mentioned calculation. The results of these math operations are transmitted to speed control devices that regulate the operating speeds of the respective motors.

Wie dies weiter oben erläutert wurde, ist es in vielen Fällen wünschenswert, daß beispielsweise eine Bedienungsperson in.As explained above, it is in many cases desirable that, for example, an operator in.

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der Lage ist* eine oder beide Geschwindigkeiten der fraglichen Antriebe oder Bewegungen zu steuern. Entsprechend wird ein Bezugssignal für jede auf diese Weise zu steuernde Geschwindigkeit erzeugt und dieses Bezugssignal wird mit einem der Signale verglichen, die dem Motor als Ergebnis des oben beschriebenen Signalberechnungsvorganges zugeführt wanden. In diesem Fall wird das Minimum der Werte dieser beiden Signale zur Regelung der Geschwindigkeit des fraglichen Motors verwendet.capable of * one or both speeds of the one in question To control drives or movements. Accordingly, there is a reference signal for each to be controlled in this way Speed is generated and this reference signal is used with compared to one of the signals supplied to the engine as a result of the signal calculation process described above wound. In this case, the minimum of the values of these two signals is used to regulate the speed of the used motor in question.

Der vorstehend beschriebene Geschwindigkeitssteuermechanismus ergibt eine Möglichkeit, die Bewegungsbahn eines Gerätes genau zu steuern,venn dieses Gerät mit Hilfe von mehr als einem mechanischen Antrieb bewegt wird. So können beispielsweise im Fall eines Löffelbaggers die Hebewerks- und Vorschubgeschwindigkeiten genau gesteuert werden, um ein Verhältnis dieser beiden Geschwindigkeiten zu erzielen, das die Bewegung des Löffels über eine vorgegebene Bewegungsbahn hervorruft. The speed control mechanism described above provides a way of determining the trajectory of a device precisely control venn this device with the help of more than a mechanical drive is moved. For example, in the case of a backhoe, the hoist and feed speeds precisely controlled to achieve a ratio of these two speeds that causes the spoon to move along a predetermined path.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen noch näher erläutert.The invention is explained in more detail below with reference to the exemplary embodiments shown in the drawing.

In der Zeichnung zeigernPoint in the drawing

Flg. 1 ein schematisches Blockschaltbild einerFlg. 1 is a schematic block diagram of a

bevorzugten Ausführungsform einer Vorrichtung zur Regelung der Geschwindigkeiten von zwei Motoren]preferred embodiment of a device to control the speeds of two motors]

Fig. 2 eine Seitenansicht eines Löffelbaggers unterFig. 2 is a side view of a backhoe below

Verwendung der Ausführungsform der Vorrichtung nach Fig» I₅ wobei die Löffelbahn dargestellt ist?Use of the embodiment of the device according to FIG. I ₅ with the spoon path being shown?

- vf - - vf -

Fig. 3 eine teilweise Seitenansicht, die Teile desFig. 3 is a partial side view showing parts of the

Auslegers des Löffelbaggers, der Löffelstange und des Joches des Löffelbaggers nach Fig. 2 zeigt, wobei eine bevorzugte Ausführungsform des Mechanismus zur Erzeugung der Geschwindigkeits-Verhältnisfunktion für die Ausführungsform nach Fig. 1 gezeigt ist;The boom of the backhoe, the bucket rod and the yoke of the backhoe Fig. 2 shows a preferred embodiment of the mechanism for generating the Speed ratio function is shown for the embodiment of Figure 1;

Fig. 4 eine grafische Darstellung des gewünschtenFig. 4 is a graphical representation of the desired

Vorschubgeschwindigkeits-/Hebewerk-Geschwindigkeitsverhältnisses für vorgegebene Positionen entlang der Arbeitsbahn nach Fig. zur Erzielung der flachen geradlinigen Grabbahn, die in dieser Figur gezeigt ist.Feed speed / elevator speed ratio for predetermined positions along the working path according to Fig. to achieve the flat, straight grave path, which is shown in this figure.

In Fig. 1 ist ein Blockschaltbild einer Ausführungs form des Steuersystems zur Regelung der Geschwindigkeiten von zwei Motoren dargestellt. Das Steuersystem 10 schließt zwei Antriebsleistungsquellen ein, die in diesem Ausführungsbeispiel durch Elektromotoren, nämlich den Motor A mit der Bezugsziffer 12 und dem Motor B mit der Bezugsziffer 14 gebildet sind. Die Geschwindigkeiten dieser Motoren werden in üblicher Weise durch einen A-Geschwindigkeitsregler 11 und einen B-Geschwindigkeitsregler Ij5 gesteuert. Wiecfes gezeigt ist, können diese Geschwindigkeitsregler von üblicher Konstruktion und von irgendeiner Art sein, die speziell für die jeweils verwendete Art des Motors geeignet ist. Der Motor 12 und der Motor 14 sind jeweils so verbunden, daß sie die Antriebsleistung für einen mechanischen Antrieb A mitjder Bezugsziffer 16 bzw. einen mechanischen Antrieb B mit der Bezugsziffer 18 liefern* wobei diese mechanischen Antriebe durch irgendeine Art einer mechanischen Last gebildet sein können und eine spezielle derartige Lasten bildende Konstruktion wird im folgenden erläutert. Ein Funktionsgenerator 20, der eine Vielzahl von Ausführungsformen annehmen kann und für den ein Beispiel im folgenden erläutert wird, ralßt kon-In Fig. 1 is a block diagram of an embodiment of the Control system for regulating the speeds of two motors shown. The control system 10 includes two sources of propulsion power a, which in this embodiment by electric motors, namely the motor A with the Reference number 12 and the motor B with reference number 14 are formed. The speeds of these motors will be controlled in the usual way by an A-speed controller 11 and a B-speed controller Ij5. Wiecfes As shown, these speed regulators may be of conventional construction and of any type specifically designed for the type of motor used is suitable. The motor 12 and the motor 14 are each connected so that they Drive power for a mechanical drive A with the reference number 16 or a mechanical drive B with the Reference numeral 18 provides * where these mechanical drives are formed by some type of mechanical load and a specific construction providing such loads is explained below. A function generator 20, which can take a variety of embodiments and for which an example is explained in the following,

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tinulerllch die mechanische Bewegung und die Positionen der beiden Antriebe 16 und 18 und liefert an eine Leitung 21 ein Spannungssignal, dessen Wert in diesem Fall dem gewünschten Verhältnis der Geschwindigkeit des Antriebs 16 zur Geschwindigkeit des Antriebs 18 entspricht.tinulerllch the mechanical movement and the positions of the both drives 16 and 18 and supplies a voltage signal to a line 21, the value of which in this case corresponds to the desired value The ratio of the speed of the drive 16 to the speed of the drive 18 corresponds.

Gleichzeitig werden die Geschwindigkeiten der Motoren 12 und 14 jeweils durch Geschwindigkeits-Meßwandler 22 bzw. gemessen, die bei dieser bevorzugten Ausführungsform die Form von Tachometer-Generatoren aufweisen können. Ein elektrisches Signal, dessen Wert der Geschwindigkeit des Motors 12 entspricht, wird von dem Meßwandler 22 an einen Eingang 26a einer elektronischen Dividier-Schaltung 26 geliefert. Der Ausgang des Funktionsgenerators 20 wird einem Eingang 26b zugeführt. Die elektronische Dividierschaltung erzeugt in üblicher Weise am Ausgang 26c ein Signal, dessen Wert dem Quotienten des Signals am Eingang 26a dividiert durch das Signal am Eingang 26b entspricht. Hierdurch ergibt sich der Quotient der Geschwindigkeit des Motors 12 dividiert durch das Geschwindigkeitsverhältnis, das von dem Funktionsgenerator 20 erzeugt wird. Entsprechend weist das Ausgangssignal von dem Meßwandler 24 einen Wert auf, der der Geschwindigkeit des Motors B entspricht und dieses Signal wird einem Eingang 28a einer elektronischen Multiplizierschaltung 28 zugeführt. Ein Eingang 28b dieser Multiplizierschaltung 28 empfängt das Verhältnissignal von dem Funktionsgenerator 20. Die Multiplizierschaltung erzeugt in üblicher Weise ein Signal, dessen Wert dem Produkt des Eingangssignals am Eingang 23a multipliziert mit dem Eingangssignal am Eingang 28b und damit dem Produkt der Geschwindigkeit des Motors 24 und dem von dem Funktionsgenerator 20 erzeugten Verhältnis entspricht.At the same time, the speeds of the motors 12 and 14 are each measured by speed transducers 22 and 22, respectively, which in this preferred embodiment are the May have the form of tachometer generators. An electrical signal whose value is the speed of the motor 12 is supplied from the transducer 22 to an input 26a of an electronic dividing circuit 26. The output of the function generator 20 is fed to an input 26b. The electronic dividing circuit generates in the usual way at output 26c a signal whose value is divided by the quotient of the signal at input 26a corresponds to the signal at input 26b. This results in the quotient of the speed of the motor 12 divided by the speed ratio given by the function generator 20 is generated. Correspondingly, the output signal from the transducer 24 has a value that of the speed of the motor B corresponds and this signal is an input 28a of an electronic multiplier circuit 28 supplied. An input 28b of this multiplier circuit 28 receives the ratio signal from the function generator 20. The multiplier circuit generates a signal in the usual way, the value of which is the product of the input signal at input 23a multiplied by the input signal at the input 28b and thus the product of the speed of the motor 24 and that generated by the function generator 20 Ratio corresponds.

Mit Hilfe der vorstehenden elektronischen Berechnungen werden Steuerwerte und entsprechende Signale gewonnen, die zurWith the help of the above electronic calculations, control values and corresponding signals are obtained which are used for

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jeweiligen Regelung der Geschwindigkeitendes Motors 12 bzw. des Motors 14 entsprechend dem dann vorhandenen gewünschten Verhältnis der Geschwindigkeit des Motors 12 zur Geschwindigkeit des Motors 14 verwendet werden. Diese Werte werden dann jeweils mit Bezugswerten verglichen und die Ergebnisse dieser Vergleiche werden zur Regelung der Geschwindigkeit der Motoren verwendet.respective regulation of the speeds of the motor 12 and of the motor 14 according to the then existing desired Ratio of the speed of the motor 12 to the speed of the motor 14 can be used. These values are then compared with reference values and the results of these Comparisons are used to control the speed of the motors.

Im einzelnen wird das Ausgangssignal am Ausgang 26c der Dividierschaltung 26 zur Regelung der Geschwindigkeit des Motors 14 weitergeleitet. Das Ausgangssignal am Ausgang 28c von dem Multiplizierer 28 wird der Regelschaltung des Motors 12 zugeführt, um die Geschwindigkeit dieses Motors zu regeln. Selbstverständlich werden diese Signale in üblicher Weise tatsächlich von den Geschwindigkeitsreglern 11 und Ij5 zur Steuerung der Geschwindigkeiten der Motoren 12 bzw. 14 verwendet.In detail, the output signal at the output 26c of the dividing circuit 26 forwarded to regulate the speed of the motor 14. The output signal at output 28c from the Multiplier 28 is fed to the control circuit of motor 12, to control the speed of this motor. Of course these signals are actually used in the usual way by the speed regulators 11 and Ij5 for control purposes the speeds of the motors 12 and 14, respectively, are used.

Die Elemente J50 und j52 bezeichnen Bezugssteuersignalquellen zur Betätigung der Geschwindigkeitsregler 11 und Ij5. Bei dem dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiel sind diese Bezugssteuersignalquellen so ausgebildet, daß sie manuell einstellbar sind, so daß eine Bedienungsperson die Geschwindigkeiten eines oder beider " Motoren steuern kann wenn dies erwünscht ist. Wenn eine genaue manuelle Steuerung erwünscht ist, ist es im allgemeinen für eine Bedienungsperson nicht möglich, in wirksamer Weise beide angetriebenen Bewegungen oder Antriebe zu steuern, so daß dann das erfindungsgemäße Steuersystem von größter Bedeutung wird.Elements J50 and j52 denote reference control signal sources to operate the speed regulators 11 and Ij5. In which illustrated preferred embodiment, these reference control signal sources are designed so that they can be manually are adjustable so that an operator can adjust the speeds Can control either or both of the motors if desired. If precise manual control is desired is, it is generally not possible for an operator to effectively drive both motions or to control drives, so that then the inventive Tax system becomes paramount.

Zur Steuerung der Geschwindigkeit des Motors 12 werden die Ausgangssignale vom Ausgang 28c und von der Bezugssteuersignalquelle 30 einem einen Minimalwert suchenden Dioden-Logiknetzwerk J>k zugeführt, das in der in der Zeichnung dargestellten Form aufgebaut ist und das als Vergleicher derart wirkt, daß dem Geschwindigkeitsregler 11 dasjenige Eingangssignal zugeführt wird, das den minimalen Wert aufweist. Ent-To control the speed of the motor 12, the output signals from the output 28c and from the reference control signal source 30 are fed to a diode logic network J> k which searches for a minimum value and which is constructed in the form shown in the drawing and which acts as a comparator in such a way that the speed controller 11 that input signal is supplied which has the minimum value. Development

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sprechend wird der Motor 12 durch den Signalwert vom Ausgang der Bezugssignalquelle JO oder dem Produkt aus dem 'Verhältnisausgang von dem Funktionsgenerator 20 und der Geschwindigkeit des Motors 14 gesteuert, und zwar in Abhängigkeit davon, welches dieser Signale das kleinste ist. Die Arbeitsgeschwindigkeit des Motors 14 wird entsprechend in ähnlicher Weise gesteuert. Das heißt, der Ausgang 26c und das Ausgangssignal von der Bezugssignalquelle 352 werden dem Dioden-Logiknetzwerk 3>6 zugeführt, das dasjenige Signal auswählt und an den Geschwindigkeitsregler 135 weiterleitet, das das kleinste der beiden zugeführten Signale ist, nämlich das Signal von der Bezugssignalquelle 32 oder der Quotient der Geschwindigkeit des Motors 12 dividiert durch das Verhältnis-Ausgangssignal von dem Funktionsgenerator 20. Das letztere Signal bewirkt dann in üblicher Weise, daß der Geschwindigkeitsregler 135 die Geschwindigkeit des Motors 14 entsprechend einregelt, wenn dies erforderlich ist.That is, the motor 12 is controlled by the signal value from the output of the reference signal source JO or the product of the ratio output from the function generator 20 and the speed of the motor 14, depending on which of these signals is the smallest. The operating speed of the motor 14 is controlled in a similar manner accordingly. That is, the output 26c and the output signal from the reference signal source 352 are fed to the diode logic network 3> 6, which selects the signal and forwards it to the speed controller 135 which is the smallest of the two fed signals, namely the signal from the reference signal source 32 or the quotient of the speed of the motor 12 divided by the ratio output from the function generator 20. The latter signal then, in the usual manner, causes the speed controller 135 to adjust the speed of the motor 14 accordingly, if necessary.

Fig. 2 zeigt zu Erläuterungszwecken eine spezielle Anwendung der vorstehend beschriebenen Steuervorrichtung sowie eine neuartige und vorteilhafte Technik zur Steuerung der Grabvorgänge eines Löffelbaggers über eine vorgeschriebene Bewegungsbahn. Die spezielle Form des verwendeten Löffelbaggers bildet keinen Teil der Erfindung und sie wird im folgenden lediglich so weit beschrieben, wie dies für das Verständnis der Erfindung erforderlich ist.For explanatory purposes, FIG. 2 shows a special application of the control device described above, as well as a novel one and advantageous technology for controlling the digging processes of a backhoe over a prescribed trajectory. The particular shape of the backhoe used does not form part of the invention and it will only be so broad in the following described how this is necessary for an understanding of the invention.

In Fig. 2 ist ein Löffelbagger 40 gezeigt, der allgemein ein Laufwerk 42 einschließt, auf dem drehbar ein Hauptrahmen 44 befestigt ist, wobei die Drehbefestigung in üblicher Weise durch eine Drehkranzstruktur 435 erfolgt. Ein Ausleger 46 ist an dem Hauptrahmen 44 mit Hilfe von Ausleger-Fußbolzen befestigt, die drehbar bei 45 gelagert sind.In FIG. 2, a backhoe 40 is shown generally including a drive 42 on which a main frame 44 rotatably supports is fastened, the rotary fastening being carried out in the usual manner by means of a turntable structure 435. A boom 46 is attached to the main frame 44 by means of boom foot bolts which are rotatably supported at 45.

Der Baggerlöffel 48 ist an einer Löffelstange 50 befestigt und diese Löffelstange 50 trägt in der dargestellten WeiseThe excavator bucket 48 is attached to a bucket bar 50 and this bucket bar 50 carries it in the manner shown

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eine Zahnstange 49, die mit (nicht gezeigten) Ritzeln in einem Joch 52 in Eingriff steht. Diese Zahnstangen/Ritzelanordnung ermöglicht eine Längsbewegung der Löffelstange 50 gegenüber dem Ausleger 46. Das Joch 52 ist schwenkbar an dem Ausleger 46 mit Hilfe einer Ausrückerwelle 54 verbunden, die in dem Ausleger drehbar gelagert ist. Diese Verbindungsanordnung des Joches mit dem Ausleger und die Anordnung der Löffelstange in dem Joch ermöglicht die Drehung der Löffelstange50 um die Achse, die durch die Welle 54 nach Fig. 2 gebildet ist.a rack 49 with pinions (not shown) in a yoke 52 is engaged. This rack and pinion arrangement enables the bucket rod 50 to move longitudinally opposite the boom 46. The yoke 52 is pivotable on the Boom 46 connected by means of a release shaft 54, the is rotatably mounted in the boom. This connection arrangement of the yoke with the boom and the arrangement of the The dipper rod in the yoke enables the dipper rod 50 to rotate about the axis which is formed by the shaft 54 according to FIG.

Eine Windenmotor- und -trommelanordnung 58 liefert den Antrieb, für die Bewegung eines Hebewerksseils 59 um eine an der Spitze des Auslegers angeordnete Seilscheibe 60, die drehbar an der Spitze des Auslegers 46 befestigt ist. Das Ende des Hebewerksseils ist dann mit dem Baggerlöffel in der in Fig. 2 gezeigten Weise verbunden. Hierdurch ergibt sich auf diese Weise der Antrieb für die Drehbewegung des Baggerlöffels und der Löffelstange um die Welle 54, wobei diese Drehbewegung als Hebebewegung bezeichnet wird.A winch motor and drum assembly 58 provides the drive for the movement of a hoist rope 59 around a pulley 60 which is arranged at the tip of the boom and rotatable on the Tip of the boom 46 is attached. The end of the hoist rope is then shown in Fig. 2 with the excavator bucket Way connected. This results in the drive for the rotary movement of the excavator bucket and the bucket rod in this way around the shaft 54, this rotational movement being referred to as the lifting movement.

Ein Vorschubmotor 56 ist zusammen mit einer geeigneten Getriebeanordnung vorgesehen und ist bei dieser Ausführungsform als an dem Ausleger 46 befestigt dargestellt. Diese Vorschubmotor- und Getriebeanordnung ergibt den Antrieb für die (nicht gezeigten) Ritzel die auf der Ausrückerwelle 54 befestigt sind und die mit der Zahnstange 49 kämmen, um auf diese Weise den Antrieb für die Längsbewegung der Löffelstange 50 zu liefern. Diese Bewegung wird im folgenden als Vorschubbewegung bezeichnet und die Bewegungsgeschwindigkeit der Löffelstange 50 wird als Vorschubgeschwindigkeit bezeichnet.A feed motor 56 is along with a suitable gear arrangement and is shown attached to the boom 46 in this embodiment. This feed motor and gear arrangement provides the drive for the pinions (not shown) mounted on the release shaft 54 are and which mesh with the rack 49 in order to do this to provide the drive for the longitudinal movement of the bucket bar 50. This movement is referred to below as the feed movement and the moving speed of the bucket rod 50 is referred to as the feed speed.

Im allgemeinen gleichzeitig wird der Hebewerksmechanismus 58 betätigt, um eine Drehung des Baggerlöffels 48 und der Löffelstange 50 sowie des Jochs 52 um die Ausrückerwelle 54 hervorzurufen. Die Geschwindigkeit, mit der diese Bewegung ausgeführtGenerally at the same time, elevator mechanism 58 is actuated to cause the bucket 48 and the bucket rod 50 and yoke 52 to rotate about the release shaft 54. The speed at which this movement is performed

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wird, wird als Hebegeschwindigkeit bezeichnet. Die Kombination dieser beiden Bewegungen und die sorgfältige Auswahl des Verhältnisses der Vorschubgeschwindigkeit zur Hebegeschwindigkeit bewirkt, daß der Löffel undjdie Löffelsfcange einem vorgeschriebenen Grabpfad folgen, wie dies in Fig. 2 gezeigt ist.is called the lifting speed. The combination of these two movements and the careful selection of the ratio the feed speed to the lifting speed causes the spoon and the spoon catch to a prescribed Follow the digging path as shown in FIG.

In Verbindung mit Fig. 2 wird im folgenden auf die Fig. 4 verwiesen, in der die Bezugsziffern 1 bis 8 den entsprechenden Bezügsziffern nach Fig. 2 entsprechen. Die Kurve 70 in Fig. 4 ist eine grafische Darstellung der Vorschubgeschwindigkeits-/ Hebegeschwindigkeits-Verhältnisse, die für den Löffel erforderlich sind, damit dieser aufeinanderfolgend jede der Positionen 1 bis 8 nach Fig. 2 einnimmt. Als Beispiel für die Betriebsweise des Systems 10 zur Erzielung dieser Arbeitscharakteristik, die in Fig. 4 gezeigt ist, müßte, wenn die Hebegeschwindigkeit auf einem konstanten Wert gehalten werden soll, beispielsweise durch die Verwendung einer manuell auswählbaren Bezugsgeschwindigkeitsquelle, die Vorschubgeschwindigkeit in einer Weise geändert werden, die im wesentlichen der Kurve 70 folgt. Das System 10 arbeitet derart, daß diese Änderung der Vorschubgeschwindigkeit erzielt wird. Unter diesen Umständen ist es jedoch wahrscheinlich, daß der Vorschubmotor nicht die hohen Geschwindigkeiten erreichen könnte, die in der Mittelstellung, d.h. an den Positionen 5 bis 5 erforderlich sind, so daß die Hebegeschwindigkeit verringert werden müßte, um der vorgeschriebenen Bahn zu folgen. Entsprechend bewirkt das System 10 eine Verringerung der Arbeitsgeschwindigkeit des Hebewerkmotors unter die Geschwindigkeit, deren Wert die Bedienungsperson konstant zu halten versucht. Auf diese Weise wird das gewünschte Geschwindigkeitsverhältnis an diesen Punkten der vorgeschriebenen Bahn aufrechterhalten uttäf es ergibt sich keine Abweichung von der vorgeschriebenen Bahn. Im Fall der Betriebsweise eines Löffelbaggers dieser speziellen Art ist es wahrscheinlich lediglich wünschenswert, daß die Handhabung und Steuerung des LöffelsIn connection with FIG. 2, reference is made below to FIG. 4, in which the reference numerals 1 to 8 denote the corresponding Reference numbers according to FIG. 2 correspond. Curve 70 in Fig. 4 is a graphical representation of the feed rate / Lift speed ratios required for the bucket are so that this successively each of the positions 1 to 8 of FIG. 2 assumes. As an example of the operation of the system 10 to achieve this operating characteristic shown in FIG. 4, if the Lifting speed should be kept at a constant value, for example by using a manually selectable Reference speed source, the feed speed can be changed in a manner substantially similar to that of the Curve 70 follows. The system 10 operates to achieve this change in feed rate. Under under these circumstances, however, it is likely that the feed motor would not be able to reach the high speeds those required in the middle position, i.e. at positions 5 to 5 so that the lifting speed would have to be reduced in order to follow the prescribed path. Corresponding the system 10 causes the working speed of the elevator motor to decrease below the speed whose value the operator tries to keep constant. This way you will get the desired speed ratio Maintained the prescribed path at these points uttäf there is no deviation from the prescribed Train. In the case of a backhoe of this particular type of operation, it is likely merely desirable handling and control of the spoon

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lediglich während des Tells des gesamten Arbeltszyklus automatisiert wird, der in den Figuren 2 und 4 gezeigt ist. Zum Verständnis der allgemeinen Prinzipien der Betriebsweise des Löffelbaggers sei darauf hingewiesen, daß die Bedienungsperson manuell den Löffel auf irgendeinen gewünschten Punkt auf der vorgeschriebenen Grabbahn bringen würde und es würde dann beispielsweise ein Betätigungsschalter verwendet, um den automatischen Betrieb einzuleiten. Mit Hilfe der Steuervorrichtung 10 würde sich der Löffel entlang der vorgeschriebenen Bahn bewegen. Wenn der Löffel gefüllt ist, schaltet die Bedienungsperson die Steuervorrichtung 10 ab und steuert dann manuell den Löffel durch die Entleerungs- und Rücklaufteile der Arbeltsperiode.only automated during the tell of the entire work cycle shown in Figs. To understand the general principles of how the Backhoe it should be noted that the operator can manually point the bucket to any desired point the prescribed grave path and an operating switch, for example, would then be used to activate the automatic Initiate operation. With the help of the control device 10 the spoon would move along the prescribed path. When the spoon is full, the operator switches the control device 10 and then manually controls the bucket through the emptying and return parts the working period.

In FIg. 2 sind Einzelheiten der Löffelstange 50 und des Auslegers 46 benachbart zum Joch 52 und zur Ausrückerwelle 54 gezeigt. Weiterhin ist eine Nocken- und Nockenrollen-Anordnung zur Betätigung eines Potentiometers 64 zur Erzielung eines AusgangesignaIs gezeigt, das dem Ausgangssignal am Ausgang 21 von dem Funktionsgenerator 20 der Steuervorrichtung 10 entspricht.In FIg. 2 are details of the bucket bar 50 and the boom 46 adjacent to yoke 52 and to release shaft 54 shown. There is also a cam and cam roller arrangement for actuating a potentiometer 64 to achieve this of an output signal, which corresponds to the output signal at Output 21 from function generator 20 of control device 10 corresponds.

Das untere Ende des Jochs 52 bildet eine Nockenfläche 60, die sich um den Umfang herum erstreckt. Ttfährend des Betriebs des Löffelbaggers bewegt sich das Joch 52 um die Ausrückerwelle 54 In einer Weise, die allgemein der Arbeitsbahn der Löffelstange folgt. Die Nockenfläche 60, die In diesem Fall so geformt ist, daß sie die Kennlinie der Kurve 70 ergibt, steht mit einer Nockenrolle 62 in Eingriff, dlejan einem Arm 6^ befestigt ist, dessen anderes Ende an einem Potentiometer 64 befestigt Ist. Dieses Potentiometer liefert dann zusammen mit einer geeigneten Spannungsquelle eine Spannung, die sich entsprechend der vorgeschriebenen Bewegungsbahn für den Löffel ändert, so daß sich eine Spannungskennlinie ergibt, die allgemein der Kurve 70 nach Fig. 4 entspricht. Diese Anordnung bil-The lower end of the yoke 52 defines a cam surface 60 that extends around the circumference. Ttf during operation of the backhoe, the yoke 52 moves around the release shaft 54 In a manner that is generally the working trajectory of the Bucket rod follows. The cam surface 60, which in this case is shaped so that it gives the characteristic of curve 70, engages a cam roller 62, dlejan an arm 6 ^ is attached, the other end of which is attached to a potentiometer 64 is attached. This potentiometer then supplies, together with a suitable voltage source, a voltage that is changes according to the prescribed path of movement for the spoon, so that there is a voltage characteristic that is generally corresponds to curve 70 of FIG. This arrangement forms

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det somit einen Punktionsgenerator, der auf den sich ändernden Winkel zwischen der Löffelstange und dem Ausleger anspricht und der das gewünschte Spannungsverhältnis, das dem Geschwindigkeitsverhältnis ert spricht, liefert.det thus a puncture generator, which is based on the changing Angle between the dipperstick and the boom responds and the desired tension ratio that the Speed ratio it speaks, delivers.

Selbstverständlich besteht eine Vielzahl von anderen Möglichkeiten in Form von mechanischen Gestängen, Hebeln oder dergleichen, die zum Antrieb von Potentiometern zur Durchführung dieser Funktion verwendet werden können. Zusätzlich könnte der Nocken getrennt von dem Joch 52 mit Hilfe von Hebeln oder dergleichen angetrieben werden. Auch können andere Arten von elektrischen Bauteilen zur Durchführung der Funktion des Potentiometers 64 verwendet werden. Beispielsweise könnten Digitaltechniken verwendet werden und in diesem Fall kann das Potentiometer durch einen üblichen digitalen Resolver ersetzt werden. In ähnlicher Weise können andere Arten von analogen Funktionsgeneratoreinrichtungen, die für die spezielle Anwendung geeignet sind, verwendet werden.There are of course a variety of other options in the form of mechanical rods, levers or the like that are used to drive potentiometers to carry out this function can be used. In addition, the cam could be separated from the yoke 52 by means of levers or the like are driven. Other types of electrical components can also be used to perform the function of the potentiometer 64 can be used. For example, digital techniques could be used and in this case the potentiometer can be replaced by a standard digital resolver. Similarly, other types can by analog function generator devices suitable for the particular application.

Die Grundgedanken der Erfindung wurden im Vorstehenden in Verbindung mit einer bevorzugten Ausfuhrungsform beschrieben, bei der das System zur Steuerung der Vorschub- und Hebewerk-Antriebe eines Löffelbaggers verwendet wird. Es ist jedoch verständlich, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung in einer Vielzahl von Anwendungen zweckmäßig ist, bei denen es erwünscht ist, ein Geschwindigkeitsverhältnis zwischen zumindest zwei Bewegungen oder Antrieben aufrechtzuerhalten, und zwar unabhängig davon, ob dieses Verhältnis auf der Grundlage einer Position, einer Zeit oder eines anderen geeigneten Parameters abgeleitet wird. Obwohl ein Analog-System beschrieben wurde, kan ein entsprechendes Digitalsystem zur Ausführung der Vorrichtung verwendet werden. Weiterhin kann, obwohl die bevorzugte Ausführungsform anhand eines üblichen Löffelbaggers beschrieben wurde, die Vorrichtung für eine Vielzahl von anderen Arten von Erdbewegungsgeräten sowie in anderen Anwendungen betrieben werden, bei denen die Aufrechterhaltung eines vorgegebenen Geschwindigkeitsverhältnisses zwischen zwei Bewegungen erwünscht ist.The basic ideas of the invention have been described above in connection with a preferred embodiment, where the system is used to control the feed and elevator drives of a backhoe. However, it is understandable that the inventive device in a A variety of applications is useful where it is desirable to have a speed ratio between at least to maintain two movements or drives, regardless of whether this ratio is based on a position, a time or some other suitable parameter. Although an analog system has been described, a corresponding digital system can be used Execution of the device are used. Furthermore, although the preferred embodiment can be based on a usual Backhoe has been described as the device for a variety of other types of earth moving equipment as well as others Applications are operated in which the maintenance of a predetermined speed ratio between two Movement is desired.

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Claims (1)

Palentanwälte Dipl.-Ing. Curt Wallach Dipl.-Ing. Günther Koch Drpl.-Phys. Dr.Tino Haibach Dipl.-Ing. Rainer FeldkampPalentanwälte Dipl.-Ing. Curt Wallach Dipl.-Ing. Günther Koch Drpl.-Phys. Dr Tino Haibach Dipl.-Ing. Rainer Feldkamp D -8000 München 2 - Kaufingerstraße 8 - Telefon (0 89} 24 02 75 - Telex 5 29 5t3 wakai dD -8000 Munich 2 - Kaufingerstraße 8 - Telephone (0 89} 24 02 75 - Telex 5 29 5t3 wakai d Datum: 6. Februar I979Date: February 6, 1979 Unser Zeichen: 16 5I8 - Fk/NeOur reference: 16 5I8 - Fk / Ne Patentansprüche :Patent claims: 1. Verfahren zur Koordination von Bewegungsgeschwindigkeiten zur Aufrechterhaltung eines vorgegebenen GeschwindIgkeltsverhältnlsses zwischen zumindest zwei Bewegungen, gekennzeichnet durch die Schritte der Ableitung von Steuersignalen von den beiden Bewegungen, wobei die Steuersignale Werte aufweisen, die proportional zu dem vorgegebenen Verhältnis der Geschwindigkeiten der Bewegungen sind, und Regelung der Betriebsgeschwindigkeiten der Antriebsleistungsquellen, die diese Bewegungen antreiben, mit den Steuersignalen.1. Procedure for coordinating movement speeds to maintain a given speed ratio between at least two movements, characterized by the steps of derivation of control signals from the two movements, the control signals having values proportional to the given ratio of the speeds of the Movements are, and regulation of the operating speeds of the motive power sources that make these movements drive with the control signals. 2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Schritte der Messung der Geschwindigkeiten der ersten und zweiten Bewegungen, der Erzeugung eines ersten Signale, dessen Wert einem gewünschten Verhältnis der Geschwindigkeiten der ersten und zweiten Bewegungen entspricht, der Auswahl von Bezugswerten für die ersten und zweiten Geschwindigkeiten und der Erzeugung entsprechender erster und zweiter BezugsSignaIe, der Erzeugung zweiter und dritter Signale, d:eren Werte jeweils den ersten und; zweiten Geschwindigkeiten entsprechen, des Dividieren* des zweiten Signals durch das erste Signal zur Erzeugung eines vierten Signale, dessen wert dem Quotienten entspricht, der Multiplikation de» dritten Signals mit dSera2. The method according to claim 1, characterized through the steps of measuring the speeds of the first and second movements, generating a first Signals, the value of which corresponds to a desired ratio of the speeds of the first and second movements, the selection of reference values for the first and second speeds and the generation of corresponding ones first and second reference signals, the generation of the second and third signals, d: er values of the first and; corresponding to second speeds, of dividing * the second signal by the first signal for generation a fourth signal, the value of which corresponds to the quotient, the multiplication of the third signal by dSera 909833/0667909833/0667 ■" BAD ORIGINAL■ "BAD ORIGINAL 29044Ö629044Ö6 -s--s- ersten Signal zur Erzeugung eines fünften Signals, dessen Wert dem Produkt entspricht, des Vergleichs des ersten Bezugssignals mit dem fünften Signal, der Regelung der Betriebsgeschwindigkeit einer Antriebslelstungscpelle für die erste Bewegung mit dem; fünften Signal, wenn der Wert des ersten Bezugssignals den des fünften Signals übersteigt und mit dem ersten Bezugssignal, wenn der Wert des fünften Signals den des ersten Bezugssignals übersteigt, des Vergleichs des zweiten Bezugssignals; mit dem vierten Signal und der Regelung der Betriebsgeschwindigkeit einer Antriebs le Is tungsquelle für die zweite Bewegung mit dem vierten Signal, wenn der Wert des zweiten Bezugssignals den des vierten Signals übersteigt, und mit dem zweiten Bezugssignai, wenn der Wert des vierten Signals den des zweiten Bezugssignals übersteigt.first signal to generate a fifth signal whose Value corresponds to the product, comparing the first Reference signal with the fifth signal, the regulation of the Operating speed of a drive unit for the first move with the; fifth signal when the The value of the first reference signal exceeds that of the fifth signal and with the first reference signal when the value the fifth signal exceeds that of the first reference signal, comparing the second reference signal; with the fourth signal and the control of the operating speed of a drive power source for the second movement the fourth signal when the value of the second reference signal exceeds that of the fourth signal, and with the second Reference signal when the value of the fourth signal corresponds to that of the second reference signal. J. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Sehritt des Messens die Messung der Momentanen Relativpositionen von Einrichtungen, die die ersten und zweiten Bewegungen ausführen!, umfaßt.J. The method according to claim 2, characterized in that that the step of the measurement is the measurement of the instantaneous relative positions of facilities that the first and perform second movements! 4. Verfahren nach Anspruch 5* dadurch gekennzeichnet« daß der Schritt der Erzeugung des ersten Signals die Einstellung einer Spannungsquelle auf der Grundlage der gemessenen Relativstellungen der die ersten und zweiten Bewegungen ausführenden Einrichtungen uKfaSt.4. The method according to claim 5 * characterized in that « that the step of generating the first signal is based on setting a voltage source the measured relative positions of the first and second Institutions performing movements uKfaSt. 5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Anspruch«, datdurohi gekennz e lehne t , daß der Schritt der Auswahl von Bezugswerten durch manuell« Auswahl von vorgegebenen Äusgangsslgnalen von Signalipellen durchgeführt wlrdj.5. The method according to one of the preceding claims, that the step of selecting reference values is carried out by manually selecting predetermined output signals from signal cells. 6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahren* nach «In·« der Ansprüche 1 bis 5 zur Äufreahterhmltung eine« vorgegebenen Verhältnisses zwischen den Geschwindigkeit«! von6. Device for carrying out the procedure * according to «In ·« of the claims 1 to 5 for Äufreahterhmltung a «given Ratio between the speeds «! from 909133/0517909133/0517 /.·■■■■■ BAD ORIGINAL/.·■■■■■ BAD ORIGINAL zumindest zwei eine Bewegung hervorrufenden Einrichtungen, gekennzeichne t durch erste und zweite Antriebs leistungsquellen (12, 14) für die beiden Bewegungen, Einrichtungen zur Messung der Geschwindigkeiten der beiden Bewegungen, erste Einrichtungen (20) zur Erzeugung eines ersten Signals, dessen Wert dem Verhältnis der vorgegebenen Geschwindigkeit einer ersten der Bewegungen zur Geschwindigkeit einer zweiten der Bewegungen entspricht, zweite Einrichtungen (22) zur Erzeugung eines zweiten Signals, dessen Wert der Geschwindigkeit der ersten Bewegung entspricht, dritte Einrichtungen (24) zur Erzeugung eines dritten Signals, dessen Wert der Geschwindigkeit der zweiten Bewegung entspricht, Dividiereinrichtungen (26) zur Erzeugung eines vierten Signals, dessen Wert dem Quotienten des zweiten Signals dividiert durch das erste Signal entspricht, Multipliziereinrichtungen (28) zur Erzeugung eines fünften Signals, dessen Wert dem Produkt der ersten und dritten iignale entspricht, erste und zweite Bezugssignalquellen (3*0, 32) zur Erzeugung erster und zweiter Bezugssignale, die Bezugswerte für die Betriebsgeschwindigkeiten der ersten und zweiten AntriebsleIstungsqueIlen (12, 14) darstellen, Vergleichereinrichtungen (354, 356) zum Vergleioh des ersten Bezugssignals mit dem fünften Signal und des zweiten Bezugssignals mit dem vierten Signal und zur Erzeugung erster bzw. zweiter Vergleicherausgangssignale, die denjenigen der verglichenen Signale entsprechen, die Minimalwerte aufweisen, und Einrichtungen (11, I35) zur Regelung der Geschwindigkeit der ersten bzw. zweiten Antriebs^le Istungsquellen (12, 14) entsprechend der flier te der ersten bzw. zweiten Verg Ie Icher ausgangssignale. at least two movement-inducing devices, marked by first and second drives power sources (12, 14) for the two movements, devices for measuring the speeds of the two Movements, first devices (20) for generating a first signal, the value of which is the ratio of the predetermined The speed of a first of the movements corresponds to the speed of a second of the movements, the second Means (22) for generating a second signal, the value of which corresponds to the speed of the first movement, third means (24) for generating a third signal, the value of which corresponds to the speed of the second Movement corresponds to dividing devices (26) for generating a fourth signal, the value of which corresponds to the quotient the second signal divided by the first signal, multiplying means (28) for generating a fifth signal, the value of which corresponds to the product of the first and third signals, first and second reference signal sources (3 * 0, 32) for generating first and second reference signals, the reference values for the operating speeds the first and second drive power sources (12, 14) represent, comparator devices (354, 356) for comparing the first reference signal with the fifth signal and the second reference signal with the fourth signal and for generating first or second comparator output signals, corresponding to those of the compared signals which have minimum values, and means (11, I35) to control the speed of the first resp. second drive ^ le current sources (12, 14) accordingly the flow of the first or second Verg Ie Icher output signals. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich net, dai die Antriebsleistungsquellen Elektromotore sind.7. Apparatus according to claim 6, characterized net, since the drive power sources are electric motors are. 909833/0667909833/0667 ORIGINALORIGINAL 23044062304406 8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zur Messung der Geschwindigkeiten der beiden Bewegungen die Relativstellungen der die Bewegung hervorrufenden Einrichtungen messen.8. Apparatus according to claim 6, characterized in that that the devices for measuring the speeds of the two movements, the relative positions of the measure the devices causing the movement. 9· Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennze lehnet, daß die ersten Einrichtungen (20) eine einstellbare Spannungsquelle einschließen, die in Abhängigkeit von den Relativstellungen der die Bewegung erzeugenden Einrichtungen betätigbar ist.9 · Device according to claim 8, characterized in that it leans, that the first means (20) include an adjustable voltage source which is dependent on can be actuated by the relative positions of the devices generating the movement. 10. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten und dritten Einrichtungen (22, 24) durch Generatoreinrichtungen zur Erzeugung von Spannungssignalen gebildet sind, die proportional zu den Geschwindigkeiten der ersten bzw. zweiten Antriebsleistungsquellen (12, 14) sind.10. Apparatus according to claim 6, characterized in that that the second and third devices (22, 24) are formed by generator devices for generating voltage signals which are proportional to the speeds the first and second drive power sources (12, 14), respectively. 11. Voirlchtung nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennze lehnet , daß die ersten und zweiten Bezugssignalquellen durch manuell einstellbare Spannungssigna lqueIlen (30, 32) gebildet sind. 11. Voirlchtung according to one of claims 6 to 10, characterized marked denies that the first and second reference signal sources are formed by manually adjustable voltage signals sources (30, 32). 12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennz e Ic hne t , daß die Verg Ie lc-her einrichtungen (34, 36) durch zwei das Kleinstsignal suchende Diodennetzwerke (34, 36) gebildet sind, die das erste Bezugssignal mit dem fünften Signal bzw. das zweite Bezugssignal mit dem vierten Signal vergleichen. 12. The device according to one of claims 6 to 11, characterized in that the Verg Ie lc-her devices (34, 36) are formed by two diode networks (34, 36) seeking the smallest signal, the first Compare the reference signal with the fifth signal or the second reference signal with the fourth signal. 13· Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5 bei einem Löffelbagger oder dergleichen mit einem Gerät, das über eine Bahn beweglich ist, die durch die Relativgeschwindigkeiten der Bewegungen von zumindest zwei mechanischen Bauteilen bestimmt ist, die das Gerät antreiben, Wobei die Vorrichtung ein vor-.13 · Device for carrying out the method according to one of Claims 1 to 5 in a backhoe or the like with a device that can be moved along a path that is determined by the relative speeds of the movements is determined by at least two mechanical components that drive the device, with the device a forward. 909833/0667 *^/# 909833/0667 * ^{/ #} gegebenes Geschwindigkeitsverhältnis aufrechterhält, das für den Betrieb der beiden Bauteile charakteristisch ist, gekennzeichnet durch Antriebsleistungsquellen (56, 58) zum Antrieb der beiden Bauteile (46, 50), Einrichtungen (60, 62 bis 64) zur Messung der Relativstellungen der beiden Bauteile (46, 50) zur Erzeugung eines entsprechenden Verhältnissignals, das proportional zu den Relativgeschwindigkeiten der Bewegungen der beiden Bauteile ist, Recheneinrichtungen (26, 28), die auf die Betriebsgeschwindigkeiten der Antriebsleistungsquellen ansprechen, um Steuersignale mit Werten zu erzeugen, die zu dem Vernal tnissignal proportional sind, und Steuereinrichtungen (11, 13) zur Regelung der Betriebsgeschwindigkeiten der Antriebsleistungsquellen (12, 14) entsprechend den Werten der Steuersignale.maintains a given speed ratio, which is characteristic of the operation of the two components, characterized by drive power sources (56, 58) for driving the two components (46, 50), devices (60, 62 to 64) for measuring the relative positions of the two components (46 , 50) for generating a corresponding ratio signal which is proportional to the relative speeds of the movements of the two components, arithmetic means (26, 28) which are responsive to the operating speeds of the drive power sources in order to generate control signals with values which are proportional to the condition signal , and control devices (11, 13) for regulating the operating speeds of the drive power sources (12, 14) in accordance with the values of the control signals. 909833/0667909833/0667