DE3331026A1 - Grader - Google Patents

Abstract

In a grader with a bridge-like vehicle frame (4) between a front axle (3) and a single-axle or multi-axle rear vehicle part (2) carrying the engine, a support (11) connected to the frame (4) for a grader blade (12) arranged below the vehicle frame (4), vertical- and lateral-adjustment devices (cylinders 14) for the grader blade (12) which act between the vehicle frame (4) and the support (11), an electronic adjusting and control device (35) for the automatic control of the grader blade (12) for producing a formation level with a predetermined transverse and longitudinal gradient, and a transverse-gradient transducer (22) and height transducer (19), in order to optimise the grader-blade setting irrespective of the nature of the terrain and the position of the support (11) of the grader blade (12) provision is made for the adjusting and control device (35) to comprise a longitudinal-gradient transducer (26), detecting the longitudinal gradient of the support (11) and thus the gradient of the axis (24) of rotation of the rotary-angle adjusting device relative to a horizontal plane and arranged on the support (11), and a blade rotary-angle transducer (25). <IMAGE>

Description

Planierfahrzeug Bulldozer

Die Erfindung richtet sich auf ein Planierfahrzeug nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.The invention is directed to a grader according to the preamble of claim 1.

Derartige Planierfahrzeuge werden auch als Grader bezeichnet und dienen zur Herstellung von Planien mit vorgegebener Quer- und Längsneigung. Derartige Fahrzeuge finden z.B. im Straßenbau Verwendung.Such grading vehicles are also referred to as graders and are used for the production of planes with a given transverse and longitudinal inclination. Such vehicles are used e.g. in road construction.

Neuere derartige Planierfahrzeuge sind mit einer Einstell-und Regeleinrichtung zur automatischen Steuerung der Planierschar in Abhängigkeit von der Fahrzeuglage ausgerüstet.More recent such grading vehicles are equipped with an adjustment and control device for automatic control of the dozer blade depending on the vehicle position equipped.

Ein bekanntes Planierfahrzeug mit einer solchen Regel-und Steuereinrichtung weist eine Einrichtung auf, welche die relative Längsneigung zwischen dem Träger der Planierschar und dem brückenartigen Fahrzeugrahmen zwischen der Vorderachse und dem rückwärtigen Fahrzeugteil mißt.A known grading vehicle with such a regulating and control device comprises means for determining the relative pitch between the carrier the dozer blade and the bridge-like vehicle frame between the front axle and the rear part of the vehicle.

Ein derartiger Längsneigungsgeber erfaßt aber naturgemäß nicht die absolute Längsneigung des Scharträgers, welche der eigentlich ausschlaggebende Korrekturfaktor ist.Such a longitudinal inclination sensor naturally detects not the absolute longitudinal inclination of the coulter beam, which is actually the decisive one Correction factor is.

Bei dieser Ausführung wird nur dann ein genaues Planum erzielt, wenn das Gerät in der Ebene arbeitet.With this design, an exact subgrade is only achieved if the device works in the plane.

Ein anderes vorbekanntes Planierfahrzeug weist an dem brückenartigen Fahrzeugrahmen einen Längsneigungsgeber auf, der zwar dementsprechend die absolute Längsneigung bestimmt, aber lediglich die absolute Längsneigung des Fahrzeugrahmens und nicht diejenige des Trägers der Planierschar. Bei dieser Ausführung wird nur dann ein genaues Planum erreicht, wenn sich die Lage des Trägers zum Rahmen nicht verändert.Another previously known grader vehicle points to the bridge-like Vehicle frame on a longitudinal inclination sensor, which is accordingly the absolute Longitudinal inclination is determined, but only the absolute longitudinal inclination of the vehicle frame and not that of the bearer of the dozer. In this version only then an exact subgrade is achieved if the position of the girder in relation to the frame is not different changes.

Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Planierfahrzeug der eingangs genannten Art mit einer Einstell- und Regeleinrichtung derart auszugestalten, daß eine möglichst gute Anpassung der Schareinstellung im Hinblick auf die zu erzielende Planie erreicht wird.Proceeding from this, the invention is based on the object of a grading vehicle of the type mentioned at the outset with an adjustment and control device in such a way that that the best possible adjustment of the coulter setting with regard to the to be achieved Planie is reached.

Die Lösung dieser Aufgabe basiert auf der Erkenntnis, daß Planierfehler dadurch entstehen, daß die Abweichung des Trägers der Planierschar von der Horizontalen und damit der Drehachse der Planierschar von der Vertikalen in Abhängigkeit vom Drehwinkel der Planierschar auftreten.The solution to this problem is based on the knowledge that leveling errors arise because the deviation of the bearer of the blade from the horizontal and thus the axis of rotation of the dozer blade from the vertical as a function of Rotation angle of the blade occur.

Zur Vermeidung derartiger Fehler.ist deshalb erfindungsgemäß eine Ausgestaltung gemäß dem kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 vorgesehen. Der danach vorgesehene Längsneigungs-Geber kann z.B. als Pendeleinrichtung ausgebildet sein, so daß die von ihm abgegebenen Werte Absolut-Neigungswerte, bezogen auf die durch die Erdoberfläche vorgegebene Horizontale, darstellen, d.h. also, daß der Neigungswinkel des Trägers selbst als Korrekturfaktor unabhängig von der Neigung des Fahrzeugrahmens von der Einstell- und Regeleinrichtung berücksichtigt wird.In order to avoid such errors, according to the invention is therefore a Design according to the characterizing part of claim 1 provided. The one after The longitudinal inclination sensor provided can be designed, for example, as a pendulum device, so that the values it delivers are absolute slope values, based on the through the surface of the earth to represent given horizontal lines, i.e. that the angle of inclination of the carrier itself as a correction factor independent of the Inclination of the vehicle frame taken into account by the setting and control device will.

Mit besonderem Vorteil werden in weiterer Ausgestaltung die Merkmale von Anspruch 2 verwirklicht. Die danach vorgesehene Verbindung der Einstell- und Regeleinrichtung mit einem Drehwinkel-Geber der Planierschar und das Heranziehen des vom Drehwinkel-Geber abgegebenen Drehwinkelwertes als Korrekturwert machen eine besonders exakte Planierschareinstellung möglich.In a further embodiment, the features of claim 2 realized. The connection of the setting and Control device with a rotary encoder of the blade and pulling it up of the angle of rotation value output by the angle of rotation encoder as a correction value make a particularly precise leveling blade adjustment possible.

Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispieles anhand der Zeichnung. Dabei zeigen: Fig. 1 eine schematische Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Planierfahrzeugs, Fig. 2 eine ausschnittsweise Seitenansicht entsprechend Fig. 1 der Planierschar und von deren Träger, und Fig. 3 eine schematische, blockschaltbildartige Darstellung der Einstell- und Regelaggregate.Further features, advantages and details of the invention result can be derived from the following description of a preferred exemplary embodiment the drawing. 1 shows a schematic side view of a device according to the invention Grading vehicle, FIG. 2 shows a partial side view corresponding to FIG. 1 the dozer blade and its carrier, and FIG. 3 is a schematic, block diagram-like view Representation of the setting and control units.

Ein in Fig. 1 dargestelltes Planierfahrzeug 1 umfaßt ein hinteres Fahrzeugteil 2, eine Vorderachse 3 und einen die Vorderachse 3 und das hintere Fahrzeugteil 2 brückenartig überspannenden Fahrzeugrahmen 4.A grading vehicle 1 shown in Fig. 1 comprises a rear one Vehicle part 2, a front axle 3 and a front axle 3 and the rear vehicle part 2 vehicle frame 4 spanning across a bridge.

Das hintere Fahrzeugteil 2 umfaßt zwei Achsen 5 und 6 und ein Motorgehäuse 7, welches die im einzelnen nicht dargestellten Antriebsaggregate aufnimmt. Weiterhin ist am hinteren Fahrzeugteil 2 ein Führerhaus 8 vorgesehen, in welchem an einem Armaturenbrett 9 die Einstelleinrichtungen 10, welche ebenfalls im einzelnen nicht dargestellt sind, angeordnet sind.The rear vehicle part 2 comprises two axles 5 and 6 and an engine housing 7, which receives the drive units, not shown in detail. Farther a driver's cab 8 is provided on the rear vehicle part 2, in which at one Dashboard 9 the setting devices 10, which are also not in detail are shown, are arranged.

Von dem Rahmen 4 erstreckt sich mit diesem gelenkig verbunden ein Träger 11 für eine Planierschar 12.From the frame 4 there extends an articulated connection therewith Carrier 11 for a dozer blade 12.

An beiden Seiten des Trägers 11 greifen Hydraulikzylinder 13, 14 mit ihren Kolbenstangen 15, 16 an, wobei die rückwärtigen Enden der Hydraulikzylinder 13, 14 etwa in der Mitte des Fahrzeugrahmens 4 befestigt sind. Durch ein Ausfahren der Kolbenstange 15, 16 nach einer Betätigung der den Zylindern 13, 14 zugeordneten Ventile 17, 18 ist eine Höhenverstellung der Planierschar 12 um die Vorderachse 3 und damit eine Längsneigungs-Winkelverstellung möglich. Durch die Längenverstellung einer Kolbenstange 15, 16 relativ zur anderen ist eine Querneigungseinstellung der Planierschar 12 möglich.Hydraulic cylinders 13, 14 engage with both sides of the carrier 11 their piston rods 15, 16, the rear ends of the hydraulic cylinder 13, 14 are fastened approximately in the middle of the vehicle frame 4. By moving out of the piston rod 15, 16 after actuation of the cylinders 13, 14 assigned Valves 17, 18 is a height adjustment of the dozer blade 12 around the front axle 3 and thus a longitudinal inclination angle adjustment possible. By adjusting the length a piston rod 15, 16 relative to the other is a bank setting of the Leveling blade 12 possible.

Zur Erfassung der tatsächlichen Höheneinstellung dient ein Höhengeber 19 mit einem Tastarm 20 oder einem Tastrad 21 (oder anderen Einrichtungen z.B. Laser). Ein Querneigungsgeber 22 ermittelt die Querneigung der Planierschar 12. Die Planierschar 12 ist an einem Drehkranz 23 angeordnet, welcher um eine Drehachse 24 relativ zu dem auch als Schwenkstuhl bezeichneten Träger 11 drehbar ist. Zur Ermittlung des eingestellten Drehwinkels dient ein Drehwinkelgeber 25. Auf dem Träger 11 ist ein Längsneigungs-Geber 26 angeordnet, welcher als Pendelgeber ausgebildet ist. Da dieser Längsneigungs-Geber 26 dementsprechend in einer festen Winkelbeziehung zur Drehachse 24 steht, ist es möglich, mit Hilfe dieses Längsneigungs-Gebers 26 Abweichungen der Drehachse 24 von der absoluten vertikalen Ausrichtung festzustellen, da der eine Pendeleinrichtung umfassende Längsneigungs-Geber 26 unabhängig von der Relativlage zwischen dem Träger 11 und dem Fahrzeugrahmen 4 arbeitet.An altitude sensor is used to record the actual height setting 19 with a feeler arm 20 or a feeler wheel 21 (or other devices, e.g. laser). A transverse inclination sensor 22 determines the transverse inclination of the blade 12. The blade 12 is arranged on a turntable 23, which about an axis of rotation 24 relative to the carrier 11, also known as a swivel chair, is rotatable. To determine the A rotary encoder 25 is used to set the angle of rotation. On the carrier 11 is a Longitudinal inclination encoder 26 is arranged, which is designed as a pendulum encoder. Since this Longitudinal inclination encoder 26 accordingly in a fixed angular relationship to the axis of rotation 24 is, it is possible with the help of this pitch encoder 26 deviations the axis of rotation 24 from the absolute determine vertical alignment, since the longitudinal inclination encoder 26, which includes a pendulum device, is independent of the The relative position between the carrier 11 and the vehicle frame 4 works.

Als Vorgabeeinrichtung für die zu erstellende Planie für die Einstell- und Regeleinrichtung dient im Ausführungsbeispiel ein Leitdraht, welcher über Leitdrahthalter befestigt und gespannt ist.As a default device for the plan to be created for the setting and control device is used in the exemplary embodiment, a guide wire, which via guide wire holder is attached and tensioned.

Fig. 3 zeigt eine blockschaltbildartige Darstellung der Regel- und Betätigungsaggregate. Daraus ist ersichtlich, daß das Signal des Drehwinkelgebers 25 und des Längsneigungs-Gebers 26 einer Prozessoreinrichtung 29 zugeführt werden, welche einen Differenzverstärker 30 umfassen kann, so daß das Ausgangssignal der Prozessoreinrichtung 29 ein durch den vom Drehwinkelgeber 25 gemessenen Drehwinkel modifiziertes Längsneigungs-Korrektursignal darstellt. Dieses Signal wird in einer weiteren Prozessoreinrichtung 31 und einem dort vorgesehenen Differenzverstärker 32 zusammen mit einem Signal des Querneigungsgebers 22 verarbeitet und einer Regeleinrichtung 33 für die Neigung zugeführt.Fig. 3 shows a block diagram-like representation of the control and Actuating units. This shows that the signal from the rotary encoder 25 and the pitch sensor 26 are fed to a processor device 29, which may comprise a differential amplifier 30 so that the output signal of the Processor device 29 is a rotation angle measured by the rotation angle encoder 25 represents modified pitch correction signal. This signal is in a further processor device 31 and a differential amplifier provided there 32 processed together with a signal from the bank angle sensor 22 and a control device 33 fed for the slope.

Das Ausgangssignal des Höhengebers 19 wird ebenfalls der Prozessoreinrichtung 31 zugeführt, dort verarbeitet und dann an eine Regeleinrichtung 34 für die Höheneinstellung weitergeleitet. Die Regeleinrichtungen 33 und 34 sind Teil der Einstell- und Regeleinrichtung 35. Den Regeleinrichtungen 33 und 34 sind Sollwert-Einstell-Potentiometer 36 und 37 zugeordnet.The output signal of the altitude sensor 19 is also sent to the processor device 31 supplied, processed there and then to a control device 34 for the height adjustment forwarded. The control devices 33 and 34 are part of the setting and control device 35. The control devices 33 and 34 are setpoint adjustment potentiometers 36 and 37 assigned.

Die Ausgänge 38, 39 der Regeleinrichtungen 33, 34 sind mit einer zentralen Steuereinrichtung 40 verbunden. Darüber hinaus sind mit dieser Steuereinrichtung 40 die Einstelleinrichtungen lo verbunden.The outputs 38, 39 of the control devices 33, 34 are connected to a central one Control device 40 connected. In addition, with this control device 40 connected to the setting devices lo.

Bei Abweichungen des Ist-Wertes vom Sollwert werden von der Steuereinrichtung 40 über die Ausgänge 41, 42 und die Endstufen 43, 44 Steuersignale auf die Ausgänge 45, 46 gegeben, wobei der Ausgang 45 zur Betätigung eines Ventils 17 für den Hydraulikzylinder 13 und der Ausgang 46 zur Betätigung eines Ventils 18 für den Hydraulikzylinder 14 dienen. Eine Spannungsversorgungseinrichtung ist bei 47 dargestellt.If the actual value deviates from the nominal value, the control device 40 via the outputs 41, 42 and the output stages 43, 44 control signals to the outputs 45, 46 given, the output 45 for actuating a valve 17 for the hydraulic cylinder 13 and the output 46 for actuating a valve 18 for the hydraulic cylinder 14 serve. A voltage supply device is shown at 47.

Durch die erfindungsgemäße Zuordnung eines die absolute Längsneigung erfassenden Gebers 26 zu der Drehachse 24 kann eine Korrektur im Hinblick auf den Absolutwert der Längsneigung in Abhängigkeit vom Drehwinkel erfolgen, d.h. es findet ein Fehlerausgleich unabhängig davon statt, ob nur eine Abweichung in der Neigung des Drehkranzes 23, eine Längsneigungs-Veränderung des gesamten Planierfahrzeugs beim Befahren von Steigungen oder beides stattfindet.By assigning one according to the invention, the absolute longitudinal inclination Detecting encoder 26 to the axis of rotation 24 can be a correction with regard to the The absolute value of the longitudinal inclination takes place as a function of the angle of rotation, i.e. it finds an error compensation takes place regardless of whether there is only a deviation in the slope of the turntable 23, a longitudinal inclination change of the entire grading vehicle takes place when driving up inclines or both.

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Claims (2)

Ansprüche 1. Planierfahrzeug mit einem brückenartigen Fahrzeugrahmen zwischen einer Vorderachse und einem ein- oder mehrachsigen, den Antriebsmotor tragenden rückwärtigen Fahrzeugteil, mit einem mit der Vorderachse verbundenen Träger für eine unterhalb des Fahrzeugrahmens angeordnete Planierschar, mit zwischen dem Fahrzeugrahmen und dem Träger angreifenden Höhen- und Querlage-Verstelleinrichtungen und einer an dem Träger vorgesehenen Drehwinkel-Verstelleinrichtung für die Planierschar mit einer elektronischen Einstell- und Regeleinrichtung zur automatischen Steuerung der Planierschar zur Herstellung einer Planie mit einer vorgegebenen Quer- und Längsneigung, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstell- und Regeleinrichtung (35) zusätzlich einen die Längsneigung des Trägers (11) und damit die Neigung der Drehachse (24) der Drehwinkel-Einstelleinrichtung (25) bezogen auf eine Horizontalebene erfassenden Längsneigungs-Geber (26) umfaßt, welcher am Träger (11) angeordnet ist. Claims 1. grading vehicle with a bridge-like vehicle frame between a front axle and a single or multi-axle bearing the drive motor rear part of the vehicle, with a carrier connected to the front axle for a dozer blade arranged below the vehicle frame, with between the vehicle frame and height and lateral position adjustment devices acting on the wearer and one provided on the carrier rotation angle adjustment device for the leveler with an electronic setting and control device for automatic control the leveling blade for creating a level with a specified transverse and longitudinal inclination, characterized in that the setting and regulating device (35) also has one the longitudinal inclination of the carrier (11) and thus the inclination of the axis of rotation (24) of the angle of rotation adjusting device (25) comprises longitudinal inclination sensor (26) which detects a horizontal plane, which is arranged on the carrier (11). 2. Planierfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstell- und Regeleinrichtung (35) eine mit dem Drehwinkelgeber (25) und dem Längsneigungs-Geber (26) verbundene Vergleichs- und Korrektureinrichtung (Prozessoreinrichtungen 29, 31) zur automatischen Nachregelung der eingestellten Höhe und Querneigung der Planierschar (12) in Abhängigkeit von dem eingestellten Drehwinkel und der vom Längsneigungs-Geber (26) erfaßten Horizontalabweichung umfaßt.2. grading vehicle according to claim 1, characterized in that the Setting and regulating device (35) one with the rotary encoder (25) and the longitudinal inclination encoder (26) connected comparison and correction device (processor devices 29, 31) for automatic readjustment of the set height and cross slope of the dozer blade (12) depending on the set angle of rotation and that of the pitch encoder (26) includes detected horizontal deviation.