DD221693A1

DD221693A1 - Einrichtung zur orientierung von fahrzeugen

Info

Publication number: DD221693A1
Application number: DD25737883A
Authority: DD
Inventors: Rolf Moenicke
Original assignee: Rolf Moenicke
Priority date: 1983-12-01
Filing date: 1983-12-01
Publication date: 1985-05-02

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Dosiereinrichtung für körniges Fördergut, die vorzugsweise in Extruderanlagen zum Zumischen von Farbkonzentrat zum Granulat eingesetzt werden kann. Ziel der Erfindung war die Erleichterung der Arbeitsbedingungen des Bedienpersonals, die Einsparung der Verschleißteile und die Senkung des Kostenaufwandes der Einrichtung. Dazu stand die Aufgabe, eine Dosiereinrichtung für körniges Fördergut zu entwickeln, die das Fördern und Mischen eines körnigen Fördergutes in Abhängigkeit von einem anderen Fördergut ermöglicht und bei Störungen in der einen Förderung die davon abhängige unterbricht. Erfindungsgemäß befindet sich zwischen einem Saugförderbehälter und einem Förderschlauch mit Förderrohr ein Mischteil mit Abzweigen für Dosierschläuche mit Dosierrohren. Dabei besteht ein Dosierrohr aus einem Innenrohr, welches in seinem unteren Bereich einen Schlitz aufweist und einem Überrohr. Außerdem ist zum Verstellen der Schlitzöffnung eine Verstellhülse und zur zusätzlichen Luftversorgung eine Schutzhülse im Dosierrohr angeordnet. Bei Unterbrechung der Granulatförderung wird die Zudosierung von Farbkonzentrat auf Grund des stattfindenden Druckausgleichs zwischen Förderbehälter und Umgebung ebenfalls unterbrochen.

Description

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Einrichtung zur Orientierung von Fahrzeugen Anwendungsgebiet der Erfindung:

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Orientierung von Fahrzeugen beim Lenken im Nahbereich gegenüber vveitestgehend außer Sicht befindlichen, fahrbaren oder stationären Bezugsobjekten. Vorzugsweise gelangt die Erfindung beim rückwärtigen Ankuppeln von Anhänge fahrzeugen an Zugfahrzeuge, beim rückwärtigen Anfahren an Laderampen sowie beim abstandsorientierten Neben- bzw. Hintereinanderfahren von Fahrzeugen zur Anwendung.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen:

Insbesondere im landwirtschaftlichen Transportwesen besteht die generelle Notwendigkeit, auf Grund der Häufigkeit und örtlichen Gegebenheiten das Ankuppeln von Anhängefahrzeugen wesentlich zu erleichtern und von- der Anwesenheit einer zusätzlichen Arbeitskraft das Einweisen des Zugfahrzeuges unabhängig zu gestalten.

Es sind in einfachster Ausführung überwiegend auf die Zuggabel wirkende Vorrichtungen bekannt, die z.B. mittels Stellspindel eine Fixierung der Höhe der Zuggabel bewirken. Es hat sich als nachteilig erwiesen, daß der Ladezu- stand der Anhängefahrzeuge oftmals ein Nachstellen der Zuggabelhöhe erfordert und darüber hinaus eine horizontale Bewegung der Zuggabel nur manuell und unter besonderen Erschwernissen erfolgen kann. Die Anwesenheit einer Hilfskraft ist unumgänglich.

Durch das DE-GM 1890508 ist ein hilfskraftunabhängiges Zusatzgerät für Kraftfahrzeuganhängerkupplungen bekannt geworden, bei dem eine teleskopartige Führungsstange der Anhängekupplung in einer öse des Zugfahrzeuges läuft und beim Rückwärtsfahren die Zuggabel gegenüber der Kupplung bis zum automatischen Einrasten selbständig zentriert. Dieses System hat sich auf Grund seiner Bindung an derart

spezialisiert ausgerüstete Fahrzeuge nicht durchgesetzt, da eine weitergehende Orientierung der Fahrzeuge zueinander völlig ausgeschlossen ist und die Bedienperson bei Kupplungsbeginn trotzdem das Zugfahrzeug noch verlassen muß.

Ähnliche Probleme bestehen beim Nebeneinanderfahren von Fahrzeugen, insbesondere der Ernte- und Transporttechnik mit dem Ziel der Übergabe des Erntegutes bzw. der Ladung. Nach dem gegenwärtigen Stand der Technik wird auf Sicht gefahren, was einen erhöhten Aufmerksamkeitsgrad der Fahrzeugführer erfordert. Trotz hoher Sorgfalt kommt es oftmals dazu, daß Ladebereich und Abgabepunkt der Übergabetechnik nicht übereinstimmen, wodurch sich hohe übergabe-Verluste ergeben.

Aus einem benachbarten technischen Gebiet ist es bekannt, für die Feinpositionierung von Regalbediengeräten nach der DE-OS 2109513 lichtoptische Geber sowie Signalflächen unterschiedlicher geometrischer Ausbildung anzuordnen und die notwendigen Positionskorrekturen aus dem unterschiedlichen Grad der Überdeckung beider Elemente abzuleiten, beispielsweise sind die Signalfläche als Rechteck und der Geber als Parallelogramm ausgebildet. Dieses System ist jedoch auf Grund der Schienenverfahrbarkeit von Regalbediengeräten nur zur Feinpositionierung in der Regalebene vorgesehen und läßt demzufolge eine abstandsorientierte Positionierung nicht zu«

Ziel der Erfindung:

Das Ziel der Erfindung besteht in einer Einrichtung zur Orientierung von Fahrzeugen im Nahbereich, mit der das Bedienen dieser Fahrzeuge beim Exaktfahren gegenüber anderen Fahrzeugen bzw. beim Annähern an stationäre Objekte wesentlich erleichtert wird,,

Darlegung des Wesens der Erfindung:

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Einrichr tung zur Orientierung von Fahrzeugen derart auszubilden, daß eine dreidimensionale Positionserfassung gegenüber dem Bezugsobjekt zur Anzeige oder steuerungsmäßigen Weiterverarbeitung gebracht wird«

Nach der Erfindung wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß zwischen den zu orientierenden Fahrzeugen bzw« zwischen dem Fahrzeug und stationären Bezugsobjekt die lichtoptische Sender - Empfängerkombination derart angeordnet und ausgebildet ist, daß der einerseits angebrachte Sender einen Leitstrahl aussendet, der parallel verläuft oder in bevorzugter Ausführung brennpunktmäßig zusammengeführt ist« Der Empfänger für den Leitstrahl befindet sich grundsätzlich an dem Fahrzeug, das im Sinne des Exaktfahrens orientiert werden soll und besteht aus rasterartig zusammengesetzten Einzelempfängern. Die vom auftreffenden Leitstrahl ausgelösten Ausgangssignale jedes Einzelempfängers werden mittels geeigneter Übertragungstechnik, z«B« Lichtleitkabel, einer ebenfalls rasterartigen Anzeigeeinheit zugeführt, die sich im Fahrerhaus im unmittelbaren Blickfeld der Bedienperson befindet. Somit wird der Bedienperson entsprechend dem vorn Leitstrahl jeweils aktivierten Einzelempfänger sofort seine Fahrzeugposition gegenüber dem Bezugsobjekt zur Anzeige gebracht, und es besteht die Möglichkeit, die Position des Fahrzeuges durch entsprechende Lenkbewegungen zu korrigieren. In Erweiterung der erfindungsgemäßen Orientierungseinrichtung kann die direkte Kopplung mit einer nicht näher dargestellten, automatischen Lenkeinrichtung erfolgen

Eine bevorzugte Ausbildung der Erfindung besteht darin, Sender und Empfänger am zu orientierenden Fahrzeug zu einer Funktionseinheit zusammenzufassen und am Bezugsobjekt eine optische Leitstrahlumlenkung anzubringen, die

beispielsweise als Hohlspiegel ausgebildet ist.

Zum Schutz vor Verschmutzung sind alle Einzelelemente oder in ihrer Kombination mit fernbedienbaren Abdeck- und Reinigungsvorrichtungen sowie gegen Fremdlichteinfall mit Abschirmungen versehen, Störeinflüsse anderer Lichtquellen lassen sich ausschließen, wenn Sender und Empfänger auf der Basis farbigen oder infraroten Lichtes arbeiten.

In der Empfangseinheit sind die Einzelempfänger rasterfeldartig zusammengesetzt, wobei Anzahl und Anordnung in vertikaler bzw» horizontaler Richtung von den speziellen Anforderungen an die Größe des Erfassungsbereiches für die Fahrzeugorientierung bestimmt werden.

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aeder Einzelempfänger weist einen staubdicht gekapselten Hohlspiegel auf, in dessen Brennpunkt die Signalerfassung über dort angeordnete Fotoelemente bzw. angeschlossene Lichtleiter erfolgt,

Eine besondere Ausbildung der erfindungsgemäßen Orientierungseinrichtung zeichnet sich durch entfernungsabhängige Funktion aus und umfaßt eine dementsprechend arbeitende Gruppe von Einzelempfängern, die sich vorzugsweise mittig im Rasterfeld aller übrigen Einzelempfänger befindet« Diese Einzelempfänger sind ebenfalls rasterartig zusammengesetzt und umfassen jeweils eine Sammellinse,, deren Größe dem Durchmesser des Leitstrahlquerschnitts im Brennpunktbereich entspricht und in deren Brennpunkt sich ebenfalls die beschriebene Signälerfassung befindet.

Ausführungsbeispiel:

Die Erfindung wird nachstehend an mehreren Ausführungsbeispielen beschrieben«, In der Zeichnung zeigen:

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Fig, 1: einen Lastkraftwagen mit automatisch anzukoppelndem Anhänger,

Fig, 2: einen Erntekomplex, bestehend aus einem Lastzug und einem parallel fahrenden Mähhäcksler, Fig. 3: die Rückansicht nach Fig* 2, Fig« 4: einen rückwärts fahrenden LKW mit Laderampe,

Fig. 5: eine Sender - Empfängereinheit in einfacher Ausführung,

Fig_e 6: Schnitt A-A nach Fig. 5, Fig» 7: eine Sender - Empfängereinheit mit Abstandserfassung,

Fig» 8: Schnitt B - B nach Fig. 7, Fig. 9: eine Anzeigeeinheit,

Fig. 10: Schnitt C-C nach Fig. 9, Fig. Ii: eine separate Leitstrahlurnlenkeinrichtung, Fig. 12: Schnitt D-D nach Fig. 11, Fig. 13: Schnitt E-E nach Fig. 11.

Nach Fig. 1 ist die erfindungsgemäße Einrichtung zur Orientierung an einem als Lastkraftwagen dargestellten Fahrzeug 1 angebracht,das durch Rückwärtsfahrt an den bereitgestellten Anhänger 2 mit vorher höhenpositionierter Zuggabel 3 ohne Hilfsperson angekoppelt werden soll. In der zeichnerischen Darstellung sind lichtoptischer Sender 4 und lichtoptischer Empfänger 5 als Funktionseinheit gemeinsam am Fahrzeug 1 in unmittelbarer Nähe der Anhängerzugvorrichtung 6 angeordnet, so daß zur Umlenkung des Leitstrahles 7 am Anhänger 2 ein Hohlspiegel 8 vorzusehen ist, der in direkter Verbindung mit der Zuggabel 3 sich auf deren jeweilige Position zwangsläufig eingestellt. In sinngemäßer Anordnung besteht alternativ die Möglichkeit, den Empfänger 5 am Fahrzeug 1 zu belassen und den Sender 4 an der Zuggabel 3 zu befestigen, wobei für diese Anordnung am Anhänger 2 eine gesonderte Energiequelle notwendig ist und mittels Schalter ein jeweiliges Ein- und Ausschalten des Senders 4, evtl. im Vorbeifahren vom Fahrerhaus 10 aus, erforderlich wird.

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In ähnlicher Weise kann auch im Vorbeifahren die Abdeckklappe 27 des Hohlspiegels 8 z„B. über einen Bowdenzug geöffnet werden«

Die Fig» 2 und 3 zeigen einen Erntekomplex, bestehend aus einem Mähhäcksler 11 und einem Lastzug' 12_f die zwecks verlustarmer Obergabe des Erntegutes bis zur vollständigen Beladung exakt positionsorientiert nebeneinander fahren sollen«, Der Empfänger 5 befindet sich am Iiähhäcksler 11 als dem geschwindigkeitsmäßig leichter zu manövrierenden Fahrzeug, während die Sender 4 in Längsrichtung des Lastzuges 12 verteilt sind und somit nach vollständiger Beladung des zugehörigen Abschnitts der Ladefläche eine Orientierung gegenüber dem nächsten Sender 4* erfolgen kann* Dabei kann die Notwendigkeit des Weiterrückens der Erntetechnik nach vollständiger Teilbeladung durch ein optisches oder akustisches Signal erfolgen. Auch bei diesem Einsatzfall ist die gemeinsame Kombination von Sender 4 und Empfänger 5 an einem der Fahrzeuge möglich, ..- ·.

so daß am anderen Fahrzeug nur der Hohlspiegel 8 vorzusehen ist,

Fig_e 4 zeigt das Zusammenwirken der erfindungsgemäßen Orientierungseinrichtung mit einem außer Sicht befindliehen, stationären Bezugsobjekt, wie es sich beispielsweise beim abstands- und richtungsorientierten Rückwärtsfahren eines Fahrzeuges 1 an eine Laderampe 13 ergibt. Sender 4 und Empfänger 5 befinden sich gemeinsam am Fahrzeug I₄ während der Hohlspiegel 8 geschützt an der Laderampe 13 befestigt ist.

Die genaue Funktion der erfindungsgemäßen Orientierungseinrichtung und den inneren Aufbau des Senders 4 sowie Empfänger 5.stellen die Fig. 5 bis 8 dar. Dabei zeigen die Fig_e 5 und 6 eine vereinfachte Ausführung ohne Entfernungserfassung, so daß die Erläuterungen zu den Fig. 7 und 8 diese Variante einschließen. ^

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Der Sender 4 besteht aus zwei optischen Lichtquellen, die seitlich des Empfängers 5 derart winkelverstellt angeordnet sind, daß ihre Lichtkegel sich in einem definierten Abstandsbereich zum Bezugsobjekt kreuzen. In diesem Bereich ist für die Umlenkung eines bestimmten Anteils der Lichtkegel der benannte Hohlspiegel 8 angebracht, wobei zwischen dessen exaktem Befestigungsort, dem Reflexionswinkel des HohlspiegelsS, der Ausbildung des Reflexionsstrahles und der Anzeige des erforderlichen Sollabstandes zum Bezugsobjekt eine direkte Abhängigkeit besteht, d.h« der reflektierte Leitstrahl 7 trifft sich genau an der Stelle im Brennpunkt 14 und damit Empfänger 5, wo der Sollabstand des Fahrzeuges 1 gegenüber dem Bezugsobjekt den Wert Null erreicht« ,

Die Fig. 9 und 10 zeigen eine Anzeigeeinheit 15, die ähnlich dem Empfänger 5 rasterartig aus Einzelanzeigen 16 zusammengesetzt ist und sich im Fahrerhaus 10 des zu manövrierenden Fahrzeuges 1 befindet» Innerhalb jeder Einzelanzeige 16, die im Sichtfeld eine Vergrößerungsoptik

18 aufweist, endet ein Lichtleitkabel 20, das mit den äquivalenten Einzelempfängern 19 und 23 des Empfängers 5 in Verbindung steht.

Wenn sich das Fahrzeug 1 mit eingeschaltetem Sender 4 dem Bezugsobjekt rückwärtig nähert, trifft der Leitstrahl 7 mit seinem außerhalb des Brennpunktes 14 liegenden Lichtanteil diejenigen Einzelempfänger 19, die der momentanen Anfahrrichtung zum Dezugsobjekt entsprechen. Staubdicht gekapselte Hohlspiegel 21 in allen Einzelempfängern

19 und 23 bündeln den Lichtanteil und führen ihn konzentriert den Brennpunkten 22 zu, an die jeweils zur.Anzeigeeinheit 15 führende Lichtleitkabel 20 angeschlossen sind« Die jeweils zugeordneten Einzelänzeigen 16 geben dem Fahrzeugführer die Information über die jeweilige Richtungsabweichung und befähigen ihn unmittelbar zur

entsprechenden Lenkungskorrektur, Dabei werden im Bereich der Groborientierung bei Beginn einer Fahrzeugbewegung zunächst immer'mehrere Einzelempfänger 19, 23 ansprechen und die zugehörigen Einzelanzeigen 16 ansteuern, 5. ' ' '" , , - . ^; '· :

Mit zunehmender Feinpositionierung des Fahrzeuges 1 erreicht der Leitstrahl 7 am Empfänger 5 das mittige F?a-

..-'- sterfeld, in dem selbständig entfernungsabhängig arbeitende Einzelempfänger 23 frontseitig jeweils über Sammel- linsen 24 verfügen, in deren Brennpunkten 25 wiederum zum mittigen Rasterfeld der Anzeigeeinheit 15 führende Lichtleitkabel 20 angeschlossen sind« Sofern das Fahrzeug 1 sich gegenüber dem Bezugsobjekt der exakten Sollrichtung und dem Sollabstand Null nähert, wird diese Position im Fahrerhaus 10 nach dem Erlöschen der übrigen Anzeigefelder 26 ausschließlich mittig kenntlich gemacht und der Fahrzeugführer zur Abbremsung seines Fahrzeuges 1 veranlaßt« Da z.B. nach dem in Fig. 1 gezeigten Beispiel die Einzelempfänger 23 größenmäßig dem Kupplungsrnaul der Anhängerzugvorrichtung 6 entsprechen, ist mit Erreichen der Sollposition das automatische Ankuppeln erfolgt.

Die Fig. 11 bis 13 zeigen die als Hohlspiegel 8 ausgebildete Leitstrahlumlenkeinrichtung, wobei der Hohlspie- gel 8 entsprechend dem Anwendungsfall nach Fig. 1 eine rechteckige Form aufweist. Eine bewegliche Abdeckklappe 17 schützt vor Verschmutzung und ist zweckmäßigerweise auch am Empfänger 5 angeordnet. Beide Abdeckklappen 17 werden bei Kontrolle der Ankopplung und Einstecken des Anhängerkabels zurückgeklappt.

Die Vorteile aus der Erfindung bestehen im Fortfall der bisher notwendigen Hilfsperson für Kopplungs- und Anfahrmanöver im unmittelbar gefährdeten Bereich, wodurch sich unmittelbar die Arbeitssicherheit erhöht. Kopplungsvorgänge lassen sich wesentlich zügiger gestalten,

was in der Landwirtschaft für die umfassende Einführung des Wechselhängerprinzips eine wichtige Voraussetzung darstellt. Für den besonderen Einsatzfall des mobilen Beladens der Transporttechnik im Ernteprozeß lassen sich Übergabeverluste entscheidend verringern.

Claims

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Erfindungsanspruch:

Einrichtung zur Orientierung von Fahrzeugen gegenüber

weitestgehend außer Sicht befindlichen, fahrbaren oder 5- stationären Bezugsobjekten, insbesondere weiteren Fahrzeugen, bestehend aus einer lichtoptischen Sender-Empfängerkombination und Mitteln zur elektrischen oder lichtleitenden Signalübertragung, gekennzeichnet dadurch, daß der an einem der Fahrzeuge bzw/, dem Bezugsobjekt angebrachte Sender (4) einen ein- und ausschaltbaren, parallel verlaufenden oder vorzugsweise brennpunktmäßig zusammengeführten Leitstrahl (7) dem Empfänger (5) übermittelt, der sich am zu orientierenden Fahrzeug (1) befindet und aus rasterartig zusammengesetzten Einzelempfängern (19; 23) besteht, deren Ausgangssignale einer adäquat ausgebildeten, im Fahrerhaus angeordneten Anzeigeeinheit (15) und/oder einer automatischen Lenkeinrichtung zuführbar sind.

2»Einrichtung zur Orientierung von Fahrzeugen nach Pkt. 1, gekennzeichnet dadurch, daß am Fahrzeug (1) der Sender (4) und Empfänger (G) gemeinsam und vorzugsweise als Funktionseinheit angeordnet sind, denen am Bezugsobjekt eine optische Leitstrahlumlenkung, vorzugsweise ein Hohlspiegel (3), zugeordnet ist.

Einrichtung zur Orientierung von Fahrzeugen nach Pkt. 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß Sender (4), Empfänger (5) und Hohlspiegel (8) jeweils mit fernbedienbarer Abdeckklappe (17) sowie Reinigungsvorrichtung versehen sind und eine Abschirmung gegen Fremdlicht aufweisen.

4, Einrichtung zur Orientierung von Fahrzeugen nach den 3ΰ Pkt. 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, daß der⁷ Leitstrahl (7.) aus weißern oder farbigem Licht besteht,

wobei die Einzelempfänger (19; 23) mit den Anzeigefei- J dem (26) über Lichtleitkabel (20) verbunden sind. j

5. Einrichtung zur Orientierung von Fahrzeugen nach den Pkt. 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, daß der Leitstrahl (7) aus infrarotem Licht besteht, wobei die ; Γ Einzelempfänger (19; 23) Fotodioden und die Anzeigefelder (26) Leuchtdioden aufweisen,
6. Einrichtung zur Orientierung von Fahrzeugen nach den Pkt. 1 bis 5, gekennzeichnet dadurch, daß die Einzelempfänger (19; 23) rasterfeldartig zusammengesetzt sind und jeweils einen staubdicht abgeschlossenen Hohlspiegel (21) aufweisen, in dessen Brennpunkt (22) die Fotodiode angeordnet oder das Lichtleitkabel (20) angeschlossen ist.

7, Einrichtung zur Orientierung von Fahrzeugen nach den Pkt. 1 bis ü, gekennzeichnet dadurch, daß vorzugsweise mittig des Empfängers (5) weitere, entfernungsabhängig arbeitende Einzelempfänger (23) angeordnet sind, die jeweils eine Sammellinse (24) mit im Brenn-, punkt (25) angeschlossener Signalerfassung aufweisen.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen