DE1658007A1 - Verbesserung des Steuerungssystems einer Maschine fuer Erdschuerfarbeiten - Google Patents

Verbesserung des Steuerungssystems einer Maschine fuer Erdschuerfarbeiten

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DE1658007A1
DE1658007A1 DE19671658007 DE1658007A DE1658007A1 DE 1658007 A1 DE1658007 A1 DE 1658007A1 DE 19671658007 DE19671658007 DE 19671658007 DE 1658007 A DE1658007 A DE 1658007A DE 1658007 A1 DE1658007 A1 DE 1658007A1
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container
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digging
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Description

Patentanwälte Dipl.-Ing. RWeigkmann, DR-INCA-WeICKMANN,
DlPL.-lNGi H-WeICKMANN, DipL.-PhYS. DR.K.FINCKE
ILA. Dipl.-Ing. KÄvWeickmann
8 MÜNCHEN 27, DEN
MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 48392Ϊ/22
United Aircraft Corporation, 4QO Main Street, Bast Hartford, Gonneetieut ZQ 231 / USA ■
VerlDesseriing des Ste-uerungssystems einer Maschine für Brdschürfarbeiten
Die vorliegende Erfindung "bezieht sich auf die Steuerung eines Fahrzeugs zur Bewegung von Erde und im "besonderen auf die Optimierung der Arbeitszeit eines solchen Fahrzeugs oder ähnlicher Vorrichtungen. Der allgemeine Gegenstand dieser Erfindung ist eine neue und verbesserte Methode und Torrichtung für diese Zwecke.
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BADORIQINAL
Ο _ :
Die vorliegende Erfindung ist im besonderen für Sie Verwendimg einer Yorrichtung zur Bewegung von- Erde geeignet*-" "bei der ein Schürfblatt zur Fortbewegung des lasgelösten Materials zum Einsatg kommt und ein. Behälter zumTransport des losgelösten Materials dient. Diese Erfindung wird mit Rücksicht auf eine sich selbst "beladende Maschine- beschrieben, die durch eine -Schürfkante gekennzeichnet ist und sur Bewegung von Erde von einem Ort zu einem anderen dient« Das Problem der automatischen oder halbautomatischen Steuerung einer solchen Maschine besteht seit langem auf diesem technischen Sektor» Das Steuerungsproblem entspringt £wei G-rimdschwierigkeiten. Die erste und auffallendste dieser Schwierigkeiten liegt in dem Brfahrungsmangjel des Bedienenden. Ks gehört im allgemeinen ein großer- Teil von ,Training und Erfahrung dasm, bevor der Bedienende in der L&f?.& ist, die Maschine richtig einKtisetzen. Im militärischen falle läuft die Dienstzeit meist ab, bevor der Bedienende die notwendige "Erfahrung sammeln kann. Außerdem muß beim Militär damit ■gerechnet werden, daß 'las Gerät von unerfahrenen Personen bedient wird, line automatische Steuerung Ίer .ϊ-iaschine; ist cU-?-3h«lb nicht nur wünschenswert, sondern In 'einigen Fällen so;jev erforderlif?·.
Di^ zweite der vorher erwähnten Schwierlfikei to-n, mit sogar erfahrene Bedienende konfrontiert werden, ist c
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BAD ORIGIN^Ä Wi " "
Optimierung des Zeit-Ladefaktors« Mr die meisten Operationen ist es wünschenswert* die Arbeitszeit der /Maschine zu optimieren, im G-egengat& ^u einem Betrieb mit Spitzen-Wirkungsgrad. In dieser Technik ist das -Fehlen eines Qptimierungsverfahrens' für den lade zyklus als *Zeitverschwendung beim Schürfen'!; ftekajint* Wie vorher bemerkt, verschwenden gerade erfahrene Bedienende oft .Zuviel Zeit, da das Schnitt- oder Schürfblatt nicht in die günstigste Tiefe gesetzt wird, außerdem tritt eine !Seitherschwendung auf, da die Sicht nach hinten beschränkt ist» \:®ö dai der. Schürf be trieb entweder mit überfüll-tem öd.er nooh jnicht gefülltem Behälter abgeb^oöhen wird*, .
Frühere Yersuche einer ätttomatischen oder halijautpmatisehen Steuerung Tön ®rdbewegangsmaschinen waren vorwiegend ; daraufkonzentriert, einen maximalen Brennstoff wirkungsgrad dieser Maschinen sna erreichen«.-'.1TaQIi,, dem Stand der Technik wurde gewöhnlich das .Durchrutschen der Zugvorrichtungen solcher Irdbeärbeitungsmasohinen gemessen und daraus entsprechende Signale abgeleitet, um das Beladen der Maschine zu ändern» Durch die Steuerung dfr Belastung dixreh die Maschine wurde eine maximale Leistung des Motors der Antriebsvorrichtung erreicht. Wird die Last an der Maschine oder durch die Maschine geregelt, so daß der Motor der Antriebsvorrichtung eine maximale Leistung abgibt, so kann die Anlage theoretisch ökonomisch
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BAD
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be tri eben-werden ι jedooii stimmen eine-maximale Wirtschaftlichkeit und eine Optimierung der Arbeitszeit der Maschine selten -überein-·.
Die vorliegende Erfindung vermeidet die vorher erwähnten Probleme durch, eine halbautomatische Steuerung der Erdbewegungsmaschine und dadurch, daß die Ausbildung der Bedienungsperson, auf ein Minimum an geforderter Erfahrung beschraakt wird.
lach der vorliegenden Erfindung wird deshalb eine Steuerung der Eröbewegungsmaschine angegeben, bei der <3ie Anforderung an die Bedienungsperson und der notwendige Arbeltsaufwand zur Bedienung der Erdbewegungsmas-chine ein Minimum sind, Weiterhin ist «er Seit-laäefaktor der B^rlhewefnm^sma^ebJne optimiert} es tritt eine automatische Begrün π 'mc: *e-v Beladung auf, wenn die gewünschte Kapazität erreicht ist. Dabei wird die Schürftiefe des Schürfblattes einer Erdbewegungsmaschine gesteuert. Bei einer Erdbewegungsmas chine wird ein Signal erzeugt, das der Bedienungsperson den 1VoIl-Ladezustand anzeigt. Bei einer sich selbstbeladenden Erdbewegungsmaschine wird ein Signal erzeugt, welches der Bedienungsperson die Materialschürfrate anzeigt.
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BAD ORIGINAL jAl«: ? ^ ^*
Dieser ^r^n^Tn^^-y^nanke wird durch, die Messungder
I t realisiert"t mit, welcher sich die ^^ relati? .-an der Oberfläche des zu bearbeitenden Bodens /bewegt. Durch ein geeignetes Verfahren wird, ein dieser Geschwindigkeit entsprechendes-Signal, "mit eine^i einstellbaren, der gewünschten Geschwindigkeit entsprechenden Bezugssignal verglichen. Das Fehlersignal, das daraus erzeugt wird, wird zur Steuerung eines Mechanisrausses für" die Tiefeneinstellung des Sohürfblattes -verwendet* so daß stets die optimale Schürftiefe eingehalten -wird. Die vorliegende Erfindung enthält ebenfalls' Vorrichtungen zur Erzeugung eines Signales, das der Materialmenge in dem Behälter des ä&r sifh selbst beladenden Maschine entspricht. Dieses Signal wird mit einem einstellbaren Voll-iadesignal verglichen, um eine Anzeige zu erzeugen, wenn der Voll- ." Tiadezustand erreicht ist. Die Voll-Ladeanzeige kann dazu verwendet werden, um ein Schürfbegrenzungssignal für. die Bedienungsperson zu erzeugen und/oder zu ■bewirken, daß der Mechanismus für die Tiefeneinstellung
das Schürfblatt - - ,
des Schürfblattes/so weit anhebt, daß es außer Punktion ist. Die vorliegende Erfindung enthalt ferner Vorrichtungen zur Messung der Rate, mit welcher das Material in den Behälter fließt, und, wenn gewünscht, zur Erzeugung einer Schürf rateahsei^e. Das Material-Sehürfrate-Signal kann zur Erzeugung des vorher erwähnten Signales für die Anzeige
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des Materials in dem Behälter summiert werden. . ■ '
Die Einzelheiten, eier Erfindung werden im folgenden unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen erklärt, wobei gleiche Besugsziffern für gleiche Flemente In öen verschiedenen !Figuren verwendet werden.
Fig. 1 ist eine Barstellung einer Ausführunssform einer Erdbewegungsraaschine nach" der. vorliegenden Erfindung.
Fig. 2 ist ein Blockschaltbild einer ersten Ausftihrung'sform einer halbautomatischen Steuerung entsprechend der vorliegenden Erfindung,
Fig. 3 ist ein Blockschaltbild einer zweiten AuaCührungsform einer 'Seiles der Apparatur nach Pig. 2.
Fig. 4 ist eine schematische Ansicht einer ersten Axtführungsform einer Vorrichtung zur Erzeugung eines Voll—Lade-' ■signales entsprechend der vorliegenden Erfindung.
Fig. 5 ist eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform einer Torrichtung sur Erzeugung <les YpIl-Ladesignales entsprechend der vorliegenden "Erfindung.
Fig.. 6 Keigt eine erste Ausführungsform eines Meßfühlers, welcher Eur Erzeugung eines Material-Schürfrate-Signales entsprechend der vorliegenden Erfindung verv/endet werden kann.
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~ *7 w·
Fig* 7 £5©Igt elite zweite Äusfiferangsfortn eines Meß-.- fiüilers, "welcher smr Brgeugtmg eines- Material-■ S ctoürfrate-B igaaiE ,eniisprecliesiö· der vorliegenden"
!rfindiing verwendet werden kann. I?ig. 8 ist eine Boheraatische Ansieht einer Material-Schürf rate~&ns'.eige entsprechettd der vorliegeadeii
Erfindung. ■ ■ . .'"■". ' -
Der allgemeine Betrieb eimer !fraktpr-Sohürfanordnung nacii R1Ig. 1 set7.t β ich gusammen aus Laden, Abtransportieren, "Entladen tm<3 HückkeKr zum Seliürfplats, Der 'LadesyklusumfaQt'im allgemeinen den größten Teil der.gesamten Zykluszeit und fordert -5&S höchste Haß an Arbeitsaufwand von der ■ Bedienungsperson. Bie Torliegeiaae Erfin^uriÄ gestattet die Optimierung des Ladesyklusses. Entsprechend Fig. 1- besteht der Ladehetrieü aus dem Aufziehen einer Klappe (nicht gezeigt) tmd aem Ähsenken des Schürfblattes 10 der Schürfmaschine 12» Bie gesamte Anordnung bewegt sich dann vorwärts, wobei gleichseitig geschürft und geladen wird. Das durch das Schürf blatt 1.0 losgelöste Material wird in den Behälter 14 del.; Schürf teiles befördert, Bas Schürf teil wird durch einen IrSktor 16 gezogen und kann bei Betrieb noch ausätslich durch einen Schubtraktor 18 vorwärts bewegt werden« Wenn die auf dem Traktor 16 sitsende Bedienungsperson das Schürfblatt 10 gesenkt hat» setzt sich die Anordnung in .Bewegung bei einer Geschwindigkeits die zunächst durch die
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auf dem Schubtraktor 18 sitzende Bedienungsperson bestimmt wird oder bei einer Serbstladeanordnung durch die Bedienungsperson auf dem !Traktor 16> Die Material-Schürfrate ist unter diesen Bedingungen gering.und die Zeit zum Voll-Laden wird übersehritten.
Wenn das SchürflSatt 10 zu tief-gesetzt ist, rutscht die Antriebsanordnung durch, die Schürfrate ist gering und die Toll-Ladezeit wird überschritten. Da Materialien verschiedener Zusammensetzung auch verschiedene VoIl-Ladezeiten in Abhängigkeit von der Schürftiefe haben, ist rlas Hauptsteuerungskriterium, die Material^Schürfrate zu maximieren und die Voll-Ladezeit auf ein Minimum zu beschränken. Der zweite Hauptfaktor, welcher die Schürfzeit beeinflußt, liegt bei der Bedienungsperson in der Bestimmung des Yoll-Ladezustandes des Behälters H. Es ist die allgemeine !Tendenz bei den Bedienungspersonen, den Ladezustand über den optimalen Punkt fortzusetzen, wodurch Material aus dem Behälter beim Schürfeh oder Abtransport herausfallen kann, D*h., Hauptkriterium ist deshalb, die Materialmenge in dem Behälter festzustellen und dem System oder der Bedienungsperson zu signalisieren, daß der Ladezyklus abgebrochen wird, wenn der Behälter voll ist.
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J1Ig. 2 zseigt el» Blockschaltbild einer geeigneten. Aus* führungsform eines Steuerungssystems, welche den gezeigten Ladezyklus optimiert. 3?ür ein gegebenes ladematerial gibt es eins günstigste Kombination von Schürftiefe C ■und Geschwindigkeit Y der Anordnung, um die ■Material-Schürfrate zu maximieren. Unter optimalen Bedingungen bleibt die tatsächliche Geschwindigkeit der Anordnung nahezu konstant. Das Ist eine Folge der Tatsache, daß die regulierte Motordrehzahl der Antriebsvorrichtung nahezu konstant gehalten werden soll, um eine maximale Leistung und Zugkraft In Abhängigkeit von' dem Sehlupf für die meisten Materialien zu erreichen« Die tatsächliche optimale Geschwindigkeit der Anordnung über dem Boden wird deshalb während des Ladezyklusses im wesentlichen invariant gehalten, um eine maximale Leistung zur Verfügung zu haben. Es soll deshalb bemerkt werden, daß die meisten 1/adematerialien die besten Antriebseigenschaften bei etwa 50$ der Schlupfgeschwindigkeit zeigen*
Aus dem vorher Beschriebenen folgt, daß die gewünschte optimale Geschwindigkeit der Anordnung bei einer gegebenen Beladung nahezu konstant ist* Deshalb wird durch Steuerung der tatsächlichen Geschwindigkeit der Anordnung auf einen bestimmten Wert und durch Variierung der Schürftiefe eine nahezu optimale Bedienung erreicht. Wenn die tatsächliche Geschwindigkeit der Anordnung über dem Boden
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so ist* daß eine maximale-^ifcrtoe it err eicht -werden kann, dannresultiert eine maximale Schürfung aus der Beibehaltung dieserGeschwindigkeit und nimmteinen Wert an, welcher eine raaxitmle Schürf rate nergibt. Die Material-Schürfrate ist selbstverständlich eine Etanktion" des Produktes aus der tatsächlichen Geschwindigkeit ¥ und der Schürf tiefed ütn ein maximales 11Q" zu erreichen $ muß die Bedienungsperson offenbar bei Änderungen der Charakteristiken des Iiademateriales die Geschwindigkeitseinstellung korrigieren.
Xn i!ig. 2 umfaßt die Vorrichtung zur Steuergeschwindigkeitseinstellung eine variable Spannungsquelle 20, Mit der Quelle 20 kann der Bedienende den Schürf index einstellen. Wenn er die Geschwindigkeit einstellt, braucht er nur eine aus einer Anzahl von Ziffern auswählen, welche der Härte des auszuarbeitenden Materials entspricht, Zur gleichen Zeit v/o der Bedienende die Quelle 20 einstellt, regelt er auch über die Drosselsteuerung des Traktors 16 oder 18 die optimale Geschwindigkeit der Maschine. Die tatsächliche Geschwindigkeit der Anordnung über dem Boden kann durch einen Meßwandler 22 gemessen werden, der an einem nicht-angetriebenen Rad montiert ist. Wie aus lig. 1 zu ersehen ist, ist der Meßwandler 22, welcher einen konventionellen Tachometergenerator umfassen kann, mit einem der Hinterräder 24 der Schirmvorrichtung 12 gekoppelt.
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BADORlOiNAL
Wenn die Anordnung keinnioht-anget:piebea#ä HaA hat, kann ein fünftes Had .stvae- Messimg der tätstoKliö&.@Ä Geschwindigkeit über dem Boden verwendet werden« In 3?ig. 7 ist ein Meßfühler gezeigt, welcher auf der Verwendung eines fünften Hades basiert und die Geschwindigkeit der Anordnung relativ zu dem abzulösenden Material mißt. ' ~ : : '-■""■_
Das Signal yon dem G-escliwindigkeits-Meßfüliler wird in einem Terstärker 26 verstärkt und danaoh'in. einera Demodulator 28 land einem Filter 30 weiterverarbeitet. Die Demodulation und Filterung ist notwendig, da das Ausgangssignal des Geschv/indigkeits-MeSfühler-Tachometergenerators im allgemeinen ein Weohselstromsignal ist« Um ein Steuersignal su erzeugen, dessen Polarität ein Kriterium der gewünschten Bewegungsrichtung des gesteuerten Elementes ist, ist ein Gleiehstrom-Ausgangssignal aus dem System wünschenswert. Das tatsächliche Geschwindigkeitssignal aus dem filter 30 wird in einer Summierschaltung52 mit dem Geschwindigkeits-Beaugsignal aus der manuell einstell— "baren Spannungsquelle 20 verglichen. Das Geschwindigkeits-Pehlersignal, das in der Summierschaltung 32 in einer später beschriebenen Weise erzeugt wird, wird an einen Gleichstromverstärker 34 geschaltet und darauf zu der Steuervorrichtung für das Schürfblatt 10 geführt* Die
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Steuervorrichtung für das Schürfblatt enthält ein elektro-hydraulisehes Servoventil 36 und eine hydraulische Druckvorrichtung oder einen Motor 38. Der Motor 38 betätigt in bekannter Weise eine Vielzahl von hydraulischen Zylindern 40 zur Schürfsteuerung (Fig. 1), um den Winkel des Behälters 14 zu ändern und dadurch das Schürfblatt ΪΌ anzuheben oder zu senken.
Die Schürftiefe kann durch einen Gleitwinkel-Meßumformer 42 angezeigt werden, welcher ein Gleitteil 43 (Fig. 1 und 6) umfaßt, das die Oberfläche des in den Behälter 14 über dem Schürfblatt 10 einfließenden Materials kontaktiert. Tn einer geeigneten Ausführungsform wird der Meßumformer 42 durch das GeschwindigkeitsBignal aus dem Verstärker 26 erregt, .v Das Ausgangssignal des Meßumformers 42 ist deshalb, ein Signal, das dem Produkt aus der Schürftiefe und der tatsächlichen Geschwindigkeit V über dem Boden proportional ist. Das Produkt aus der Schürftiefe und der Geschwindigkeit ist die Schürfrate "Q". Dieses Mar-erial-Schürfrate-Signal wird dann an einen Integrator 44 geschaltet. Die Integration des Material-Schürfrate— Signales in dem Integrator 44 befähigt das System als Vqluraen-Suramieranordnung zu fungieren.Der Integrator kann eine Regelschlei-fe mit einer Tachometergenerator-Hückkopplung enthalten, so daß die Material^Schürfrate kontinuierlich summiert wird.
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In. das System wird durch, majitiei.le.Ii2XsteX3.tmg des Ausgangssignales der variable». Sparmirngsqiielle 4-6 ein Voll-Xade-Vergleichssignal eingegeben« Der richtige Winkel in Bezug auf den ladungsweg ist von grundlegender Bedeutung· für die Materialmenge f weich.©, in dem Bellälter 14 angeordnet oder transportiert werden kann* Deshalb kann der mittlere Neigungswinkel der Anordnung gemessen und daraus ein entsprechendes Signal abgeleitet werden, welches durch ein gutgedämpftes Bezugspendel 48 (s. Fig. 4 und 5) oder einen ähnlichen Meßfühler bekannter Art erzeugt wird. Das Ausgangssignal des Meßfühlers 48 hat eine zu lern Voll~L-ast-Bezugssignal aus der Quelle 46 entgegengesetzte Polarität. Diese zwei Signale werden bei der S^rmmierschaltung summiert. Das Ausgangssignal bei der Summierschaltung"50 wird an eine Komparatorschaltung 52 geschaltet, worin es mit dem summierten Material-"ehür:frate-Signal -verglichen wird, das von dem Integrator 44 erzeugt wird. Das Ausgangssignal der Komparatorschaltung 52 wird an den Verstärker 54 angeschaltet und von dort auf das Relais 56 gegeben. Das R0IaIs 5» wird normalerweise durch das Ausgangssignal das Verstärkers 54 versorgt, und seine Kontakte sind normalerweise offen. Wenn jedoch der Behälter 14 voll ist, vermindern π loh das Äusgangssignal der Koraparatorschaltung 52 und daher auch des Verstärkers 54 auf den· Fullwert. Wenn das summierte Schürfrate-Signal aus dem
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Integrator 44 glelcli ist rait dem modifizierten YoII-liade-Schwellsignal aus der Quelle 46, geben der Komparator 52 und entsprechend auch der Verstärker 54 kein Ausgangssignal ab. Bas Relais 54 wird daher nicht mehr erregt und seine geschlossenen Kontakte gestatten» daß Strom von der Quelle 58 durch ein Alarmhorn 60 fließt. Auf diese Weise erhält der Bedienende ein Signal, wenn der ladezyklus abgebrochen werden sollte.
Das Ausgangssignal des Verstärkers 54 wird ebenfalls über eine Verzögerungs-Sehaltung 64 an den Integrator 44 angeschaltet, um äen Integrator am Ende des ladezyklüsses wieder in den Anfangs zustand ζ~Ύ setzen. Wenn eine automatische Begrenzung des Ladezyklus gewünscht ist, kann das Ausgangssignal des Verstärkers 54 ebenfalls an eine Stromstoß-Relaisschaltung 62 angeschaltet v/erden* Das Stromstoßrelais 62 wird in einer später beschriebenen Weise durch einen momentanen Knopfdruck der Bedienungsperson auf den Startknopf 66 betätigt und in seinen Anfangszustand zurückgeschaltet, wenn es eine Voll-lade-Anzeige von dem Verstärker 54 erhält. Das Stromstoßrelais 62, das die Schalter 68 und 70 betätigte wird von eine^ Stromquelle 72 versorgt und steuert die Zuführung eines Signales zum vollständigen Anheben des Schürfblattes von der Quelle 74 zu dem Verstärker 34.
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Bei Betrieb stellt die Bedienungsperson der Anlage die Quellen 20 und 46 für ein SGütirfimdex (Geschwindigkeit) Bezugsgignal eilt, Gleichzeitig erscheint ein Gesehwin«* digkeits-Fehler-Signal am Ausgang der SumraieüBohaltüng 32. Bevor jedoch der ladezyklus "beginnt, "Wird die see &eschwindigkeits«]?ehler~Signal von dem Verstärker 34 abgeschaltet, da der automatische Schürfsehalter 70 offen ist. An diesem Punkt bewegt sich die Anlage mit voll angehobenem Schürfblatt 10, das Signal zur völligen Anhebung wird durch die Quelle 74 erzeugt und über die geschlossenen Kontakte des Schalters 68 an den Eingang des Verstärkers 34 geschaltet. Zu Beginn des /Ladezyklus drückt die Bedienungsperson momentan auf den "start loBd"-Khopf· Dadurch wird der Schalter 66 geschlossen und ein Strom'von der Quelle 72 kann durch das Stromstoß -Relais 62 fließen. Y/ähreüd der Schalter 66 geschlossen wird, wird das Relais 62 momentan erregt und bewirkt ein Öffnen der Kontakte des Schalters 68 \ind ein Schließen des Schalters 70. Wie erwähnt, ist das Relais 62 ein Stromstoß-Relais, der Schalter 68 bleibt deshalb offen und, der Schalter 70 bleibt geschlossen bis das Relais 62 ausge-
klinkt wird, Tm falle des Schließens des Schalters 70 ist das G-eschwindigkeits-Fehler-Signal von der Summierschaltung 32 positiv, da äie Antriebsmaschine unbelastet ist, Tienn dieses positive Fehlersignäl an den Verstärker 3 ζ·- angeschaltet wird,/wird äas Schürf blatt gesenkt .und
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die Steuerung sucht dann den Wert für die Schürf tiefe-, welcher dem (xeschwindigkeits-Bezugsignäl, das. durch die Schürfindex-Bezugsquelle 20 erzeugt wird, genügt* Wie vorher-bemerkt, wird das Ausgangssignal des Verstärkers 34 an einen hydraulischen Druckerzeuger angeschaltet, welcher; "Elemente 36 und 38 umfaßt, die wiederum die hydraulischen Ventile an dem Mechanismus 40 für die Tiefeneinstellung des Schürfblattes steuern. In ihrer einfachsten Form könnte diese Vorrichtung ein Elektromagnet sein* welcher den manuell zu"betätigenden Schürfblatt-Steuerhebel in die gewünschte Position bewegt.
Der Voll-3Jade-Zustand wird durch die Abwesenheit eines Eingangs signale s zu dem Verstärker 54- von dem Komparator 52 angezeigt, das Relais 56 wird nicht mehr erregt^ und das Alarmhorn 60 beginnt zu ertönen. 'Zur gleichen Zeit wird das Relais 62 ausgeklinkt» und nach einer angemessenen Verzögerung wird der Integrator 44 zurückgestellt." Das Ausklinken des Relais 62 bewirkt ein Öffnen des Schalters 70 und ein Wiederschließen des Schalters 68. Durch das Schließen des Schalters 68 wird ein Festsignal zum vollständigen Anheben des Schürfblattes von der Quelle 74 an den Verstärker 34 geschaltet und wird von dort weiter zn dem Mechanismus für die S iefene ins teilung des Schürfblattes geleitet» Die Bediehungsperson manövriert dann die Anordnung zu dem 'gewünschten Entladepunkt ,und nach
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Entladen und Rückkehr zu der Schürfstelle kann ein neuer Ladezyklus beginnen. ^ .
Bine zweite Aus führuiigs form des G-esohwindigkeita-Steuerteiles. des Systems iron I1Xg. 1 ist in 3Mg« 3 geneigt*"Obwohl das gleiche Grundprinzip wie in fig. 2 verwendet wird, ist das System von Mg. 3 detaillierter. Das.'.System nach Hg, 3 erzeugt einen proportionalen Plusrate—Regelvorgang (propor— tional plxis rate control action). Das G-eschv/indigiceits-Fehler-^ignal von der Summierschaltung 32 wird nach der" Verstärlom-^ in dem Vorverstäricer SO an eine Kompensationsilohaltung 32 angeschaltet. Die Kompensationsschaltung 82 differenziert das GeBChwindig'kreits-'Fehler-Signal nach der Zeit, wodurch eine Rateregelung erzeugt, wird,, welche für eine stabile Arbeitsweise der geschlossenen Regelschleife erfordertijnh sein kann. Das differenzierte J?ehlersignal v/ir-Tt dann mit dem proportionalen Fehlersignal summiert und an eine Modulator-Schaltung 84· angeschaltet, welche eine breite modulierte Pulsfolge erzeugt. Die Größe und Polarität des "GeschwindigMt-Fehler-Signales bestimmt die Breite und Polarität der Impulse. Die totale Fehlersignalerapfindliohkeit variiert umgekehrt mit der Last* Das ist die Folge eines festen SchürftiefeZuwachses, welcher eine größere Änderung der Scbürfblattverstellkraft für ein Anwachsen der I'laterialmenge in dem Behälter erzeugt. Ss kann deshalb notwendig oder wünschenswert sein, die Empfindlichkeit der Steuerung .
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kontinuierlich nachzustellen» Das Auagangssignal des £ade~Sumraiersysterns ö vom Komparator 52 in fig. 2 wird an eine Verstärlnmgssteuereiriheit 86 (load gain multiplier) angeschaltet und weiter zu einer Kompensationsschaltung 82 geführt. In bekannter Weise variiert dann das Ausgangssignal der Verstärkungssteuereinheit 86 die Verstärkung der Kompensationssohaltung 32 (Bifferenzier-Suiimierschaltung), so daß die Fehlersignalempfindlichkeit umgekehrt mit der last variiert. Ss muß deshalb bemerkt werden, daß das Geschwindigkeitssignal von dem Meßwandler 22 in einer Gesehwindigkeitsmeßschaltung 8? demoduliert wird, "bevor es auf die Summierschaltung 32 gegeben wird. Die Schaltung 87 reagiert auf eins Änderung in der Tachometerfrequenz und gibt eine Gleichstromspannimg ab, die proportional mit der frequenz ist, welche wiederum proportional mit der Geschwindigkeit ist. Eine Schaltung dieser Art ist in dem US-Patent 3 119 055, ausgestellt am 21. Januar 1964-für H.E. Martin, offenbart. Die Arbeitsweise des Geschwindigkeitssteuersystems von Pig. 3 ist grundsätzlich die gleiche wie die des Systems in fig. 2. Daraus folgt? \Ienn der Sehalter 66 durch, die Bedienungsperson geschlossen wird, bewirkt das Stromstoßrelais 62 ein Öffnen des Schalters 68 und ein Schließen des Schalters 70. Das Geschwindigkeit s-fehler-Signal wird darauf über eisen Vorverstärker 80, eine Kompensationsschaltung 82 und eihen Modulator
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an einen "Verstärker 34 angeschaltet. Fach Empfang der Voll-Iade-Ansei£*e oder nach dem SchlieBen eines manuell BU "betätigenden ladest QpiJteopf es 88 kehrt dasStroffistoßrelais in seine tirsprungsstellung 3urüokf wodurch, der Schalter 70 geöffnet und der Schalter 68 geschlossen wird, Ourcli das Scliließen des Scnsl-ters 68 wird das Pestsignal sur Jüihebiing des Schürfbl^ttesTon der Quelle 74 an den Verstärker 34 geschaltet. Dadurch wird das Schürf blatt aus dem Sohiirf bereich äuriicfcgesogen*
Wie bereits Vorher beschrieben, wurde der ladegrad oder die augenblickliche Materialmenge in dem Behälter durch Bestimmen und Summieren der Schürfrate des Materials gemessen, das durch das Schürfblatt 10 losgelöst worden ist. Als AlternatiYlösung kann der ladegrad durch Bestimmung des Mäterialgewiehtes in dem Behälter gemessen -.v's Die Pig. 4 und 5 seigen Systeme zur Erzeugung von Signalen, ^ die der last in dem Schürfbehälter als Punktion des Gewichtes entsprechen* Sie können sur Erzeugung eines Warnsignales für den Voll—lade anstand und für ein Iiadebegrensimgssignal Ter\iiendet werden. . .
Zunächst sei die Anordnung von Pig. $ betrachtet. Dieses System kann dann irerwendet werden, iirenn die Scttürfbehälteranordnungdurch eine hydraulische Torrichtungt welche im
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allgemelnen "lift fjackrt genannt wird, gehoben odergesenkt wird» Eine einzelne derartige hydraulische Torrichtung 40 ist schematise« in 3Ti^. 1 dargestellt und als uersehnitt in PIg. 4 gezeigt. Außprdem sind eine zweite Vorrichtung 40* und ein damit verbundener Meßfühler (nicht gezeigt) an der anderen Seite der Apparatur vorgesehen. In Fig» 4 ist die hydraulische ' Vorrichtung 40 zwischen dem Behälter 12 an einem Punkt nächst dem Schürfblatt 10 und dem Hauptrahmen 90 der Schürfanordnung befestigt» Das Schürfblatt 10 kann durch eine Anordnung zur Variierung der DrucMi fferen?j über dem Kolben in der Vorrichtung 40 gesenkt oder gehoben werden. Das Gewicht des Materials In dem Schürfer oder Behälter wird durch Bestimmung des Druckes in dem unteren üeii des "lift gaok^-Hydraulikzyllnders gemessen·· Der Zylinderdruck wird durch eine druckempfindliche Anordnung, wie beispielsweise eine Druckdose 92, bestimmt. Als AlternatiTlosung kann der Druck durch eine Bourdenröhre bestimmt werden. Die Druckdose 92 ist mechanisch mit einem Arm eines Potentiometers 94 gekoppelt und bewegt diesen entsprechend. Das Potentiometer 1st an eine-Span— nungs melle 96 angeschlossen. Mindestens eine Düse, wie z.B. die Düse 98, ist in der hydraulischen !»eitung zwischen dem Druckmeßfühler und dem hydraulischen Zylinder angeordnet, um große Änderungen des Zylinderdruekes auszu-
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gleichen, die durch Belastungssprünge für öas Schürf-"blatt und durGh Schürf ti efenanderungenauf treten.
Da sich das MateMalgewieht In dem Schürfbehälter vergrößert, Yer^rößert fiich au'ch der erforäerliohe hyflraxilische Zylinderdruck, um eine gewählte Schürf tiefe aufrechtzuerhalten« Die Druckvergrößerxing in. demunteren Teil der Vorrichtung 40 bewirkt ein Ausdehnen der Druckdose 92. Dadurch wird der Armäes.Potentiometers 94 abwarte bewegt und der Wert-des Signales, das an dem Arm des Potentiometers auftritt, Yergrößert» Das Signal von dem Potentiometer 94 und ein ähnliches Signal von der Schaltung, Welche mit dem gegenüber angeordneten "lift gack" 40f verbunden ist,- werden als Eingangssignale an eine mittelwertbildende Schaltung 95 angeschaltet. Die mittelwertbildende Schaltung 95 gleicht die fehlerbehafteten Signale aus, welche infolge eines unebenen Terrains auftreten können und eine .Laßtverschiebung cm einer Seite bewirken» Das Signal von der Schaltung 95 wird als EIngan^'psignal auf eine Koraparatorschaltung 52 gegeben. Wie bereits ^n 3^r Beschreibung von Fi^. 1 bemer7-rt, ist ah die Komparatorschaltung K2 auch ein Eingangssignal in Form eines Voll-T.ade-SchwellsXiTnales von der Quelle 46 angeschaltet. Dieses ■Voll-Tiafle-Schwellsifrnal kann in der Summier schaltung 50 durch ein Signal modifiziert werden, dan dem Feigungswinkel der Anordnung ,entspricht, und durch ein Bezugs-
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pendel 4<j erzeugt wird. Das Ausgangssignal der Komparatorschaltung 52 erzeugt in der vorher beschriebenen Weise eine Yoll-Lade-Anzeige, wenn das dem Materialgewicht in dem Schürfbehälter entsprechende Signal den Wert des Toll-Iiade-Bezugssignales der Suramierschaltung 50 erreicht.
;. 5 zeigt ein zweites Gerät zur Erzeugung eines YoIlw Laie-Signales als Funktion des Materialgewichtes in dem Behälter. Das Gerät von Fig. 5 kann in -einer Schürfanordnung benutzt werden, in der ein Kabelzug für das Anheben und Absenken des Schürfblattes verwendet wird. Das System von Fig. 5 differiert von dem in Flg. 4 darin, daß eine Ladezelle 100 in Serie mit einem Kabel 102 geschaltet ist, welches durch eine Winde—Torrichtung 104 eine Tertikaie Bewegung des Schürfblattes und Behälters bewirkt. Die Ladezelle 100 mißt die Kabelspannung, jgk welche selbstverständlich proportional zu dem Ma,terialgewicht in dem Behälter ist. Das Signal -von der Ladezelle 100, welche vom Typ eines Dehnungs-Meßumformers sein kann, wird in einem Torverstärker 106 verstärkt und dann in einem Filter 108 gefiltert, um die LadeSchwankungen zu entfernen. Das gefilterte Ladesignal wird darauf an eine Komparatorschaltung 52 angeschaltet. Der Rest der 3chaltunp"sfunktionen ist wie vorher beschrieben. Th den Ausführungsformen in Fig. 4 und 5 ist das Schwell— oder Toll-Lade— signal einstellbar auf einen Wert, welcher durch das
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spezifische Gewicht des Iiademateriales bestimmt ist oder experimentell während der Anfangs chürfung festgelegt •wird. Bei der experimentellen Methode muß die Bedienungsperson .feststellen, wann der Behälter voll ist und danach die ;uclle 46 so ein jus tieren, da!K daß Voll-Lade-Signal kurs vor dem Punkt erzeugt wird * bei welchem man den Voll-Tja&e-3"ustan& festgelegt hat*
Es ist weiterhin bemerkenswert, daß Systeme sur Messung des I.-adegrades durch Gewiortsbestimmung sich ^urch eine höh» Betriebssicherheit auszeichnen, indem sie gegen !Tehlbeflipiiun/T oder Verschmutzung unempfindlich sind* Die Gewi ohtR-Meßsysterne "beinhalten auch eine Selbstkompensation für Be"""gabbetrieb» D«h«» wenn mit Gefälle geschürft wird, verlagert sich der Voll—I.ade~Sehwerpunlct nach vorn ^ßfenüber seiner normalen Position» Deshalb liegt ein großer Prozentsatz des Gesamtgewichtes auf den Kabeln oder den "lift jacks"« Die Vorverlagerung des Schwerpunktes gleicht (ieöoeh die Tendena des Gefälles aus, daß infolge des Kosinue des Erhebungswinkels ein scheinbar geringeres Gewicht gemessen wir Ö, Deshalb wird der Tjade vor gang mit den Gewichts-MeSsystemen von fif» 4· und 5 mit einem geringeren Materialgewicht in dem iehälter abgebrochen, als wenn mit dem /glfciöhen Bf stern ein ebenes Gelände bearbeitet werden würde* Bei Betrieb Jm leinem absohussigen · Gelände ist das wünachensweift, da auoh nur eine geringere
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Häufi2Hg möglich ist» Selbstverständlich kann auch der entgegengesetzte Effeitet ■ "tu dem seltenen 3?alle, wenn das Iia&en bergaufwärts versucht wird, realisiert werden· 2s ist jedoch die.Hegel, das Bergaufwärts—Laden-zn vermeiden-j da es mehr !leistung erfordert. Wie o"ben bemerkt, schließt-.die vorliegende Erfindung die Erzeugung eines Material-Schürfrate- oder irQ"-*Signals ein. Das !l ./"-Signal wird durch Bestimmung der Tiefe des Materiales, das über dem Schürfblatt in den Behälter fließt, erzeugt. Dieses Material-Tiefe-Signal wird mit einem Signal multipliziert, welches der tatsächlichen Yorwärtsgeschwindigkeit 6er Anordnung entspricht» Bei bekannten Traktor-Schurfanordnungen hat die Bedienungsperson keine Gelegenheit, Kenntnis zu nehmen, ob die Material-Sehürfrate ein Maximum int. \Iewa die Unordnung durchrutscht, muß offenbar eine geringere Schürftiefe gewählt werden. Das ist jedoch nicht der beste ¥e*g, den größten Wirkungsgrad an Leistung und Transportkraft zu erreichen« Wenn die JUaordnung nicht durchrutscht.» kann die Material-Sehürfrate geringer sein als das Optimum. Bei Systemen, die eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung nach Fig» 2 und 3 verwenden, ist es wünschenswert, eine Anzeige der tatsächlichen Material-Schtirfrate zu erzeugen, so.daß-eine Betriebsprüfung des Steuersystems möglich ist. Das Schürfindex (G-esohwindigfceit)'-BeBUgösignal kann durch den Bedienenden
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experimentell festgesetzt werden durch die Beobachtung, welche Einstellung aus einem maximalen "Q" resultiert» In Anordnungen, .-bei weichen das Steuersystem von Fig. 2 und 5 nicht verwendet wird, ist es wünschenswert, eine Material-Schürfrate-.Aiizeige zu erzeugen, so. daß der Bedienende periodisch die Schürftiefe und/oder die Drosseleinstellung sur Beibehaltung des -11Q'1-.Maximums nachstellen kann« Dadurch, daß die Material^Schürfra,te ein Maximum wird, wird der Zeitverlust bei der Ladung automatisch ein Minimum. Damit ist ein wirksamer Einsatz des Gerätes garantiert. :
Die Fi*. B und 7 seifen Meßfühler, welche Ausgangssignale erppiigfin, die aus einer direkten Messung der Material-Schürfrate abgeleitet sind« Der Meßfühler der Fig. 7 enthält ein angeflanschtes Trommelrad 110, welches auf einer Achse routiert, die senkrecht zu einem Druckstab 112 angebracht ist. Der Druckstab 112 bewegt sich in einem Zylinder 114 gegen eine zusammengepreßte Druckfeder 116. Durch die Rotation der Trommel 110 wird ein Tachometergenerator über einen Salinradtrieb getätigt« Dip Zahnräder und der Tachometer sind an der Basis 118 dfis Druckntabes 112 angebracht. Ein Meßwandler 120 mit einer linearen Verschiebunirsfanktion ist am Grund ^es Zylinders 114 angebracht und mit dem■ MeSstab durch ein
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mechanisches Glied 122 verbunden« Der Meßwandler 120-kann entweder ein lineares Potentiometer oder ein Dransforraatormit beweglichem Kern sein.
Während des iadens bewegt sich das ladematerial über aas Schürfblatt 10 mit der liefe C tmd mit der Geschwindigkeit T* Die Umdrehungszahl der Trommel 110 ist proportional au der Geschwindigkeit TT. Deshalb ist das Ausgangssignal des Tachometergenerators ein Maß für die Geschwindigkeit V. Eine Verschiebung der Dfuckstab- und Racl-Unteraitordnung in Bezug auf den Zylinder 114 ist proportional zu der Schürftiefe C, da die Anordnung mit Schürfrahmen-Vorrichtungen über einen Drehpunkt 124 und eine Zugfeder 126 verbunden ist. Um eine direkte Messung von "Q" zu erhalten, wird die Taehometergenerator-Ausgangsspannung an den Meßwandler 120 geschaltet. Dadurch ergibt eich das Meßwandler-Ausgangssignal als Produkt von V»ö und ist proportional zu "Q", da "'4" gleich ist Κ·Υ·0, worin K eine charakteristische Dimensionnkonstante der Schürfanordnung ist.
Der Meßfühler von Fig. 7 ist schematisch in Pig. 8 mit einer geeigneten Anzeige-lTorrichtun.p: 124 gezei.prto 411e ITichtlinearitäten und Systemkons fcanten können in die Eichung des Meßinstrumentes 124 einbezogen werden." Mn „in Serie geschaltetes irimm-Potentiometer 126 und ein
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parallel - geschaltetea" frimm^otentiometer 128 wie geaeigt,- stir FeimfcstimmTmg See Ansseigesvstems verwendet werden» Jm Elm^lielc atsf ctia letriebsiJedijgg iat der Aiis schlag; des ifeMnstrtitientes 124 gut gedämpft, so daß das Me-SinstruTBent gegen XtirEzeitSaaerisigeji tes EingangBsignales taiempSiiSiieii ist« Ba :-'dJsm--ta Fig* 8 gezeigte System mit ö-leiciistroia arbeitet, wirä keim Äussohtag erreicht, /wenn übt SaciLOtnetergenerator ein Wechselstromsignal afcgibt, Das System kanu aber für öleicli-^ tm<3. Wechselstrom geliefert
Besonders erwälmensv/ert: ist, daß die MeSfühleranordnung von Pig» 7 gegen Besöhadigimg. abgesichert ist, wenn 4as Rad 110 einen großen Gegenstand, wie "beispielsweise einen Steinbrüchen*, kontalctiert. Unter solchen Umständen schwenkt die ^eeamte ^nordmmg gegen die Riiekstellkraft der gugfede^ 126 aus und kehrt in die Hormalstellimr: ^^rnnv, ^
nac^idepi ei<? θ en öegenstand hinter sieh gelassen hat.. Außerdem v;ird die Me8fühleranorclnong gev?Öhnlich mit dem Behälter verbunden, &o naß der Meßfühler surüokgezogen v/ird, v/enii der Schürf behälter emporgehoben wird» Bei der Terwendun{; eines Schleiftyp-HeSfühlers wie in-Fig* 1 und 6, ist die Arbeitsweise des Schürf tiefe-Me Sf ülilers die "gleiche wie in Fig. T be sehriehen« Im lall der Verv/endüng eines Meßfühlers nach ?ig* 6, wird üei? MeSwandler 120 jedoch dur^h ■ ein Signal erregt, das von einem tachometergenerator 22
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kommfc» der an äL&er anderen Stelle des Gerät.es angeordnet ist, Normalerweise ,wird der Tachometergenerator- au' einem ^angetriebenen Rad» wie in 21Ig* 1 gezeigt* montiert* In der AusfUhrungsform yon Fig. 6 kann der Meßwahdler,. ' wie in der Aiisführufcgsforza in Flg. 7, als ein idnearpotentiometer oder Iransformator mit beweglicbem. Kern auegefünrt eein» Als Alternativlösvng "kann der -Keßwandler 120 vom Dehnungstyp eein· Sr erzeugt ein G-leiehstrom-Ausgangssignal, welches an eine geeignete Schaltung■ eines Schürfrateindikators gegeben wird, wo er mit einem konvertierten (Gleichstrom) Tachometer-Ausgajigesignal multipliziert! wird.
Während hier geeignete Ausftihrungsforrflen gezeigt und beschrieben worden sind, können verschiedene Modifikationen ohne Abweichung von dem Brfindungsgedanken vorgenommen werden. Es versteht sich deshalb, daß der Erfindungsgedanke durch die Beschreibung und die Illustrationen keine Begrenzung erfahren soll.
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Claims (1)

  1. Pa t ent ans pr »©lie ί
    Re-gelapparatv.r für. Mae-, sic& selbst mit einem mi schürf en?'"! en Materials insbesondere mit Erde beladende Maschine mit Antrisbsvorriehttmgenr mit einem Sehüi*fblätt r-rar Tioalösimg; xffin fortlaewegmsg äes Flaterials ttna mit einem mit äem losgelösten Ifeterial zu Behälter, aatorch gefeenn^eiöBnet, äaß eine Sollwertein-gtellimg (20) zm? HTzexigwag eines B&augesignales für die Schürf tiefe in ti^ereinst imnrang mit der optiraalen MaschineniTeschwincLigkeit, woliei die MaterialGharakteristiken"berücksichtigt sinü, und ein HeS"-8rät (22) zur Bestimmimg der tatsächlichen MasohineTi?:esohwinci.ig?ceit gegenüber dem zn schürfenden Material und zur Ergfiii^iing eines dieser Gesohwindiglceit entsprechenden Signales vorgesehen sind, daß diese zwei. Signale in eine SüTnmierschaltung (32) eingespeist sind, welche ein Geschwindigkeit s-Fehlersignal erzeugt, άβΒ."3βη Größe und Polarität ein Kriteriiim für die Abweichungen der tatsächlichen Geschwindigkeit von der optimalen Geschwindigkeit.ist, und,welches durch-eine Sehalteinheit (62) einer Motoreinheit (33) zugeführt ist, um eine Tertiteale Bewefmn.?; des 3ctWvfblatt.es (10) in Besug.auf das r-u" schürfende Material «u bev/irken lind daß die
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    Schalteinheit (62) der Motoreinheit (38) ein von einem Generator (74) erzeugtes Signal zur völligen Anbetung des Schürfblattes (10) zuführt, wenn sie von einem Signal erregt ist, --welches den voll beladenen Zustand anzeigt und welches von einem Komparator (52) erzeugt ist, der dazu wiederum ein der maximalen Materialmenge entsprechendes SJ.i^i&l eines Generators (46) und ein der Materialmenge in dem Behälter (14) entsprechendes» von einem Mengen-Anzeigegerät (42, 44) erzeugte« Signal miteinander vergleicht.
    2. Regelapparatur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Meßgerät (22) ein GeschwindigkeitsmeSumforraer ist, der zum Betrieb aii ein nicht angetriebenes Rad (24) der Maschine angesbixlossen ist.
    3. Regelapparatur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Geschwindigkeitsmeßumformer mit einem zusätzlichen Rad (110) verbunden ist.
    4. Regelapparatur nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Mengen-Anzeigegerät (42, 44) eine Gewichtsmeßanordnung (100) zur Bestimmung des Materialgewichtes in dem Behälter (14) und einen Meßumformer (96) zur Erzeugung eines dem Materialgewicht entsprechenden Signales aufweist»
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    £t Regelapparatur naoh eine» der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennttlehnet, daß das Mengen-Anzeigegerät (42, 44) eine hydrmulieohe Druckvorrichtung (92) zur Beetiianung des Materialgewichtes in dem Behälter (14) und einen Meßumformer (96) but Eraeugurifc «in·· dem Materialgewioht entsprechenden Signalen aufweist·
    6· Regelapparatur nach einem der Ansprüche 1 bis 3> dadurch gekennzeichnet, daß das Mengen-Anzeigegerät (42, 44) einen Meßumformer (120) Eur Messung der Tiefe des in den Behälter«, (14) fließenden Materiales über dem Schürfblatt und zur Erzeugung eines dieser ilefe entsprechenden Signalee aufweist, daß das Mengen-Anzeigegerät (42, 44) dieses Material-Iiefe-Signal mit dem der tatsächlichen Geschwindigkeit entsprechenden Signal, das von dem Meßgerät (22) abgegeben ist, multipliziert, um ein Material-Schürfrate-Signal zu erzeugen, und daß ein Integrator (44) vorgesehen ist, der aif das Material-Schürf rate-Signal anspricht, vtm ein der gesamten Materialmengre in dem Behälter entsprechendes Signal zu erzeugen·
    7· Regelapparatur nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßwandler (120), der mit dem der Geschwindigkeit entsprechenden Signal gespeist ist, ein bewegliches Element (43) aufweist, dessen Position eine Funktion der tiefe des Materiales ist, das über das
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    Blatt fließt, und daß das bewegliche Element (4-3) die Oberfläche des einfließenden Materials in der Wähe des Schiirfblattes (10) kontaktiert.
    8. Regelapparatur nach einem der Ansprüche 1 büjfe 7» dadurch gekennzeichnet, daß ein Kompensator (82) der auf das Geschwindigkeits-Fehler-Signal und auf das der Materialmenge in dem Behälter (14) entsprechende Signal anspricht, die Größe des Geschwindigkeits~ Fehler-Signales umgekehrt zur Last variiert.
    9. Regelapparatur nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gerät (48) den Neigungswinkel der Maschine mißt und ein diesem Winkel entsprechendes Signal erzeugt und daß eine Komparatorschaltung (fO), welche auf das Neigungswinkel-Signal und auf das nu der gewünschten maximalen aufzuladenden Ifeterialmen-c proportionale Simnl anspricht, =3as der maximalen Materlalmen^e proportionale Siim^l entsprechend dem Heiiran{"nv;in^el der Ear=· chine reduziert.
    10. i.e^elappara-1 ; nach einr.m <5cr Anr:r?'üohe 1 bir ']:, dadurch ρρΛ"· ίπ ;*? chnet, dai? ein Tnäil-ator (1<34), dersauf da^ ■ s· üri^ate-Si^aal Piiinrict-t, ein-; sie»:.■>■ bare Αη'βΙϊζΒ ür ;atr fiiv:'.P:\ipf., T'i t ν/· -"!'": ο er dar- 7 ■ ' 'ν ΙοΉ ■ = Material i"'·;! i;::5 -;.C] ürf blatt (10) 'j ;-n -oh^I^r
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2953145D2 (en) * 1978-11-20 1980-12-18 Armex Ag Binding element for building elements of concrete or reinforced concrete cast the ones after the others

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2023346A1 (de) * 1970-05-13 1971-12-02 Bosch Gmbh Robert Elektronische Schlupfmessvorrichtung
US3762076A (en) * 1971-12-29 1973-10-02 Caterpillar Tractor Co Hoeing scraper control system
US3899028A (en) * 1972-03-30 1975-08-12 Systron Donner Corp Angular position sensing and control system, apparatus and method
US3913680A (en) * 1972-10-25 1975-10-21 Allis Chalmers Control system for percentage of wheel slippage of a tractor
US3978597A (en) * 1974-05-16 1976-09-07 International Harvester Company Draft sensing elevating scraper with automatic elevator speed control
JPS59202503A (ja) * 1983-05-04 1984-11-16 Diesel Kiki Co Ltd 定車速制御装置
US8635792B2 (en) 2010-12-14 2014-01-28 Caterpillar Inc. Cycle counter for wheeled tractor scraper
US20140237868A1 (en) * 2013-02-28 2014-08-28 Caterpillar Inc. Load estimator for scraper
US20160289927A1 (en) * 2016-06-14 2016-10-06 Caterpillar Inc. Bowl monitoring system
RU2709572C1 (ru) * 2018-08-01 2019-12-18 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Псковский государственный университет" Скрепер с газовой смазкой ковша
US11542681B2 (en) 2020-09-30 2023-01-03 Deere & Company System and method for operating a work machine

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2842108A (en) * 1955-11-15 1958-07-08 Sanders John Claytor Closed-loop acceleration control system
US3039087A (en) * 1958-08-26 1962-06-12 American Radiator & Standard Earth moving depth indicator
US3064371A (en) * 1959-12-30 1962-11-20 Honeywell Regulator Co Control apparatus for earth moving equipment
US3026638A (en) * 1960-01-28 1962-03-27 Sanders Associates Inc Automatic blade slope control system
US3046681A (en) * 1960-05-23 1962-07-31 Honeywell Regulator Co Control apparatus
US3063576A (en) * 1960-07-11 1962-11-13 Chain Belt Co Weighing means for fork-lift trucks
US3060602A (en) * 1960-07-22 1962-10-30 Honeywell Regulator Co Control apparatus
GB1025221A (en) * 1962-06-25 1966-04-06 Lucas Industries Ltd Weighing apparatus

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2953145D2 (en) * 1978-11-20 1980-12-18 Armex Ag Binding element for building elements of concrete or reinforced concrete cast the ones after the others

Also Published As

Publication number Publication date
GB1139728A (en) 1969-01-15
SE311867B (de) 1969-06-23
US3477152A (en) 1969-11-11
FR1515637A (fr) 1968-03-01

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