DE1708582B2

DE1708582B2 - EQUIPMENT FOR THE CONTROL OF WORK TOOLS OF CONSTRUCTION MACHINERY IN TERRAIN, IN PARTICULAR OF DIGGING OR DRAIN EQUIPMENT

Info

Publication number: DE1708582B2
Application number: DE1968W0045706
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Willner, Kurt, Dipl.-Ing., 4400 Münster
Priority date: 1968-02-20
Filing date: 1968-02-20
Publication date: 1976-07-29
Also published as: DE1708582A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung für die Steuerung von Arbeitswerkzeugen von Baumaschinen im Gelände, insbesondere von Grabenzieh- oder Drängeräten, bei der am Arbeitswerkzeug eine Sende- und eine Empfangsvorrichtung für Strahlung und im Gelände senkrecht zu einer Sollebene, in der das Arbeitswerkzeug zu führen ist, ein auf diese ausgerichteter und wie ein ebener Spiegel wirkender Reflektor angeordnet sind.The invention relates to a device for controlling the working tools of construction machines in the field, especially of trenching or draining devices, in which a transmission and a receiving device for radiation and in the terrain perpendicular to a target plane in which the Working tool is to be guided, a reflector aligned with this and acting like a flat mirror are arranged.

Bei einer bekannten Einrichtung dieser Art ist die Sende-Empfangsvorrichtung rotierend ausgebildet; sie greift die durch die Strahlung bewirkten Fotoströme über einen Kommutator ab und erhält Signaländerungen, wenn die Sende-Empfangsvorrichtung sich in den Scheitelpunkten der Rotation aus dem Bereich der durch den Reflektor zurückgeworfenen Strahlung herausbewegt. Der Nachteil dieser Einrichtung besteht nicht nur in ihrem hohen mechanischen Aufwand, sondern vor allem in der Unsicherheit, die unvermeidbar damit verbunden ist, daß die äußerst schwachen Fotoströme vom dem Kommutator durch elektrische Kontakte abgegriffen werden, die von dem Druck abhängig sind, mit dem sie den Kommutator berühren. Der sichere Abgriff der Signale und damit die sichere Erfassung der Soll-Lage setzt bei der bekannten Einrichtung äußerste Präzision der Fertigung und sorgsamste Pflege voraus; die bekannte Einrichtung ist auf Baustellen daher kaum verwendbar.In a known device of this type, the transceiver is designed to rotate; she picks up the photo currents caused by the radiation via a commutator and receives signal changes, when the transceiver is in the vertices of the rotation out of the range of radiation reflected by the reflector is moved out. The disadvantage of this facility is there not only in their high mechanical effort, but above all in the uncertainty that is inevitable is connected with the fact that the extremely weak photocurrents from the commutator by electrical Contacts are tapped, which are dependent on the pressure with which they touch the commutator. The safe pick-up of the signals and thus the safe detection of the target position is based on the known Establishment of the utmost precision of production and the most careful care ahead; the known facility is therefore hardly usable on construction sites.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ^fo den Vorteil der bekannten Anordnung, bei der mit dem Arbeitswerkzeug auch der Strahler verbunden und im Gelände lediglich ein Reflektor angeordnet ist, mittels einer Einrichtung zu nutzen, die sich durch Robustheit auszeichnet und mit möglichst geringem technischen ^6s Aufwand beim Verlassen der Soll-Lage sicher auswertbare Signale liefertThe invention is therefore based on the object ^fo the advantage of the known arrangement, connected in with the working tool and the radiator and only one reflector is arranged in the field, to use means of a device which is characterized by its robustness and with a minimum of technical ^6s Effort when leaving the target position delivers reliably evaluable signals

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst daß die Empfangsvorrichtung aus wenigstens zwei starr mit dem Arbeitswerkzeug verbundenen und in einer zur Sollebene senkrechten Linie mit Abstand übereinander ausgerichteten Empfängern besiehtThis object is achieved according to the invention in that the receiving device consists of at least two rigidly connected to the working tool and spaced in a line perpendicular to the target plane recipients aligned on top of each other

Die erfindungsgemäße Einrichtung ermöglicht eine besonders vorteilhafte Nutzung der Spiegelgesetze: ändert sich die Relativlage zwischen dem Reflektor und der Strahler-Empfänger-Kombination, so ändert sich der Winkel zwischen ausgehenden und zurückgeworfenen Randstrahlen in einem Maße, das dem doppelten Wert der Lageänderung entspricht und zwar wird diese Winkeländerung sowohl von der unteren als auch von der oberen Begrenzung des Reflektors bewirkt Bei Änderungen der Relativlage zwischen Reflektor und Strahler-Empfänger-Kombination nimmt die Strahlung für einen Empfänger also ebenso rasch zu wie sie für den anderen abnimmtThe device according to the invention enables a particularly advantageous use of the mirror laws: if the relative position between the reflector and the emitter-receiver combination changes, then it changes the angle between outgoing and reflected marginal rays to an extent that is double that Value corresponds to the change in position and this angle change is both from the lower and from the upper limit of the reflector causes changes in the relative position between reflector and Emitter-receiver combination increases the radiation for a receiver just as quickly as it does for the other decreases

Eine besonders wirksame Nutzung der Spiegelgesetze ergibt sich nach der Erfindung dann, wenn bei Anordnung von zwei Empfängern diese in einem Abstand voneinander angeordnet sind, der — senkrecht zur Sollebene gesehen — etwa doppelt so groß ist wie der Abstand der parallel zur Sollcbene verlaufenden Begrenzungen des Reflektors. Weicht eine Einrichtung dieser Art beispielsweise nach oben aus der Soll-Lage aus, so erhält der untere Empfänger so lange reflektierte Strahlung, solange die Mitte zwischen diesem Empfänger und dem Strahler sich normal zum Reflektor noch innerhalb dessen Begrenzungen befindet, während der obere Empfänger keine Strahlung mehr empfängt, sobald die Mitte zwischen ihm und dem Strahler normal zum Reflektor dessen obere Begrenzung überschreitet.A particularly effective use of the mirror laws results according to the invention when at Arrangement of two receivers these are arranged at a distance from each other, the - perpendicular seen to the target plane - is about twice as large as the distance between the parallel to the target plane Limitations of the reflector. If a device of this type deviates upwards from the target position, for example off, the lower receiver receives reflected radiation as long as the middle between this receiver and the radiator is normal to the reflector still within its limits, during the upper receiver no longer receives radiation as soon as the middle between it and the radiator is normal to the reflector exceeds its upper limit.

Dieser Vorgang ist exakt für einen Abstand der Empfänger der genau doppelt so groß ist wie der Abstand der Begrenzungen des Reflektors; Abänderungen dieser Beziehung ergeben Toleranzen in der Erfassung der Soll-Lage. Um definierte Toleranzen erzielen zu können, können daher verstellbare Blenden zur optischen Begrenzung des Reflektors angeordnet sein. Werden dem Strahler mehrere Paare vom Empfängern zugeordnet so werden durch eine solche Einrichtung Impulse in Abhängigkeit von der Größe der Überschreitung der Null-Lage erhalten.This process is exactly for a distance between the recipients that is exactly twice as large as the Distance between the boundaries of the reflector; Changes to this relationship result in tolerances in the Acquisition of the target position. In order to be able to achieve defined tolerances, adjustable diaphragms can therefore be used be arranged for the optical delimitation of the reflector. If the radiator has several pairs of Receivers are assigned so by such a device pulses depending on the size of the Exceeding the zero position received.

Die Zeichnungen zeigen Ausführungsbeispiele der Erfindung.The drawings show exemplary embodiments of the invention.

F i g. 1 zeigt eine Einrichtung, bei der außer dem Strahler lediglich ein Paar von Empfängern mit dem Arbeitswerkzeug verbunden ist;F i g. 1 shows a device in which, in addition to the radiator, only a pair of receivers with the Working tool is connected;

F i g. 2 zeigt eine Einrichtung mit mehreren Paaren von Empfängern.F i g. Figure 2 shows a device with multiple pairs of receivers.

In F i g. 1 ist eine Einrichtung im Längsschnitt durch einen Graben dargestellt. Ein Grabenbagger 1 weist ein Arbeitswerkzeug 2 auf; die Grabensohle stellt eine Sollebene 3 dar. Einem Sender 4 sind Empfänger 5 und 6 zugeordnet die die ausgesandten Strahlen über einen an festem Ort im Gelände aufgestellten Reflektor 7 empfangen und voneinander den Abstand a aufweisen. Der Reflektor ist mit Blenden 8 und 9 versehen, deren Abstand dem halben Abstand a der Empfänger gleich ist, so daß sie die Strahlung jeweils für den oberen oder den unteren Empfänger (6 bzw. 5) unterbrechen oder freigeben. In der dargestellten Null-Lage ist die Strahlung sowohl für den oberen Empfänger 6 als auch für den unteren Empfänger 5 durch die Blenden 8 und 9 unterbrochen. Wird das Arbeitswerkzeug samt Strahler 4 und den Empfängern 5 und 6 abgesenkt, so wirkt der Strahler auf den oberen Empfänger 6 ein; er wirkt dagegen auf den unteren Empfänger 5 ein, sobald dasIn Fig. 1 shows a device in a longitudinal section through a trench. A trencher 1 has a work tool 2; the bottom of the trench represents a target plane 3. Receivers 5 and 6 are assigned to a transmitter 4, which receive the emitted beams via a reflector 7 set up at a fixed location in the area and are spaced a from one another. The reflector is provided with diaphragms 8 and 9, the distance between which is equal to half the distance a of the receiver, so that they interrupt or release the radiation for the upper or lower receiver (6 or 5). In the zero position shown, the radiation is interrupted both for the upper receiver 6 and for the lower receiver 5 by the diaphragms 8 and 9. If the work tool together with the radiator 4 and the receivers 5 and 6 are lowered, the radiator acts on the upper receiver 6; on the other hand, it acts on the lower receiver 5 as soon as that

Arbeitswerkzeug 2 die Sollebene 3 der Grabensohle nach oben überschreitetWorking tool 2 exceeds the target level 3 of the trench bottom upwards

Hiernach ist also eine Dreipunktsteuerung möglich; diese kann dadurch abgewandelt werden, daß die Blenden 8 und 9 mit größerem oder geringerem Abstand im. Sinne einer Toleranzfreigabe für positive oder negative Überdeckung des Senders 4 angeordnet sind. Mit der Einrichtung nach F i g. 1 können Beugungserscheinungen eliminiert werden. According to this, three-point control is possible; this can be modified in that the Apertures 8 and 9 with larger or smaller spacing in. Meaning of a tolerance release for positive or negative coverage of the transmitter 4 are arranged. With the device according to FIG. 1 diffraction phenomena can be eliminated.

In Fig.2 ist in der Null-Lage eine Einrichtung dargestellt, bei der dem Sender 4 mehrere einzelneIn Figure 2, a device is in the zero position shown in which the transmitter 4 several individual

gruppenweise angeordnete Empfänger 5a bzw. 6a, 56 bzw. 66 und 5c bzw. 6c zugeordnet sind. Wird das Arbeitswerkzeug 2 unter die Sollebene 3 abgesenkt, so wirkt der Strahler 4 nacheinander auf die Empfänger 6a, 6a und 66 bzw. 6a und 6b und 6c ein; er wirkt dagegen nacheinander auf die Empfänger 5a, 5a und 56 bzw. 5a und 56 und 5c ein, wenn das Arbeitswerkzeug 2 die Grabensohle nach oben überschreitet Mit derartigen Einrichtungen jcönnen Impulse in Abhängigkeit von der Größe der Überschreitung der Nulllage gegeben werden.groups arranged receivers 5a or 6a, 56 or 66 and 5c or 6c are assigned. If the working tool 2 is lowered below the target plane 3, the radiator 4 acts one after the other on the receivers 6a, 6a and 66 or 6a and 6b and 6c; on the other hand, it acts one after the other on the receivers 5a, 5a and 56 or 5a and 56 and 5c when the working tool 2 crosses the bottom of the trench.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Device for the control of working tools of construction machines in the field, in particular of trenching or drainage devices, in which the working tool has a transmitting and a receiving device for radiation and in the field perpendicular to a target plane in which the working tool is to be guided These aligned reflectors acting like a flat mirror are arranged, characterized in that the receiving device consists of at least two receivers (5 and 6 or 5a to 5cund) which are rigidly connected to the working tool and spaced one above the other in a line perpendicular to the target plane (3) 6a to 6c)

2. Device according to claim 1, characterized in that that with the arrangement of two receivers they are arranged at a distance from one another are, which - seen perpendicular to the target plane (3) - is about twice as large as the distance of the parallel to the intended plane boundaries of the reflector (7).

3. Device according to claim 1 or 2, characterized by adjustable diaphragms (8 and 9) for optical limitation of the reflector (7).