DE1932487A1

DE1932487A1 - Integrated automatic control system for the inclination and height of the bucket of motorized graders

Info

Publication number: DE1932487A1
Application number: DE19691932487
Authority: DE
Inventors: Scholl Rolland Dale; Page Russell Duff; Tillman William Richard; Glynn Terry Will
Original assignee: Caterpillar Tractor Co
Current assignee: Caterpillar Inc
Priority date: 1968-06-26
Filing date: 1969-06-26
Publication date: 1970-01-02
Also published as: FR2014276A1; GB1254645A; DE1932487B2; US3495663A

Description

PATENTANWÄLTE DlpUng. MART! N LI CHTPATENT LAWYERS DlpUng. MART! N LI CHT

. ^PATErr_os_N ^LirT'H^^irsTVsir₃r^{NN Dr}- ^reinh°ld schmidt. ^PATE rr _o s _N ^Li rT'H ^^ irsTVsir ₃ r ^NN ^{Dr- reinh} ° ld schmidt

Dipl.-Wlrtsdi.-lng. AXEL H A NS M ANN 1932487 DiPL-PHyS₁SEBASTIANHERRMANNDipl.-Wlrtsdi.-lng. AXEL HA NS M ANN 1932487 DiPL-PHyS ₁ SEBASTIANHERRMANN

Mönchen, den 26. Juni I969Monks, June 26, 1969

^lhr Ζ·ί*·η Unser Zeichen ^Your Ζ · ί * · η Our mark

/De/ De

CATERPILLAR TRACTOR CO.CATERPILLAR TRACTOR CO.

Peoria, Illinois 6ΐδΟ2 früher; San Leandrο_f Kalifornien N.E. Adams Street iOO Davis Street 800Peoria, Illinois 6ΐδΟ2 earlier; San Leandrο _f California NE Adams Street iOO 800 Davis Street

V. St. A. V. St. A.V. St. A. V. St. A.

"Integrierte automatische Steueranlage für die Schrägstellung und die Höhe der Schaufsl von motorgetriebenen Planierisasehinen«,^w "Integrated automatic control system for the inclination and height of the scoop of motor-driven dozers", ^w

Automatische SchaufelSteuerungen für raotorgetriebene PlanieriaascMnen haben zwar schon bei- feinen und groben Planierarbeiten su wirtschaftlichen Ergebnissen geführt, aber die meisten in d©r Technik bekannten Anlagen haben noch nicht eine vollständig integrierte Anlage ergeben,, die die gleichzeitige Steuerung der Höhe und der Sehrägstellung der Schaufel in mehreren verschiedenen Arto©itsw@isen umfasst_s ohne d©n normalen Betrieb ä®r motorgetriebenen Planienaascliise zu beeinträchtigen, wejSH die Handtetätigung gewählt ist. Eine vollstän-J₀ dig integriert© Steueranlage wird, bei einer motorgetriebenen Plaaiermas©feine dadurch erzielt, daß der DreMsxeis mit den coAutomatic shovel controls for rotor-driven leveling machines have already led to economic results in fine and coarse grading work, but most of the systems known in the art have not yet produced a fully integrated system, which allows the simultaneous control of the height and the precise position of the shovel n affecting normal operation ä®r motorized Planienaascliise in several different Arto © @ itsw isen comprises _s without © d, wejSH is chosen Handtetätigung. A completeness, _J-0 © dig integrated control system is in a motor-driven Plaaiermas © characterized fine achieved in that the DreMsxeis with the co

Hubarm©® dutreh zwei hydraulische Zylinder verbunden wird, dieco Lifting arm © ® two hydraulic cylinders are connected to the co

«α se Zylinder iib©r gQtresmte elektrohydraulisch© Ventil® betätigt ^_-4 werden, der Betrieb jedes Y©ntils durch eine getrennte Steuer— ""*- sehaltwag gestcärasrt wird imö zur Lieferung der Eingangsgrößen ** zu den Steuerscbaltungeil Flihlptittel an entgegengesetzten Enden"Α se cylinder iib © r gQtresmte electro-hydraulically actuated Ventil® © ^ _-4 be, the operation of each Y © ntils by a separate control""* - is sehaltwag gestcärasrt Imoe for providing the input parameters to the Steuerscbaltungeil ** Flihlptittel at opposite ends

Pafehtanwälfe Dipl.-Ing. Mariin LId>t_f DipL-Wirtädi-Ing. Axel Hansmann, Dip!.-Phys. Sefesafiat» HenrüEann Pafehtanwälfe Dipl.-Ing. Mariin LId> t _f Dipl.-Wirtädi-Ing. Axel Hansmann, Dip! - Phys. Sefesafiat »HenrüEann

t MÖNCHEN 2, THE6ESIEMST8ASSE 33 · Tdsfons ?91202 · T^eacaiDm-Adnss·: L'paiü/MOndt^ Bqytr. V«rejt«b«nlc MOftdien, Zwülggf. Οίί3Γ-ίί9Β4ΜΐΙβΓ-ΙΙ·ηο. Kto.-Nr. 882 4SI · SOstiehadc-Kss*},· MSsjsteä W. l&n t MÖNCHEN 2, THE6ESIEMST8ASSE 33 Tdsfons? 91202 T ^ eacaiDm-Adnss: L'paiü / MOndt ^ Bqytr. V «rejt« b «nlc MOftdien, Zwülggf. Οίί3Γ-ίί9Β4ΜΐΙβΓ-ΙΙ · ηο. Account no. 882 4SI · SOstiehadc-Kss *}, · MSsjsteä W. l & n

• OppenpcarBöre» PATfENTANWAlT BR. BESNHOlD SCHMIDT • OppenpcarBöre »PATfENTANWAlT BR. BESNHOlD SCHMIDT

der Schaufel dazu verwendet werden, die Stellung des entsprechenden Schaufelendes gegenüber einem äußeren Bezug und einer vertikalen Bezugseinriehtraig zu bestimmen, um die Schaufelstellung in bezug auf die Senkrechte zu bestimmen, so daß die drei von den Fühlmitteln und der vertikalen Bezugseinrichtung erzeugten Ausgangsgrößen über eine Schalteinrichtung in die Steuerschaltungen eingegeben werden können, wodurch ein oder zwei der genannten Ausgangssignale zur automatischen Verstellung der Schaufel verwendet werden können.of the blade can be used to determine the position of the corresponding blade end with respect to an external reference and a vertical reference unit to determine the vane position with respect to the vertical, so that the three output variables generated by the sensing means and the vertical reference device via a switching device can be input into the control circuits, whereby one or two of the said output signals for automatic Adjustment of the shovel can be used.

In der deutschen Patentanmeldung P 16 23 387.7 vom 6. April 1967 der Anmelderin ist ein vertikales Bezugssystem beschrieben. Für die Beschreibung eines typischen vertikalen Bezugssystems, das mit der vorliegenden Erfindung verwendet werden könnte, wird Bezug auf diese Anmeldung genommen.In the applicant's German patent application P 16 23 387.7 of April 6, 1967, there is a vertical reference system described. In order to describe a typical vertical frame of reference used with the present invention reference is made to this application.

Ein vertikales Bezugssystem, wie es in der oben erwähnten Patentanmeldung beschrieben worden ist, liefert eine Ausgangsgröße, die dazu verwendet werden kann, die Schrägstellung der Schaufel der motorgetriebenen Planierraaschine zu steuern. In anderen Veröffentlichungen, die den Stand der Technik wiedergeben, sind verschiedene Vorrichtungen gezeigt, durch die eine Steuerung der Höhe der Schaufel erzielt wird, aber keine der Veröffentlichungen des Standes der Technik zeigt eine vollständig integrierte Anlage für die Steuerung sowohl der Schrägstellung als auch der Höhe die mit mehreren verschiedenen Signalquellen arbeitet.A vertical frame of reference as mentioned in the above Patent application has been described, provides an output variable which can be used to control the inclination of the bucket of the motorized dozer. In other publications representing the prior art show various devices by one Control of the height of the bucket is achieved, but none of the prior art publications show one completely integrated system for controlling both the inclination as well as the height that works with several different signal sources.

Die Höhe und die Schrägstellung kann bei der vorliegenden Erfindung gleichzeitig durch ein Signal von einem vertikalen Bezugssystem und ein weiteres Signal von einer Fühleinriehtung an einem Ende der Schaufel durch das Zusammenwirken der Fühleinriehtung mit einem äußeren Bezug gesteuert werden. Andererseits können die Höhe und Schrägetellung dadurch gesteuert werden, daß zwei getrennte Signale von den Fühleinrichtungen an den entgegengesetzten Enden der Schaufel durch Schalterwahl verwendet werden. Ferner kann die Höhe oder Schrägstellung un-The height and the inclination can with the present Invention simultaneously by a signal from a vertical reference system and a further signal from a sensing device at one end of the blade through the interaction of the sensing device controlled with an external reference. On the other hand, the height and inclination can be controlled by it will have two separate signals from the sensing devices at opposite ends of the bucket by switch selection be used. Furthermore, the height or inclination can differ

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abhängig gewählt werden, um eines der beiden Enden der Schaufel zu steuern, wobei die Steuerung für das andere Ende der Schaufel durch die normalen Handsteuervorrichtungen der motorgetriebenen Planiermaschine erzielt wird.be chosen depending on either end of the bucket to control, with the control for the other end of the bucket through the normal hand control devices of the motor-driven Leveling machine is achieved.

Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine motorgetriebene Planiermaschine mit einer steuerbaren Schaufel, wobei die Verbindungsglieder zwischen den Hubarmen und dem Drehkreis durch hydraulische Zylinder ersetzt sind, und bei der eine automatische Steueranlage vorgesehen ist, die eine getrennte elektrohydraulische Ventileinrichtung für die Steuerung jedes Zylinders, zwei parallele Steuerschaltungen, die jeweils mit einer elektrohydraulischen Ventileinrichtung verbunden sind, eine mit beiden Steuerschaltungen verbundene Schalteinrichtung, an den entgegengesetzten Enden der Schaufel angebrachte äußere Fühleinrichtungen, deren Ausgangsseiten mit der Schalteinrichtung verbunden sind, und ein vertikales Bezugssystem umfasst, das an der Schaufel angebracht ist und mit seiner Ausgangsseite mit der Schalteinrichtung verbunden ist, wodurch eine oder zwei der drei Ausgangsgrößen dazu verwendet werden kann, die Schaufelstellung automatisch durch die Steuerschaltungen zu steuern.The subject of the present invention is a motor-driven one Grader with a steerable shovel, the links between the lifting arms and the Turning circle are replaced by hydraulic cylinders, and in which an automatic control system is provided, the one separate electro-hydraulic valve device for the control each cylinder, two parallel control circuits, each connected to an electro-hydraulic valve device are a switching device connected to both control circuits, at the opposite ends of the bucket attached external sensing devices, the output sides of which are connected to the switching device, and a vertical one Comprises reference system which is attached to the blade and connected with its output side to the switching device is, whereby one or two of the three output variables can be used to automatically determine the blade position through the Control control circuits.

In den Zeichnungen, in denen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht ist, sindIn the drawings, in which an embodiment of the invention is illustrated, are

Figur 1 eine vereinfachte schematische Ansicht, in der die Steueranlage gezeigt ist, die der Planierschaufel einer motorgetriebenen Planiermaschine zugeordnet ist,FIG. 1 is a simplified schematic view showing the control system for the leveling bucket of a motor-driven type Grading machine is assigned,

Figur 2 eine perspektivische Ansicht des Schaufeldrehkreises und der Tragzylinder mit den an den äußeren Enden der Schaufel angebrachten Fühleinrichtungen,FIG. 2 is a perspective view of the vane turning circle and the support cylinders with those at the outer ends of the vane attached sensing devices,

Figur 3 eine Schnittansicht einer Fühleinrichtung, die mit einer Befestigungsplatte an einer Schaufelbefestigung angebracht ist,FIG. 3 shows a sectional view of a sensing device which is attached to a blade attachment by means of a fastening plate is,

Figur h eine perspektivische Ansicht eines Endes der Schau- · fei mit einem die äußere Fühleinrichtung betätigenden Rad, und Figur 5 eine vergrösserte Schnittansicht der in Figur k ge-Fig h a perspective view of one end of the Schau- · fei with an outer sensing means actuating wheel, and Figure 5 is an enlarged sectional view of the overall in Figure k

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zeigten, radbetätigten Fühleinrichtung.showed wheel-operated sensing device.

In Figur 1, die die neuartige Schaufelsteuerung 10 schematisch veranschaulicht, sind hydraulische Zylinder 11 "und 12 dazu verwerfet worden, die normalen Verbindungsglieder zwischen Hubarmen 13 und Ik und der Schaufelanordnung zu ersetzen, die .durch die gestrichelte Linie 15 schematisch dargestellt ist und die normalerweise einen Zwisehendrehkreis umfasst, der an einer Zugstange angebracht ist.In Figure 1, which schematically illustrates the novel bucket control 10, hydraulic cylinders 11 ″ and 12 have been discarded to replace the normal connecting links between lift arms 13 and Ik and the bucket assembly, which is shown schematically by the dashed line 15 and which is normally comprises an intermediate turning circle attached to a drawbar.

Die Zylinder il und 12 werden durch elektrohydraulische Ventile 20 bzw. 21 über eine durch die Linien 22 und 23 schematisch dargestellte hydraulische Rohrleitung gesteuert. Eine Pumpe 2k liefert den Ventilen unter Druck stehendes Strömungsmedium für die Betätigung der Zylinder.The cylinders 11 and 12 are controlled by electrohydraulic valves 20 and 21, respectively, via a hydraulic pipeline shown schematically by the lines 22 and 23. A pump 2k supplies the valves with pressurized flow medium for the actuation of the cylinders.

Jedes Ventil wird durch die eine oder die andere von zwei gleichen, parallelen Steuerschaltungen 30 je nach der Stellung eines Mehrfachschalters 31 gesteuert, der die Ventile 20 oder 21 mit der einen oder der anderen Steuerschaltung verbinden kann oder in eine Handsteueretellung geschaltet werden kann, um beide Ventile zu entaktivieren. Der Schalter 31 gestattet einem Fahrer der Maschine, eine besondere automatische Steuerfunktion an jeder Seite der Maschine einzuschalten, wodurch eine erhöhte Anpassungsfähigkeit der Steueranlage erzielt wird. Schalter 32 und 33 gestatten die unabhängige Trennung einer der beiden Steuerschaltungen. -Each valve is controlled by one or the other of two same, parallel control circuits 30 controlled depending on the position of a multiple switch 31, the valves 20 or 21 can connect to one or the other control circuit or can be switched to a manual control position, to deactivate both valves. The switch 31 allows an operator of the machine to perform a special automatic control function to be switched on on each side of the machine, thereby increasing the adaptability of the control system. Switches 32 and 33 allow one of the two control circuits to be separated independently. -

Jede Steuerschaltung ist aus gleichen Verstärkeraggregaten zusammengesetzt, so daß nur eine Art dieser Verstärkeraggregate auf Lager gehalten zu werden braucht. Auch wenn am Einsatzort der Maschine die eine Steuerschaltung für die Steuerung der. Schrägstellung der Schaufel ausfällt, wenn diese Funktion benötigt wird, können die Verstärkereinheiten geschaltet werden, um eine automatische Steuerung der Schrägstellung hervorzurufen. In jeder Steuerschaltung bildet ein Differentialeingangsverstärker 35, dessen Ausgangsseite mit einen Funktions-Each control circuit consists of the same amplifier units assembled so that only one type of these amplifier units needs to be kept in stock. Even if on site the machine which has a control circuit for controlling the. Inclination of the blade fails when this function If required, the amplifier units can be switched to automatically control the inclination to evoke. A differential input amplifier forms in each control circuit 35, the output side of which has a function

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verstärker 36 verbunden ist, jede der Steuerverstärkerschaltungen, wobei der letztere den erforderlichen Strom zur Betätigung des elektrohydraulischen Ventils liefert, mit den seine Ausgangsseite verbunden ist.amplifier 36 is connected, each of the control amplifier circuits, the latter supplying the current required to operate the electrohydraulic valve, with the its output side is connected.

Jeder Differentialverstärker weist zwei Eingänge auf. Im Falle der einen Steuerschaltung bildet ein Schrägstellungs-Potentiometer 40 den einen Eingang und eine Äußere Fühleinheit oder ein vertikales Bezugssystems 41 bildet je nach der Stellung des Schalters 42 den anderen Eingang. In ähnlicher Weise wird bei der anderen Steuerschaltung ein Eingang durch ein Höhenpotentiometer 43 und der zweite Eingang je nach der Stellung eines Schalters 44 von der einen oder anderen äußeren Fühleinheit gebildet. Das Schrägstellungspotentiometer wird mit der Hand durch eine Welle 45 eingestellt, während das Höhenpotentiometer mit der Hand durch eine Welle 46 eingestellt wird. Die Schrägstellungsskala ist in Prozent des Schrägetellungs- und Querlagenverhältnisses unterteilt, und auf der Höhenskala wird eine Ziffernaufteilung Bit 100 Einheiten pro Fuß (30,48 cm) verwendet.Each differential amplifier has two inputs. In the case of one control circuit, a tilt potentiometer forms 40 the one input and an outer sensing unit or a vertical reference system 41 forms depending on the Position of the switch 42 the other input. Similarly, the other control circuit has an input through a height potentiometer 43 and the second input depending on the position of a switch 44 from one or the other external Feeling unit formed. The skew potentiometer is adjusted by hand through a shaft 45 while the height potentiometer is adjusted by hand through a shaft 46 will. The skew scale is divided as a percentage of the skew and bank ratio, and a bit division of 100 units per foot (30.48 cm) is used on the height scale.

Die Wirkungsweise der Steuerschaltungen ist gleich. Die Ausgangsgröße jedes Differentialverstärkers bewirkt den Ausgleich seiner beiden Eingangsgrößen, wodurch der stromabgelegene Funktionsverstärker veranlasst wird, dem ihm zugeordneten elektrohydraulischen Ventil ein Signal zuzuführen, aufgrund dessen das Ventil den ihm zugeordneten Zylinder 11 oder 12 in einer Richtung betätigt, um den Unterschied zwischen den beiden Eingangssignalen auf Null zu verringern.The operation of the control circuits is the same. the The output of each differential amplifier compensates for it of its two input variables, which causes the downstream functional amplifier to be assigned to it to supply a signal to the electrohydraulic valve, on the basis of which the valve controls the cylinder 11 assigned to it or 12 operated in one direction to reduce the difference between the two input signals to zero.

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Grundsätzlich verwendet die Anlage drei Signalerzeugungseinrichtungen neben den beiden mit der Hand betätigten Potentiometern 40 und 43. Eine dieser Sigiialerzeugungseinrichtungen ist ein vertikales Bezugssystem 41, das durch ein Verbindungsgestänge 50 angetrieben wird, das es mit der Schaufel verbindet, wie z.B. der in der oben genannten Patentanmeldung beschriebene Funktionsdrehmelder. Diese Anlage gibt laufend die Schaufelstellung in bezug auf die Senkrechte an. Die anderen beiden Signalerzeugungseinrichtungen bestehen aus einander gleichen äußeren Fühlaggregaten 51» die an den entgegengesetzten Enden der Schaufel 15 angebracht sind.The system basically uses three signal generating devices next to the two manually operated potentiometers 40 and 43. One of these signal generating devices is a vertical frame of reference 41 driven by a linkage 50 connecting it to the bucket, such as the function detector described in the above-mentioned patent application. This system continuously gives the blade position with respect to the perpendicular. The other two signal generating devices consist of the same outer sensing units 51 'those at opposite ends the blade 15 are attached.

Jedes Fühlaggregat 51 umfasst ein Potentiometer 52, dessen ψ Kontaktarm über eine Welle 53 angetrieben wird, die in geeigneten Lagern an dem entsprechenden Ende der Schaufel gelagert ist. Das äußere Ende jeder Welle ist mit einem Arm 54 verbunden, der rechtwinklig zu der Welle ausgerichtet ist, und ein Stab 55 ist mit dem freien Ende des Armes 54 so verbunden, daß er nach außen über das Ende der Schaufel verläuft, wo sein Ende auf einem äußeren Bezugsort aufliegen kann, wie z.B. einem Höhendraht 56, einen Bordstein, dem Erdboden usw.. Jeder Am bzw. jede Welle weist eine Dämpfungsanordnung 57 auf, die dazu dient, Aufprallerschütterungen zu verringern. Wenn eine Radnachlaufvorrichtung verwendet wird, wird die Dämpfung durch einen Niedördruckreifen und erhöhte Masse hervorgerufen.Each sensing unit 51 comprises a potentiometer 52, the ψ contact arm of which is driven via a shaft 53 which is mounted in suitable bearings at the corresponding end of the blade. The outer end of each shaft is connected to an arm 54 which is oriented perpendicular to the shaft and a rod 55 is connected to the free end of arm 54 so that it extends outwardly over the end of the bucket where its end on may rest on an external reference point, such as an elevation wire 56, a curb, the ground, etc. Each Am or each wave has a damping arrangement 57, which is used to reduce impact vibrations. If a trailing device is used, the damping is caused by a low pressure tire and increased mass .

" Ia Figur 2 ist die Schaufel 15 gezeigt, die über Schienen 6l ait einem Drehkranz 60 verbunden ist. Die Schienen 6i sitzen gleitend in Schuhen 62, die mit Amen 63 des Drehkranzes verbunden sind. Der Drehkranz ist seinerseits in bekannter Weise mit einer Zugstange 64 verbunden, und die Zylinder 11 und 12 sind ait den außen gelegenen Enden der Rückseite der Zugstange verbunden. "Ia FIG. 2 shows the shovel 15, which is connected to a turntable 60 via rails 6l. The rails 6i sit slidingly in shoes 62 which are connected to arms 63 of the turntable and the cylinders 11 and 12 are connected to the outboard ends of the rear of the drawbar.

Das Fühlaggregat 51, das an den außen gelegenen Enden der Schaufel verwendet wird, siehe Figur 2, ist zylindrisch und weist eine innere Däepfungaanlage auf, und der Stab 55 ist an des Ära 54 Mittels einer Feder 58 angebracht, die es dea The sensing unit 51, which is used at the outer ends of the blade, see Figure 2, is cylindrical and has an internal dampening system, and the rod 55 is attached to the era 54 by means of a spring 58 , which it dea

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Stab 55 gestattet, aus dem Schlitz in dem Ende des Armes heraus zu federn, wenn der Stab auf ein unbewegliches Hindernis auftrifft, so daß das Aggregat nicht beschädigt wird. Diese Konstruktion ist deutlicher in Figur 3 veranschaulicht. Ein verstellbares Gegengewicht 59 ist dabei vorgesehen, so daß der Stab so eingestellt werden kann, daß^an der Unterseite des Drahtes 56 entlangläuft, wodurch das Bestreben des Drahtes, zwischen den einzelnen Pfosten durchzuhängen, erforderlichenfalls verringert wird.Rod 55 allows out of the slot in the end of the arm to spring when the rod hits an immovable obstacle so that the unit is not damaged. These Construction is illustrated more clearly in FIG. An adjustable counterweight 59 is provided so that the rod can be adjusted so that ^ runs along the underside of the wire 56, whereby the tendency of the wire sag between the individual posts is reduced if necessary.

Figur 3 zeigt das Funktionsfühlaggregat 5i in seinen Einzelheiten. Der Stab 55 wird von dem Arm ^k getragen, durch den die Welle 53 angetrieben wird. Der Stab 55 ist an dem Arm mittels einer Feder 58 angebracht, und das Potentiometer 52 ist an dem den Arm entgegengesetzten Ende angeordnet. Die Welle verläuft durch eine kreisförmige Dämpfungsanordnung 57 in dem Gehäuse.Figure 3 shows the function sensing unit 5i in its details. The rod 55 is carried by the arm ^ k through which the shaft 53 is driven. The rod 55 is attached to the arm by means of a spring 58 and the potentiometer 52 is located at the end opposite the arm. The shaft passes through a circular damper assembly 57 in the housing.

Wie aus Figur 3 ersichtlich, umfasst das Fühlaggregat 51 ein kreisförmiges Gehäuse, das zwei in .Abstand voneinander befindliche Wände aufweist, in denen die Welle 53 an in Abstand voneinander befindlichen.Stellen in Lagern gelagert ist. Ein · Halter 70 ist an dem Gehäuse angeschweisst und dient dazu, das Gehäuse an der Rückseite der Schaufel anzubringen. Das Gegengewicht 59 ist auf einer mit Gewinde versehenen Verlängerung verstellbar an dem Arm angebracht, so daß das Gewicht verstellt werden kann, um die genaue nach oben oder unten gerichtete Belastung auf den Stab 55 für dessen bestes Entlanglaufen an dem Draht 56 auszuüben, je nachdem, ob der Stab an der Oberseite oder Unterseite des außenverlaufenden Höhendrahtes 56 entlanglaufen soll.As can be seen from FIG. 3, the sensing unit comprises 51 a circular case that is two in. apart from each other has located walls in which the shaft 53 at a distance is stored in bearings. A · Holder 70 is welded to the housing and serves to attach the housing to the rear of the bucket. The counterweight 59 is on a threaded extension adjustably mounted on the arm so that the weight can be adjusted to the exact upward or downward direction Load on the rod 55 for its best run along to exercise on the wire 56, depending on whether the rod is at the top or the underside of the external elevation wire 56 should run along.

Eine Kammer 71 ist dort angeordnet, wo die Welle 53 durch das Gehäuse verläuft, und ein Schaufelrad mit radial abstehenden Schaufeln ist auf die Welle aufgekeilt, so daß es sich bei Drehung der Welle in der Kammer 71 dreht. Die Kammer ist teilweise mit einer zähflüssigen Flüssigkeit gefüllt, um dieA chamber 71 is located where the shaft 53 passes through the housing extends, and an impeller with radially protruding blades is keyed onto the shaft so that it is rotates in the chamber 71 when the shaft rotates. The chamber is partially filled with a viscous liquid to keep the

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erforderliche Dämpfung hervorzurufen.to produce the required damping.

Die Dämpfungsvorrichtung 57 umfasst eine kreisförmige Kammer 71, die in der Mitte des Gehäuses angeordnet ist, durch des die Welle 53 verläuft. In der Kammer ist auf der Welle ein Schaufelrad 72 aufgekeilt, das einen geringen Abstand zu den Seiten der Kammer aufweist, die teilweise mit einer zähflüssigen Dämpfungsflüssigkeit gefüllt ist. Durch diese Anordnung werden Drehschwingungen der Welle so gedämpft, daß die Empfindlichkeit der Fühlvorrichtung erhöht werden kann, ohne die automatische Steuerung unstabil zu machen. Das Potentiometer befindet sich am Ende des Gehäuses und wird durch das außerhalb des Schaufelrades 72 befindliche Ende der Welle angetrieben.The damping device 57 comprises a circular chamber 71, which is arranged in the middle of the housing, through the the shaft 53 runs. In the chamber, a paddle wheel 72 is keyed on the shaft, which is a small distance to the Has sides of the chamber, which is partially filled with a viscous damping fluid. Through this arrangement torsional vibrations of the shaft are damped so that the sensitivity of the sensing device can be increased without make the automatic control unstable. The potentiometer is located at the end of the housing and is controlled by the driven outside the impeller 72 located end of the shaft.

Jeder Halter 70 für die StabfUhIvorrichtungen 51 ist parallel zu der hinteren Kante der Schaufel 15 in Nähe ihrer äußeren Enden angebracht, und hält das Gehäuse vorzugsweise in einer Stellung, in der die Achse der Welle 53 hinter der Längsachse der Schaufel herläuft und mit dieser einen Winkel von etwa bildet. Wenn die Fühlvorrichtung so angebracht ist, befindet sich der Stab 55, der parallel zu der Achse der Welle verläuft, in der besten Stellung für diqueisten Schaufelstellungen und ist am wenigsten auf dem Draht und den Höhenpfosten "aufgehängt".Each holder 70 for the rod guiding devices 51 is parallel attached to the trailing edge of the blade 15 near its outer ends, and preferably holds the housing in one Position in which the axis of the shaft 53 is behind the longitudinal axis the shovel runs up and with this an angle of about forms. With the sensing device so attached, there is rod 55, which is parallel to the axis of the shaft, in the best position for dique shovel positions and is least "hung" on the wire and the vertical posts.

Jeder Halter 70 besteht eigentlich aus zwei Hauptteilen, nämlich einer ortsfesten Halterbe.festigung 80, die an der Schaufel angeschweisst oder in sonstiger Weise starr mit der Schaufel verbunden ist, und einer davon trennbaren Befestigungsvorrichtung 81, die das Fühlaggregat 51 hält.Each holder 70 actually consists of two main parts, namely a stationary Halterbe.festigung 80, which is attached to the The blade is welded or otherwise rigidly connected to the blade, and a fastening device 81 which can be separated therefrom and which holds the sensing unit 51.

Die Befestigungsvorrichtung 81 umfasst ein U-förmiges Teil 82, das durch Zapfen 84 genau auf einer Platte 83 der ortsfesten Halterbefestigung ausgerichtet wird, wenn der Halter 70 zusammengebaut ist. Die Befestigungsvorrichtung 8i wird auf der Platte 83 durch eine Freigabevorrichtung gehalten,die, wie in Figur 3 gezeigt ist, aus einem Winkelteil 85, das anThe fastening device 81 comprises a U-shaped part 82, which by pins 84 exactly on a plate 83 of the stationary retainer mount is aligned when retainer 70 is assembled. The fastening device 8i is held on the plate 83 by a release device which, as shown in Figure 3, from an angle part 85, which at

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des U-förmigen Teil 82 angeschweisst ist, und zwei Knebelplatten 86 besteht, die über ihnen zugeordnete Federn 87 an den Seitenflächen des Winkelteiles 85 angreifen und das ifeil an die Platte andrücken, wo es durch die Zapfen 84 ausgerichtet wird.of the U-shaped part 82 is welded, and there are two toggle plates 86, the springs 87 assigned above them engage on the side surfaces of the angle part 85 and press the ifeil against the plate, where it is aligned by the pegs 84.

Bei einer derartigen Befestigungsanordnung "platzt" die Befestigungsvorrichtung 81 aus der Platte heraus, wenn der Stab 55 oder andere Teile des Fühlaggregates auf Gegenständen auftreffen oder an Gegenständen hängenbleiben, wodurch sie wegen der relativen Bewegung beschädigt wurden, wenn diese Teile starr an der Schaufel angebracht wären. Ein an der Platte und an der Befestigungsvorrichtung angebrachtes Seil 88 verhindert den Verlust des Fühlaggregates, wenn es unter Betriebsbedingungen von der Schaufel gelöst wird.In such a fastening arrangement "bursts" the Fastening device 81 out of the plate when the rod 55 or other parts of the sensing unit are on objects hitting or catching on objects, thereby damaging them because of the relative movement when they Parts would be rigidly attached to the shovel. A rope attached to the plate and to the fastener 88 prevents loss of the sensing assembly when it is detached from the bucket under operating conditions.

In Figur 4 ist das Stabfühlaggregat 51 durch ein Radfühlaggregat 90 ersetzt, das anstelle der Stabfühlvorrichtung in der Befestigungsvorrichtung 81 angeordnet ist. Eine kreisförmige Nabe 91 ist an der Befestigungsvorrichtung befestigt und entfcBLt eine nach unten ausgerichtete Schwenkwelle 92, an der das Gehäuse 93 des Radfühlaggregates so angebracht ist, daß das Radfühlaggregat hinter der Schaufel 15 herläuft. Eine Strebe 94, in der ein Niederdruckreifen 95 angebracht ist, ist in dem Gehäuse auf einem Drehzapfen 96 schwenkbar gelagert. Die Achse des Drahzapfens 96 ist in waagerechter Richtung ausgerichtet. Die Strebe 94 ist an den Drehzapfen 96 angekeilt, so daß er sich dreht, wenn sich das Rad auf- und abbewegt.In FIG. 4, the rod sensing unit 51 is replaced by a wheel sensing unit 90 which, instead of the rod sensing device in FIG the fastening device 81 is arranged. A circular hub 91 is attached to the fastener and removes a downwardly directed pivot shaft 92, on which the housing 93 of the wheel sensor unit is attached in such a way that the wheel sensor unit runs behind the blade 15. A strut 94 in which a low pressure tire 95 is attached, is pivotably mounted in the housing on a pivot 96. The axis of the wire pin 96 is aligned in the horizontal direction. The strut 94 is keyed to the pivot 96, so that it turns when the wheel moves up and down.

Sie in Figur 5 gezeigt, wird der Drehzapfen in Lagern in dem Gehäuse gelagert und treibt eine konzentrische Welle 97 an, die alt einen Potentiometer 98 verbunden ist. Ein schraubenförmig gewickeltes elektrisches Kabel 99 verbindet das Potentiometer mit der Steueranlage, und die Welle 97 ändert den von dem Potentiometer gefühlten Widerstand, wenn sich der Reifen 95 auf- und abbewegt.As shown in Figure 5, the pivot is in bearings in mounted in the housing and drives a concentric shaft 97 which is connected to a potentiometer 98. A helically wound electrical cable 99 connects these Potentiometer with the control system, and the shaft 97 changes the resistance felt by the potentiometer when the Tire 95 moved up and down.

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Ein Reifen Hit sehr geringem Druck wird verwendet, so daß kleine Steine und Kies keine Änderung der Radstellung toe- .
wirken, sondern die Radstellung erst geändert wird, wenn sich die gesamte Fläche ändert, über die das Rad läuft. Da das
Rad hinter der Schaufel herläuft, bildet es einen Bezug hinsichtlich des von der Planierschaufel ausgeführten Schnittes.A tire hit very low pressure is used so that small stones and gravel do not toe-change the wheel position.
act, but the wheel position is only changed when the entire surface over which the wheel is running changes. Since that
When the wheel runs behind the shovel, it forms a reference with regard to the cut made by the leveling shovel.

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Claims

PATE NTANWÄLTE Dipl.-Ing. MARTI N LICHT PATENTANWÄLTE LICHT, HANSMANN, HERRMANN Dr. R E I N. H O L D SCHMIDT I MÖNCHEN J · THERESIENSTRASSESJ ... . ", _ ,,. . "N. UAKICMAKIKI 4 «Dipl.-Wirtsch.-Ing. AXEL HANSMANN 1 932487 Dipi.-Phys. SEBASTIAN HERRMANN CATERPILLAR TRACTOR CO. Munich, June 26, 1969 Peoria, Illinois 6i602 N.E. Adams Street 100 V. St. A. Formerly: San Leandro, California Davis Street 800 V. St. A. Patent Application; "Integrated automatic control system for the inclination and height of the bucket of motorized graders." PATENT CLAIMS

1.) Vollständig integrierte, automatische Planierschaufel-Steueranlage für die Schrägeteilung und die Höhe der Schaufel bei einer motorgetriebenen Planiermaschine, die zur Steuerung der Schaufel Betätigungszylinder aufweist, die an entgegengesetzten Seiten des Rahmens angebracht sind und mit der Schaufel verbunden sind, gekennzeichnet durch zwei elektrohydraulische Ventile (20; 2i), die mit einer hydraulischen Druckquelle (24) verbunden sind, wobei jeweils ein Ventil einem'der Zylinder (il bzw. 12) zugeordnet ist, zwei parallele Steuerschaltungen (30), eine Schalteinrichtung (31), die so angeordnet ist, daß sie die Ausgangsgrößen der beiden Steuerschaltungen aufnimmt und mit den beiden elektrohydraul!sehen Ventilen verbunden ist, und die dahingehend betätigbar ist, eine der beiden Steuerschaltungen mit einem elektrohydraulisehen Ventil und die andere Steuerschaltung mit dem anderen elektrohydrauschen Ventil oder umgekehrt zu verbinden; zwei mit der1.) Fully integrated, automatic leveling bucket control system for the bevel pitch and the height of the bucket in the case of a motor-driven grading machine, which is used to control the bucket has actuating cylinders mounted on opposite sides of the frame and connected to the bucket, characterized by two electro-hydraulic valves (20; 2i) connected to a hydraulic pressure source (24) are connected, one valve being assigned to one of the cylinders (11 or 12), two parallel control circuits (30) and a switching device (31) which are arranged in this way is that it picks up the output variables of the two control circuits and uses the two electrohydraulic valves and which is operable to connect one of the two control circuits to one electrohydraulic valve and the other control circuit to the other electrohydraulic valve or vice versa; two with the

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Patentanwälte Dipl.-Ing. Martin Licht, Dipl.-Wirtsch.-Ing. Axel Hansmann, Dipl.-Phys. Sebastian HerrmannPatent attorneys Dipl.-Ing. Martin Licht, Dipl.-Wirtsch.-Ing. Axel Hansmann, Dipl.-Phys. Sebastian Herrmann

8 MÖNCHEN 2, THERESIENSTRASSE 33 · Teltfoni 231202 · Telegram address; UpaMi / MOndien Bayer. Vereinsbank Munich, branch. Oskar-von-MilliHUne, account no. 882 495 · Postal check account: MOndwn No. 1633 S7 Oppenauer office: PATENTANWALT DR. REINHOLD SCHMIDT

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Hand adjustable potentiometers (40, 43), each with one of the control circuits are connected to provide a manually selected input variable for the control circuits, three signal generation transducers (41; 51; 5i) »of which two transducers two external sensing units (5l) are, which are arranged at the opposite ends of the shovel (15) and are actuatable to that effect, a signal to produce the position of the corresponding end of the blade in relation to an external reference point, while the third transducer (4l) is a vertical frame of reference connected to the bucket and to that effect can be operated to generate a signal that reflects the position of the bucket relative to the vertical, and mode ^ Switch means (42) which are arranged so that they receive the signals from the three transducers and with the two control circuits are connected, and can be actuated to the effect, two of the generated signals with the control circuits to join, which automatically adjusts the inclination and height of the bucket by any two of the three Transducers delivered signals in combination with the Input variables can be controlled by the potentiometers.

2. Control system according to claim 1, characterized in that each control circuit has a differential input amplifier (35) and a function amplifier (36), whereby Differences between the input size and that by hand

fe adjusted potentiometer and the signal from the transducer which is connected to the control circuit, cause the functional amplifier to generate a signal, that is capable of the corresponding electrohydraulic Operate the valve in one direction in order to reduce the differences mentioned.

3. Control system according to claim 2, characterized in that the outer sensing units (5i or 90) a potentiometer (52 or 98), which is connected to it by a

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gelagerte Welle angetrieben wird, daß alt der Welle ein An (54 to»«. 94) verbunden ist und alt äem Ars ein Stab (55) oder ein Bad (95) verbunden ist, die bei Bewegung der ■ Motorgetriebenen Planieraaschine auf eines äußeren Bezugsort entlanglaufen.Bearing shaft is driven that old of the shaft an An (54 to "". 94) is connected and old äem Ars a rod (55) or a bath (95) is connected, which when moving the motor-driven planer on an external reference point walk along.

%. Steueranlage nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß .der Halter (70), der das äußere Fühlaggregat alt der Schaufel ▼erbindet, eine federnde Freigabevorrichtung aufweist, die die Trennung des Fflfalaggregats von der Schaufel gestattet, wenn der Fühlstab oder das Fühlrad auf einen festen Gegenstand auftrifft oder an eines derartigen Gegenstand hängen bleibt.%. Control system according to claim 3 »characterized in that .the holder (70) that holds the outer sensing unit of the shovel ▼ binds, has a resilient release device that allows the fall unit to be separated from the shovel, when the feeler rod or the feeler wheel strikes a solid object or is attached to such an object remain.

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