DE2109691A1 - Device for profiling a surface - Google Patents
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Description
BRITISH RAILWAYS BOARD, 222 Marylebone Road, London, N.W.l, EnglandBRITISH RAILWAYS BOARD, 222 Marylebone Road, London, N.W.l, England
sssssssssssss: SS=:=::=:==:=:=:=:==: ss ras==:=;= κ: ζ===:= =:rs=rr= Sr=E===ssssrsssssssas IK===::= assssssssssssss: SS =: = :: =: ==: =: =: =: ==: ss ras ==: =; = κ: ζ ===: = =: rs = rr = Sr = E === ssssrsssssssas IK === :: = as
"Vorrichtung zum Profilieren einer Oberfläche*"Device for profiling a surface *
SSSS—SSCESSSStt— SSESSSS — SSCESSSStt— SSE
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Profilieren einer Oberfläche insbesondere, jedoch nicht ausschließlich Straßenbaumaschinen (Streifenfertiger) zur Herstellung von Zement-Betondecken. Weitere Anwendungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung erfolgen bei Gradern oder Planierern und anderen Geräten für die Erdbewegung, mit denen ein genaues Niveau oder feine genau profilierte Oberfläche entlang einer vorgegebenen Strecke hergestellt werden 30II.The invention relates to a device for profiling a surface in particular, but not exclusively, road construction machines (strip pavers) for the production of cement-concrete pavements. Other applications of the device according to the invention take place at graders or levelers and other devices for earth moving, with which an accurate level, or f a precisely contoured surface along a predetermined route are made 30II.
Straßenbaumasohlnen werden bei der Herstellung von Fahrbahnen für Autostraßen und seit neuestem bei der Herstellung von Schienenstrecken^ verwendet, indem eine Bettung aus Plattenbalken aus Beton für die Schienen der Schienenstrecke hergestellt wird.Road construction slabs are used in the manufacture of roadways used for motorways and, more recently, in the manufacture of railway lines ^ by a Bedding is made from concrete T-beams for the rails of the rail line.
Vorrichtungen dieser Gattung weisen ein Planierschild auf, welches die obere Oberfläche der Zement-Betonschicht auf ein gewünsohtes Niveau und Profil profiliert. Devices of this type have a dozer blade covering the upper surface of the cement-concrete layer profiled to a desired level and profile.
Bisher war es erforderlich, die beabsichtigte Strecke für eine Straße zu vermessen und FUhrungsdrähte unterSo far it was necessary to measure the intended route for a road and guide wires under it
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extremer Genauigkeit für das darauffolgende Führen der Straßenbaumaschine und für die Steuerung des Planierschildes vorzusehen. Diese vorbereitende Vermessung erwies sich als zeitraubend und auch als unverhältnismäßig kostspielig bzw. aufwendig.extreme accuracy for the subsequent guidance of the road construction machine and for the control of the Provide dozer blade. This preliminary survey proved to be time consuming and also as disproportionately expensive or time-consuming.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine/ÖDerflache profilierende Vorrichtung z. B. eine Straßenbaumaschine zu schaffen, die ein derartiges Steuersystem aufweist, daß die vorbereitende Vermessung weniger beschwerlich bzw. kostspielig wird.The invention is based on the object of a / ÖDerflache profiling device z. B. to provide a road construction machine that has such a control system has that the preliminary survey is less cumbersome or costly.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine die Oberfläche profilierende Vorrichtung ein Planier- bzw. Profilierschild zum Profilieren bzw. Planieren der Oberfläche einer Fahrbahn während der Bewegung der Vorrichtung entlang der Fahrbahn aufweist, das seitlich zur Vorrichtung verstellbar ist, daß Fühleinrichtungen mit dem Planier- bzw. Profilierschild seitlich bewegbar angeordnet sind, um eine Bezugslinie abzutasten, die die seitliche Stellung des Planierschildes während der Bewegung der Vorrichtung entlang der Fahrbahn steuert, daß Mittel zur seitliehen Verstellung des PlanierSchilds, um die Fühleinrichtungen zu der Bezugslinie zentriert zu halten vorgesehen sind, daß programmierte Steuermittel, die synchron mit der sich entlang der Fahrbahn bewegenden Vorrichtung angetrieben werden, um die Fühleinrichtungen seitlich zu den Planierschild zu bewegen vorgesehen sind, wobei die darauffolgende seitliche Justierung des Planierteile durch die ^etätigungsraittel, um die Fühleinrichtungen in ihrerThis object is achieved according to the invention in that a device profiling the surface has a leveling or profiling blade for profiling or leveling the surface of a roadway during the movement of the device along the roadway, which is laterally adjustable to the device, that sensing devices with the leveler - or profiling blade are arranged laterally movable in order to scan a reference line which controls the lateral position of the leveling blade during the movement of the device along the roadway, that means are provided for lateral adjustment of the leveling blade in order to keep the sensing devices centered on the reference line, that programmed control means, which are driven synchronously with the device moving along the roadway, are provided in order to move the sensing devices laterally to the blade, the subsequent lateral adjustment of the leveling part by the actuating means to adjust the sensors facilities in your
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zentrierten Stellung zu der Bezugslinie zu halten, die die gegenseitige seitliche Lage des Planierteils relativ zur Bezugslinie ändert.centered on the reference line, which changes the mutual lateral position of the leveling part relative to the reference line.
Durch eine derartig gesteuerte Justierung der Fühlmittel zu dem Planierteil gemäß einem vorgegebenen Programm kann zusammen mit einer geradlinigen Bezugslinie das Planierschild" ζ. Β. eine Kurve folgen, wenn sich die Maschine vorwärts bewegt. Mittels geeigneter Steuermittel für das Niveau kann erfindungsgemäß die Neigung bzw. Stellung des Planierschilds gesteuert werden, um dem Planierschild eine für eine gewünschte Neigung oder Steigung des Profils nötige Neigung zu erteilen.With such a controlled adjustment of the sensing means to the leveling part according to a predetermined one The program can, together with a straight reference line, follow the dozer blade "ζ. Β. A curve, when the machine is moving forward. By means of suitable control means for the level, according to the invention the inclination or position of the dozer blade can be controlled to give the dozer blade a for a desired one To give the slope or slope of the profile the necessary slope.
Die Fühlmittel können erfindungsgemäß eine Fotozellenanordnung sein und die Bezugslinie kann in geeigneter Weise durch einen Laserstrahl vorgegeben werden. According to the invention, the sensing means can be a photocell arrangement and the reference line can be suitable Way can be given by a laser beam.
Weiter Vorteile und Merkmale der Erfindung werden anhand von zwei AusfUhrungsbeispielen in der schematischen Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt:Further advantages and features of the invention are illustrated by means of two exemplary embodiments in the schematic Drawing explained in more detail. It shows:
Fig. 1 eine,Ansicht von hinten eines ersten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispieles, Fig. 1 is a, rear view of a first embodiment of the invention,
Fig. 2 einen seitlichen Aufriß einer erfindungsgemäßen Vorrichtung nach Fig. 1,Fig. 2 is a side elevation of a device according to the invention according to Fig. 1,
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Fig. 3 eine schematische Darstellung der Arbeitsweise einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,3 shows a schematic representation of the mode of operation a device according to the invention,
Fig. 4 eine perspektivische Ansicht des Profilier- bzw. Planierschilds der Vorrichtung, mit auf ihr angeordneter Vorrichtung zum Abtasten einer Bezugslinie,Fig. 4 is a perspective view of the profiling or leveling blade of the device, with a device arranged on it for scanning a reference line,
Fig. 5 die Justierung der die Bezugslinie abtastenden Einheiten relativ zum Planierschild, 5 shows the adjustment of the units scanning the reference line relative to the dozer blade,
Fig. 6 eine programmierte Steueranordnung für die Justierung der die Bezugslinie abtastenden Einheiten zu dem Planierschild,6 shows a programmed control arrangement for the adjustment of the reference line scanning Units to the dozer blade,
Fig. 7 eine Ansicht mit einer seitlichen Positionieranordnung für den Planierschild eines zweiten Ausführungsbeispieles, und7 is a view showing a lateral positioning arrangement for the dozer blade of a second embodiment, and
Fig. 8 eine Ansicht, die die vertikale Steuerung des Planierschildes und die horizontale und vertikale Einstellung der Fühlmittel zu dem Planierschild des zweiten Ausführungsbeispieles zeigt.Fig. 8 is a view showing the vertical control of the blade and the horizontal and vertical adjustment of the sensing means to the blade of the second embodiment shows.
Gemäß Fig. 1 bis 6 besteht eine Straßenbearbeitungsmaschine beim ersten Ausführungsbeispiel aus einem aweainem auf Gleisketten 1 sich bewegendem Fuhrwerk mit einer Kraftstation 2 und einem Führerhaus J. Die Vorrichtung wird in an sich bekannter Weise mittels eines Motors angetrieben. Die Kraftstation 2 und das Führerhaus 3 werden von Querrohrträgern 4 und 5 gehalten,'die ausfahrbar sind, um die Breite der Vorrichtung zu ändern. Die Enden der Querrohrträger 4 und sind auf seitlichen Trägern 6 und 7 angeordnet, dieAccording to FIGS. 1 to 6, there is a road processing machine in the first embodiment from an aweainem on crawler tracks 1 moving vehicle with a power station 2 and a cab J. The device is driven in a manner known per se by means of a motor. The multi-gym 2 and that Cab 3 are supported by cross tube beams 4 and 5 held, 'which are extendable to change the width of the device. The ends of the cross tube supports 4 and are arranged on side supports 6 and 7, the
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Über hydraulische Hebevorrichtungen bzw. Arbeitszylinder 8 und 9 auf seitlichen Aufbauten Io und 11 gehalten sind. Es ist ein Paar von hydraulischen Arbeitszylindern 8 vorhanden, die zwischen dem Träger 6 und dem seitlichen Aufbau Io angeordnet sind, sowie ein Paar hydraulischer Arbeitszylinder 9, die zwischen dem Träger 7 und dem seitlichen Aufbau angeordnet sind. Die seitlichen Aufbauten Io und sind einander ähnlich und werden von den Achsen der Laufräder 12 und Ij5 auf jeder Seite der Vorrichtung getragen.Via hydraulic lifting devices or working cylinders 8 and 9 are held on side structures Io and 11. It's a pair of hydraulic Working cylinders 8 are present, which are arranged between the support 6 and the side structure Io, and a pair of hydraulic rams 9 interposed between the beam 7 and the side structure are arranged. The side structures Io and are similar to each other and are from the axes the impellers 12 and Ij5 on each side of the device carried.
Ein Planierschild I5 ist an den Querrohrträgern 4 und 5 mittels Arme 14 hängend angeordnet, wobei die hängende Anordnung eine gesteuerte seitliche Bewegung des Planierschilds I5 relativ zu den Gleisketten 1 mittels hydraulischer Arbeitszylinder 16, die zwischen dem Planierschild und den seitlichen Aufbauten angeordnet sind, zuläßt. Es ist ersichtlich, daß die Arbeitshöhe des Planierschilds I5 durch das gleichzeitige Anheben und Absenken der vier Hebevorrichtungen bzw. Arbeitszylinder 8 und 9 gesteuert werden kann. Die Stellung d. h. das Niveau oder die Neigung des Planierschildes I5 quer zurA dozer blade I5 is on the cross tube supports 4 and 5 arranged hanging by means of arms 14, the hanging arrangement a controlled lateral movement of the dozer blade I5 relative to the crawlers 1 by means of hydraulic working cylinder 16, which is between the dozer blade and the lateral Superstructures are arranged, allows. It can be seen that the working height of the dozer blade I5 by the simultaneous raising and lowering of the four lifting devices or working cylinders 8 and 9 controlled can be. The position d. H. the level or inclination of the dozer blade I5 across the
Vorrichtung kann durch unterschiedliche Betätigung *Device can be actuated differently *
der Hebevorrichtungen/und 9 gesteuert werden. Die Lage des Planierschilds I5 in Längsrichtung kann durch unterschiedliche Betätigung der hinteren Hebevorrichtungen 8 und 9 und der vorderen Hebevorrichtungen 8 und 9 gesteuert werden. Falls die Breite der Vorrichtung durch eine Verstellung der Querrohrträger 4 und 5 geändert wird, wird derthe lifting devices / and 9 can be controlled. The position of the dozer blade I5 in the longitudinal direction can by operating the rear lifting devices 8 and 9 and the front lifting devices differently 8 and 9 can be controlled. If the width of the device by adjusting the Cross tube support 4 and 5 is changed, the
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Planierschild I5 gegen einen anderen an die neue Breite der Vorrichtung angepaßten Planierschild ausgetauscht.Dozer blade I5 against another to the new one Width of the device-adapted dozer blade replaced.
Beim Betrieb einer erfindungsgetnäßen Vorrichtung wird ein Betongemisch vor der aufwärtsgerichteten Stirnseite des Planierschilds I5 aufgeschüttet, wobei der Betonhaufen kontinuierlich durch einen nicht dargestellten Vibrator, der an der Vorderseite der Vorrichtung angeordnet ist, bewegt wird, so daß das Gemisch fließfähig bleibt. Sobald sich die Vorrichtung vorwärts bewegt, fließt das Betongemisch unterhalb des PlanierSchilds I5, die untere Stirnseite des Planierschilds I5 gleitet über das Betongemisch, so daß das auf diese Weise hergestellte Betonbett eine glatte Oberfläche aufweist, die durch die Stellung des Planierschilds vermittels der Hebevorrichtungen 8 und 9 vorgegeben ist. Die Planierplatte weist seitliche Kopfstücke/auf, die das Betongemisch auf einen Bereich unterhalb der Planierplatte 15 beschränken und die die seitlichen Kanten des Betonbettes herstellen.When operating a device according to the invention, a concrete mix is in front of the upward Front side of the dozer blade I5 heaped up, whereby the pile of concrete is continuously driven by a vibrator, not shown, attached to the front of the Device is arranged, is moved so that the mixture remains flowable. As soon as the device Moved forward, the concrete mix flows below the leveling blade I5, the lower face the dozer blade I5 slides over the concrete mix, so that the concrete bed produced in this way has a smooth surface that by the position of the dozer blade by means of the lifting devices 8 and 9 is predetermined. The leveling plate has lateral head pieces / which the concrete mix to an area below the leveling plate 15 and which the side edges of the concrete bed.
Die Ausgang-Seitenlage und die Höhe des Planierschilds wird mittels eines als Bezugslinie dienenden Drahtes 18, der längs der vermessenen Strecke angeordnet 1st, der die Vorrichtung zu folgen hat, bestimmt. Der Draht der Bezugslinie 18 ist straff zwischen Trägern I9 (Pig. 3) gespannt, so daß er in einer Kurve der Fahrbahn eine Folge von Sehnen 2o der Kurve 21 bildet, die parallel zu der gewünschten Kurve 22 verläuft, die den benachbarten Band des Betonbettes bildet, Die Höhe des The starting lateral position and the height of the dozer blade are determined by means of a wire 18, which serves as a reference line. which is arranged along the measured route which the device is to follow. The wire of Reference line 18 is stretched taut between girders I9 (Pig. 3), so that he in a curve of the road a Sequence of chords 2o forms the curve 21, which runs parallel to the desired curve 22, which forms the adjacent band of the concrete bed, the height of the
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als Bezugslinie dienenden Drahtes 18 ist derart vorgegeben, daß er allen gewünschten Steigungen für die Oberfläche des Betonbettes folgt.Serving as a reference line wire 18 is predetermined such that it has all the desired slopes for the surface of the concrete bed follows.
Die Gleisketten 1 der Vorrichtung werden automatisch von dem als Bezugslinie dienenden Draht 18 in an sich bekannter Weise gesteuert, so daß die Vorrichtung mit einiger Genauigkeit dem gewünschten Verlauf des Betonbettes folgt. Zusätzlich zu dieser Grob-Steuerung wird eine Pein-Steuerung durch dieThe crawlers 1 of the device become automatic controlled by the wire 18 serving as a reference line in a manner known per se, so that the device follows the desired course of the concrete bed with some accuracy. In addition to this Coarse control becomes a pain control by the
Justierung des Planierschilds 15 mittels einer ge- ^Adjustment of the dozer blade 15 by means of a ge ^
steuerten seitlichen Verstellung sowie einer Verstellung der Höhe nach vorgenommen. Zu diesem Zweck umfaßt, wie in Fig. 4 dargestellt, ein gabelförmiger Fühler 25 den Bezugsdraht 18 zur seitlichen Steuerung; ein gabelförmiger Fühler 26 umfaßt den Bezugsdraht zur Steuerung des Niveaus bzw. der Arbeitshöhe. Die Fühler 25 und 26 sind an den Enden von gebogenen Hebelarmen 27, 28 befestigt, die drehbar an Stellen 29 und 50 auf dem Planierschild I5 gelagert sind und kurze Querträger 3I und J>2kxi ihren dem Planierschild 15 benachbarten Enden tragen. Bei einer seitlichen Bewegung des Planierschilds I5 zu dem Bezugsdraht 18 erfolgt eine Bewegung des Querträgers 5I " auf dem Hebelarm 27 längs eines Bogens, der durch Pfeile 33 dargestellt ist; bei einer vertikalen Bewegung des Planierschilds 15/zu der Bezugslinie bewegt sich der Querträger 32 auf dem Hebelarm bogenförmig, wie durch die Pfeile 3^ angedeutet ist.controlled lateral adjustment as well as an adjustment made according to the height. For this purpose, as shown in Fig. 4, a fork-shaped sensor 25 comprises the reference wire 18 for lateral control; a fork-shaped sensor 26 comprises the reference wire for controlling the level or the working height. The sensors 25 and 26 are attached to the ends of curved lever arms 27, 28 which are rotatably mounted at points 29 and 50 on the dozer blade 15 and carry short cross members 3I and J> 2kxi at their ends adjacent to the dozer blade 15. With a lateral movement of the dozer blade 15 to the reference wire 18, the cross member 5I ″ on the lever arm 27 moves along an arc, which is represented by arrows 33; with a vertical movement of the dozer blade 15 / to the reference line, the cross member 32 moves up the lever arm arcuate, as indicated by the arrows 3 ^.
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Die Bewegung des Querträgers 31 wird mittels einer Fühleinheit 35 und die Bewegung des Querträgers mittels einer ähnlichen Pühleinheit 36 abgetastet.The movement of the cross member 31 is by means of a Sensing unit 35 and the movement of the cross member are scanned by means of a similar sensing unit 36.
Wie aus Fig. 5 ohne weiteres hervorgeht, weist jedeAs is readily apparent from FIG. 5, each
„.,,,, ,^ „ , n , ,. , ...auf „ wobei ein Luftstrom Fühleinheit ein Paar paralleler LuftdÜsen/zwiscnen Leitungen 37 und 138 strömt und ein anderer Luftstrom zwischen Leitungen 39 und Ko. Für eine genaue seitliche Stellung und einer genauen Höheneinstellung des Planierschilds I5 zu dem Bezugsdraht 18 sind die Querträger 3I und 32 zwischen den Luftströmen der Fühleinheiten 35 und 36 zentriert.". ,,,,, ^", n ,,. , ... to " where an air flow sensing unit flows a pair of parallel air nozzles / between lines 37 and 138 and another air flow between lines 39 and Ko . For a precise lateral position and a precise height adjustment of the dozer blade I5 in relation to the reference wire 18, the cross members 3I and 32 are centered between the air flows of the sensing units 35 and 36.
Bei einer seitlichen Bewegung des Planierschilds relativ zu dem Bezugsdraht 18, unterbricht der Querträger 31 einen oder den anderen Luftstrom; dies löst ein Ausgangssignal der Fühleinheit 35 aus, das die Stellvorrichtung 16 in Tätigkeit setzt, um den Planierschild I5 seitwärts im richtigen Sinne zu versetzen, um den Querträger 3I wieder zwischen den Luftströmen zu zentrieren. In ähnlicher Weise hat eine vertikale Bewegung des PlanierSchilds I5 relativ zu dem Bezugsdraht 18 ein Ausgangssignal der Fühleinheit 36 zufolge, das die Hebevorrichtungen und 9 in Tätigkeit setzt, um den Planierschild I5 vertikal im richtigen Sinne zu bewegen, so daß der Querträger 32 wieder zwischen den Luftströmen der Fühleinheit 36 zentriert wird.In the event of a lateral movement of the dozer blade relative to the reference wire 18, the interrupts Cross member 31 one or the other air flow; this triggers an output signal from the sensing unit 35, which sets the adjusting device 16 in action to move the blade I5 sideways in the correct sense to move to center the cross member 3I again between the air currents. In a similar way has a vertical movement of the dozer blade I5 relative to the reference wire 18 according to an output signal of the sensing unit 36 that the lifting devices and 9 operates to move the blade I5 vertically in the correct direction so that the Cross member 32 is centered again between the air currents of the sensing unit 36.
Die Steuerung der Querneigung des Planierschilds wird mittels einer ähnlichen Fühleinheit 41 vorgenommen, die die Stellung eines Querträgers 42 abtastet, der am unteren Ende eines Pendels 43 angeordnet ist, das im Punkt 44 auf dem Planierschild I5 drehbar angeordnet ist. Unter der Voraussetzung,The transverse inclination of the dozer blade is controlled by means of a similar sensing unit 41, which scans the position of a cross member 42 which is arranged at the lower end of a pendulum 43 which is rotatably arranged at point 44 on the dozer blade I5. Provided,
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daß der Planierschild in Querrichtung horizontal gehalten werden soll, ist der Querträger 42 zwischen den Luftströmen zentriert, wenn der Planierschild horizontal ausgerichtet istj falls die Stellung des Planierschilds von der horizontalen Lage abweicht, unterbricht der Querträger 42 den einen oder anderen Luftstrom. Dies hat zur Folge, daß die Fühleinheit 41 ein Ausgangssignal abgibt, um die Hebevorrichtungen 8 auf der einen Seite oder die Hebevorrichtungen 9 auf der anderen Seite der Vorrichtung zu betätigen, um den Querträger 42 wieder zu zentrieren. Es wird ä That the dozer blade is to be kept horizontal in the transverse direction, the cross member 42 is centered between the air flows when the dozer blade is aligned horizontally, if the position of the dozer blade deviates from the horizontal position, the cross member 42 interrupts one or the other air flow. This has the consequence that the sensing unit 41 emits an output signal, on the 9 to operate the lifting devices 8 one side or the lifting devices a uf the other side of the device to the cross member 42 to center again. It will be ä
daraufhingewiesen, daß in dem Falle, in dem die Luftströme sich zu dem Planierschild infolge einer Drehung der Leitungen 37 bis 4o um einen vorgegebenen Winkel um den Drehpunkt 44 verschoben werden, dem Planierschild 15 eine Neigung in Querrichtung um einen entsprechenden Winkel erteilt wird, da die Fühleinheit 41 den Querträger 42 zwischen den Luftströmungen infolge der Rückkopplung der Hebevorrichtungen 8 und 9 zentriert zu halten sucht.advised that in the event that the air currents to the dozer blade as a result of a Rotation of the lines 37 to 4o by a predetermined one Angle about the pivot point 44 are shifted, the blade 15 an inclination in the transverse direction a corresponding angle is given, since the sensing unit 41 the cross member 42 between the air currents seeks to keep centered as a result of the feedback of the lifting devices 8 and 9.
Zur Steuerung der Längslage des Planierschilds ist erfindungsgemäß eine ähnliche Anordnung wie für die Stellung in Querrichtung vorgesehen, wobei jedoch 'To control the longitudinal position of the dozer blade according to the invention is a similar arrangement as for the Position in the transverse direction provided, however '
das Pendel in Längsrichtung des PlanierSchilds 15 schwingt. In Abwandlung hiervon kann dieser Vorgang mitte^yliunTer3 gesteuert werden, die an der Vorderseite und Rückseite des Planierschilds angeordnet sind, wobei ein Fühler die hinteren Hebevorrichtungen 8 und 9 und der andere die Hebevorrichtungen 8,9 an der Vorderseite steuert.the pendulum swings in the longitudinal direction of the dozer blade 15. As a modification of this, this process can be controlled by means of yliunTer 3, which are arranged on the front and rear of the dozer blade, with one sensor controlling the rear lifting devices 8 and 9 and the other controlling the lifting devices 8, 9 at the front.
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Mit der vorstehend beschriebenen Anordnung folgen die seitliche Stellung und das Niveau des Planierschildes der Bezugslinie 18 und demzufolge folgt das Betonbett einer Streckenführung parallel zu den Sehnenabschnitten 2o, wie in Fig. 3 dargestellt. Jedoch ist insbesondere bei der Herstellung eines Betonbettes, das die Bettung für Schienen einer Schienenstrecke bilden soll, eine wesentlich grfjßere Genauigkeit erforderlich. Aus diesem Grunde ist es notwendig, daß die Streckenführung , den kürzeren Bezugsabschnitten 46, die in Fig. 3 dargestellt sind, folgt. Um den Bezugsdraht 18 so anzuordnen, daß er der Kurve 21 so genau folgt, wie dies erforderlich ist, ist eine sehr aufwendige und viel zeiterfordernde Vermessung nötig. Um dies zu vermeiden, ist eine programmierte Steueranordnung vorgesehen, so daß in dem Maße wie die Maschine entlang der Stre-cke vorrückt, eine Folge von versetzten Steuerbewegungen gegenüber dem Bezugsdraht 18 dem Planierschild 15 erteilt werden; die Seitenlage des Planierschilds 15 folgt deshalb den kürzeren Sehnenabschnitten 46. Eine ähnliche programmierte Steueranordnung ist zur Steuerung der vertikalen Höhenstellung des Planierschilds 15 vorgesehen, so daß beispielsweise eine Steigung in der Oberfläche vorgesehen werden kann, während der Draht 18 horzontal angeordnet bleibt.With the arrangement described above, the lateral position and the level of the dozer blade follow the reference line 18 and consequently the concrete bed follows a route parallel to the chord sections 2o, as shown in FIG. However, especially when making a concrete bed, which should form the bedding for rails of a rail line, a much greater accuracy necessary. For this reason it is necessary that the routing, the shorter reference sections 46 shown in Fig. 3 follows. To the Arranging reference wire 18 to follow curve 21 as closely as necessary is one very complex and time-consuming measurement necessary. To avoid this, one is programmed Control arrangement provided so that as the machine advances along the line, a Sequence of staggered control movements relative to the reference wire 18 are given to the blade 15; the lateral position of the dozer blade 15 therefore follows the shorter tendon sections 46. A similar one programmed control arrangement is provided for controlling the vertical height position of the blade 15, so that, for example, a slope can be provided in the surface while the wire 18 is horizontal remains arranged.
Eine programmierte Steuerung für die seitliche Lage des Planierschilds 15 wird mittels einer programmierten Verstellung der Fühleinheit 35, d. h., der parallen Luftströme und zwar um den Drehpunkt 29 vorgenommen, so daß die aufeinanderfolgenden seitlichen Be-A programmed control for the lateral position of the blade 15 is programmed by means of a Adjustment of the sensing unit 35, d. i.e., the parallel Air currents made around the pivot point 29, so that the successive side loads
109838/1 21 C)109838/1 21 C)
- Ii - - Ii -
wegungen des Planierschildes I5 zur Zentrierung des
Querträgers 3I zwischen den Luftströmen die erforderlichen
Versetzbewegungen des Planierschilds relativ zu dem Bezugsdraht 18 bewirkt.Eine programmierte Steuerung
der vertikalen Stellung des Planierschilds I5 wird in ähnlicher Weise mittels einer programmierten
Verstellung der Fühleinrichtung 36 um die Drehachse *So
vorgenommen. Eine ähnliche programmierte Steuerung der Seiten-Querneigung des Planierschilds I5 kann
mittels einer programmierten Verstellung der Fühleinheit 41 um die Drehachse 44 derart vorgenommen |
werden, daß bei der Bewegung der Vorrichtung entlangder Strecke, die Neigung des Planierschilds I5 die
erwünschte Neigung oder Böschung des Betonbettes
erzeugt.Movements of the dozer blade I5 for centering the cross member 3I between the air currents causes the necessary displacement movements of the dozer blade relative to the reference wire 18. A programmed control of the vertical position of the dozer blade I5 is carried out in a similar manner by means of a programmed adjustment of the sensing device 36 about the axis of rotation * So . A similar programmed side roll control of the blade I5 can be
carried out in this way by means of a programmed adjustment of the sensing unit 41 about the axis of rotation 44 | that as the device moves along the track, the inclination of the dozer blade I5 becomes the desired incline or slope of the concrete bed
generated.
Die programmierte Steuerung der seitlichen Lage der Planierplatte I5 wird im folgenden mit Bezugnahme
auf die Fig. 5 und 6 erläutert.The programmed control of the lateral position of the leveling plate I5 is hereinafter referred to
to Figs. 5 and 6 explained.
Wie aus Fig. 5 ersichtlich ist, sind die Rohre 37
bis 4o der Fühleinrichtung 35, die zwei Luftströme abgibt, auf Rahmenteilen 48 und 49 angeordnet, die
auf einem Viertelkreisteil 50 .befestigt sind. Das i As can be seen from FIG. 5, the tubes 37 are
to 4o of the sensing device 35, which emits two air streams, arranged on frame parts 48 and 49, which are attached to a quarter circle part 50. The i
Teil 5o ist auf einer Welle 5I eines Elektromotors befestigt, wobei die Motorwelle 5I in Richtung der Drehachse 29 für den Hebelarm 27 liegt, so daß ein betätigen des Motors eine Drehung der Fühleinrichtungen 35 um die Achse 29 hervorruft. Das Betätigen des Motors 52 wird mittels eines Zeitgliedes 54Part 5o is mounted on a shaft 5I of an electric motor, the motor shaft 5I in the direction of The axis of rotation 29 for the lever arm 27 lies so that an actuation of the motor causes a rotation of the sensing devices 35 about the axis 29 causes. Pressing of the motor 52 is controlled by means of a timing element 54
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gesteuert, wobei der Elektromotor ein Untersetzungs-controlled, whereby the electric motor is a reduction
51 getriebe aufweist, derart, daß die Welle innerhalb einigen Sekunden nur eine sehr kleine Winkelbewegung ausführt.51 has gear, such that the shaft within only makes a very small angular movement for a few seconds.
Mit Bezugnahme insbesondere auf Fig. 6 zeigt sich, da$y §teuerung des Motors 52 mittels des Zeitgliedes 5^ durch einen Lochstreifen 55 erfolgt, der zwei Kanäle bzw» Loehreihen aufweist, wobei der eine zur Steuerung der Drehbewegung der Fühleinrichtung- 35 in einer Richtung und der andere zur Steuerung der Drehbewegung der Fühleinrichtung 35 in entgegengesetzter Richtung dient.With reference in particular to FIG. 6, it can be seen that the motor 52 is controlled by means of the timer 5 ^ takes place through a perforated strip 55, which has two channels or rows of holes, one for control the rotary movement of the sensing device - 35 in one Direction and the other to control the rotational movement of the sensing device 35 in the opposite direction Direction serves.
Der Lochstreifen 55 wird von einer Trommel 56 zu einer Trommel 57 synchron mit der Bewegung der Maschine bewegt und gelangt an einen Tastkopf 58 für die eine Lochreihe und an einen Tastkopf 59 für die andere Lochreihe. Die Fühler bzw. die Tastköpfe 58 und 59 weisen jeweils fluchtende Luftrohre 60 und 61 auf, wobei der Tastkopf 58 über eine Leitung 62 mit Luft versorgt wird und der Tastkopf 59 über eine Leitung 63. Auf diese Weise gibt jeder Tastkopf einen Luftstrom aus seinem Luftrohr 60 ab, der von dem Lochstreifen unterbrochen wird, mit Ausnahme des Falles, daß ein gestanztes Loch^8McR§ßren 60 und 6l/z\i liegen kommt. Wenn sich ein ausgestanztes Loch zwischen den Rohren 60 und 61 befindet, wird der Luftstrom von dem Rohr 61 aufgenommen und läßt ein Luftsignal oder einen Impuls durch eine auf Druck ansprechende Einheit 64 treten, und zwar im Falle des Tastkopfes 58, und durch die aufThe punched tape 55 is moved from a drum 56 to a drum 57 in synchronism with the movement of the machine and arrives at a probe head 58 for one row of holes and a probe head 59 for the other row of holes. The sensors or the probes 58 and 59 each have aligned air pipes 60 and 61, the probe 58 being supplied with air via a line 62 and the probe 59 via a line 63. In this way, each probe emits an air flow from its air pipe 60, which is interrupted by the punched tape, with the exception of the case that a punched hole ^ 8M c R§ßren 60 and 6l / z \ i comes. When there is a punched hole between tubes 60 and 61, the flow of air is picked up by tube 61 and allows an air signal or pulse to pass through pressure responsive unit 64, in the case of probe 58, and through
109 8 38/1210 -13-109 8 38/1210 -13-
Druck ansprechende Einheit 65 im Falle des TastkopfesPressure responsive unit 65 in the case of the probe head
Sobald die druckempfindliche Einheit 64 einen Impuls registriert, wird das Zeitglied 54 für eine vorgegebene Zeitspanne betätigt, das eine Inbetriebnahme des Motors 52 für diese Zeitspanne auslöst und deshalb die Fühleinrichtung 35 eine Drehbewegung um einen vorgegebenen Winkel in einer Richtung um die Achse ausführen läßt. In ähnlicher Weise dreht sich wenn die druckempfindliche Einheit 65 einen Impuls feststell, der Motor 52 um den gleichen Winkel jedoch in entgegengesetzter Richtung.As soon as the pressure-sensitive unit 64 registers a pulse, the timer 54 is for one A predetermined period of time actuated, which triggers a start-up of the motor 52 for this period of time and therefore the sensing device 35 a rotary movement by one can execute predetermined angle in one direction around the axis. Similarly if turns the pressure sensitive unit 65 detects a pulse, but the motor 52 detects the same angle in the opposite direction.
Eine Drehung der Fühleinrichtung 35* beispielsweise im Uhrzeigersinn, wie in Fig. 5 dargestellt, unterbricht durch den Querträger 3I den linken Luftstrom zwischen den Rohren 37 und 38; dies wird von einem auf Druck ansprechenden Schalter 66 registriert. Der auf Druck ansprechende Schalter 66 erzeugt ein elektrisches Ausgangssignal, welches ein Magnetventil betätigt, um die hydraulische Hebevorrichtung 16 zu betätigen und derart den Planierschild I5 in die Richtung zu bewegen, daß die Fühleinrichtung 35 den Querträger 31 wieder in seine zentrale Lage zwischen den Luftstrahlen bringt. In ähnlicher Weise wird eine in Gegenzeigersinn erfolgende Bewegung der FUhleinrichtung 35 von einem auf Druck ansprechenden Schalter 61J registriert, der eine darauffolgende seitliche Bewegung der Planierplatte I5 auslöst, so daß der Querträger wieder zwischen den Luftstrahlen der Fühleinheit 35 zentriert wird.A rotation of the sensing device 35 *, for example clockwise, as shown in FIG. 5, interrupts the left air flow between the tubes 37 and 38 through the cross member 3I; this is registered by a switch 66 which responds to pressure. The pressure-responsive switch 66 generates an electrical output signal which actuates a solenoid valve to actuate the hydraulic lifting device 16 and move the blade 15 in the direction that the sensing device 35 brings the cross member 31 back into its central position between the air jets . Similarly, a counter-clockwise movement of the sensing device 35 is registered by a pressure-responsive switch 6 1 J , which triggers a subsequent lateral movement of the leveling plate 15 so that the cross member is centered again between the air jets of the sensing unit 35.
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Die programmierte Steueranordnung für die Fühleinrichtungen 56 und 41 weist in gleicher Weise auf Druck ansprechende Schalter auf, die den Schaltern 66 und 67 entsprechen, welche die erforderliche Steuerung der Anhebevorrichtungen 8 und 9 auslösen. Die programmierte Steuerung der drei Fühleinrichtungen 35, 36 und 41 erfolgt in vorteilhafter Weise mittels eines einzigen Bandes oder Streifens mit einer entsprechenden Anzahl von Kanälen, d. h. einer entsprechenden Zahl von Lochreihen. Eine oder mehrere weitere Lochreihen können sozusagen als Nullinie vorgesehen werden, so daß einem Totgang des Motors 52 entgegengewirkt wird.The programmed control arrangement for the sensing devices 56 and 41 is similar Press responsive switches corresponding to switches 66 and 67 which provide the required controls of lifting devices 8 and 9 trigger. The programmed control of the three sensing devices 35, 36 and 41 takes place in an advantageous manner by means of a single band or strip with a corresponding number of channels, d. H. a corresponding Number of rows of holes. One or more further rows of holes can be provided as a zero line, so to speak, so that backlash of the motor 52 is counteracted will.
Wie bereits oben erwähnt, ist die Bewegung des Streifens 55 mit der Bewegung der Vorrichtung synchronisiert. Um Abweichungen in der Synchronisation zu vermeiden, weist der Antrieb für den Lochstreifen eine sogenannte NuI!vorrichtung 68 auf, die den Lochstreifen entsprechend wöit sich bewegen läßt, dann aber den Antrieb durch Betätigen eines Mikroschalters abschaltet. Der Antrieb des Streifens kann solange nicht wieder gestarte-t werden, bis die Maschine einen Punkt einer Folge von Referenzpunkten, beispielsweise auf dem Bezugsdraht 18 erreicht bzw. passiert hat. Wenn folglich das Band bzw. der Streifen in genauer Synchronisation mit der Bewegung der Vorrichtung ist, wird der Mikroschalter genau zu der gleichen Zeit betätigt, wenn die Vorrichtung einen Bezugspunkt passiert, so daß keine merkbare Unterbrechung des Lochstreifenantriebs erfolgt.As mentioned above, the movement of the strip 55 is synchronized with the movement of the device. In order to avoid deviations in the synchronization, the drive for the punched tape has a so-called NuI! device 68 on which the punched tape according to what can be moved, but then switches off the drive by pressing a microswitch. The drive of the strip cannot be started again until the machine has reached a point in a sequence of Reference points, for example, on the reference wire 18 has reached or passed. If consequently the tape or the strip is in exact synchronization with the movement of the device, the microswitch becomes actuated at exactly the same time when the device passes a reference point, so no noticeable The punched tape drive is interrupted.
- 15 1 0 9 8 3 8 / 1 2 1 Ö - 15 1 0 9 8 3 8/1 2 1 Ö
Die in den Pig. 7 und 8 dargestellte Maschine kann die allgemeine Konstruktion der Straßenbautfschine aufweisen, wie in den Fig. 1 und 2 dargestellt. Der Straßenfertiger weist ein Planierschild 71 auf, der über die Oberfläche des Beton-Zementgemisches streicht, und der horizontal seitlich zur Maschine mittels hydraulischer Schlittenanordnung 72 zwischen dem Hauptteil 73 der Vorrichtung und dem Planierschild 71 verstellt werden kann. Eine Grobsteuerung der Vorrichtung und folglich des Planierschilds 71 wird mittels eines FUhrungsdrahtes lh durchgeführt, der mittels eines an sich I bekannten Fühlers 75 abgetastet wird. Da der Führungsdraht 7^ nur zu einer groben Steuerung dient,muß er nicht mit hoher Genauigkeit angeordnet sein; dies setzt die Vermessungszeit herab.The one in the Pig. The machine illustrated in FIGS. 7 and 8 may have the general construction of the road construction machine as illustrated in FIGS. The road finisher has a leveling blade 71 which brushes over the surface of the concrete-cement mixture and which can be adjusted horizontally to the side of the machine by means of a hydraulic slide arrangement 72 between the main part 73 of the device and the leveling blade 71. A coarse control of the device and hence of the blade 71 is performed by means of a lh FUhrungsdrahtes which is scanned by means of a known I sensor 75 miles. Since the guide wire 7 ^ is only used for rough control, it does not have to be arranged with high accuracy; this reduces the measurement time.
Die hohe Genauigkeit oder Feinsteuerung des Planierschilds 71 erfolgt mittels eines Laserstrahles 76, der von einem auf einem Bock montierten Laser abgegeben wird und der auf eine Fülleinrichtung strahlt, die als unterteilte Fotozellen.77 auf dem Planierschild 71 angeordnet sind. Wie aus Fig. 8 ersichtlich, ist die Fotozelle 77 vertikal und .horizontal relativ zu der Planierplatte mittels hydraulischer Zylinder 78 * und 79 verstellbar angeordnet.The high accuracy or fine control of the dozer blade 71 takes place by means of a laser beam 76, which is emitted by a laser mounted on a trestle and which shines on a filling device, which are arranged as subdivided photocells. 77 on the dozer blade 71. As can be seen from Fig. 8, the photocell 77 is vertical and horizontal relative to the leveling plate by means of hydraulic cylinders 78 * and 79 arranged to be adjustable.
Bei einer bestimmten Stellung der hydraulischen Zylinder 78 und 79 bewegt sich der Planlerschild 71, während sich die Vorrichtung entlang des vorgegebenen Kurses unter der Führung des Drahtes 75 bewegt, in eine derartige Lage, daß der Lase/rstrahl 76 nicht weiter auf die Fotozelle 77 zentriert ist; Rückkopplungssignale von der Fotozelle 77 lösen eine Betätigung der ArbeitszylinderAt a certain position of the hydraulic cylinder 78 and 79 moves the planer blade 71 while the device moves along the predetermined course under the guidance of the wire 75, in such a way Position that the laser beam 76 does not continue to hit the photocell 77 is centered; Feedback signals from the photocell 77 trigger actuation of the working cylinders
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und/oder 80 aus, um den Planierschild 7I um einen solchen Betrag und in eine solche Richtung zu verstellen, so daß der Strahl 76 auf der Fotozelle 77 wieder zentriert ist, Auf diese Weise wird eine vorgegebene gegenseitige Stellung zwischen der Fotozelle 77 und dem Laserstrahl 76 und folglich auch zwischen dem Planierschild 71 und dem Laserstrahl 76 eingehalten.and / or 80 out to the dozer blade 7I to such To adjust the amount and in such a direction, so that the beam 76 is centered on the photocell 77 again. In this way a predetermined mutual position between the photocell 77 and the laser beam 76 and consequently also between the Dozer blade 71 and the laser beam 76 complied with.
Falls die Stellung der Fotozelle 77 zum Planierschild 7I absichtlich durch Betätigen der Arbeitszylinder 73 und/ öder verändert wird* ändert eine darauffolgende Verstellung des Planierschilds 71 mittels der Stellvorrichtungen 72 und/oder 80, um den Laserstrahl 76 wieder auf die Fotozelle 77 zu zentrieren, die Beziehung zwischen dem Strahl 76 und dem Planierschild Es kann daher beispielsweise, wenn die Arbeitszylinder und 79 mittels eines Lochstreifens mit Hilfe einer Strömungssteuerung gesteuert werden, der Planierschild Jt einen vorgegebenen gekrümmten Weg relativ zu einem geraden Laserstrahl folgen.If the position of the photocell 77 to the dozer blade 7I is intentionally changed by actuating the working cylinder 73 and / or *, a subsequent adjustment of the dozer blade 71 by means of the adjusting devices 72 and / or 80 in order to center the laser beam 76 on the photocell 77 again, the Relationship between the beam 76 and the dozer blade Thus, for example, if the working cylinders 16 and 79 are controlled by means of a perforated strip with the aid of a flow controller, the dozer blade Jt can follow a predetermined curved path relative to a straight laser beam.
Eine Steuerung des Gradienten und der Neigung kann in die Steuervorrichtung einbezogen werden, indem Steuervorrichtungen für die entsprechenden Lagen von gleicher Art wie sie im Zusammenhang mit den Fig« 1 bis 6 besehrieben wurden, verwendet werden.A control of the gradient and the inclination can be incorporated into the control device by Control devices for the corresponding layers of the same type as those in connection with the Figures 1 to 6 are described, can be used.
Ansprüche -Expectations -
109838/ 1 2 1 Ö109838/1 2 1 Ö
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